电工学第七版上电工技术课后答案秦曾煌编最全.docx

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电工学第七版上电工技术课后答案秦曾煌编最全

第1章电路的基本概念与定律3

第1.5节电源有载工作、开路与短路...................3

第1.5.1题...............................3

第1.5.2题...............................3

第1.5.3题...............................5

第1.5.4题...............................5

第1.5.6题...............................6

第1.5.8题...............................6

第1.5.11题..............................7

第1.5.12题..............................8

第1.6节基尔霍夫定律...........................9

第1.6.2题...............................9

第1.7节电路中电位的概念及计算.....................10

第1.7.4题...............................10

1

ListofFigures

1习题1.5.1图................................3

2习题1.5.2图................................4

3习题1.5.8图................................7

4习题1.5.11图................................7

5习题1.5.12图................................8

6习题1.6.2图................................10

7习题1.7.4图................................10

2

1电路的基本概念与定律

1.5电源有载工作、开路与短路

1.5.1

在图1中,五个元件代表电源和负载。

电流和电压的参考方向如图中所示。

今通过实验测量得知

图1:

习题1.5.1图

I1=¡4AI2=6AI3=10A

U1=140VU2=¡90VU3=60V

U4=¡80VU5=30V

1试标出各电流的实际方向和各电压的实际极性。

2判断哪些元件是电源？

哪些是负载？

3计算各元件的功率，电源发出的功率和负载取用的功率是否平衡？

[解]:

2元件1，2为电源；3，4，5为负载。

3P1=U1I1=140£（¡4）W=¡560W

P2=U2I2=（¡90）£6W=¡540W

P3=U3I3=60£10W=600W

P4=U4I1=（¡80）£（¡4）W=320W

P5=U5I2=30£6W=180W

电源发出功率PE=

P1+P2=1100W

负载取用功率P=P3+P4+P5=1100W

两者平衡

1.5.2

在图2中，已知I1=3mA,I2=1mA.试确定电路元件3中的电流I3和其两端

电压U3，并说明它是电源还是负载。

校验整个电路的功率是否平衡。

3

[解]首先根据基尔霍夫电流定律列出

图2:

习题1.5.2图

¡I1+I2¡I3=0

¡3+1¡I3=0

可求得I3=¡2mA,I3的实际方向与图中的参考方向相反。

根据基尔霍夫电流定律可得

U3=（30+10£103£3£10¡3）V=60V

其次确定电源还是负载：

1从电压和电流的实际方向判定：

电路元件3

80V元件

30V元件

电流I3从\+"端流出,故为电源;

电流I2从\+"端流出，故为电源；

电流I1从\+"端流出，故为负载。

2从电压和电流的参考方向判别：

电路元件3U3和I3的参考方向相同P=U3I3=60£（¡2）£10¡3W=

¡120£10¡3W（负值），故为电源；

80V元件U2和I2的参考方向相反P=U2I2=80£1£10¡3W=

80£10¡3W（正值），故为电源；

30V元件U1和I1参考方向相同P=U1I1=30£3£10¡3W=90£

10¡3W（正值），故为负载。

两者结果一致。

最后校验功率平衡：

电阻消耗功率:

PR1=R1I2

1=10£32mW=90mW

PR2=R2I2

2=20£12mW=20mW

4

电源发出功率:

PE=U2I2+U3I3=（80+120）mW=200mW

负载取用和电阻损耗功率:

P=U1I1+R1I2

1+R2I2

2=（90+90+20）mW=200mW

两者平衡

1.5.3

有一直流电源，其额定功率PN=200W，额定电压UN=50V。

内阻R0=

0:

5，负载电阻R可以调节。

其电路如教材图1.5.1所示试求：

1额定工作状态下的电流及负载电阻；

2开路状态下的电源端电压；

3电源短路状态下的电流。

[解]

（1）额定电流IN=

PN

UN

=

200

50

A=4A,负载电阻R=

UN

IN

=

50

4

=12:

5

（2）电源开路电压U0=E=UN+INR0=（50+4£0:

5）V=52V

（3）电源短路电流IS=

E

R0

=

52

0:

5

A=104A

1.5.4

有一台直流稳压电源，其额定输出电压为30V,额定输出电流为2A，从空载

到额定负载，其输出电压的变化率为千分之一

（即¢U=

U0¡UN

UN

=0:

1%）,试求该电源的内阻。

[解]电源空载电压U0即为其电动势E，故可先求出U0，而后由U=E¡R0I，求

内阻R0。

U0¡UN

UN

=¢U

U0¡30

30

=0:

1%

由此得

U0=E=30:

03V

5

再由

U=E¡R0I

30=30:

03¡R0£2

得出

R0=0:

015

1.5.6

一只110V、8W的指示灯，现在要接在380V的电源上，问要串多大阻值的

电阻？

该电阻应选多大瓦数的？

[解]由指示灯的额定值求额定状态下的电流IN和电阻RN：

IN=

PN

UN

=

8

110

A=0:

073ARN=

UN

IN

=

110

0:

073

=1507

在380V电源上指示灯仍保持110V额定电压，所串电阻

R=

U¡UN

IN

=

380¡110

0:

073

=3700

其额定功率

PN=RI2N

=3700£（0:

073）2W=19:

6W

故可选用额定值为3:

7K、20W的电阻。

1.5.8

图3所示的是用变阻器R调节直流电机励磁电流If的电路。

设电机励磁绕组

的电阻为315,其额定电压为220V,如果要求励磁电流在0:

35»0:

7A的范围内变

动，试在下列三个变阻器中选用一个合适的:

（1）1000、0:

5A；

（2）200、1A；（3）350、1A。

[解]

当R=0时

I=

220

315

=0:

7A

当I=0:

35A时

R+315=

220

0:

35

=630

R=（630¡315）=315

因此，只能选用350、1A的变阻器。

6

图3:

习题1.5.8图

1.5.11

图4所示的是电阻应变仪中测量电桥的原理电路。

Rx是电阻应变片，粘附

在被测零件上。

当零件发生变形（伸长或缩短）时，Rx的阻值随之而改变，这

反映在输出信号Uo上。

在测量前如果把各个电阻调节到Rx=100，R1=R2=

200，R3=100，这时满足

Rx

R3

=

R1

R2

的电桥平衡条件，Uo=0。

在进行测量

时，如果测出:

（1）Uo=+1mV；

（2）Uo=¡1mV；试计算两种情况下的¢Rx。

Uo极性的改

变反映了什么？

设电源电压U是直流3V。

[解]

（1）Uo=+1mV

图4:

习题1.5.11图

应用基尔霍夫电压定律可列出:

Uab+Ubd+Uda=0

Uab+Uo¡Uad=0

或

U

Rx+R3

Rx+Uo¡

U

2

=0

3Rx

Rx+100

+0:

001¡1:

5=0

7

解之得

Rx=99:

867

因零件缩短而使Rx阻值减小，即

¢Rx=（99:

867¡100）=¡0:

133

（2）Uo=¡1mV

同理

3Rx

Rx+100

¡0:

001¡1:

5=0

Rx=100:

133

因零件伸长而使Rx阻值增大，即

¢Rx=（100:

133¡100）=+0:

133

Uo极性的变化反映了零件的伸长和缩短。

1.5.12

图5是电源有载工作的电路。

电源的电动势E=220V，内阻R0=0:

2；负

载电阻R1=10，R2=6:

67；线路电阻Rl=0:

1。

试求负载电阻R2并联前

后：

（1）电路中电流I；

（2）电源端电压U1和负载端电压U2;（3）负载功率P。

当负载

增大时，总的负载电阻、线路中电流、负载功率、电源端和负载端的电压是如

何变化的？

[解]R2并联前，电路总电阻

图5:

习题1.5.12图

R=R0+2Rl+R1=（0:

2+2£0:

1+10）=10:

4

（1）电路中电流

I=

E

R

=

220

10:

4

A=21:

2A

8

（2）电源端电压

U1=E¡R0I=（220¡0:

2£21:

2）V=216V

负载端电压

U2=R1I=10£21:

2V=212V

（3）负载功率

P=U2I=212£21:

2W=4490W=4:

49kW

R2并联后，电路总电阻

R=R0+2Rl+

R1R2

R1+R2

=（0:

2+2£0:

1+

10£6:

67

10+6:

67

）=4:

4

（1）电路中电流

I=

E

R

=

220

4:

4

A=50A

（2）电源端电压

U1=E¡R0I=（220¡0:

2£50）V=210V

负载端电压

U2=

R1R2

R1+R2

I=

10£6:

67

10+6:

67

£50V=200V

（3）负载功率

P=U2I=200£50W=10000W=10kW

可见，当负载增大后，电路总电阻减小，电路中电流增大，负载功率增大，电

源端电压和负载端电压均降低。

1.6基尔霍夫定律

1.6.2

试求图6所示部分电路中电流I、I1和电阻R，设Uab=0。

[解]由基尔霍夫电流定律可知，I=6A。

由于设Uab=0，可得

I1=¡1A

I2=I3=

6

2

A=3A

9

图6:

习题1.6.2图

并得出

I4=I1+I3=（¡1+3）A=2A

I5=I¡I4=（6¡2）A=4A

因

I5R=I4£1

得

R=

I4

I5

=

2

4

=0:

5

1.7电路中电位的概念及计算

1.7.4

在图7中，求A点电位VA。

[解]

图7:

习题1.7.4图

10

I1¡I2¡I3=0

（1）

I1=

50¡VA

10

（2）

I2=

VA¡（¡50）

5

（3）

I3=

VA

20

（4）

将式

（2）、（3）、（4）代入式

（1），得

50¡VA

10

¡

VA+50

5

¡

VA

20

=0

VA=¡14:

3V

11

12

第2章电路的分析方法3

第2.1节电阻串并联接的等效变换.....................3

第2.1.1题...............................3

第2.1.2题...............................4

第2.1.3题...............................4

第2.1.5题...............................5

第2.1.6题...............................6

第2.1.7题...............................6

第2.1.8题...............................7

第2.3节电源的两种模型及其等效变换..................8

第2.3.1题...............................8

第2.3.2题...............................9

第2.3.4题...............................9

第2.4节支路电流法............................10

第2.4.1题...............................10

第2.4.2题...............................11

第2.5节结点电压法............................12

第2.5.1题...............................12

第2.5.2题...............................13

第2.5.3题...............................14

第2.6节叠加定理..............................14

第2.6.1题...............................14

第2.6.2题...............................15

第2.6.3题______________...............................16

第2.6.4题...............................18

第2.7节戴维南定理与诺顿定理......................19

第2.7.1题...............................19

第2.7.2题...............................19

第2.7.5题...............................20

第2.7.7题...............................21

第2.7.8题...............................22

第2.7.9题...............................22

第2.7.10题..............................23

第2.7.11题..............................24

1

ListofFigures

1习题2.1.1图................................3

2习题2.1.2图................................4

3习题2.1.3图................................4

4习题2.1.5图................................6

5习题2.1.7图................................7

6习题2.1.8图................................7

7习题2.3.1图................................8

8习题2.3.2图................................9

9习题2.3.4图................................9

10习题2.4.1图................................10

11习题2.4.2图................................11

12习题2.5.1图................................13

13习题2.5.2图................................13

14习题2.5.3图................................14

15习题2.6.1图................................15

16习题2.6.2图................................16

17习题2.6.3图................................17

18习题2.6.4图................................18

19习题2.6.4图................................18

20习题2.7.1图................................19

21习题2.7.2图....................