电路与模拟电子技术殷瑞祥主编课后习题答案.docx

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电路与模拟电子技术殷瑞祥主编课后习题答案

电路与模拟电子技术殷瑞祥主编_课后习题答案

第1章电阻电路1.1正弦交流电交流电1.2电流电压功率1.3电压电流功率1.4幅值相位频率1.5幅值相位频率221.6221.7相电压线电压220V380V1.8星型三角形1.931.10超前滞后同相1.1131.12——1.25FFTTFFTFFTTFTT

（1）固定电阻器可分为碳膜电阻器、金属氧化膜电阻器、金属膜电阻器、线绕电1.26答：

阻器和贴片式电阻器等。

①碳膜电阻器：

碳膜电阻器以碳膜作为电阻材料，在小圆柱形的陶瓷绝缘基体上，利用浸。

电阻值的调整和确定通过在碳膜上刻螺纹槽来实渍或真空蒸发形成结晶的电阻膜（碳膜）现；②金属氧化膜电阻器：

金属氧化膜电阻器的电感很小，与同样体积的碳膜电阻器相比，其额定负荷大大提高。

但阻值范围小，通常在200Kω以下；③金属膜电阻器：

金属膜电阻器的工作稳定性高，噪声低，但成本较高，通常在精度要求较高的场合使用；④线绕电阻器：

线绕电阻器与额定功率相同的薄膜电阻相比，具有体积小的优点⑤贴片式电阻器：

贴片式电阻器的端面利用自动焊接技术，直接焊到线路板上。

这种不需引脚的焊接方法有许多优点，如重量轻、电路板尺寸小、易于实现自动装配等。

（2）电位器根据电阻体的材料分有：

合成碳膜电位器、金属陶瓷电位器、线绕电位器、实心电位器等①合成碳膜电位器：

分辨率高、阻值范围大，滑动噪声大、耐热耐湿性不好；②金属陶瓷电位器：

具有阻值范围大，体积小和可调精度高（±0.01）等特点；③线绕式电位器：

线绕式电位器属于功率型电阻器，具有噪声低、温度特性好、额定负荷大等特点，主要用于各种低频电路的电压或电流调整；④微调电位器：

微调电位器一般用于阻值不需频繁调节的场合，通常由专业人员完成调试，用户不可随便调节。

⑤贴片式电位器：

贴片式电位器的负荷能力较小，一般用于通信、家电等电子产品中。

U21.27解：

由公式PIR2可知R最大电压为UPR0.25×4.7×10334.28VP0.25最大电流为I0.0073AR4.7×1031.28解：

电阻阻值为56×102（1±5）＝5.6（1±5）kΩ电阻阻值为10（1±5）＝10（1±5）Ω1.29解：

由图可知：

a点的电位高1.30解：

（1）开关S断开时，该电路是断路，Uab＝12V，Ubc＝0V，I＝0A

（2）开关S闭合时，该电路是通路，Uab＝0V，Ubc＝11.2V，I＝2A1.31解：

当开关S断开时，测得的开路电压即是电源电动势E＝12V，E12当开关S闭合时，I119mA，解得RS＝0.84Ω100RS100RS1.32解：

（2）U1、U2是电源，U3、U4、U5是负载；（3）U1的功率是P1140×（－4）＝－560WU2的功率是P2＝－90×6＝－540WU3的功率是P3＝60×10＝600WU4的功率是P4＝－80×（－4）＝320WU5的功率是P5＝30×6＝180W电源发出的功率是P发＝1100W，负载吸收的功率是P吸＝1100W由此可知：

P发＝P吸（功率平衡）1.33解：

由题意可知：

灯的电阻为120Ωa图：

灯和120Ω电阻是串联关系，因此灯上分得的电压为6V，故采用该电路；b图：

灯和120Ω电阻先串联，再和一个120Ω电阻并联，因此灯上分得的电压小于6V，故不能正常工作。

1.34解：

由图可知，UA＝6VUAB＝RB×IB＝270kΩ×0.02mA＝5.4V，UB＝UA－UAB＝0.6VUAC＝RC×IC＝2kΩ×1mA＝2V，UC＝UA－UAC＝4V由KCL方程可知：

IE＝IB＋IC＝1.02mA1.35解：

a图：

由图可知，Ua＝6V，Uc＝0V，由欧姆定律知；电路中总电流I＝1A，UR1＝4kΩ×1mA＝4V，即Uab＝4V，Ub＝Ua－Uab＝2V，UR2＝2kΩ×1mA＝2V，b图：

由图可知，Ub＝0V，由欧姆定律知；电路中总电流I＝1A，UR1＝4kΩ×1mA＝4V，即Uab＝4V，Ua＝Ub＋Uab＝4V，UR22kΩ×1mA＝2V，即Ubc＝2V，Uc＝Ub－Ubc＝－2V，1.36解：

（1）回路abca中，由KVL可知：

Uab＋Ubc＋Uca＝0，Uca＝－Uab－Ubc＝－5－（－4）＝－1V

（2）回路abcda中，由KVL可知：

Uab＋Ubc＋Ucd＋Uda＝0，Ucd＝－Uab－Ubc－Uda＝－5－（－4）－（－3）＝2V1.37解：

不能节省电能。

U2由公式PIR2可知，RU22202电热水器的电阻为R48.4ΩP10007加热时间为7min时，消耗的电能为：

W11000×116.67J60U21902加热时间为9min时，电热水器的工作功率是P745.87WR48.49消耗的电能为：

W2745.87×111.88J60U22402加热时间为5min时，电热水器的工作功率是P1190.08WR48.45消耗的电能为：

W3＝1190.08×99.17J601.38解：

当开关断开时，灯头不带电，开关的a端带电，b端不带电；如果开关接在零线上，当开关断开时，灯头带电，开关的a端不带电，b端带电；1.39解：

电源的负载电阻是越小，负载是加重了，电源输出的电流是增大了1.40解：

U22202

（1）灯1的电阻为R11210ΩP40U22202灯2的电阻为R2484ΩP100U

（2）流过灯1的电流为I10.182AR1U流过灯2的电流为I20.455AR2电源输出的电流为I＝I1＋I2＝0.637A（3）两个灯的亮度都会变暗，因为两个灯都不会正常工作。

1.41解：

U20a图：

由图可知，电路的电流I＝0.04mAR501×103500kΩ上分得的电压为U1＝500×103×0.04×103＝19.96V1kΩ上分得的电压为U2＝1×103×0.04×103＝0.04Vb图：

由图可知，电路的总电阻R＝10kΩ＋10Ω‖5kΩ＝10009.98ΩU20电路的电流I＝1.998006mAR10009.98－10kΩ上分得的电压为U1＝10×103×1.998006×103＝19.98006VU20.0199410Ω上分得的电流为I1＝1.994mAR110U20.019945kΩ上分得的电流为I2＝0.003998mAR250001.42解：

a图：

由图可知，等效电路图为：

故ab间的等效电阻路为：

Rab＝8Ω‖8Ω6Ω‖3Ω＝6Ωb图：

由图可知，等效电路图为：

故ab间的等效电阻路为：

Rab＝（4Ω‖4Ω10Ω‖10Ω）‖7Ω＝3.5Ω1.43解：

（1）当RP取值为0时，输出电压取最大值R2RPU2max＝U1＝550270×12＝8.41VR1R2RP350550270当RP取值为RP时，输出电压取最小值R2550U2min＝U1＝×12＝5.64VR1R2RP3505502701.44解：

由KCL列方程：

I1＋I2＝I3由KVL列方程：

R1I1R3I3＝E1R2I2R3I3＝E2解方程组得：

I1＝4A，I2＝6A，I3＝10A1.45解：

（1）当电路中只有电源E1时，电路的等效电路为：

E16电流I111.53AR2R33.923R1R2R3R11电阻R3上分得的电流为I31I11×1.530.118AR1R313电阻R3上电压为U31＝12×0.118＝1.412V

（2）当电路中只有电源E2时，电路的等效电路为：

E23电流I220.882AR2R33.4R2R2R3R23电阻R3上分得的电流为I32I11×0.8820.176AR2R315电阻R3上电压为U32＝12×0.176＝2.118V故，电阻R3上的电流为I3I31I32＝0.118A0.176A＝0.294A电阻R3上的电压为U3U31U32＝1.412V2.118V＝3.53V1.47解：

我国民用照明电的频率为50Hz，周期为0.02ms，电压的有效值为220V，幅值为311V，u＝2202sinωt当t＝5ms时，－u＝2202×sin314×5×103＝311×sin1.57＝311×0.0274＝8.521V1.48解：

U220先计算电流的有效值，I＝2.75AR80电流的瞬时表达式为：

i2.752sin311tA消耗的电能为：

W＝UIt＝220×2.75÷1000×1×30＝18.15度1.49解：

U22202电熨斗的电阻为R＝96.8ΩP500P500电熨斗的电流为I2.273AU220消耗的电能为：

W＝Pt＝500÷1000×1×30＝15度，如果电源的频率改为60Hz，计算值不变。

1.50解：

将用户的负载接在三相电源的相线与中线之间。

1.53解：

（1）星型连接时：

每相负载电压1Up＝×380＝220V3由电阻电压与电流的关系得Up220Ip＝＝＝39.286ARU5.6由Ip＝Il得Il＝Ip＝39.286A三角形连接时：

由Up＝Ul得每相负载的电压Up＝380V由电阻电压与电流的关系得Up380Ip＝＝＝67.857ARU5.61由Ip＝Il得3Il＝3Ip＝3×67.857＝117.532A

（2）星型连接时：

P＝3UlIl＝3×380×39.286＝25857.23W三角形连接时：

P＝3UlIl＝3×380×117.532＝77357.13W第2章电容电路2.1之和2.2容抗XC欧姆02.3超前902.4无功功率2.510V2.6——2.13FTTFFTTT2.14解：

常用的固定电容器有电解电容器、瓷介电容器、有机薄膜介质电容器、金属化纸介电容器和贴片电容器等。

、

（1）电解电容器：

其特点是电容量大、耐压较高，但是误差大、漏电大（绝缘电阻小）稳定性差，通常在电源电路或中频、低频电路中用于电源滤波、交流旁路、移相等，要求不高时也可用于信号耦合。

（2）瓷介电容器：

Ⅰ类电介质瓷介电容器主要用于高频、甚高频、特高频等电路，最大容量不超过1000pF；Ⅱ类、Ⅲ类电介质瓷介电容器又称铁电陶瓷电容器，容量相对较大，性能低于Ⅰ类电介质瓷介电容器，主要用于中、低频电路的耦合、旁路和滤波等（Ⅲ类只能用于低频电路）；（3）有机薄膜介质电容器①涤纶电容器：

涤纶电容器的特点是体积小、电容量大、耐高压、漏电小、耐高温、耐潮湿、稳定性较好，具有正温度系数，容量范围为1000pF～0.5F，耐压范围为63V～630V。

在各种中、低频电路中，涤纶电容器一般适宜做旁路、隔直流电容，②聚丙烯电容器：

聚丙烯电容器的特点是电容量大、绝缘性能好、损耗低、性能稳定，具有负温度系数。

聚丙烯电容器的容量范围为0.001μF～0.47F，耐压范围为63V～630V，一般用于各种中、低频电路或作为电动机的启动电容器，③聚苯乙烯电容器：

聚苯乙烯电容器的特点是绝缘电阻大、损耗低、性能稳定、有较高的精度，但体积大、耐热性差，具有负温度系数。

聚苯乙烯电容器的容量范围为3pF～1F，耐压范围为63V～250V，可以用于音响电路和高压脉冲电路，但不能在高频电路中使用④聚四氟乙烯电容器：

聚四氟乙烯电容器的特点是绝缘电阻大、耐高压、耐高温、高频损耗小，具有负温度系数。

聚四氟乙烯电容器的容量范围为0.5pF～5.1pF，耐压为160V。

由于成本较高，主要用于高温高绝缘，高频的场合，（4）金属化纸介电容器：

其特点是体积小、电容量较大、击穿后能自愈。

金属化纸介电容器的容量范围为0.01F～100F，耐压范围为63V～400V，一般用在低频电路中（5）贴片电容器：

贴片钽电容器耐高温、准确度高、滤除高频谐波性能极好，但容量较小、耐电压和电流能力相对较弱，常用于小容量的低频滤波电路。

贴片铝电解电容器容量较大，可达300μF～1500μF，主要用于有电流要求的低频滤波和稳压电路。

2.15解：

影响电容器电容量的因素有：

极板的面积、两极板之间的距离、电介质（绝缘材料）的类型等。

极板面积大，电容量大；面积小，电容量小。

两极板之间的距离小，电容量大；距离大，电容量小。

2.16解：

由题意可知，开关S断开前，电容C上已充好电，uc4V，当开关S断开后，电容C继续充电，电源E通过电阻2Ω向电容C充电，充电的等效电阻为2Ω，则时间常数为：

τ＝RC＝2×0.1×106＝0.2us－2.17解：

（1）开关S闭合时，电容C被充电，充电时间常数为：

τ1＝（R1//R2）C＝（10//5）×103×0.1×106＝0.33ms－

（1）开关S断开时，电容C在放电，充电时间常数为：

τ2＝R2C＝5×103×0.1×106＝0.5ms－2.18解：

1，通常选择τlt

（1）微分电路：

时间常数远小于输入矩形脉冲的宽度（τltltto）to5（a）电路图（b）波形图，通常选择τgt5to

（2）积分电路：

时间常数远大于输入矩形脉冲的宽度（τgtgtto）（a）电路图（b）波形图111C1C22×102.19解：

由公式，可知：

C＝＝＝1.67μFCC1C2C1C2210C12由公式UC＝UC1＋UC2，UC1UC＝300＝360VC1.67C210UC2UC＝300＝1800VC1.672.20解：

A、B间的等效电容为：

C1C2×C3C4200300×400600C＝＝＝333.33μFC1C2C3C4200300400600112.21解：

该图是RC低通滤波器，fC＝＝＝159.24Hz2πRC2×3.14×1000×1.0×106低通滤波器幅频特性曲线高通滤波器幅频特性曲线2.22解：

11该图是RC高通滤波器，fC＝＝＝15.924MHz2πRC2×3.14×10×103×1.0×10122.23解：

11所选的中心频率为，fC＝＝＝15.924Hz2πRC2×3.14×10×103×1.0×1062.24解：

由相移角φ的计算公式得：

XC111R×＝0.836kΩtan2πfCtan3032×3.14×1000×0.33×106×3UR＝Uicos30°＝10×0.866＝8.66VUC＝Uisin30°＝10×0.5＝5V故：

当电阻R选择0.836kΩ时，可实现输出与输入之间超前30°的相移，并且电阻R上的电压为8.66V，电容C上的电压为5V。

2.25解：

（1）当工作频率为1kHz时，电容的容抗为1XC＝＝3.388Ω2×3.14×1000×47×106

（2）当工作频率为50Hz时，电容的容抗为1XC＝＝67.76Ω2×3.14×50×47×106电容的电流为UC220I＝＝3.25AXC67.76电容的无功功率为QC＝UCI＝220×3.25＝714.3Var第3章电感电路3.1感抗XL欧姆3.2电阻电容电感3.3有功功率无功功率视在功率3.4灯管启辉器3.5有效值相位角3.6滞后9003.7高阶低阶3.8电压变换电流变换阻抗变换3.9——3.16TTTFTFFT3.17解：

根据制造材料和结构的不同，常用的固定电感器有空心电感器、磁心电感器、铁心电感器等。

（1）空心电感器：

多.