电工学习题答案.._电工学习题答案

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1.5.9在图中,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

I1 =-4A I2 = 6A I3 = 10A U1 = 140V U2 =-90V U3 = 60V U4 =-80V U5 = 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。

3、P1 = 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 1.5.10在图中，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。

解：首先根据基尔霍夫电流定律列出-I1 + I2I3 = 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

3-3U3 =(30 + 10 * 10 * 3 * 10)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

电流I3从+端流出,故为电源;80V元件 电流I2从+端流出，故为电源； 30V元件 电流I1从+端流入，故为负载。2 从电压和电流的参考方向判别：

-3-3电路元件3 U3和I3的参考方向相同P = U3I3 = 60 *(-2)* 10W =-120 * 10W（负值），故为电源；

-3-380V元件U2和I2的参考方向相反P = U2I2 = 80 * 1 * 10W =80 * 10W（正值），故为电源；

-3-330V元件U1和I1参考方向相同P = U1I1 = 30 * 3 * 10W = 90 *10W（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 = R1I12 = 10 * 32mW = 90mW PR2 = R2I22 = 20 * 12mW = 20mW 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 + R1 I12 + R2 I22 =(90 + 90 + 20)mW = 200mW 两者平衡 1.5.15图中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 = 100Ω，R1 = R2 =200Ω，R3 = 100Ω，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

应用基尔霍夫电压定律可列出.Uab + Ubd + Uda = 0 Uab + Uo-Uad = 0 或U Rx /(Rx + R3)+ Uo –U/2= 0 3Rx/(Rx + 100)+ 0.001 – 1.5 = 0 解之得

Rx = 99.867Ω 因零件缩短而使Rx阻值减小，即 △Rx =(99.867100)-= +0.133-

Uo极性的变化反映了零件的伸长和缩短。

1.7.6在图中，求A点电位VA。解：I1I3 = 0

(1)I1 =（50 – VA）/10

(2)I2 =[VA(-6)]/(1 + 10 + 1)x 10 = 1x 10A = 1mA 当滑动触头移在a点

U = [(10 + 1)x 10x 1x 106)V =-5V

2.3.5在图中，求各理想电流源的端电压、功率及各电阻上消耗的功率。[解].设流过电阻R1的电流为I3 I3 = I21)A = 1A(1)理想电流源1 U1 = R1I3 = 20×1V = 20V P1 = U1I1 = 20×1W = 20W(取用)因为电流“+“端流入，故为负载。(2)理想电流源2 U2 = R1I3 + R2I2 =(20 × 1 + 10 × 2)V = 40V P2 = U2I2 = 40 × 2W = 80W(发出)因为电流从“+”端流出，故为电源。(3)电阻R1

PR1 = R1I3 = 20 × 1W = 20W(4)电阻R2

PR2 = R2I2 = 10 × 2W = 40W 校验功率平衡：80W = 20W + 20W + 40W

2.3.7计算图中的电流I3。[解]：计算本题应用电压源与电流源等效变换最为方便，变换后的电路如图所示。由此得I =（2 + 1）/(1 + 0.5 + 1)A =3/2.5A = 1.2A I3 =1.2/2A = 0.6A

23-3

3-3

3-3

2.3.8计算图中的电压U5。[解]R1,2,3 = R1 +R2R3/(R2 + R3)= 0.6 +6 × 4/(6+4)= 3Ω

将U1和R1,2,3与U4和R4都化为电流源，如图所示。

IS = IS1 + IS2 =(5 + 10)A = 15A

R0 = R1,2,3 ×R4/(R1;2;3 + R4)=3 × 0.2/(3 + 0.2)=3/16Ω

I5 =[R0/(R0 + R5)]IS =45/19A U5 = R5I5 = 1 ×45/19 = 2.37V

2.4.1下图是两台发电机并联运行的电路。已知E1 = 230V，R01 = 0.5Ω, E2=226V，R02 = 0.3Ω，负载电阻RL = 5.5Ω，试分别用支路电流法和结点电压法求各支路电流。解：

2.5.2 试用结点电压法求下图所示电路中的各支路电流。

2.6.5应用叠加原理计算下图所示电路中各支路的电流和各元件（电源和电阻）两端的电压，并说明功率平衡关系。

2.7.4 应用戴维宁定理计算下图中2Ω电阻中的电流I。2.7.5 2.7.8 3.2.5、图1所示各电路在换路前都处于稳态,试求换路后其中电流i 的初始值i(0+)和稳态值

解：

3.3.6电路如图所示，在开关S闭合前电路已处于稳态，求开关闭合后的电压uc。

解：3.4.5电路如图所示，换路前已处于稳态，试求换路后(t ¸ 0)的uc。

解：3.6.6电路如图所示，试用三要素法求t ¸ 0时的i1，i2及iL。换路前电路已处于稳态。解： 3.6.9电路如图所示，在换路前已处于稳态。当将开关从1的位置扳到2的位置后，试求i和iL。

解：

4.2.5 4.4.84.4.10

解：

4.5.4在图中，试求电流表A0和电压表V0的读数。

解：

4.5.8

解：

4.5.11 4.5.14在图所示的电路中，已知

解：5.4.1如图所示的是三相四线制电路，电源线电压Ul = 380V。三个电阻性负载联成星形，其电阻为R1 = 11Ω，R2 = R3 = 22Ω.(2)如无中性线，求负载相电压及中性点电压;(3)如无中性线，当L1相短路时，求各相电压和电流，并做出它们的相量图.解：

5.2.8

解：

则

5．4.1

解：