电路与电子技术基础第二章习题答案.pdf

电路与电子技术基础 第二章参考答案 第1页 习题二习题二 2 1 求题图 2 1 a 中得 Uab以及题图 2 1 b 中得 Uab及 Ubc 解解 1 图 a mA 6 1 72 12 3636 mA 3 1 36 12 2412 2 1 KKK U I KKK U I V 2103610 6 1 102410 3 1 3624 3333 21 KIKIUUU cbacab I1 I2 12k 36k 12V a b 24k 36k c 5k I2 a I1 20k c b 15k 100V U 2k 5k b 题图 2 1 习题 2 1 电路图 2 图 b mA 4 520 100 1 KKR U I V 80102010420 33 1 KIUab mA 5 20 100 155 2 KKK U I V 251051055 33 2 KIUac V 552580 acabacbabc UUUUU 2 2 电路如题图 2 2 所示 已知 30 电阻中的电流 I4 0 2A 试求此电路的总电压 U 及总电流 I I 90 I2 10 I3 I1 U 15 30 60 I4 题图 2 2 习题 2 2 电路图 解解 已知 I4 所以 30 上的电压为 U4 I4R 0 2 30 6 V 60 中的电流为 A 1 0 60 6 3 I I2 I3 I4 0 1 0 2 0 3 A 10 上的电压降为 V 3103 010 2 I 15 上的电压降为 U4 3 6 3 9 V 15 中流过的电流为 A 6 0 15 9 1 I 所以 I I1 I2 0 6 0 3 0 9 A 90 上的电压降为 0 9 90 81 V 电路与电子技术基础 第二章参考答案 第2页 U 81 9 90 V 2 3 电路如题图 2 3 所示 若 10 两端得电压为 24V 求 R 解解 已知 10 两端的电压为 24V 10 中的电流为 I1 I 15 I2 11 1 10 R 120V 题图 2 3 习题 2 3 电路图 A 4 2 10 24 10 U I 15 上的电压为 2 4 15 36 V R 上的电压为 24 36 60 V 11 1 上的电压为 120 60 60 V 11 1 中流过的电流为 A 4 5 1 11 60 1 I 流过 R 中的电流为 I2 I1 I 5 4 2 4 3 A 故电阻为 20 3 60 R 2 4 电路如题图 2 4 所示 已知灯泡额定电压及电流分别是 12V 及 0 3A 问电源电压 应多大 才能使灯泡工作在额定值 解解 灯泡的额定电压 12V 20 上的电压 12V 20 中流过的电流 A 6 0 20 12 1 I 灯泡的额定电流 0 3A 10 中的电流 I2 I1 0 3 0 6 0 3 0 9 A 10 上的电压为 I2 10 0 9 10 9 V Uab 9 12 21 V 15 中流过的电流 A 4 1 15 21 15 3 ab U I I I2 I3 0 9 1 4 2 3 A 10 上的电压为 I 10 2 3 10 23 V Us 23 Uab 23 21 44 V c R1 20mA a 5mA 300V I1 R2 RL 150V b 100V 题图 2 5 习题 2 5 电路图 10 I3 I I2 15 US I1 10 20 题图 2 4 习题 2 4 电路图 2 5 电路如题图 2 5 所示 求 R1 R2 解解 a 节点 20 5 I1 0 I1 15mA a 点电位 Ua 150 V Uab Ua Ub 150 100 250 V K 7 16 1015 250 3 1 2 I U R ab 电路与电子技术基础 第二章参考答案 第3页 Uca Uc Ua 300 150 150 V K 5 7 1020 150 20 3 1 mA U R ca 2 6 六个相等电阻 R 各等于 20 构成一个闭合回路 题图 2 6 所示 若将一外电 源依次作用 a 和 b a 和 c a 和 d 之间 求在各种情况下的等效电阻 解解 1 求 ab 之间的等效电阻 电路可画成图 b ab 之间的等效电阻为 a 3R 3R d d a 2R 4R c c a R 5R b b a b g c f d a 题图 2 6 习题 2 7 电路图 7 1620 6 5 6 5 5 5 5 R RR RR RRRab 2 求 ac 之间的等效电阻 电路可改画成图 c ac 之间的等效电阻为 7 2620 6 8 6 8 42 42 4 2 R RR RR RRRac 3 求 ad 之间的等效电阻 电路可改画成图 d 3020 2 3 2 3 33 33 3 3 R RR RR RRRad 2 7 如题图 2 7 所示梯形网络 若输入电压为 U 求 Ua Ub Uc和 Ud U 1 a 1 b 1 c 2 2 2 2 o b U 1 a 1 b 1 c 1 2 2 2 1 o a U 1 a 1 b 2 1 o e U 1 a 1 b 2 2 2 o d U 1 a 1 b 1 2 2 1 o c U 1 a 1 o f 解解 运用等效电阻的概念 电路逐步化简为图 f 单一回路 图 f 中 U a 2 1 U 图 e 中 UUa b 4 1 2 1 U 电路与电子技术基础 第二章参考答案 第4页 图 c 中 UUb c 8 1 2 1 U 图 a 中 UUc d 16 1 2 1 U 2 8 求题图 2 8 电路中的 U a 6 a 6 300V 12 24 6 150V 150V 150V 150V I 6 6 6 c c b c 题图 2 8 习题 2 8 电路图 6 6 U 6 6 a 50A 6 6 25A 25A c a 解解 化三个电流源为电压源 得图 b 再合并电压源如图 c 其中 6 150625 6 150625 6 300650 22 12 11 ss ss ss RVU RV RVU U 电路的总电流 A 9 75 2412 150150 I V 5015012 9 75 15012 IUacU 2 9 求题图 2 9 电路的输入电阻 Ri 为什么 Ri比 16 还大 1 求 Ri 即求 U 和 I 的关系 运用电源等效互换逐步化简 a e I 3 10 500 98 0 I 3 10 500 98 I1 I3 1 6 a I5 I2 4 2A I 1 2 I 2 24 0 I 100k 500 101k I 10600 101k U 16 16 U Ie Ie b c 101 e 0 101 题图 2 9 习题 2 9 电路图 500k 电阻与 5k 电阻并联 k 101 500 5500 5500 5 500 把 0 98Ie受控电流源化为受控电压源 33 10 101 500 10 101 500 98 0 ses RIU 得图 b 合并 100k 与k 101 500 串联电阻得 3 10 101 10600 101 500 100 得图 c 16 上的压降为 16 16 U II ee U 电路与电子技术基础 第二章参考答案 第5页 两支路并联 另一支路上的压降为 UIUI UU IIIIU ee 16 10 101 1010600 16101 1010110 101 1010600 16 10 101 500 98 0 16 10 101 10600 10 101 500 98 0 10 101 10600 5333 3333 合并方程两边的 U 则得 79 1616 101 106 I U Ri 另一种解法 e I 3 10 500 98 0 10 500 98 100k U Ri 16 500k 5k 0 98Ie Ie I a 100k 500 101k 10600 101k U 16 16 U Ie Ie I b c 101 e I 3 0 101 题图 2 9 习题 2 9 电路图 104950 4851 e e IU II 16 U Ie 104950 6257U I 77 16 I U Ri 2 10 电路如图 2 10 所示 1 求电阻 Rab 2 求各支路电流以及 Uab Uad和 Uac I a 6 2 c 2 10A 4 d 2 6 b a I a I2 6 I3 I1 6 4 10A 6 d I6 I5 6 b I4 6 b 题图 2 10 习题 2 10 电路图 解解 将 a d bY 形网络变换为 网络 6 2 222222 1 133221 312312 R RRRRRR RRR 电路变成图 b 电路与电子技术基础 第二章参考答案 第6页 1 7 12 34 34 3 46 6 4 6 6 6 6 6 4 ab R 2 各支路的电流及 Uab Uad和 Uac 电路的对称性 V 7 60 2 1 V 7 120 7 12 10 abad abab UU RIU ab 支路中电流 A 7 30 4 7 120 4 1 ab U I ad 支路中电流 A 7 10 6 7 60 6 2 ad U I A 7 10 24 II ac 支路中电流 A 7 30 7 10 7 30 10 213 IIII bc 支路中电流 A 7 30 7 70 7 30 7 10 145 IIII cd 支路中电流 0 6 I V 7 60 2 7 30 2 3 I ac U 或者 V 7 60 2 1 abac UU 2 11 试为题图 2 11 所示的电路 写出 1 电流定律独立方程 支路电流为未知量 2 电压定律独立方程 支路电流为未知量 3 网孔方程 4 节点方程 参考节点任选 I4 R4 I 1 R1 I1 Us1 2 Us2 I2 R2 1 3 Us3 R6 I 2 I3 I 3 R5 I6 R3 I5 4 题图 2 11 习题 2 11 电路图 解解 1 电流定律独立方程为 节点 1 I1 I4 I6 0 节点 2 I1 I2 I3 0 节点 3 I2 I4 I5 0 2 电压定律独立方程为 回路 1321 I4R4 I2R2 I1R1 Us1 Us2 0 回路 1421 I6R6 I3R3 I1R1 Us1 Us3 0 回路 3423 I5R5 I3R3 I2R2 Us2 Us3 0 3 设网孔电流为 I 1 I 2 I 3如图所 示 则网孔方程为 R1 R2 R3 I 1 R1I 2 R2I 3 Us1 Us2 R1I 2 R1 R3 R6 I 1 R3I 3 Us1 Us3 R2I 1 R3I 2 R2 R3 R5 I 3 Us2 Us3 4 选节点 2 为参考节点 则节点方程为 电路与电子技术基础 第二章参考答案 第7页 节点 1 1 1 4 6 3 4 1 641 11111 R U U R U R U RRR s 节点 3 2 2 4 5 3 641 1 4 11111 R U U R U RRR U R s 节点 4 3 3 4 653 3 5 1 6 11111 R U U RRR U R U R s 2 12 题图 2 12 所示电路中 Us 5V R1 R2 R4 R5 1 R3 2 2 试求电压 U1 U2 3 R5 R4 0 R2 2 Us U1 R1 U2 R3 1 题图 2 12 习题 2 12 电路图 解解 此电路共有 4 个节点 选 0 为参考节点 设节点 1 2 3 的电位分别为 U10 U20 U30 由图可见 U30 U2 而 U2 U20 U10 所以对于节点 3 可得方程 U30 U20 U10 节点 1 2 的方程为 节点 1 5 30 5 20 3 10 531 11111 R U U R U R U RRR s 节点 2 0 11111 30 4 20 432 10 3 U R U RRR U R 将已知数据代入上面几式 并整理得 0 2 5 2 1 5 2 1 2 5 022 302010 302010 302010 UUU UUU UUU 因为 U1 U10 因此仅解此方程组中的 U10即可 V 75 3 6 5 22 1 2 5 2 1 1 2 1 2 5 122 1 2 5 0 1 2 1 5 120 10 U 故 U1 U10 3 75 V 电路与电子技术基础 第二章参考答案 第8页 解法二 采用网孔法 5 0 35432314 33232112 3233422142 IRRRIRIR IRIRRRIR RIIIRIRIRR 542 024 0532 321 321 321 III III III 75 3 12 45 20128 61032 2025 421 241 532 451 201 502 2 AI VU75 3 1 I1 I3 1 6V I5 I2 4 I6 I4 I 3 5 2A I 1 2 I 2 10V I 4 3 24V 2 I7 题图 2 13 习题 2 13 电路图 2 13 题图 2 13 所示电路 求 各支路电流 解解 由于本题仍为平面电路 所以可用网孔电流法求解 将原电 路改画为如图所示 设网孔电流 I 1 I 2 I 3 I 4如图所示 注意 也可 以将 2A 的电流源与 2 电阻的并 联 先进行电源转换 这样可以减 少一个求解变量 即只有 3 个网孔 通过解 3 个网孔方程即可 显然有 I 1 2A 其余的网孔电流方程为 2 I 1 2 4 2 I 2 4 I 3 2 I 4 24 4 I 2 1 5 4 I 3 5 I 4 24 6 10 2 I 2 5 I 3 2 5 3 I