中国石油大学电工电子学课后题答案电工学作业石工.pdf

电工电子学作业解答电工电子学作业解答电工电子学作业解答电工电子学作业解答 2 2 2 2 1 8 电路如图所示电路如图所示电路如图所示电路如图所示 求电流源两端的电压求电流源两端的电压求电流源两端的电压求电流源两端的电压 电电电电 压源的电流及各自的功率压源的电流及各自的功率压源的电流及各自的功率压源的电流及各自的功率 解解解解 U 2 2 10 0 U 14V A1 10 10 2 I I1 2 I2 1A W28214 2 A P W10110 10 V P 注意注意注意注意 在计算过程出现的变量应在图中标出在计算过程出现的变量应在图中标出在计算过程出现的变量应在图中标出在计算过程出现的变量应在图中标出 对于电流对于电流对于电流对于电流 电压还应标出其参考方向电压还应标出其参考方向电压还应标出其参考方向电压还应标出其参考方向 否则计算结果没有意义否则计算结果没有意义否则计算结果没有意义否则计算结果没有意义 3 3 3 3 1 15用电源模型的等效变换求图示电路中的用电源模型的等效变换求图示电路中的用电源模型的等效变换求图示电路中的用电源模型的等效变换求图示电路中的I A1 05 1 35 1 6 I I 4 4 4 4 1 16电路如图所示电路如图所示电路如图所示电路如图所示 求各支路电流求各支路电流求各支路电流求各支路电流 已知已知已知已知 IS1 1A IS2 2A R1 10 R2 5 R3 3 R4 3 R5 6 解解解解 利用电源模型利用电源模型利用电源模型利用电源模型 的等效变换得的等效变换得的等效变换得的等效变换得 5 5 5 5 A1 11 11 6 3351 101 3 I A67 06 9 1 5 54 3 4 R RR I I A33 03 9 1 4 54 3 5 R RR I I 011 131 S III A2 210 S III A1 102 S III 注意注意注意注意 本题支路数多本题支路数多本题支路数多本题支路数多 不适合用支路电流法不适合用支路电流法不适合用支路电流法不适合用支路电流法 采用叠加原理也可以采用叠加原理也可以采用叠加原理也可以采用叠加原理也可以 可以比较一下两种方法可以比较一下两种方法可以比较一下两种方法可以比较一下两种方法 中哪种更合适一些中哪种更合适一些中哪种更合适一些中哪种更合适一些 6 6 6 6 1 18 已知已知已知已知 U1 24 V U2 20 V R1 R2 30 R3 60 求各支路电流求各支路电流求各支路电流求各支路电流 解解解解 0 321 III 0246030 31 II 0206030 32 II 解方程组得解方程组得解方程组得解方程组得 I1 0 213A I2 0 08A I3 0 293A 7 7 7 7 1 20 试用支路电流法求电路中的各支路电流试用支路电流法求电路中的各支路电流试用支路电流法求电路中的各支路电流试用支路电流法求电路中的各支路电流 并并并并 求三个电源的输出功率和负载电阻求三个电源的输出功率和负载电阻求三个电源的输出功率和负载电阻求三个电源的输出功率和负载电阻RL消耗的功率消耗的功率消耗的功率消耗的功率 0 8 和和和和0 4 分别为两个电压源的内阻分别为两个电压源的内阻分别为两个电压源的内阻分别为两个电压源的内阻 010 21 III 0412080 1 II 0411640 2 II 解解解解 解方程组得解方程组得解方程组得解方程组得 I1 9 38A I2 8 75A I3 28 13A 8 8 8 8 Uab 4 28 13 112 52V PV1 Uab I1 112 25 9 38 1053W 或者或者或者或者 PV1 120 9 38 9 382 0 8 1055W PV2 Uab I 112 25 8 75 982W PA Uab 10 112 25 10 1123W PRL I2RL 28 132 4 3165W 注意注意注意注意 计算实际电源输出计算实际电源输出计算实际电源输出计算实际电源输出 的功率时的功率时的功率时的功率时 应减去内阻消应减去内阻消应减去内阻消应减去内阻消 耗的功率耗的功率耗的功率耗的功率 或用端电压乘或用端电压乘或用端电压乘或用端电压乘 以输出的电流来求以输出的电流来求以输出的电流来求以输出的电流来求 理想理想理想理想 电压源乘以输出的电流并电压源乘以输出的电流并电压源乘以输出的电流并电压源乘以输出的电流并 不是输出的功率不是输出的功率不是输出的功率不是输出的功率 9 9 9 9 1 22 用叠加原理计算用叠加原理计算用叠加原理计算用叠加原理计算R2支路的电流支路的电流支路的电流支路的电流I2 已知已知已知已知 Us 6 V Is 0 3 A R1 60 R2 40 R3 30 R4 20 解解解解 1 电压源单独起作用电压源单独起作用电压源单独起作用电压源单独起作用 A10 2040 6 42 1 2 RR U I S 10101010 2 电流源单独起作用电流源单独起作用电流源单独起作用电流源单独起作用 A10 2040 2030 4 42 2 2 R RR I I S 3 A201010 2 2 1 22 III 11111111 1 24 解解解解 1 0 321 III 013022120 12 II 042120 32 II 解得解得解得解得I1 15A I2 10A I3 25A 12121212 20V电压源单独作用电压源单独作用电压源单独作用电压源单独作用 AI6 4 22 20 2 AI46 42 4 1 AI26 42 2 3 I1 15 4 11A I2 10 6 16A I3 25 2 27A 2 电压源电压源电压源电压源130V 120V共同作用的结共同作用的结共同作用的结共同作用的结 果如果如果如果如 1 所得所得所得所得 13131313 1 25 求各电路的戴维宁等效电路求各电路的戴维宁等效电路求各电路的戴维宁等效电路求各电路的戴维宁等效电路 14141414 15151515 利用叠加原理求利用叠加原理求利用叠加原理求利用叠加原理求UOC VUU abOC 9 62 62 26 62 8 求求求求R0 5 16 2 0 R 16161616 原电路的戴维宁等效电路为原电路的戴维宁等效电路为原电路的戴维宁等效电路为原电路的戴维宁等效电路为 17171717 1 28 用戴维宁定理计算图示电路中电阻用戴维宁定理计算图示电路中电阻用戴维宁定理计算图示电路中电阻用戴维宁定理计算图示电路中电阻R1上的上的上的上的 电流电流电流电流 解解解解 去掉待求支去掉待求支去掉待求支去掉待求支 路路路路 求开路电压求开路电压求开路电压求开路电压 04210 ab U V2 ab U V2 abOC UU 18181818 求等效电阻求等效电阻求等效电阻求等效电阻R R 4 3 求待求量求待求量求待求量求待求量 A15 0 94 2 1 I 19191919 1 29 求电路中的电压求电路中的电压求电路中的电压求电路中的电压Uab 方法一方法一方法一方法一 电源模型的等效变换化简电源模型的等效变换化简电源模型的等效变换化简电源模型的等效变换化简 方法二方法二方法二方法二 戴维宁定理戴维宁定理戴维宁定理戴维宁定理 20202020 I 10I 6 3 8 0 I 0 5A Uab 0 5 5 2 5V 方法一方法一方法一方法一 电源模型的等效变换化简电源模型的等效变换化简电源模型的等效变换化简电源模型的等效变换化简 21212121 方法二方法二方法二方法二 戴维宁定理戴维宁定理戴维宁定理戴维宁定理 解解解解 1 求求求求UOC V52336 63 12 abOC UU 22222222 2 求求求求Ro Ro 5 3 Uab 2 5V 23232323 1 电路如图所示电路如图所示电路如图所示电路如图所示 试求试求试求试求 1 电流电流电流电流I 2 2V 恒压源的功率恒压源的功率恒压源的功率恒压源的功率 判定它是电源还是负载判定它是电源还是负载判定它是电源还是负载判定它是电源还是负载 3 A点的电位点的电位点的电位点的电位VA 8 2A 8V 2V 8 4 4 4 A B I 1A 24242424 解解解解 1 求求求求Uoc 8 8V 8 4 4 A B 16V8V I1 08168 88 1 I I1 1A UAB 16 8I1 4 0 UAB 16 8 4 0 UAB 12V 8 2A 8V 8 4 4 A B 1A 25252525 8 8 4 4 A B 求求求求Req 4 4 8 8 A B Req 6 求求求求I 12V 4 6 A B I 2V 6 4 I 2 12 0 I 1A 26262626 2 2V恒压源的功率恒压源的功率恒压源的功率恒压源的功率 判定它是电源还是负载判定它是电源还是负载判定它是电源还是负载判定它是电源还是负载 3 A点的电位点的电位点的电位点的电位VA I 1A 2 P2V 2W 0 恒压源恒压源恒压源恒压源2V是负载是负载是负载是负载 3 VA 2 4 1 6V 8 2A 8V 2V 8 4 4 4 A B I 1A 27272727 1 电路如图所示电路如图所示电路如图所示电路如图所示 若若若若US增加增加增加增加2V 则则则则I为多少为多少为多少为多少 28282828 试用叠加原理求电路中电流试用叠加原理求电路中电流试用叠加原理求电路中电流试用叠加原理求电路中电流I 若理想电压源若理想电压源若理想电压源若理想电压源 15V 的电压增加的电压增加的电压增加的电压增加20 则则则则I值又为多少值又为多少值又为多少值又为多少 解解解解 15V电压源电压源电压源电压源 单独作用单独作用单独作用单独作用 A5 0 2 1 10 1010 15 I 29292929 1A电流源单独作用电流源单独作用电流源单独作用电流源单独作用 A2 0 2 1 6 10 104 6 1 I A7 02 05 0 III 若理想电压源若理想电压源若理想电压源若理想电压源 15V 的电压增加的电压增加的电压增加的电压增加20 则则则则 I 增加增加增加增加20 I 0 5 1 0 2 0 6A A8 02 06 0 III 30303030 2 4 图示电路中图示电路中图示电路中图示电路中 试画出各电压试画出各电压试画出各电压试画出各电压 电流的相量图电流的相量图电流的相量图电流的相量图 并计算未知电压和电流并计算未知电压和电流并计算未知电压和电流并计算未知电压和电流 a UR UL 10V U U 14 1V 31313131 b U 100V UR 60V UC V80 22 RC UUU 32323232 c UL 200V UC 100V U U 100V 33333333 d IR 4A I 5A IL A3 22 RL III e IC IR 5A I I 7A 34343434 f I 10A IC 8A IL IL 18A 35353535 2 5 已知已知已知已知 L 100mH f 50HZ 1 iL 7 sin t A时时时时 求电压求电压求电压求电压uL 2 UL 127 30 V时时时时 求求求求IL 并画相量图并画相量图并画相量图并画相量图 2 解解解解 1 V311 2710501432 IXU mLm o 90 u V90311 tsin tsin Uu umL o 2 A1204 10501432 30127 o o jjX U I L L L L U L I 36363636 2 6已知已知已知已知 C 4uF f 50HZ 1 uC 220 sin t V时时时时 求电流求电流求电流求电流iC 2 IC 0 1 60 V时时时时 求求求求UC 并画相量图并画相量图并画相量图并画相量图 2 解解解解 1 A390 2220104501432 6 CUI mm o 90 i V90390 tsin tsin Ii imC o 2 V150 79 6 6010 1040501432 11 6 o o jI C jU CC 37373737 2 13 解解解解 VU 20100 300 1 Z 4004 01000 2 jjLjZ 500 1021000 11 6 3 jj C jZ 2033 0 300 20100 1 Z U I R 7025 0 400 20100 2 jZ U I L 38383838 1102 0 500 20100 3 jZ U IC 1102 07025 033 0 CLR IIII 7005 033 0 05 035 0j 对应写出瞬时值表达式对应写出瞬时值表达式对应写出瞬时值表达式对应写出瞬时值表达式 39393939 2 14 解解解解 U 3 I R I L I 2 I 1 I I2 14 1A I1 10A 40404040 2 15 图示电路中图示电路中图示电路中图示电路中 已知已知已知已知R 30 C 25uF 且且且且 求求求求 1 复阻抗复阻抗复阻抗复阻抗 Z 2 uR uC u 3 P Q S 解解解解 1 53504030 10251000 1 30 1 6 o j j C jRZ 2 AI S o 3010 A tsin is o 301000210 41414141 2 AI S o 3010 VIRU SR o 30300 VI jX U SCC o 120400 VIZU S o 83500 V tsin uR o 3010002300 V tsin uC o 12010002400 V tsin uC o 8310002500 42424242 3 VAUIS500010500 W cos cosSP3009535000 o var sin sinSQ3993535000 o 43434343 解解解解 1 22511040014322 fLX L 230610314001432121 6 fC X C o 828111455100 23062251100 j j XX jRZ CL A Z U I858880 8281114 30100 o 2 16 已知已知已知已知R L C串联电路串联电路串联电路串联电路 其中其中其中其中 R 100 C 1 3uF L 0 1H f 400Hz 试求试求试求试求 1 电路的复阻抗电路的复阻抗电路的复阻抗电路的复阻抗Z 电流电流电流电流 2 各各各各 元件上电压元件上电压元件上电压元件上电压UR UL UC 3 电路的电路的电路的电路的P Q S VU o 30100 I 44444444 2 UR IR 0 88 100 88V UL IXL 0 88 251 2 221V UC IXC 0 88 306 2 269V 3 VA UIS88880100 W cos cosSP7782888 o var sin sinSQ4282888 o 45454545 2 17在图示电路中在图示电路中在图示电路中在图示电路中 已知已知已知已知 U 220V f 50HZ R1 280 R2 20 L 1 65H 求求求求I UR1 URL 解解解解 518j65 1502jj L 51820 2 jZ 518300jZ A37 0 518300 220 22 Z U I UR1 IR1 0 37 280 104V V1925182037 0 22 2 ZIU RL 注意注意注意注意 电压电压电压电压URL是是是是 电阻电阻电阻电阻R2和电感和电感和电感和电感L两两两两 端的电压端的电压端的电压端的电压 46464646 2 19 图示电路中图示电路中图示电路中图示电路中 已知已知已知已知 求求求求 1 电路的等效复阻抗电路的等效复阻抗电路的等效复阻抗电路的等效复阻抗 2 各元件的电压各元件的电压各元件的电压各元件的电压 电流电流电流电流 相量相量相量相量 3 电路的有功功率电路的有功功率电路的有功功率电路的有功功率P 解解解解 1 263 1 jj jZ o 37534 2144 j jjjZ VU o 010 A Z U I o o o 372 375 010 VU oo 3783724 1 47474747 VjU oo 5383724 2 VjU oo 5323721 3 VjU oo 12743722 4 A jj j I oo 37331 36 6 372 1 A jj j I oo 37670 36 3 372 1 3 P U1I 8 2 16W 48484848 2 20 图示电路中图示电路中图示电路中图示电路中 求求求求 A V1 表的读数表的读数表的读数表的读数 解解解解 10 4525 45250 5510 5510 1 o o jj j j Z A Z U I10 10 100 1 2 1 o 452101010 jZ V ZIU414121010 11 电流表电流表电流表电流表A的读数为的读数为的读数为的读数为10A 电压表电压表电压表电压表V1的读数为的读数为的读数为的读数为141 4V 49494949 2 24在图示电路中在图示电路中在图示电路中在图示电路中 已知已知已知已知 求求求求及及及及P V01 o C UU 解解解解 12 2 2 j j Z Aj j j Z U I C 5 01 2 21 2 V j j j j ZIU ooo 3565237292362611 21 2 22501 WUIP36 37 29cos1 152 3cos o 50505050 2 34 对称三相负载星形连接对称三相负载星形连接对称三相负载星形连接对称三相负载星形连接 已知每相阻抗已知每相阻抗已知每相阻抗已知每相阻抗 Z 31 j22 电源线电压为电源线电压为电源线电压为电源线电压为380V 求三相电路的求三相电路的求三相电路的求三相电路的 P Q S及功率因数及功率因数及功率因数及功率因数 815 0 2231 31 cos 22 A79 5 38 220 Z U I P VA381179 538033 UIS W3106815 03881cos SP var2206 38 22 3811sin SQ 解解解解 51515151 2 36 三相对称负载三角形连接三相对称负载三角形连接三相对称负载三角形连接三相对称负载三角形连接 其线电流其线电流其线电流其线电流IL 5 5A 有功功率有功功率有功功率有功功率P 7760W 功率因数功率因数功率因数功率因数cos 0 8 求电源的求电源的求电源的求电源的 线电压线电压线电压线电压UL 电路的视在功率电路的视在功率电路的视在功率电路的视在功率S和每相阻抗和每相阻抗和每相阻抗和每相阻抗Z V I P U L L 3 1018 8 05 53 7760 cos3 VA P S9700 8 0 7760 cos 320 18 3 3 1018 3 L L I U Z 193j25637320 o ZZ 解解解解 52525252 2 已知已知已知已知V1000210tsinu 调节调节调节调节C 使得开关断开和接通时电流表的读数使得开关断开和接通时电流表的读数使得开关断开和接通时电流表的读数使得开关断开和接通时电流表的读数 不变不变不变不变 求这时的求这时的求这时的求这时的C值值值值 53535353 解解解解 分析分析分析分析 开关断开和接通时电流表的读数不变开关断开和接通时电流表的读数不变开关断开和接通时电流表的读数不变开关断开和接通时电流表的读数不变 说说说说 明开关动作前后电路的阻抗的模没有变明开关动作前后电路的阻抗的模没有变明开关动作前后电路的阻抗的模没有变明开关动作前后电路的阻抗的模没有变 C XZj 1 j51 2 Z 5j1 j51 j 21 C C X X ZZZ 1 ZZ C C C X X X 2 5 1 26 F X C C 4 10 1 开关接通开关接通开关接通开关接通 XC 10 54545454 3 4 求图示电路中的求图示电路中的求图示电路中的求图示电路中的uc t ic t 并画出波形并画出波形并画出波形并画出波形 换换换换 路前电路已处于稳态路前电路已处于稳态路前电路已处于稳态路前电路已处于稳态 解解解解 V60610 00 u u CC 0 uC k 5633 Req s CReq010102105 63 mA12 5 60 0 iC 0 iC 55555555 t Ve t u t C 060 100 t e t i t C 0mA12 100 t e dt t du C t i t C C 0mA12 10060102 1006 或或或或 56565656 3 7电路如图所示电路如图所示电路如图所示电路如图所示 U 20 V C 4 F R 50 k 在在在在t 0时闭合时闭合时闭合时闭合S1 在在在在t 0 1秒时闭合秒时闭合秒时闭合秒时闭合S2 求求求求S2闭合后的闭合后的闭合后的闭合后的 电压电压电压电压uR t 设设设设uc 0 0 解解解解 t 0时闭合时闭合时闭合时闭合S1 000 u u CC V20 uC t Ve t u t C 020 20 20 t 0 1s时闭合时闭合时闭合时闭合S2 V e u u CC 87720201010 20 10 s RC201041050 63 1 57575757 第二次换路后的等效电路第二次换路后的等效电路第二次换路后的等效电路第二次换路后的等效电路 V uR131210 0 uR s 101041025 63 2 s t Ve e t u t t R 101312 1312 1010 10 10 58585858 3 10 在图示电路中在图示电路中在图示电路中在图示电路中 开关闭合前电路已经处于稳开关闭合前电路已经处于稳开关闭合前电路已经处于稳开关闭合前电路已经处于稳 态态态态 求开关闭合后的求开关闭合后的求开关闭合后的求开关闭合后的iL t 和和和和i t 其中其中其中其中 E 4V R1 5 R2 R3 15 L 10mH 解解解解 1 A2 0 155 4 0 0 31 RR E ii LL 59595959 求求求求i 0 的等效电路的等效电路的等效电路的等效电路 4 2 0 0 15 0 5 ii i 0 0 35A 60606060 2 A32 0 15 155 4 i A16 0 L i 61616161 3 75 18 213 RRRReq s R L eq 4 1033 5 75 18 01 0 A03 032 0 32 035 0 32 0 18751875tt eeti A04 016 0 16 02 0 16 0 18751875tt L eeti t 0 4 t 0 62626262 4 1 在图示电路中在图示电路中在图示电路中在图示电路中 E 5 V ui 10sin t V 二二二二 极管的正向压降可忽略不计极管的正向压降可忽略不计极管的正向压降可忽略不计极管的正向压降可忽略不计 试分别画出输试分别画出输试分别画出输试分别画出输 出电压出电压出电压出电压uo的波形的波形的波形的波形 a c 需写出分需写出分需写出分需写出分 析过程析过程析过程析过程 63636363 5 6 图示电路中图示电路中图示电路中图示电路中 已知已知已知已知 VCC 12V RB 280k RC RE 2 k rbe 1 4 k 100 试求试求试求试求 1 A端输出的电压放大倍数端输出的电压放大倍数端输出的电压放大倍数端输出的电压放大倍数Au1 2 B端输出的端输出的端输出的端输出的 电压放大倍数电压放大倍数电压放大倍数电压放大倍数Au2 3 若若若若 写出写出写出写出uo1和和和和uo2的表达式的表达式的表达式的表达式 mVsin2tui 64646464 解解解解 小信号等效电路小信号等效电路小信号等效电路小信号等效电路 198 0 21014 1 2100 1 1 1 1 1 Ebe C Ebbeb Cb i o u Rr R RIrI RI U U A 65656565 199 0 21014 1 2101 1 1 1 1 2 E 2 2 Ebe E Ebbeb b i o u Rr R RIrI RI U U A mVsin2tui mVsin4 1 o1 tu mVsin4 1 o2 tu 3 66666666 5 8 射极偏置电路如图所示射极偏置电路如图所示射极偏置电路如图所示射极偏置电路如图所示 已知三极管的已知三极管的已知三极管的已知三极管的 60 1 用估算法求静态值用估算法求静态值用估算法求静态值用估算法求静态值 2 求电压放大倍数求电压放大倍数求电压放大倍数求电压放大倍数 输入电阻和输出电阻输入电阻和输出电阻输入电阻和输出电阻输入电阻和输出电阻 ui 12V 60k 20k 30 F 30 F 50 F 2k 3k 6k 67676767 1 12V B 60k 20k 2k 3k 解解解解 mA15 1 2 7 03 EC II V312 2060 20 B U mA02 0 C B I I V25 6 CcEeCCCE IRIRVU 68686868 2 微变等效电路微变等效电路微变等效电路微变等效电路 k7 1 26 1300 E be I r i o u U U A 71 be Lc r RR ri rbe 1 7k ro 3k 69696969 5 7一固定偏置共射放大电路一固定偏置共射放大电路一固定偏置共射放大电路一固定偏置共射放大电路 要求要求要求要求 Au 100 IC 1mA VCC 12V 三极管的三极管的三极管的三极管的 20 设设设设RL 确定确定确定确定RB RC并计算并计算并计算并计算UCE 解解解解A050 20 1 I I C B 240 050 12 I V R B CC B 746 1 26 21200 26 1200 C be I 100 be C r R RC 3 73k UCE VCC RCIC 12 3 73 8 27V 70707070 6 8 电路如图所示电路如图所示电路如图所示电路如图所示 已知已知已知已知ui1 1V ui2 2V ui3 3V ui4 4V R1 R2 2k R3 R4 RF 1k 试计算试计算试计算试计算 输出电压输出电压输出电压输出电压uo 71717171 i1 i2 i3 i4 if f21 iii f oii R uu R uu R uu 2 2 1 1 解出解出解出解出u 0 43 ii 0 4 4 3 3 R uu R uu ii 解出解出解出解出u u u 得到得到得到得到uo与所有输入与所有输入与所有输入与所有输入 的关系表达式的关系表达式的关系表达式的关系表达式 V5 55 05 0 i4i3i2i1o uuuuu 72727272 P202 3 21 ii 图略图略图略图略 R uu R uu oi 2 5 0 3 2 oi uuu i uu 3 1 ioi uuu 3 1 5 0 3 2 io uu 解解解解 uu 73737373 三三三三 已知由集成运放组成的放大电路如图所示已知由集成运放组成的放大电路如图所示已知由集成运放组成的放大电路如图所示已知由集成运放组成的放大电路如图所示 1 判别负反馈类型判别负反馈类型判别负反馈类型判别负反馈类型 2 指出电路稳定什么量指出电路稳定什么量指出电路稳定什么量指出电路稳定什么量 3 写出写出写出写出uo与与与与ui的表达式的表达式的表达式的表