电工与电子技术作业习题

第1章电路定律及分析方法习题+-R1R2R3I1I2I34A10V5AFigure 1.3BA1.3（支路电流法)Consider the circuit of Figure 1.3 where R1=R2=1W and R3=2W. Find the three currents, I1, I2, I3.(Answer：)1.4 (电源模型的等效互换法)Use source transformations to find the voltage U across the 1-mA current source for the circuit shown in Figure 1.4. (Answer: U = 3 V)+-600 W1400 W3000 W1 mA-+6 mAU1.4 VFigure 1.41.5 (结点电位法) 如图1.5所示电路，用结点电位法求电流I1I4。2A2A15 W10W20 W5 WV1V2V3图1.5 习题1.5的图I2I1I3I4（答案：，）1.7 （叠加原理）图1.7所示电路，已知：U1=0时，I=10mA，当U1= -10V时，I=-80mA。求U1=5V时，I是多少mA。（答案：55mA）图1.7 习题1.7的图R2I-+R1U1R-+U2R3-+U31.9(戴维宁定理) A resistor, R, was connected to a circuit box as shown in Figure 1.9. The voltage, U, was measured. The resistance was changed, and the voltage was measured again. The results are shown in the table. Determine the Thvenin equivalent of the circuit within the box and predict the voltage, U, when R = 8 kW.（Answer：， ；当时）CircuitIU-+RR U2kW 4V4kW 6VFigure 1.91.13（电阻网络的Y-D转换，戴维宁定理）用戴维宁定理求图1.13电路中的电流I。图中电阻值的单位为W。(答案：2A)图1.13 习题1.13的图I26V-+1030609015300.2A图1.14 习题1.14的图+-US-+IS-2A4W4W36V4W4V24V12W24W3W6W1.14 （解题方法任选）如图1.14所示电路，当恒流源IS为何值时，它两端的电压US0。（答案：-1.5A）第2章正弦交流电路 习题2.2（正弦交流电路基本概念）将下列各相量所对应的瞬时值函数式写出来（）：,，2.3 （纯电容电路，纯电感电路）如图2.3所示各电路，已知，测得。写出i的表达式，并求电容C或电感L的值。（答案：(a) 200mF；(b) 2H）(a)+-uiC图2.3 习题2.3的图+-ui(b)LZ1Z2图2.6-+-+2.6 （复杂交流电路，电源模型的等效互换）图2.6所示电路，求电流、和电流源两端的电压及电流源的功率PS，并确定电流源在电路中的作用（是电源还是负载）。已知：，。（答案：， ，）RL图2.7-+C2.7 （功率因数提高）如图2.7所示电路，已知，。（1）计算该电路的电流、电路的有功功率P及功率因数；（2）欲使电路的提高到1，需并联多大的电容C。并联电容后，电流I的值为多少，电路的有功功率P是否有变？（答案：，）2.9 (复杂交流电路，结点电位法)如图2.9所示电路，已知：，。用结点电位法求1kW电阻两端的电压，并求虚线部分电路的平均功率、无功功率和视在功率。图2.9 习题2.9的图j2kW1kW-j3.6kWj6kW-3kW+-+（答案：，）2.13 （并联谐振）如图2.13所示电路，求谐振频率，谐振时的阻抗、，并画出电压和电流的相量图。（答案：，）图2.13 习题2.13的图L-u+RiCiCiLiR图2.15 习题2.15的图RLu+-iiLiRCuR+-uC+-2.15 （谐振电路）如图2.15所示电路，当、时u与i同相位，而且。求电路参数R、L、C的值。（答案：，）第3章 三相电路 作业图3.2LNBRCNALRLR3.2 （Y接三相对称负载）图3.2所示电路，负载阻抗，。求：，画出, , 相量图。并求该电路的三相P，Q，S值。（答案：，）3.3 （三相不对称负载）图3.3所示电路，在线电压为380V、频率为50Hz的三相电源上接入了一组不对称的Y形接法负载，（1）当时，求各线电流和中线电流的大小，并求负载消耗的总有功功率和电源提供的总视在功率；（2）当， 时，求各线电流和中线电流的大小，并求负载消耗的总有功功率和电源提供的总视在功率；(答案：（1），；（2），)3.4 （多组三相对称负载）A balanced D load and a balanced Y load are connected in parallel as in Figure 3.4. , , , H. Determine the line current ， and . (Answer: ，）图3.3Z2NZ3BZ1CAACB图3.4 习题3.4的图R1LR2第5章 暂态过程 作业5.5 （一阶RL电路的暂态过程，桥式电路）图5.5所示电路，已知，开关S在t=0时闭合，求换路后电压，电流和，并画出波形图。（答案：，t的单位为s）图5.5RRLLBRA+-t=0uAB i1 iL+-uLIS5.11（单脉冲激励下RC电路的暂态过程）图5.11所示电路，uS如图所示，。图示电路R、C的参数值为下述两种情况时，求电路的输出电压uo，并画出它们的波形图。在t0时电容上的电压为0。(1) C图5.11-R+ui-+uotuST10V0(2) （答案：（1）时， ，；时，；（2）时， ，；时，）5.13 （有两个电容的一阶电路）如图5.13所示电路，开关S闭合前，电容电压， ，。求开关闭合后电压，电流，并画波形图。（答案：，）RC2图5.13-+C1US-+uC2S-+uC1iC2iC1iR第7章 电动机 作业7.5 （三相异步电动机）一台三相异步电动机，在电源线电压为380V时，电机的三相定子绕组为接法，电机的，额定电流。（1）求接法时电动机的起动电流。（2）若起动改为Y形接法，起动电流多大？（3）电动机带负载和空载下起动时，起动电流相同吗?（答案：（1）140A；（2）47A）第8章继电器控制 作业8.1 设计一个三相异步电动机的Y/D起动控制电路。第11章半导体器件 作业+-+-USR（a）D+-+-+-USR（b）D+-+-+-+-USR（c）D1USD2+-t+10 V-10 VO(d)图11.211.2 （二极管电路，画波形）图11.2 各电路，电压，D为硅二极管，。画出各电路输出电压的波形。（将二极管视为理想二极管）11.6 （稳压二极管计算题）图11.6所示电路，为理想稳压二极管，稳定电压为，稳定电流为和。输入电压，限流电阻，负载电阻。试分析当输入电压波动10时，电路能否正常工作？如果波动+30，电路还能否正常工作？（答案：当时，当波动+10时，当波动-10时，均能正常工作；当波动+30时不能正常工作）+-RZRLDZUI图11.6IIWIZ第12章 晶体管交流放大电路 作业12.2 （射极电流负反馈放大电路）图12.2所示电路，。（1） 画出所示电路的小信号等效电路；（2） 求输入电阻和输出电阻；（3） 若，求电压放大倍数及输出电压；+-+-R1R2RCRECEC1C2uSuoVCC+15 V图12.2RLReRS（答案：（2），；（3），） 12.4 （射极电流负反馈放大电路，射极输出器）图12.4所示电路，用以下参数通过计算说明近似反相输出，近似同相输出。，。（答案：，）+-+-R1R2RCREC3C1C2uiuo1VCC+15 V图12.4uo2+-12.9 （多级放大器）图12.9所示多级放大器电路，ui =0.5sinwt mV, R11 = 100 kW, R12 = 20 kW, RC1 = 10 kW, RE1 = 2 kW, R21 = 39 kW, R22 = 10 kW, RC2 = 5 kW, RE2 = 1.5 kW, b1 = b2=50。（1） 求当RL = 10 kW时的输出电压uo；（2） 求输入电阻、输出电阻。（答案：（1）；（2），）+-R11R12RC1RE1CE1C1C2ui图12.9+-R21R22RC2RE2CE2C3uoVCC+12 VRLT1T2图12.12+-R11R12RC1RE1CE1C1C2ui+-R21R22RC2RE2CE2C3uoVCCRLT1T2Re1RFCF12.12 （负反馈放大器）设图12.12所示电压串联负反馈放大电路，满足深度负反馈的条件，求电压放大倍数。已知。(答案：)12.13 （电压并联负反馈放大器，电流串联负反馈放大器综合）如图12.13所示电压并联负反馈放大电路，晶体管的，。当和时，近似估算电压放大倍数。（提示：忽略和）（答案：，当时，；当时，）+VCCRSRFRCRL+-+-uSuo图12.13RE第13章 集成运算放大器及其应用 作业13.1 （晶体管差分放大器）Find the output voltages Vout rms for each basic differential amplifier in Figure 13.1. What is their phase relationship with input?, , , , .(答案：（a）1000mV；(b) 500 mV ；(c) 400mV；(d) 200mV )REVout- VRCRCVin1Q1Q2+V(a)+-Figure 13.1REVout- VRCRCVin1Q1Q2+V(d)Vin2REVout- VRCRCVin1Q1Q2+V(c)+-Vin2REVout- VRCRCVin1Q1Q2+V(b)13.5 （运算放大器构成的负反馈放大器类型判断）判断图13.5所示各电路中反馈的极性和反馈的组态。对于负反馈的电路写出电压放大倍数的表达式。+-+UiUoRfRF（a）+-+UiUoReRL（b）+-+VCCRIeIC（答案：（a）电压串联负反馈，；(b) 电流串联负反馈， ；(c) 电流并联负反馈，； (d) 电压并联负反馈，）UeRF+-+UiUoRe1RL（c）+-+VCCR fRe2IfI1ICI2IF+-UiUoRfRF（d）IFIf+-+图13.513.12 (方波发生器)图13.12所示电路，。当电位器的滑动端分别置于图中a、b、c三个不同位置时（b为中点，a、c为两端点），求输出电压uo的频率f，并画出输出电压的波形。+-+CUoR1R1图13.12RRfabcRF（答案：（1）滑动端位于b点时，；（2）滑动端位于a点时，；（2）滑动端位于c点时，）13.20 (复杂运算电路输入输出关系推导)运算放大电路如图13.20所示，求输出电压UO与输入电压U1、U2的关系式。各运算放大器都视为理想的。R3（答案： ）R4+-+UO1A1R5R2R1U1+A2UO+-U2R2R1图13.20第15章直流稳压电源习题15.1 （单相桥式整流，电容滤波）图15.1所示电路，电源频率,。（1）要求输出电压，求变压器副边电压的有效值，并确定二极管的参数。（2）接入滤波电容C（虚线处），若要求满足，求C的值。若仍要求输出电压，求接入滤波电容后。+-+-iOu2uou1+-图15.1RLC（答案：（1）；（2），）15.2 （串联型稳压电源，晶体三极管作为比较放大器）图15.2所示稳压电路，。（1）若T2管的，确定该电路输出电压；（2）若调整管T1的管压降最小值为，求电压；（3）若所示稳压电路输出电流，调整管T1工作时消耗的功率为多少瓦（取3 V）（答案：）（1）；（2）；（3）图15.2 习题15.2的图RZ-R1u2+-+-+u1UOC2C1RCU1-+T2T1UZR2RL第17章数字电路基础 作业A B C D F0 0 1 1 00 1 0 0 00 1 0 1 10 1 1 1 10 1 1 0 01 0 0 0 11 0 0 1 11 0 1 0 11 0 1 1 01 1 0 0 0图17.517.5 （卡诺图化简、逻辑代数化简综合）已知逻辑函数F的真值表如图17.5所示（未给出的项为任意项），先用卡诺图化简法并再进一步用逻辑代数化简法写出F的最简表达式，使F可以用尽量少的门电路实现。(答案：，可用一个或门、一个异或门、一个与非门实现)17.7 （OC门）分析图17.7中的线与电路，分析当输入信号（A、B、C、D、E）为何值时，灯泡L会亮。KA是微型直流继电器。图17.7 习题17.7的图CAB+12V1&1220VKAKADELX第18章组合逻辑电路 作业18.2 （用门电路的组合逻辑电路设计）设计出能判断A、B两数大小的比较电路。，当时，电路输出Z=1，否则输出Z=0。写出真值表，并用卡诺图化简，写出化简后的表达式，并用门电路实验，画出电路图。（答案：）BA要设计的比较电路Za0b0b1a118.4 （用集成电路的组合逻辑电路设计）用集成数据选择器74LS153从四个8位二进制数中选择其中一个输出，画出电路图。（提示：用4片74LS153，共含有8个4选1数据选择器）18.5 （用集成组合电路的组合逻辑电路设计）用3-8译码器74LS138和门电路产生如下多输出函数的逻辑电路： ，18.6 （用集成电路的组合逻辑电