电工电子学课后习题答案

1、电工电子学课后习题答案目录电工电子学课后习题答案 第一章电路的基本概念、定律与分析方法 练习与思考习题第二章正弦交流电课后习题第三章电路的暂态分析第四章常用半导体器件第五章 基本放大电路第六章集成运算放大器及其应用 第七章数字集成电路及其应用第八章Multisim 简介及其应用 第九章波形的产生与变换第十章数据采集系统第一章直流稳压电源71第十二章变压器与电动机第十三章电气控制技术第十四章电力电子技术第一章电路的基本概念、定律与分析方法练习与思考(b)c)(b)(c)(d)习题(a) x 5 4 2 7A(b) x1 0.4 0.70.3A(C)0.2 30x4R 14 228 发出功率P21

2、 10 10吸收功率P34 2 8吸收功率P4( 1 10) 10 吸收功率(a) us 1 4 4V(b) Is 2a 5 Us 2 2 0 Us 9V(a) :u2 u1 16V5(b) :u2 161.6V45 5(C)：u21.650.16V245 5(d)：U20.1650.016V45 5(a)(b)(a)(b) 幵关合在b点时，求出20V电压源单独作用时的各支路电流: 所以幵关在b点时，各支路电流为：(b) 等效变换(c) 等效变换戴维宁:诺顿：(1) 求二端网络的幵路电压：(2) 求二端网络的等效内阻(电压源短路、电流源幵路)(3) 得到戴维南等效电路(a)取电源为参考向量(b

3、)第二章正弦交流电 课后习题取电源为参考向量(b)习题(1)?以电流I为参考向量?(b)以电流I为参考向量?(c) 以电流I 为参考方向?U (200 100) 90100 90 VU 100V?(d) 以电压U为参考方向(e) 以电压U为参考方向?(f) 以电压U为参考方向(1)(2)796.279.6V(2) U c 0.10(2)(3)+Ui(1)电容两端 以I1为参考向量(2)电阻两端Ur isR 300.2sin(1000t-30) V?Is 10300A? ?Uc Is( jXc) 10300 40300 40904001200Vuc 400、2si n(1000t 120)V?

4、?0 0 0U IsZ 1030505350083 V u 500 * 2 sin(1000t 83)V(3)(a) (1)j3 j6 18 2jj3 j6 9jj 1j 2j4 3j 537(b) (1)(1)37Z8 6j10UpUl38033IpUp22010IlIp22A220V22A(2)(3)(4)(1)(2)(3)第三章电路的暂态分析(1)(2)( 1)换路前： t 0( 2)换路后 t 0(2) t(1) 求 uc( )(2) 求 uc( )(3)求(4)t0( 1)求 ic(0 ),uc( )U0 VI10 0.2-10b(t)h(t)2 (0 2)eloot A2 2e A

5、loot2 2e A求 Uc(0 ), Vb(0 ),Va(0 )求 Uc( ),Vb( ),Va()求 Il(0 )(1)ZZi乙j Lij L2jLiL2)LLil_2O.O1O.O2 O.O3H求h(O )丄(0)t O ,iL(O )OAt O ,iL(O )iL(O )OAL断开：i1 (O )=i2(O)=OA求h()丄()t ,ii( ) i2()U2A2 iRiR2RRiR23 ,L O.O3O.Ois3R2)第四章常用半导体器件(1)(2)(3)(1)(2)第五章 基本放大电路输出端等效电路(1)(2)(3)(1)(2)(3)分压偏置共射极放大电路(1)(2)第六章集成运算放

6、大器及其应用i+ =i- = 0u-=uiu+=ufu+ =u-Uf=ui(1)unuf (2)KCL 0 一RlRuo=uiRlRu0RlAuf :=_0 =LRi+ =i-=0u +=0u-=u.F =0u-ui -uiii -RiRiKCLii=ifi =uE=ReUIfRFRfuiReIeRiRfRe Ri1uiRfiEi =u0cRcic?iEi =i+ieF| EU0=-R( +Re、)iERfu0Rcrfuf=0 _-(1 +F)AuiRiRe=U+ =鱼R3=ifU0R3U0 =-uiR3R20lgAu = 100(1) Au = 105 _ U oppUdm13Au1310-

7、5V =0.13mVi+ = i- = 0Auf=虫=1uii+ =i-=0u+=0u+ =uu-=0i 一ui-u-=uiiiR1R1i =u-u0=u0u+ = Ui u+ = U- (3) u- = uiU- = U0U0 = UiR3R3U0U0 = uKCL : ii ui = Ri(4)Auf =.5(2) Iudm13 10(2) I max = =0.065mArid2u+ = U- ,U- = u+ = UiIri0改变Rl对i0无影响U- = u+ = Ui，i- = 0(b) i0 = iR = R改变Rl对i0无影响I第七章数字集成电路及其应用电工电子学作业解答(1)(

8、2)(3)(4)(1) F = ABC = ABC(2)(3)(4)(5)(1)(2)(1)(2)(3)(4)FF=A+B+C = A + B + C = A* B *CF = ABC + DE = ABC + DE = ABC * DEF=A+B + C = A JB C = ABCF = AB + AC = AB + AC = AB ?ACABC + A + B + C=A + BC + B + A C + C + A B=A + B + B + C + C + A=1AB + AB + AB=A(B + B) + AB=A + AB=A + BF = ABC + ABC + ABC +

9、ABC =(ABC + A BC ) + (ABC + ABC ) + (ABC + ABC ) =A C + BC + AC =C + BCF = AB + AC + BC = AB + ACF = AB + BC + BC + AB=(AB + AB) + BC + BC=B + BC + BCF=A+B+CD + ADB = A + BCD + (AD + B) = A + B判定ABC输入是否一致=A BC + A + B + C = A BC + A BCF = B ?1BF = A?1ATTL三态门悬空端相当于输入为1 当C=0时，下方三态门导通工作，二 当C=1时，上方三态门导通

10、工作，二 F = AC + BC.当 A=1 B=0 时，即 AB时，F仁1 F2=F3=0当 A=0 B=1 时，即 A2Ri，而 R2=20kQ 3Vcc 时，=01 2当-Vcc Ur Urm = 173/流过二极管的电流IDm I D = 1.1A单相桥式整流电容滤波电路，已知：交流电源频率Uo = 30/， f=50Hz,要求输出I。= 0.15A，试选择二极管及滤波电容。解：由于单相桥式整流电容滤波电路U。二1.2U2 ? U2Uo1.2-30 = 25V1.2所以二极管所承受的反向压降u = J2u = 35.3/RM2流过二极管的电流Id =。=75mA取 RLC = 5?T

11、5?2 2f0.05s? CuOt0.05(30因此取滤波电容为标称值270mF / 50V的电解电容器，选二极管最大整流电流100mA，反向工作峰值电压为50/。第十二章变压器与电动机有一交流铁芯线圈接在f 50Hz交流电源上，在铁芯中得到磁通的最大值m 2.25 10 3Wb。现在此铁芯上再绕一个线圈，其匝数为200，当此线圈幵路时，求其两端的电压。解：铁芯上另一个线圈幵路时的端电压将铁芯线圈接于U 100V，f 50Hz的交流电源上，其电流 h 5A，cos 0.7，若将此线圈的铁芯抽出，再接于上述电源上，贝V线圈中的电流 I210A，cos 0.05，试求此线圈在具有铁芯时的铜损和铁损

12、。解：由于P UI cos 12R，所以根据没有铁芯时的已知数据，可以求出线圈的电阻UI 2 cos 2100 0.05R 0.5，I；10那么带有铁芯时的铜损FCu I12R 52 0.5 12.5W，由于带有铁芯时的总功率R UI1cos 1 100 5 0.7 350W，所以 PFe R FCu 350 12.5337.5W有一台10000/230/的单相变压器，其铁芯截面积 S 120cm2，磁感应强度的最大值Bm仃，当原边绕组接到f 50Hz的交流电源上时，求原、副绕组的匝数N1、N2各为多少？解：根据公式U 4.44 fN m 4.44fNBmS得N1U4.44 fBmS10000

13、4.44 50 1 120 103754;根据豈有一单相照明变压器，容量为 10kV A，电压为3300/220V，今欲在副边接上60W， 220V的白炽灯，如果要变压器在额定情况下运行，这种电灯可接多少个？并求原、 副边绕组的额定电流。解：已知S 10kV A，带60W 220V的白炽灯数量为N 10000 166个，由于白炽灯60并联，所以副边绕组的额定电流I2 Np 166 -60 45.3A，根据电流关系，原边绕2 U220组的额定电流1, 叫|2-220 45.3 3.02AN,3300题图所示变压器有两个相同的原边绕组，每个绕组的额定电压为110V,副边绕组的额定电压为。题图习题的

14、图(1) 当电源电压在220V和110V两种情况下，原边绕组的 4个接线端应如何正确 连接？在这两种情况下，副边绕组的端电压及其电流有无变化？(2) 如果把接线端2与4相连，而把1和3接到220V电源上，试分析这时将发生 什么情况？解：(1)在电源电压为220V时，原边绕组应将2和3相连，1和4之间接电源；在 电源电压为110V时，应将1和3相连接电源一端，2和4相连接电源另一端。在这 两种情况下，由于电源电压为220V时，原边绕组匝数为2N,而电源电压为110V时, 原边匝数为N,因此根据5 士得出副边绕组的端电压无变化；根据N1 N2U 4.44 fN m 4.44fNBmS得出原边绕组在

15、 220V和110V两种接线方式下的磁通不变，因此磁场强度不变，根据安培环路定理得出1110 N 1220 2N，再根据 上 丘得N1 N2出原边绕组两种接线情况下副边绕组的电流12(110) 乩 N ,12(220) b 2N，所以n2n2I 2(110)12(220)， 即副边绕组的电流也无变化。(2) 将2和4连接，1和3接到220V电源上会造成电源短路，烧毁电源的情况发生。Rl 8 ，已知N1=300, N2=300,信号源电动势 E=6V内阻Rs=100Q，试求信号源输出的功率。解：输出功率为ERs (N2/N1)2 Rl(N2/N1)2 Rl6100 (300/100) 2 8(3

16、00/100) 2 887.6mWN某三相变压器Sn 5000kV gA , Y/ 接法，额定电压为35/，求高、低压绕组的相电压、相电流和线电流的额定值。解：高压绕组的相电压为U1p3520.2kV，低压绕组的相电压为U2pU2N 10.5kV，根据Sn .3“1讪、：“瓜可得高压绕组的相电流1 1 pI1N-販082.5A，低压绕组的相电流为V3U 1NV3 351 2pl2NSn5000158.7A，高压绕组的线电流额定值为1倍l1p 82.5A，.3 U 2N 3 10.5低压绕组的线电流额定值为I2N l2p、3 158.7 .3 274.9A已知 Y180-6型电动机的额定功率P2

17、N 15kW，额定转差率sN 0.03，电源频率f1 50Hz，求同步转速n、额定转速nN、额定转矩Tn。解：由电动机的型号可知，极对数 p 3，所以对应同步转速 1000r/min，PSn一nN 0.03，所以额定转速nNn。n0 弘门01000 1000 0.03 970r / min额定转矩 tn 9550 2 9550 益 147.7N m已知Y112M-4型异步电动机的 巳N4kW，UN 380V，nN 1440r / min，cos0.82，n 84.5%，接法。试计算：额定电流IN，额定转矩TN额定转差率sN及额定负载时的转子电流频率f2。设电源频率f1=50Hz 0解：根据型号

18、知该电动机的磁极对数p 2，由P1N . 3U Nl N cos母可得的转子电流频率f2 sN12 Hz额 定 转 矩簣4%，额定负载时In2N40008.77 AV3 NU N cosJ3 0.845 380 0.82Tn 9550 鱼 9550426.53N m ,额定转差率 sNnN1440有一台三相异步电动机，其技术数据如下:N/%220/3801430（1）求磁极对数；（2）电源线电压为 380V时，定子绕组应如何连接？ （ 3）求额定转差率Sn、转子电流频率f2、额定转矩TN;（4）求直接启动电流1st、启动转矩Tst、最大转矩Tm（5）额定负载时，求电动机的输入功率P1N（6）若

19、降压启动，应采用哪种方法？解：（1）根据nN可知该电动机的磁极对数为p 2 ；（2）应采取Y型连接；（3） 额定转差率 Sn 1500 1430 4.7%，转子电流频率 f2 SNf1 0.047 50 2.4 Hz，1500额定转矩 Tn 9550 电 955020 N mnN1430（4） 直接启动电流1st 7 In 78.26/45.29 A，启动转矩1.8 Tn 36 N m，最大转矩 Tm 2 Tn 40 N m（5） 电动机输入功率P1N -P2n33.593kWN 0.935（6）若需降压启动，应采用自耦变压器降压启动有一台三相异步电动机，其技术数据如下：N /%接法38088

20、5021460试求:(1) TN和 IN ;(2) 用Y-启动时的启动电流1st和启动转矩Tst ;(3) 当负载转矩为额定转矩的70強口 25%寸，能否采用Y- 启动？P11解:(1) Tn 9550 空 955071.95N m ；nN1460(2) Ist 7 |n/3 52.76A , Tst 2 TN /3 47.97N m(3) 由于Tst /Tn 2，而采用Y-启动时，启动转矩变为原来的 1/3,所以当负载转 矩为额定转矩的70%寸，该值大于启动转矩，不能采用 Y-启动，而当负载转矩为 额定转矩的25%寸，该值小于启动转矩，所以可以采用 Y-启动。有一台三相异步电动机，额定功率为

21、20kW额定转速为 970r/min，额定电压为220/380V，额定效率为80%额定功率因数为，问：当电源电压为 220V和380V时, 其额定电流和转差率各是多少？解：I 220U cos20000、3 220 0.88 0.8669.4A有一台Z20-32型他励电动机，其额定数据如下：Rn二,Un=U=110V,nN=1500r/min，N 0.8， Ra=Q， R=Q，试求:(1)额定电枢电流及此时的反电动势;(2)额定励磁电流和励磁功率;(3) 额定转矩。解: ( 1) InBn nU n22000.8 11025A，电动势 E Un IzRa 110 25 0.4 100V(2)|

22、丛他Rf 82.71.33A， Puf2Rf空 146.3W82.7p22(3) Tn 9550上 955014N mnN1500对上述电动机，试求：(1)起动电流；(2)使启动电流不超过额定电流两倍时的启动电阻及启动转矩。解：（1） 1st U 110 275ARa 0.4 Ra Rs2In，因此Rs2InRa1.8对习题的电动机保持额定转矩不变，试求用下面两种方法调速时的转速。(1)磁通不变，电枢电压降低 20% ( 2)磁通和电枢电压不变，电枢串联一个Q的电阻解:(由于E kE n，因此nN討110 0.8 10110 1015001170r / min（2） nNEnNEE 0.8 l

23、N（Ra Rs）E I n RanN110 0.8 25 2110 25 0.41500900r / minP2N对习题中的电动机，允许减小磁通，使转速最高调到3000r/min，试求在保持电枢 电流为额定值的条件下，调到最高转速的电磁转矩。解：Tn 9550 旦 9550 么2 7N mnN 3000第十三章电气控制技术某机床主轴由一台鼠笼式电动机带动，润滑油泵由另一台鼠笼式电动机带动。今 要求:(1)主轴必须在油泵幵动后，才能幵动；(2)主轴要求能用控制电路实现正反转,并能够单独停车；(3)有短路、零压及过载保护。解：如下图所示：题图所示电路是能两处控制一台电动机启、停、点动的控制电路(1

24、)说明在各处启、停、点动电动机的操作方法;(2)该控制电路有无零压保护；(3)该图做怎么样的修改可以在三处控制一台电动机？解：（1） SB2 SB4可以在两处启动电动机； SB1、SB5可以在两处停止启动电动机； SB3 SB6可以在两处点动停止启动电动机；（2）该控制电路有零压保护。（3）如下图所示：在题图中，运动部件 A由M拖动，原位和终点割舍行程幵关 ST1和ST2。（ 1）简述控制电路的控制过程；（2）电路对A实现何种控制？（ 3）电路有哪些保护措施，各由何种电器实现？解：（1）按下SB2, A前进，到达ST2后，KM断幵，经KT延时后，KM通电，A后 退，到达ST1后，KMR断幵，A

25、停在初始位置。在 A的运动过程中，随时按下 SB1, 则电机停转，A停住运动。（2）行程控制，延时控制；（3）短路保护FU实现，零压 保护KMF和KM实现，过载保护FR实现。阅读题图所示电路。（ 1）简述控制电路的控制过程；（ 2）电路对电动机实现何种控制？（ 3）与图，该图的有点是什么？解：（1）按下SB2后，KM1通电，KM2断电，实现启动电动机并运行；按下 SB1后， KM1断电，KM2通电，启动电动机，经 KT延时后，KM2断电，停止电动机，实现延 时停止启动电动机； （ 2）实现电动机的能耗制动控制；（3）优点在于电动机工作时时间继电器不需要供电，能耗少。根据下列要求，分别绘出控制电

26、路（ M1和M2都是三相异步电动机）。（1） M1启动后M2才能启动，M2并能点动；（2） M1先启动，经过一定的延时后 M2 能自行启动，M2启动后M1立即停车。解：（ 1）如下图所示：2）控制电路如下图所示：试绘出三相异步电动机定子串电阻降压启动的控制电路。解：如下图所示：题图是电动机Y- 启动的控制电路，试分析其控制过程。并与图两个控制电路的优 缺点。解：按下SB2 KM1通电，KT通电，KM3通电，电动机 Y启动，经KT延时后，KM3 断电，KM2通电，电动机运行。该图与图相比不是在KM1断电的情况下切换启动方式，有可能会造成电源短路。题图是电动葫芦（一种小起重设备）的控制线路。（1）试分析其工作过程； （2）说明图中所有控制都采用点动的原因。解：（1） SB1闭合后，KM1闭合，起重设备提升，到达上限位后，KM1断电，升降电机停止；SB2闭合后，KM2闭合，起重设备下降，至V达下限位后，KM2断电，升降电机停止；SB3闭合后，KM3闭合，前移到达前限位后， KM3断电，前后移电机停止；SB4闭合后，KM4毕业