(完整版)1章简答

1、2E答案：(1)Uab=IR+(-E), I=(Uab+E /R=(10+5)/5=3AR=b/中等。 Uab=IR+E，I=(Uab-E)/R=(10-5)/5=1A Uab=-IR+(-E)， Uab=-IR+E ，I=(-Uab-E)/R=(-10-5)/5=-3AI=(-Uab+E)/R=(-10+5)/5=-1A Uab=IR+(-2E)+IR+E+IR=3IR-E,I=(Uab+E)/3R=(10+5)/(3X 5)=1A(1.5.9 )在图1.10中,五个元器件代表电源或负载.电流和电压的参考方向如图中所示 ,通过实验测试得知I1=-4A I2=6A I3=10AU1=140V

2、U2=-90V U3=60VU4=-80VU5=30V(1)试标出各电流的实际方向和各电压的实际极性(可另画一图)；(2 )判断哪些元器件是电源，哪些是负载；(3 )计算各元器件的功率，电源发出的功率和负载取用的功率是否平衡U1|21111中等。图1.10 习题1.5.9的图解：（1）五个元器件中电流和电压的实际方向可根据参考方向和实验测试结果确定：实验测试结果为正值，说明实际方向与参考方向相同；实验测试结果为负值，说明实际方向与参考方向相反。题解图1.04标出了各电流的实际方向和各电压的实际极性。U1|2题解图1.04 习题1.5.9的解（2 ）电压与电流实际方向相同的元器件吸收电能（正电荷

3、由高电位流向低电位失去能量） 为负载；电压与电流实际方向相反的元器件释放电能（正电荷由低电位流向高电位获得能 量），为电源。因此，根据题解图1.04可以得吃元器件1、2为电源，3、4、5、为负载。（3）因此各元器件电压、电流为关联参考方向，故吸收的功率分别为P1= U1I仁140x（-4）W=-560WP2=U2l2=（-90）x6W=-540WP3=U3l3=60x10W=600WP4=U4I仁(-80)x( -4)W=320WP5=U5l2=30x6W=180W电源发出的功率刀P发=P1+P2=(560+540)W=1100W负载吸收的功率刀 P 吸=P3+P4+P5=(600+320+1

4、80)W=1100W刀P吸=E P放两者相等，电源的功率平衡。(1.5.10 )在图1.11中，已知l1=3Ma,l2=1mA。试确定电路元器件3中的电流13和其两端电压U3,并说明它是电源还是负载。检验整个电路的功率是否平衡。u2I1 10K20kQI2u2/中等。解：由基尔霍夫电流定律可列出电流方程12=11+1313=12-1仁(1-3)mA =-2mA由基尔霍夫电压定律可列右侧回路的电压方程-U2+2OI2+U3=O则 U3=U2-20I2=(80-20 X 1)V=60V元器件3中电压电流的实际方向相反，释放电能，因此是电源。电路中各元器件吸收的功率P仁U1I1=(30X 3)=90

5、mW，为负载P2=-U2I2=(-80 X 1)=-80mW, 为电源P3=U3I3=6O X (-2)=-120mW, 为电源PR1=I1 x I1 X R1= (3X 3X 10)=90mW，为负载PR2=I2X I2 x R2=(1 x 1 x 20)=20mW为负载工 P 发=p2+p3=(80+120)=200mW工 P 吸=p1+PR1+PR2=(90+90+20)=200Mw解:Pn(1)(1.5.11)有一直流电源，其额定功率Pn=200W额定电压UN=50V,内阻R)=0.5 Q,负载电阻R可以调节，其电路如图所示。试求：(1 )额定工作状态下的电流及负载电阻；(2) 开路状

6、态下的电源端电压；(3) 电路短路状态下的电流。Pn,额定电压UN和额定电流In的关系为电源输出的额定功率=U N I NPn额定电流I NUn型A 4A50额定状态下的负载电阻R Un 50I N 412.5/中等。E,即(2 )开路状态下的电源电压U)等于电动势U0=E= Un+ I n- R)=(50+4 X 0.5)V=52VE 52(3)短路状态下的电流Is A 104AR00.5(1.5.12) 有一台直流稳压电源，其额定输出电压为0 V,额定输出电流为 2 A,从空载到3额定负载，其输出电压的变化率为千分之一即厶U=Uo Un =o.i % ，试求该电源的内阻/Un中等。解：电源

7、从空载到额定负载，其输出电 的变化值厶U实际上就是电源内阻 R)上产生的压电压降，依题意 U=0.1 % U=I N - R)U 0.1%U N 0.001 30故 R0=0.015 Q1 N1 N2(1.5.13 )在下图所示的两个电路中，要在12v的直流电源上使 6v/50mA的电珠正常发光,应该采用哪一个连接电路？120 Q(a)+解：6v/50mA 电珠的电阻为 R=6/0.05 Q =120Q要使它能正常发光，其工作电压应达到6v或者工作电流应达到50mA而（a）图中l=12/120mA=100mA因此应采用图（a）所示的电路。（1.5.14 ）如图所示的电路可用来测量电源的电动势E

8、和内阻R0。图中，R1=2.6 Q, R2=5.5Q。当开关S1闭合时，电流表读数为2 A;断开S1,闭合S2后，读数为1 A。试求E和R0。+ E RoRiS2Si/中等。解：E=l1(R0+R1)E=l2(R0+R2)E=(R0+2.6)E=R0+5.5E=5.8 V ,R0=0.3 Q（1.5.15）如图所示是电阻应变仪中的测量电桥的原理电路。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，FX的阻值随之改变，这反映在输出信号U0上。在测量前如果把各个电阻调节到FX= 100Q, R = Rz= 200 Q,艮=100 Q,这时满足FX/R3= R1/R2的电桥平衡条件，

9、U= 0。在进行测量时，如果测出（1） U = +1mV （2） U0 =- 1mV试计算两种情况下的RxoUb极性的改变反映了什么？设电源电压U是直流3V。/中等。r解：当-R3昔时，电桥平衡，U0&RsRl时，电桥不再平衡,R2U。1mV ,则代入可得Rx(1.5300而 200)0.133减小。U。-1mVRx(1.5300(-0.001)200)0.133r增大。知,A伸长或缩短时,R将增大或减小。因此当U0极性变正时（u00），电阻应变片阻值R减小（即0），说明被测零件的变形为缩短；因此当U 0极性变负时（U00），电阻应变片阻值增大（即 r 0），说明被测零件的变形为伸长；U0极性

10、的改变情况反映了零件的变形情况（1.5.16 ）如图所示，当开关 S断开时，电压表读数为18V；当开关S闭合时，电流表读数为1.8A。试求电源的电动势 E和内阻R0,并求S闭合时电压表的读数。电rA / 1源v/9CIlliRiiii中等。中等。解:当开关S断开时，电压表读数18V即为该电源的电压U0,贝U电源电动势E = U0+ 18Vo当开关S闭合时，电流表读数 1.8A即为9 Q电阻中电流1 ,贝U 电压表读数应为 1.8 X 9V=16.2V,且 E /(RO+9)=I=1.8 A,故 Ro=E/I-9=lQ1.5.17图为电源有载工作的电路。电源的电动势 E=220V,内阻R)=0.

11、2?;负载电阻R =10?;F2=6.67 ?;线路电阻R =0.1 ?。试求负载电阻 R2并联前后：(1)电路中电流I ; (2)电 源端电压U1和负载端电压 U2；( 3)负载功率P。当负载增大时，总的负载电阻、线路中电 流、负载功率、电源端和负载端的电压是如何变化的？解：F2并联前，电路总电阻R=R+2R+R= (0.2+2 X 0.1 + 10)?=10.4?E 223(1)电路中电流I=亞二.-1 =21.2A(2)电源端电压U1=E- R)l=220 0.2 X 21.2=216V负载端电压U2=RI=10 X 21.2=212V(3)负载功率P=U121=212 X 21.2=4

12、490W=4.49WR并联后，电路总电阻R1R2ID X 6.67R=R + 2R +：. 2 =0.2+2 X 0.1+ ./ =4.4E 220(1) 电路中电流(2) 电源端电压负载端电压 (3 )负载功率I =.： = =50AU i=E-Rol=22O- 0.2 X 50=210VR1R2:0 X 0.67U 2=；_1=./ X 50=220VP=UI =200X 50=10000W=10kw可见，当负载增大后，电路总电阻减小，电路中电流增大，负载功率增大，电源端电压和负 载端电压降低。1.5.18计算下列两只电阻元件的最大容许电压和最大容许电流：(1)1W/1K?;(2)0.5W

13、/500 ?。能否将两只 0.5W/500?的电阻元件串联起来代替一只1W/1K?的电阻？ /中等。解：(1)p=1W,R=1K?,故由 P=U/R得U PR 1*1000V10、10V31.62Vl=P/U=1/31.62=0.0316A(2) P=0.5W R=500?,故由 P=U/R得U .一 PR . 0.5* 500V5 .10V15.81VI=P/U=0.5/15.81A=0.0316A因1W/1K?电阻与0.5W/500?电阻允许流过的额定电流皆为0.0316A,在额定范围之内，所以可以将两只0.5W/500?电阻元件串联起来代替一只1W/1K?电阻。1.5.19有一电源设备，

14、额定输出功率Pn=400W 额定电压 Un=100V,电源内阻 Ro=1.38 Q .(1)当负载电阻 R-分别为50Q和10Q时，试求电源输出功率 P,是否过载？ ( 2)当发 生电源短路时，试求短路电流Is。它是额定电流的多少倍？/中等。解；(1)该电源设备的额定电流ln=Pn - Us=400- 110A 3.64A电源电动势 E=U+InRO=(110+3.64 X 1.38)V 沁 115V在不同负载下的输出功率2PL = ( E-( F0+R.) ) *Rl当 Rl1=50Q 时，Pl1= (115-( 1.38+50 ) X 50W=250.5WP 过载(2)发生电源短路时，ls

15、=E- R)=115- 1.38=83.33A=22.9 I sl s 会造成电源设备损坏，应采取保护措施施加避免。1.6.3 在图 1.17 中，已知 i 1=0.01 卩 A, i 2=0.3 卩 A, i 5=9.61 卩 A,试求电流i 3, i 4和i6。I6|lOl5图1.17 习题1.6.3的图1111中等。解：i 3=i i+i 2=0.01+0.3=0.31卩 Ai4=i 5-i 3=9.61-0.31=9.3卩 Ai6=i 2+i 4=03+9.3=96 3 A1.6.4在图1.18所示的部分电路中，计算电流I2,l4和I5。解：将11、18VI 1 -4AI 51.18习

16、题1.6.4 的图/中等。I 3、I 5三条之路构成的电路看作是一个广义结点，由基尔霍夫电流定律可得I1+ I 3+ I 5=0I 5=-( I 1+I 3)=-(-4+1)A=3A1.6.5计算图1.19所示电路中的电流I1，I2，I3，I4和电压U。1460Q1111中等。解：设电流11 ,12 ,13 , I4，流过的电阻上的电压分别为U1, U2, U3, U4,方向与该电流方向相同。由图 1.19 可知 U4=0.2X30V=6V则I4=U4/6O=6/6O=O.1AI3=I4+O.2=(O.1+O.2)A=O.3AU3=10I3=0.3X10V=3VU2=U3+U4=(3+6)V=

17、9V l2=U2/15=9/15=0.6A I1=I2+I3=(O.6+O.3)A=O.9A 5= 90I=0.9X90V=81V U=U1+U2=(81+9)V=90V1.7.3试求图所示电路中 A B，C, D各点电位。解：设3V,开 路6V和12V的电压源支路的电流分别为13, 16, 112由广义基尔霍夫电流定律可得:1111 中I 3 + I 12 =1.因D开路,I 3=0,故 Il2 =1A对于B点可列KCL方程,I 6 + 仁 I 3+3，故 I 6 I 3. 3 12 A12112*10 (121*10)V 2VVbVcVdVaVbVb6丨61*2 (12怯*3试求题1.7.41.7.4对电路工作有无影响?20V O解：A点的电位:(21*2)VVb 312Q2*2)V12V10V(123)V 9V图所示电路中A点和B点的电位。如将A,B两点直接连线或接一电阻,4Q(?16VIlli中等。B 点的电位：电阻，对电阻工作没有任何A.B两点的电位相等，因此如将A,B两点直接连接或接影响。A点的电位。1.7.5 在图1.22中，在开关S断开和闭合的两种请况下试求-12V图1.22 习题1.7.5