电路模拟电子技术基础-查丽斌(第三版)随书课后答案10

1、求图1.1中各元件的功率，并指出每个元件起电源作用还是负载作用。图1.1习题1.1电路图A=2x2 = 4W （吸收）；元件1、2、4和5起负或作用，元件3起电源作用。第1章直流电路习题解答1.1解 6=3xl.5 = 4.5W （吸收）：2=3xO.5 = L5W （吸收）=-5x3 = -15W （产生）；P, =5xl=5W （吸收）；解 /=2A；U=51-3 + 31 = 13V电流源功率：=-2.t7 = -26W （产生），即电流源产生功率26W。电压源功率：p2 =_3./ = -6W （产生），即电压源产生功率6W。1.3 求图1.3电路中的电流/、人及,3。解 / =3-2

2、 = lA;Z2 =2-3 = -lA由凡、&和舄构成的闭合面求得：A =2 + Z2 =1A1.4 试求图1.4所示电路的。册。图1.4习题1.4电路图解 t/ab =-8xl + 5 + -x3 = -1.8V6 + 91.5 求图1.5中的/及O.。解 / = 2.3+2x(2-3).2x5=7A1q =2Z + 2x(2-3) + 5x2 = 14-2 + 10 = 22V1.6 试求图1.6中的/、Ix. U及外图1.6 习题1.6电路图解 Z = 3-1 = 2A； Ix =-l-/ = -3A； U = 5dx =-15VUx =5/x 42x3 = -25V1.7电路如

3、图1.7所示：(1)求图(a)中的ab端等效电阻：(2)求图(b)中电阻K。图1.7习题1.7电路图6 +衿 xl8解(1)ab =- + 4 = 6 + 4 = 100 ,0X0. c6 + 186 + 68-31.8电路如图L8所示：（1）求图（a）中的电压Us和U ;（2）求图（b）中U = 2V时的电压。图1.8习题1.8电路图6x(4 + 5)4解 (a) U$=3x I = 10.8V； U= x 10 8 = 4.8Vs 6+4+54+541(b) U=U.4+2 0 1+1 5?1即二 Us。、=2；求得 J =12V321.9滑线电阻分压器电路如图1.9(a)所示，已知R =

4、 500Q,额定电流为L8A ,外加电 压500V, =1000,求（1）输出电压4；（2）如果误将内阻为0.5Q,最大量程为2A的电流表连接在输出端口，如图（b）所示，将发生什么结果？图1.9习题1.9电路图解4二%X。二去詈5。二4。皿(2)设电流表内阻为及、，流过电流表的电流为1a (方向各下)，则总电流500rQR二讣八R - K + Ra100 +400x0.5400 + 0.5= 4.975AI. = MR' xl= 400 x 4.975 = 4,969A R &+Ra400+0.5由于/>L8A的滑线电阻额定电流，/、>2A的电流表量程，故设备被损坏

5、。1.10计算图L10中各支路电流。图1.10 习题1.10电路图1解 Zj = :- x 16.5 = 9A -HF 3 6 91 1/； = y- x 16.5 = 4.5A ； 八 = x 16.5 = 3A + + + +3 6 93 6 91.11 为扩大电流表量程，要在电流表外侧接一个与电流表并联的电阴凡，此电阻称 为分流器，其电路如图1.11所示，已知电流表内阻Kg=5C，若用100mA电流表测量1A电 流时，需接多少欧姆的分流器？该电阻的功率应选择多大？图1.12习题1.12电路图图1.11习题1.11电路图解由于44=(&，/=4=1 +/ 4；则二4二77r = 0

6、.556。I_1 10_14P = zm2.2 = (1 -o.l)2 X 0.556 = 0.45W,故分流器电阻的额定功率应选为0.5Wo1.12 将图L12所示电路化为最简形式。解 图(a)等效过程如图(c)f (d) (e)所示 图(b)等效过程如图一(g) 一(h)所示C)1.13用电源等效变换求图1.13中的电流/ 0(c)f (d)所示图1.13习题1.13电路图解等效变换如图(a) (b)49由分流公式求得 / =x- = 3 6A4 + 1 21.16利用支路电流法求图1.16所示电路的电流人、人及人。解匕=6-2xl = 4V;JZ =一3 +=1V1.15利用支路电流法求

7、图1.15中各支路电流。IA图1.15习题1.15电路图解根据KCL、KVL列方程有Z-2-2Z2 = Z3 +127, +4. +2八=10整理得 2x(/2-2) + 4Z2 +2x(/2 -1) = 10解得 / = 0A； I , = 2A；Z3 = 1A图1.16习即1.16电路图解根据KCL、KVL列方程有+ 八 + 02 = 0.6< I, +0.2 = /3-6Z1 +8Z2 +4 + 104 =0整理得 6x(04 1, ) + 81, +4 + 10x(A + 0.2) = 0解得 L =0.55A；I. =-0.15 A人=0.05A1.17用节点分析法求图1.17

8、中的电压U.图1.17习题1.17电路图节点1方程为：子+0"/臂=。V - VV节点2方程为：二1 0.5区+ 1 = 01010匕=V940V. =-V95VX -K =15整理得卜_ 2晨一5，解得则 u = Vx-V. =-5v1.18求图1.18所示电路的节点电压匕。图1.18习题1.18电路图图1.19 习即1.19电路图解列节点方程有12-K a18匕-3匕+6-69V3=0,解得=V341. 19用叠加原理求图L19所示电路的电压U。解：12V电压源单独作用：312Uf= xl2- xl2 = -4V 3 + 66 + 121A的电流源单独作用：U" = l

9、x X + X =-6V (3 + 6 6 + 12；由叠加原理得U = U' + U" = -10V1.20用戴维南定理求图L20所示电路的电流/。图1.20习题1.20电路图解：将6Q电阻支路开路求U0cU8 =8 - 4x1 = 4 V将所有独立源置为零，求戴维南等效电阻%=4Q,4/ = 0.4A6 + 41.23试求图1.23所示电路的电流/及受控源功率。图1.21习题121电路图6Q U图 1.21(a)解：利用电源等效变换将图1.21等效成图1. 21(a)所示电路，再将6Q电阻支路开路求U0c4-62 + 1 + 3x3+6=5VR。(U2)x31 + 2 +

10、 3二 L5QU= 6 x5=4V1.5 + 61.22用诺顿定理求图1.22所示电路的电流/ 0图1.22习题122电路图解：将4c电阻支路短路，求/5cG =£_3 + 0.5 = 2.5Asc 2 2将所有独立源置为零，求戴维南等效电阻凡二丁一 = 0.5Q；+ + 12 2,0.5125 A 5 AI = x 2.5 = A = A0.5 + 49018图1.23习题123电路图解（a） 27 + 47 + 6 = 0； / =-1A受控电压源功率P = 41./ = 4W （吸收），即受控电压源吸收功率4W。（b） Z = - = 2A3受控电流源功率尸= 21.（3x2/

11、 + 2） = -40W （产生），即受控电流源产生功率40W。1.24 用电源等效变换求图1.24中的电流/及电压源功率。图1.24习题1.24电路图解等效变换如图L24a所示4Z + （2 + 3）Z=9/ = 1A尸=9.1 = 9W （产生），所以电压源产生功率9W。1.25 利用支路电流法求图1.25中的电流人及。解根据KCL、KVL列方程有= 12 + 2122人 +612 =6整理得6A +6/2 =6解得 L =1.5A, I、=0.5A1 ，1.26 利用节点分析法求图L 26所示电路的各节点电压。图1.26习题1.26电路图5 一 , u Lr U 3 A解 p 点 1 ：

12、-+ C -= 04 22节点2： 匕=3V节点 3：.1。+ 3一五二。224解得C7=6V'匕=-2V1.27用叠加原理求图1.27所示电路的电流/和电压U。图1.27习题1.27电路图解：2A电流源单独作用：j3U' + U' + 2/=0js = 2x（2 +）解得 U' = 0.8V； /f = -1.6A6V电压源单独作用：j3U"+U + 6 + 2./" = 0缶=2/解得 U = L2Vr = -0.6A解得 U”二L2Vr = -0.6A由叠加原理得U = U' + U" = -0.4V/ = /'

13、; + /" = 2.2A1.28 在图1.30所示电路中，试用戴维南定理分别求出Rl =5Q和Rl =15Q时的电图1.28习题128电路图解：将支路断开，求和&。=10Z + 5Z = 15x(l + 2) = 45V利月外施电源法求戴维南等效电阻t/ = 10/ + 5Z = 15/；7?0 = y = 15Q当 Rl =5Q时45L = 2.25 A15 + 5当& 二15Q时L =1.5A15 + 151.29 试用外施电源法求图1.29所示电路输入端口的等效电阻段，0 = 5。0解：在输入端口外加电压源U,流出电压源的电流为/,如下图所示，则TT由图可知：

14、/二人+ k，。二4&+(4+404TT可以推出尺=&& + (1 + 4)4=20 1 + (1 + 50)x2 = 16.75(KQ)第2章一阶动态电路的暂态分析习题解答2.1 在图 2.1 所示电路中，已知(f)=8cos4，V, i1(0)=2A, z：(0) = 1A ,求，>0时 的W)和4)。图2习题2.1电路图图2.3习题2.3电路图解 (r) = (0) + jjudf = 2+ jj8cos(4r)dr =(2 + sin )AG(r) = G(0)-：8c o(-k)dr= l-|s i 4t 'A2.2电路如图2.2(a)所示，开关

15、在1=0时由“1”搬向“2”，已知开关在“1”时电 路已处于程定。求c、，C、L和；L的初始值。<a)动态电路(b)，0.时刻的等效电路图2.2习题2.2电路图解在直流激励下，换路前动态元件储稀3量且已达到稳定状态，则电容相当于开路，电感 相当于短路。根据1 = 0. B被IJ的电路状态，求得8c(0.)=，-x8 = 4V , zL(0.) =2A。 /+/+/根据换路定则可知：c(°-)= c(°-)= 4V，zl(0.) = zl(0J = 2A用电压为气(°.)的电压源曾换电容，电流为左(0.)的电流源智换电感，得换路后一瞬间 ，=0.时的翱邨谷如图

16、(1>)。所以4左(。.)+ 4 = 0,icQ)=TA;2%(0.)+L Q) = 0，l(0.)=TV2.3开关闭合前图2.3(a)所示电路已稳定且电容未储能，=0时开关闭合，求i(0.)和(工)。(a)动态电谿(b) 1 = 0.时刻的等效电路解 由题意得，换路前电路已达到稳定且电容未储能，故电感相当于短路，电容相当于短路, 乙(。-)=占“，松(0.)= 0。4 + 6由换路定则得：I/C(O J = nc(0_) = 0, ZL (0 J = fL(0_) = 1A 9换路后瞬间即t = 0.时的等效电路如图2. 5(b),求得69Z4(0J = 1x4 = 4V,/(0 )=

17、xl= -A6 + 332.4电路如图2.4所示，开关在，二0时打开，打开前电路已稳定。求c、l、A和G的初始值,图2.4 习题2.4电籍图解换路前电容未储能，电感已储能，所以7 = 0.时刻的起始值uc (0_) = 0 , zL (0_) = y = 3 A由换路定则得：心(°+)= °，l(°+)= 3A/1(0J=-xzl(0J=1A2 + 4ic(OJ = ZL(OJ -A(0. ) = 6 2/l(0J - . (OJ = -4V2. 5图2.5所示为一实际电容器的等效电路，充电后通过泄漏电阻R释放其贮存的能量，设c(°_)=250V, C

18、= 100pF, R = 4MQ,试计算:(1)电容C的初始储能：(2)零输入响应收，电阻电流的最大值；(3)电容电压降到人身安全电压36V时所需的时间。解(1)电容 C 的初始储能：iv = -Cw2 =1x100x10-6x2502 =3.125J 22(2) r = /?C = 4xl06xl00xl0=400s1零输入响应：i/c(z) = 250e-V电阻电流的最大值：zmxx=v = 62.5xlO-6A max 4xl06(3)当电容电压降到36V 时，有36 = 250、。“，一 = ln= -1.938 4002502.6换路前如图2.6所示电路已处于稳态，二0时开关打开。求

19、换路后的工及。图2.6习题2.6电路图解fvO时，电感储能且达到稳定，电感相当于短路，求得 361zL (0_ ) = x= A3x6 6+3 46 +3 + 6由于电流左是流过电感上的电流，根据换路定则得乙(0.)="(0一)二二a4，>0时，电感两端等效电阻为R。=3 + 6 = 9Q时间常数7L 2T = 二 -SR。 9由此可得，> 0时各电流和电压为t ，9iL (r) = zL (0 )e r = e 2 A f > 043 -二u = -6zl (r) = - e * Vz > 02.7 换路前如图2. 7所示电路已处于稳态，/ = 0时开关闭合

20、。求换路后电容电压c及 电流儿IQ图2.7习题2.7电路图解，<0时，电容储能且达到稳定，电容相当于开路，求得wc(0J = lx2 + 4 = 6V根据换路定则得：c（°+）="c（°-）= 6V时间常数：r = lx 0.2 = 0.2s由此可得，0时各电流和电压为c（r） = c（O-）e r = 6e-5rV r>0"l + g +学=（3 + 6e-5;）A r>02.8 换路前如图2. 8电路已处于稳态，f = 0时开关闭合。求换路后电容电压c及左。3。06V图2.8习题2.8电路图Uq (gc)=2.9开天在，=0时天闭，

21、求如图2. 9所示电路的零状态响应3 6a/(/)解 TvO时，电容无储能，即2%(0.)=此(0_)=。，>0时，利用叠加原理得3x3x6 + x2 = 6V3 + 3(3x3、时间常数：t = RqC= 2 + = xO.5 = 1.75s <3 + 3 J由此可得f > 0时各电流和电压为cQ) = 6 l-e V r >0 /r>0图2.9习题2.9电路图解求从等效电感两端看进去的戴维南等效电路? + 34x6U0c =-x6-2 = lV, R0 二丝Z + 3.6=6Q0c 4 + 6° 4 + 6时间常数：T = = R。 12零状态响应：

22、z(r)=1-e二=l(l-e-12r) r >02.10在如图2.10所示电路中，开关接在位置“1”时已达稳态，在，=0时开关转到“2” 的位置，试用三要素法求，>0时的电容电压气及，。4解 开关在位置1时：c(°-)=丁1x6 = 4V,由换路定则得初始值： C(°.)= c(° 一)= 4V4稳态值：c(8)= ? x(3) = 2V2 + 42x44时间常数：r = -xl=-s2 + 43(_3、由三要素法得：uc(r) = uQ(ex?) + z/c(0 )-wc(oc)e r = -2 + 6e 4 V r>02.11图2. 11所

23、示电路原已达稳态，=0开关打开。求，>0时的响应 c、九及。解：应用三要素去求电容电压电容初始值：收(0.)=1(0-)=消V5=2.5'稳态值：(oc)=W时间;W： rc=0.1xl0=ls幺“)=(5-2”>r>0<2)应用三要釜球电感电流超值：/L(0.) = /L(0_) = l-= 1.25A曜值:/(x)=lA-时间常数：胞 左«) = (1 +0.21rAr>0u = uz-AiL =(5-2.5e-1.rl.25e-5f)V f >0 ,df2.12在开关S闭合前，如图2 12所示电路已处于稳态，1 = 0时开关闭合。求开

24、关闭 合后的电潮L。解（1）应用三要素法求电感电流初始值：左（。-）=，l（0-）=1 = . A蜴值：zL（x） = -fX=；A4 + 4+4时间领：n=：4+把2故得/L(f)4 + 41/eQA r>03 62.13延时维电器原理路如图268所示，当开关SJ循时，线圈中就会流过一定的 电流而使线圈内部产生磁场，随着电流的增加，磁场增强，当瓯维电器J的电流，达到6啪 时，开关S:即被吸合，从开关S】闭合到开关S：闭合间间B的继电器弗里小寸间，为使 延时时间可在一定范围内卿，在电路中串联一个可调邮目凡设电对。 H.4H , Q=6V, R = k250Q可调，求电流，的表达式及该维电

25、器趟B森节范围。解由干开关SJ殆前电g未储能，故1（0_”“0.”0 ,所以收）工当R = 0B寸，对应抑寸间常数：%=% 250 漱6m4 ,故6 = 241-6飞嬴一一康当R = 250C时，对应的时间常数：% = 0.0576s, zL(x) = = 24mA,由宇及合电 250 :' r-0.05761n -0.0166s»0.02S8s, &(oo)=工=12mA,由中及 500"500合电流为 6mA ,故6=lZle 002SS_L_ 11ooi8S= r = -0.02881n-i = 0.02s所以维电器的延时调节范围为0.0166sH.0

26、2s第3章正弦稳态电路的分析习题解答3.1 已知正弦电压 =10sin(314”8)V,当f = 0时， = 5V。求出有效值、频率、 周黝口初相，并画波形图。解有效值为U =呈=7.07V3141/ = ： =50Hz ； 7 = 4 = 0.0252 丁f解 从波形见，电滂！的最大值是20A ,设，的瞬时值表达式为 i = 20sin -t +; T当 r=0 时，z = 10A ,所以 10 = 20sing,求得 6=30。或 8=2。6当 r=2s 时，i = 20A,所以 20= 20 sin：至x2 十三，求得 T = 12s。U 6；所以 f = 20sintr +3b A。3

27、.3 正弦电流z； = 5co43f-12CP A , 4 = sin(3f+45o)A。求相位差，说明超前滞后 关系。解 若令参考正弦最初相位为零，则4的初相位口 = 90P-l2cp = -30。，而%初相位 2=45%其相位差 0=4-/=_30P-45。= -75。，所以i1滞后于句乃。角，或句 超前75。角。3.4 正弦电流和电压分别为(1) Wl=3V2sin(4f + 60°)V(2) u： =5cos(4r-750)V(3) i1=-2sin(4r + 90°)A(4)i2 =-5V2cos(4r + 45°)V写出有效值相量，面出相量图。解4 =

28、3N60PV ,相量图如图(2) uz =5cos(4r-75°)= 5sin(4r + 15°)V 5有效值相量为U2 = -zl5。.,相量图如图(2)(3) =-2sin(4r + 90P)=2sm(4r-90P)A有效值相量为 A = 口-90cA，相量图如图(3)(4) % =-5忘co44r+45o)= 50sin(4f_45"A有效值相量为I； =5/一45。人，相量图如图(4)3.5 图 3.2 中，已知 “ =2忘ski(2，- 45°)A , z: = 2>/2cos(2f+ 45°)A，求 q。图32习题3.，图解列

29、KCL方程，有相量关系为：Z Sm = Z Im + Zlm=2忘/450 + 24135°= 2+j2-2 + j2 = j4V 所以 is =4sin(2r + 9(T)A。相量关系为：L= L Im U 2tr.= 4Z1500-3Z-90°=-3.46+j2+j3 = 6.0 吃124.68V 所以 us =6.08sin(f+124.68N。3.7 图3.4 (a)中，z. = 2&sin(10，+30')A ,求电压。0 3.4习题3：图解icl =2Z30°A ,由于与，是非关联方向，故由图3.4(b)得U = -jd/= /20x2

30、/300 =40Z-60°V所以 w=40V2sin(10f-600)V3.8某线圈电阻可以忽略，其电感为0.01H ,接于电压为22DV的工频交流电源上时, 求可路中电液的有效值；若电源频率改为100Hz,重新求电演的有效值，并写出电淆的瞬 时表达式。解当/=50Hz时，220= 70.06A2x3.14x50x0.01z = 70.06v/2sm(314r-90s)A 当 / = 100Hz 时,220= 35.03A2x3.14x100x0.01z = 35.0372sin(628?-90* (A3.9求图3.5中电流表和电压表的读数。解(a)(b) Z = | 12 = 2

31、-1 = 1A(c) U = Ru； +U； =>/5= 2.24V(d) u=pi-q|=2-i = iv3.10求图3.6所示电路ab端的等效阻抗Z及导纳】，解 Z = 6+ jl0+(2 + J2)x("J4)= 6+ jl0+ 8-*8 = 10+jl0= 10j2Z45°Q2+j2 - j42 - j20.07Z-45°S6xj8 3x(-j4)_ j48x(3-j4)-jl2x(6 + j8)6 + j8- 3-j4 =2x251 5.94/14。=0.17/-14CS3.11在图3.7所示电路中,已知 = 220x/5sin(314)V几= 1

32、0V2sin(314 + 6(r)A ,求电阻火及电容。图习题8.11电路图Z = ； = ；落=2-79Q火=11。，_ = 19Q, C = 1676uF a)C3.12 一电感线圈接在30v的直滂电源上时，其电滂为1A ,如果接在30V、50 Hz的正弦交流电源时，其电流为0.6A ,求线圈的电阻和电感。解 R = 3：=30Q30 =板+(0£> =协+(砒)20.6 vv(ceL)2 =5(T -3O240L =127.4mH2x3.14x503.13已知% =2sin(100f JV ,试求图3S中的电压。(b)相置下型图3.8习题3.13电路图将时域模型转化为相量

33、模型如图(b)所示。利用分压公式得 2xj2=2+x2ZO0 = -x2Z0° = V2Z45°V+ 4+j42+j2« = V2sin(10a + 45°)V3.14求图3.9所示电路的各支路电流。谕入阻抗；4/0。 4I = AZ 3由分流公式得Zl=j2 . / = j2 X 4 =2忘/45cA1 - j 1 + j2 1 +jl 3 3； 1-jl ； 1-jl 4 4C八=1 =x = - N 90A l-jl + j21 + jl 3 33.15 已知图 3.10 中的Ur =14 =16" K=10Q, Xc=lg，求£

34、;3.16已知图3.11中的c = 5sin(4”90°)(V),求八依、以及修 并画相量图。0 3.11习题3.16电路图习题3.!6相里图 解=幻。Us = j4x x 5Z- 90° = 2.5A > z = 2.5sin(4f)A 8Ura = R1m = 2.5x 8 = 20V，uR = 20sin(4f)V% =同工=j2x4x2.5 = j20V，uL = 20sin(4f+ 9(P)V= UUtm+U. = 20+ j20-j5 = 20+ jl5= 25/36.87V=2»m(4r+36.87°)V117利用支路电流法求图3.1

35、2中各支路电淆。解列KCL、+ 1 = 0.5(5 + j5)i + 5 + jloZ = 0整理得(5 + j5)/i+5 + jiqO.5-/' = O(5-j5)Z；=-5-j5L = -5-筑=l/-9bA 5-j5；2 = 0.5-Z1 =0.5 + j = LlR63.46A3.18 用奏加原理计算图3.13中的电压1。解电流源单独作用时r1=-（-j2）xjSx0.6Z00 = j2V j5-j2电压源单独作用时Ui= / x3Z0°=5V j5 T2UU1+U2 =5 +j2 = 5.4Z2L8°V3.19 已知的 =8百sin(4f)V,%=3jI

36、sin(4r)V ,试用戴维南定理求图3.14中 的电（a）电路相置横力S3.U习题3.19电路图解 将时域模型转化为相蚩模型如图（b）所示，将4Q与j2C串联支路断开，求断开后的 开路电压Uoc及Z$8 3U8 = < .一< .X(5 - j2) + 3 = 5.5- j = 5.59/-103°V5 + j2+ 5-j2(5+j2)(5-j2) = 29Qs5 + j2+5-j 2可；5.59/-1Q3。5.5 9Z-10.3°则 I = 0.78Z - 26.46 A2.9+4+j2 7.18216.16°1 = 0.7872 sm(4r-26

37、.463A3.20在图3.15所示电路中，已知S =-W5cosf(V),求工及电压源提供的有功图 3.15-90°V解将时域模型转化为相量模型如图(b) 用有效值相量计算，% cUs = 4/-90°V >Z+(2 + 阴)=(1_ j) = &_45。022+j-j=义二=2屋45认f=2sin(r + 45°)Az J5N-45。=On450 AU = -j(Z +Z1) = -l-j3 = 3.16Z-l 0»°Vu = 3.16>/2sin(r-10a4ft)VP =以 cos(-9(T + 45°) =

38、 4x2>/2x cos(-45° ) = 8W3.21日光灯可以等效为一个RL串联电路，已知30W日光灯的额定电压为220V。 灯管电压为75V。若镇渣器上的功率损耗可以略去，试计算月路的电滂及功率因数。P 30 czi A=0.4A75 75P 30 八一=0.34UI 220 x 0.4322求图3.16所示电路中网络N的阻抗、有功功率、无功功率、功率因数和视在功率， r_一_图3.16习题3.22电路图解 Z = l-j + - = l-j+2+j2=3 + j = 3.16/18.4°Q 4 +j4i =幺=1.58Z-18.4°A Z3.16/1

39、8.40网络 N 吸收的有功功率 p = CYcos = 5xl.58xcosl 8.4。= 7.5W无功功率 O = L7sinp = 5x1.58xsin 18.4° =2.5v ar功率因数 z = cosp = cosl8.4° =0.95 (滞后)视在功率S = UI = 7.9VA3.23 某一供电站的电源设备容量是30kVA ,它为一匆电机和一组40W的白炽灯 供电，已知电机的总功率为llkW ,功率因数为0.55,试问：白炽灯可接多少只？电 路的功率因数为多少？解 cos 8 =0.55：8 = 56.63°接白炽灯后,无功功率不变，电机的无功功率

40、：Q = Pgg=167 = 3Osin0cos 夕=0.83白炽灯可接的灯数为:30x0.83-1140= 348(勘3.24 图3.17所示电路中，已知正弦电压为L=220V, / = 5(Hz,其功率因数cos=0.5，额定功率尸= Llk。求：(1并联电容前通过负载的电流人及负载阻抗Z 5 (2)为了提高功率因数，在感性负戟上并联电容，如虚线所示，欲把功率因数提高到1应由于co郎= 0.5所以夕=60PA(2)并联电容后，/ =-li£°=5A4 =10Z-60°A , Z = s =22z60°Q.8.66U3 cos( 220 !c=Il s

41、in 60P = 8.66AC =上=12 5.4L1FG)U 2x50x 2203.25 在下列铮中情况下，应分别采用哪种嘤型(低通、高通、带通、带阻)僦波电路。(1)希望抑制50Hz交流电源的干扰3(2)希望抑制500Hz以下的信号；(3)有用信号频率低于500Hz；(4)有用信号频率为500Hzo解(D带阻(2)高通(3)低通(4)带通3.26 电路如图3.13所示的，图中C=0" F, R=5KQ。(1)确定其截止频率3(2)画出幅频响应的渐进线和-3dB点。解:4=2, = 2”(b)E3.1S习题3.26电路图15x10-3x0.1x10"= 318.3(Hz)

42、幅频响应的渐进线如图3.18 (b)3.27 RC带阻滤波电路如图3.19所示，试推导二=?的表达式，并画出幅频特性和5相频特性曲线。解：4 = R+ . 1 2=吧° = R J" r+ i+JR0ccoC(U j qRCy1 - fioRC - (oRC)：- Z1 Z： oRC _ (1 _ jo灭C)2 - I + j3oRC _(gAC)：幅频特性和相频特性曲线如图3.19 (b)o3.28 图3.20为移相器电路，在测试控制系统中广泛应用。图中的鸟为可调电位器，当 调节风时，输出电压匕的相位可在一定范围内连续可变，试求电路中以变化时，输入输 出电压之间相位差的变

43、化范围。0 3.20习题3.28电路图1ft R " j 11- 1 + j 端。tV八=R + R k rs=2（l.j小C）飞.菽 、H（：n “ 不而砺%80° 一为 3 幽 C 1 .0.0 2arennRC1 J a/ J = =,丁= N1J J _ , 2rCi3n uav|V%2yfl+ （oRCy£ arctan 奉C-上式表明，输出电压的大小是输入电压的一半，当以由0变化到H时，相位随之从138 变化到0。,并且输出电压超前输入电压。3.29 图32是电。串联电路，%=4sin(a，)V。求谐振频率、品质因数、谐振 时的电流和电阻两端、电感及电

44、容两造的电压。005H图3.21习题3.29电路图解谐振频率 =上=1= 2x 3rad sy/LC V0.05x5xl（r品质因数o = °1=2x io3 X 0.05 = 25JR 4谐振电流 1o = %=d = lA,电阻两端的电压rR=rs=4V, R 4电感及电容两端的电压UL=UC =OU3 =25x4=10CKT3.30 图322所示电路已工作在谐振状态，已知 =3jisin(3，)A , (1)求电路的固有谐振角频率求公 J及2图3.22习题3.30电路图解4 " =3/011 Ox 3/0。2 x 1Z90P= 15Z-90°A Zc = j

45、tyC J?./s =2x-Z90°xl0x3Z0°=15Z90°A故 G=3 及 si«2f)AiL =15J2sin(2r-90P)Azc=15j2sin(2r+9(F)A3.31图3.23所示谐振电路中，ws =26万sin(1000f)V,弓流表读数是20A ,电压表 读数是200V ,求及、L、。的参数。图3.23习题3.31电路图Tj 20解%5 = 20/0° V, & =-=二=1。5I 20由于 °£=吧= 10, 所以 Z = U =- = 10mH°20/ 1000又酬 ty0Z =

46、%c所以一一=-r = 10-4F = 10CUF。 /Z K/xlO-3.32图3.24所示对称电路，已知Z =（2 + j2）Q,=220z0°V ,求每相负载的柞电流及线电演。0 3.24习题3.32电路图解 电源正序目Oa =22OZO°V ,则线电压为，阳=V3L-aZ30° = 380z30°V。 *A相负载的相电流 /ab = 38QZ3QP = 13435Z-15°A Z2 + j2B相负载的相电流Zac = 134.35Z-135°AC相负载的相电流Za. =134.35Z1O5°AA相的线电流 I： =J

47、5：abN 30P = 23272-450AB相的线电流4 = 2327Z-16AC相的线电流ZC = 2327Z75CA3.33在图3.25所示对称三相电路中，已知电源正相序目Oab =380/0° V ,每相阻 抗2 = （3 +上4）。求各相电流值。解 由于电源对称且正相序,由此可得上相电压为Ua =-Z-300 = 22Q/-30°V；C-a 22QZ-30P w 一I. =44N-8，.1AZ, 3 + j4£ "n-12。203130 = 44/156870A工= /：N + 12(f =44/36.87° A334在图3.26所示

48、对称三相电路中，已知看ab =38OZO°V , Zx =10/60。，Z?=（4+j3）Q,求电流表的读数。A O图3. 26习题3.3,电路图 解三角形连接负载的目电流为匕=出=%038/-6。飞Z11 ON60P.由表读数为线电滂/；,由线电流与相电演关系可得:1;=& ab = 75x38 = 65.82A 星形连接时，A相电压为：3A =*/-30° = 22叱-300V负载的相电流为 Ua 22Q/-30P 22QZ-30PIk ="，方 5/36870Z.4+j3= 44Z-66.87°A4表读数为相电滂即I, =44A习题661确

49、定图中晶体管其它两个电流的值4-125gA9)图6.1习题6.1图解，(a) Zc=Zb=200X0.125=25(mA) ZE=/B+/c=25.125(mA)(b)，3=无(1演 59-100)=49.5(pA)左=左一瓜=4.95(mA)(2)U 忏 3、20=25(g)-E025(m A)6-2有两只工作于放大状态的晶体管，它们两个管脚的电流大小和实际流向如图6.2所 示。求另一管脚的电流大小，判断管子是"N型还是PNP型，三个管脚各是什么电极；并 求它们的夕值。个 一(1)0)图62习题62图解：y -e ®-b NPN 仁七+3-0.1=41 (mA)分40.1

50、=40y y b NPN Zc=/e-为=5.1 - 0.1=5(mA) 5=5/0.1=506.3试判断图63所示电路中开关S放在1、2、3哪个位置时的七最大；放在哪个位 置时的七最小，为什么？T图6.3习题63图解：在时，发射极相当于一个二级管导通，此时石就等于此导通电流。在时,三极管相当于两个并联的二极管，此时瓜等于两个二级管导通电流之和，所 以此时的电流最大。在时，发射极导通，集电结反偏，集电结收集电子，所以/B电流下降，此时电流最64测得某放大电路中晶体三极管各极直流电位如图6.4所示，判断晶体管三极管的类 型(NPN或PNP)及三个电极，并分别说明它们是硅管还是楮管。(a)(b)(

51、c)图6.4习题6.4图解：(a)yy.b硅NPNs(b)-bv-e楮PNP(c).by (Dy楮PNP6.5用万用表直流电压挡测得晶体三极管的各极时地电位如图6.5所示，判断这些晶体 管分别处于哪种工作状态(饱和、放大、截止或已损坏)。图65习题6.5图解：截止(b)饱和(c)放大(饱和(e)截止(f)损坏66某晶体管的极限参数为/cm = 20mA、产cM = 200mV、Lt(breo = 15V,若它的工作 电流/c= 10mA,那么它的工作电压不能超过多少？若它的工作电压Lce=12V,那么它 的工作电流/c不能超过多少？解：rCE = minjLARo,娶 = minjl5,詈 ,

52、 =15(V)=min 20.200I 12= 16.67(mA)67图6.6所示电路对正弦信号是否有放大作用？如果没有放大作用，则说明理由并将 错误加以改正(设电容的容抗可以忽略)。习题6.7电路图解：(a)无放大作用。电容C使得集电结反偏不成立。应将电容。改为阻值合适的电阻。(b)无放大作用。/B使得交流输入信号无法加到三极管上。应在此支路串联一阻值合 适的电阻。(0无放大作用。PNP三极管要求徐%相，同时电容C使得发射结正偏不成立。应 将匕c的+12V改为- 12V,同时将电容C取消。(d)无放大作用。发射极正偏不成立。将电阻凡接地那一端改为接到晚c°6.8解：2三蚪二畸做cq

53、 ="3Q = 3.39(mA)CEQ = Vcc -，CQ& =12-3.39x1 = 8.6XV)e) ，BQ =展 +LbE(b)瓦-8 + 0536070.3G1A)Icq = 01bq = 2.03(mA) rCEQ = Vcc -1CQ& =£-(-2.03 x2) = 3 .94(V)6.9 在图6.7(a)所示放入电路中，假谀电路其它参数不变，分别改变以下某一项参数 时，试定性说明放大电路的/Q、/CQ和CEQ将增大、减小还是基本不变。(1)增大品； (2)增 大& (3)增大6。解,(a)(b)(c)图6.8习题6.10电路图丁&a

54、mp; tB T心 一。BECon)1t不变】CQ =用3Q1ttcEQ = Kr _【CQ&4tt16.10图6.8所示为放大电路的直流通路，晶体管均为硅管，判断它的静态工作点位于 哪个区(放大区、饱和区、箴止区)。解：(a)发射结正偏导通，% =二= 8.57(g)100 + 201 x2假设处于放大区10=5 4q = L7 KmA) , L&q = 5 _ Icq (& + &)=5.5 6(V).假设错误，三极管处于饱和区。17-07(b)发射结正偏导通，。=：八二；c.=32.2(S)假设处于放大区，Icq =尸 4q = 3 2 2(mA)ceq=12-3.22x(2+0.5)=3.95(V),.,假设成立，三极管处于放大区。©发射结