电工电子(电工课后题解)

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1、第1章电路的基本概念和基本定律本章的主要任务是学习电路的基本概念、基本物理量和基本定律，为掌握电路的分析计算方法奠定必要的基础。本章基本要求(1)正确理解理想电路元件、电路模型的概念；(2)正确理解电流、电压的参考方向的概念，并掌握电流、电压参考方向的使用；(3)计算元件或电路的功率，并判别元件或电路是吸收功率还是发出功率；(4)掌握理想元件的电压与电流关系式；(5)掌握基尔霍夫定律（KCL和KVL）的应用；(6)了解四种类型的受控源，理解电气器件设备的额定值。本章习题解析1-1试求题图1-1所示电路中的电压Uab和Uba。题图1-1解：(a)电压U的参考

2、方向如图所示，已知U＝10V，故有VV(b)直流电压源的电压参考方向如图所示，故有VV1-2题图1-2所示电路中，已知各元件发出的功率分别为W，W，W。求各元件上的电压U1、U2及U3。50题图1-2+++---U1U2U35A解：1-3题图1-3所示电路，求各段电路的电压Uab及各元件的功率，并说明元件是消耗功率还是对外提供功率？(a)(b)(d)(e)(f)a6V-+b2Aa-8V-+b1Aa-10V-+b-8A(c)a-8V-+b-2Aa16V-+b-2Aa-6V-+b-1A题图1-3解：根据功率计算公式及题给条件，得（a）Uab=6V,P=6×2=

3、12W消耗功率（b）Uab=-8V，P=1×(-8)=-8W提供功率（c）Uab=-10V,P=-(-8)(-10)=-80W提供功率（d）Uab=-8V,P=-(-2)(-8)=-16W提供功率（e）Uab=-(-6)=6V,P=-(-1)(-6)=-6W提供功率（f）Uab=-16V,P=(-2)16=-32W提供功率1-4将额定电压为U0、额定功率为P0的电热丝（可看作线性电阻）切成长，然后加上电压U，问此时电热丝消耗的功率P为多少？解：由题意可知，电热丝的原电阻为R0=50切成长时的电阻为R=R0此时电热丝消耗的功率为P====P01-5题图1-5

4、所示，图（a）中电容过的电流i的波形如图（b）所示，已知,试求t=1s、t=3s和t=5s时电容电压u。(b)i/At/s5-51　２　３４　５　６　０　(a)iu+-C2F题图1-5解：由图（b）所示电流i的波形图，可求得2.5t0≤t≤2s=-2.5t+102s≤t≤4s-5　t≥4s根据u(t)=u(0)+，可求得0.625t2+10≤t≤2s=-0.625t2+5t-42s≤t≤4s-2.5t+16　t≥4s当t=1s，t=3s和t=5s时，有u(1)=0.625×12+1=1.625Vu(3)=-0.625×32+5×3-4=5.375Vu(5)

5、=-2.5×5+16=3.5V1-6题图1-6所示，求（a）图中两电源的功率，并指出那个元件吸收功率？那个元件发出功率？判断（b）图中元件吸收或发出功率，并验证功率守恒？（a）(b)3A10V+-10V3A+-R50题图1-6解：（a）由题给条件及功率计算公式得，计算表明，电压源吸收功率，电流源发出功率（b）由，知电流源总是在发出功率。由，知电阻总是在吸收功率。电压源可能吸收或发出功率。1-7题图1-7所示电路中，电阻R1、R2、R3和R4的电压、电流额定值分别是6.3V、0.3A，R5的电压、电流额定值分别是6.3V、0.45A。为使上述各电阻元件均处于

6、其额定工作状态，应当选配多大的电阻Rx和Ry？题图1-7解：为使电阻元件R1、R2、R3、R4和R5均处于其额定工作状态，电阻Rx的电压应为串联电阻R1、R2、R3和R4的端电压，即V，电阻Rx的电流应为A（KCL）故电阻Ry的电流应为A，由KVL，得V故501-8求题图1-8所示电路中的US、R1和R2。-325VUSI22A3VR1R2I1++--+-+题图1-8解：应用KCL、KVL及欧姆定律，得I2==1.5AI1=2-I2=2-1.5=0.5A=5-3=2VR2===1.3333R1===10=3×2+5=11V1-9题图1-9所示电路为某电路的

7、一部分，试分别计算下述情况下的电压Uab、Ubc、Uac和Uae。(1)在图示电流参考方向下I＝1A；(2)在图示电流参考方向下I＝－2A。abcde+-+-10105V3V题图1-9解：(1)在图示电流I参考方向，I＝1A，有VV由KVL，得V又50VV由KVL，得V(2)在图示电流I参考方向，I＝－2A，有VV由KVL，得V又VV由KVL，得V1-10在题图1-10所示电路中，已知U1＝10V，Us1＝4V，Us2＝2V，R1＝4Ω，R2＝2Ω，R3＝5Ω。试计算端子1、2开路时流过电阻R2的电流I2和电压U2。++++----题图1-10解：端子1、

8、2开路时流过电阻R3和电压源Us2的电流为零，因此流过电阻R2、R