电工电子试题库1

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1 第第 1 1 章章 直流电路直流电路 习题参考答案习题参考答案 1.11.1 已知电路如题 1.1 所示,试计算 a、b 两端的电阻。 解解: : ( (1)在求解电阻网络的等效电阻时,应先将电路化简并转化为常规的直流电路。 该电路可等效化为: (b)先将电路图化简,并转化为常规直流电路。 就本题而言,仔细分析发现 25Ω 和 5Ω 电阻被短路,则原图可化为: 2 1.21.2 根据基尔霍夫定律,求图 1.2 所示电路中的电流I1和I2; 解:解:本题所涉及的基本定律就是基尔霍夫电流定律。基尔霍夫电流定律对电路中的 任意结点适用,对电路中的任何封闭面也适用。本题就是 KCL 对封闭面的应用。 对于节点 a 有:I1+2-7=0 对封闭面有:I1+I2+2=0 解得: I1=7-2=5(A)(A) , I2=-5-2=-7(A)(A) 1.31.3 有一盏“220V 60W”的电灯接到。 (1)试求电灯的电阻;(2)当接到 220V 电压下工 作时的电流;(3)如果每晚用三小时,问一个月(按 30 天计算)用多少电? 解: 由题意: ①根据 R=U2/R 得: 电灯电阻 R=U2/P=2202/60=807(Ω)(Ω) ②根据 I=U/R或P=UI得: I=P/U=60/220=0.273(A)(A) ③由 W=PT 得 W=60×60×60×3×30 =1.944×102 (J)(J) 在实际生活中,电量常以“度”为单位,即“千瓦时” 。 对 60W 的电灯,每天使用 3 小时,一个月(30 天)的用电量为: W=60/1000×3×30=5.4(KWH)(KWH) 1.41.4 根据基尔霍夫定律求图 1.3 图所示电路中的电压U1、U2和U3。 解解: :根据基尔霍夫电压定律,沿任意回路绕行一周,回路中各元件上电压的代数和等 于零。 则对 abcka 回路: 2-U2-2=0 U2=0 对 cdpkc 回路: 3 -4-U1+U2=0 U1=-4(V(V) 对 eghce 回路: -U3-10+5+U2=0 U3=-5(V)(V) 1.51.5 已知电路如图 1.3.1 所示,其中E1=15V,E2=65V,R1=5Ω,R2=R3=10Ω。试用支路电 流法求 R1、R2和R3三个电阻上的电压。 解:解:在电路图上标出各支路电流的参考方向,如图所示,选取绕行方向。应用 KCL 和 KVL 列方程如下 0 321 ???III 13311 ERIRI?? 23322 ERIRI?? 代入已知数据得 0 321 ???III 15105 31 ??II 651010 32 ??II 解方程可得 I1=-7/4((A)) ,I2=33/8((A)) ,I3=19/8((A)) 。 三个电阻上的电压电流方向选取一至,则三个电阻上的电压分别为: U1=I1R1=-=-35/4((V V))5 4 7 ? U2=I2R2==165/4((V V))10 8 33 ? U3=I3R3==38/4((V V))10 8 19 ? 1.6 试用支路电流法,求图 1.4 所示电路中的电流 I1、I2、 I3、I4和 I5。 (只列方程不求解) 解:解:在电路图上标出各支路电流的参考方向,如图所示,三回路均选取顺时针绕行方 向。应用 KCL 和 KVL 列方程如下 0 321 ???III 4 0 542 ???III 1131 5ERII?? 0 133522 ???RIRIRI 2435 15EIRI???? 如给定参数,代入已知,联立方程求解即可得到各支路电流。 1.7 试用支路电流法,求图 1.5.2 电路中的电流 I3。 解:此解:此图中有 3 支路,2 节点,但有一支路为已知,所以只需列两个方程即可。外回路选 取顺时针绕行方向。应用 KCL 和 KVL 列方程如下 0 321 ???III 24126 31 ??II I2=5((A A))所以:I1=-2((A A)) ,I3=3((A A)) 1.8 应用等效电源的变换,,化简图 1.5 所示的各电路。 解:解: 5 1.9 试用电源等效变换的方法,求图 1.6 所示电路中的电流 I。 解:解:利用电源等效变换解题过程如下: 由分流公式可得:I=5(A)(A)?86 . 2 1 3 4 3 4 ? ? 6 1.10 试计算题 1.7 图中的电流 I。 解:解:由于题目中没有要求解题方法,所以此题可用电压源与电流源等效变换、支路电流法、 叠加原理、戴维南定理等方法进行求解,下面用戴维南定理求解。 (1)先计算开路电压,并将电流源化成电压源,如下图。 (A)(A) 3 2 63 612 ? ? ? ?I UOC=-2+12-6×2/3=6(V)(V) (2)再求等效电阻Rab 将恒压源和恒流源除去,得电路如图。 (Ω)(Ω)411 63 63 ??? ? ? ? ab R (3)由戴维南定理可知,有源二端网络等效为一个电压源,如图。 (A)(A)1 24 6 ? ? ?I 1.11 已知电路如图 1.8 所示。试应用叠加原理计算支路电流 I 和电流源的电压 U。 解:解:(1)先计算 18V 电压源单独作用时的电流和电压,电路如图所示。 (A)6 12 18 ? ? ? ? I (V)661????U (2)再计算 6A 电流源单独作用时的电流和电压,电路如图所示。 (A)26 12 1 ?? ? ? ? ? I 7 (V)1622 63 63 6??? ? ? ??? ?U (3)两电源同时作用的电流和电压为电源分别作用时的叠加。 (A)426???? ????III (V)22166???? ????UUU 1.12 电路图 1.9 所示,试应用叠加原理,求电路中的电流 I1、I2及 36Ω 电阻消耗的 电功率 P。 解:解:(1)先计算 90V 电压源单独作用时的电流和电压,电路如图所示。 ((A))6 15 90 3612 3612 6 90 1 ?? ? ? ? ? ? I ((A))5 . 4 3612 36 6 2 ? ? ?? ? I ((A))5 . 1 3612 12 6 3 ? ? ?? ? I (2)再计算 60V 电压源单独作用时的电流和电压,电路如图所示。 ((A))5 . 3 366 366 12 60 2 ? ? ? ? ? ? ? I ((A))3 366 36 5 . 3 1 ? ? ?? ? ? I ((A))5 . 0 366 6 5 . 3 3 ? ? ?? ? ? I (3)两电源同时作用的电流和电压为电源分别作用时的叠加。 ((A))336 111 ???? ????III 8 ((A))135 . 3 22 ?????? ?????III ((A))25 . 05 . 1 33 ???? ????III (4)36Ω 电阻消耗的电功率为 ((W))1443622 3 2 3 ????RIP 1.13 电路如图 1.6 所示,试应用戴维南定理,求图中的电流 I 解:解:(1)先计算开路电压,并将 12A、6Ω 电流源化成电压源,如下图。 由于此电路仍为复杂电路,因此求开路电压仍可用所有分析计算
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