电工学概论习题答案第二章(上).doc

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1、2-1.列出以下节点的电流方程式，并求出。解：(a)由KCL得：　　　　;(b)由KCL得：(c)由KCL之推广得:　(d)由KCL得：2-2.列出以下回路的电压方程式，并标出回路循环方向，求出U。解：(a)回路循环方向与I方向相同，由KVL得：U+()+=0U=(b)回路循环方向与、方向相同，由KVL得：　++()=0U=+(c)回路循环方向为逆时针方向，由KVL得：　U+()+7=0U=2V(d)设回路电流大小为I，方向为逆时针方向，由KVL得：　+4+6+()+3+7=0I=0.3A因此，U=+4=13.2V2-3.求出

2、下列电路中的电流I。解：(a)由KCL，流过2电阻的电流大小为(9+I)，对2电阻与10V电压源构成的回路，由KVL，得：2+()=0,因此，I＝－4A；(b)3+6＝0；　　I=4A;(c)流过3电阻的电流＝＝3A流过6电阻的电流＝(6+9)6＝2.5A(d)由KCL，I+33＝0　　I=0;2-4.求出下列电路中的电压U。解：(a)(U/10+U/10)5+U=(4U/10U/10)10U=10V；(b)102+10+U＝0U=－30V(c)=10=5A;=10=5A;4+U+6(－)=0;U=10V(d)U+18－4.5

3、=0;U=02-5.有50个彩色白炽灯接在24V的交流电源上，每个白炽灯为60W，求每个白炽灯的电流及总电流，另外消耗的总功率为多少？答：每个白炽灯上消耗的功率为，而U＝24V，P＝60W，因此每个白炽灯的电流为＝2.5A，总电流为＝50＝125A消耗的总功率为＝50＝3000W2-6.在220V单相交流电源上，接有两台电阻热水器，一台为1.5kW，一台为3kW，分别求这两台电热器的电阻。以及电源所供给的总电流。答：由电阻消耗的功率为得，＝＝32.27＝＝16.13＝＝20.45A2-7.一个220V、100W的白炽灯，接在直

4、流220V电源上和接在交流220V电源上的发光效果是否一样?答：接在两种电源上的发光效果是一样的，因为接在直流220V的电源上，电压恒定为220V，电流也恒定，功率为100W，而接在交流220V电源上，220V为有效值，此时白炽灯的功率也为100W，因此接在两种电源上白炽灯的发光功率相同，发光效果也就一样。2-8.说明电热器的额定电压和额定功率的意义。若实际电网电压超过额定电压会发生什么问题？若电网电压低于额定电压会发生什么问题？答：额定电压就是电热器长时间工作时所适用的最佳电压。额定功率是指电热器在额定电压下工作时对应的功率

5、。只有实际电网电压与额定电压相等时，用电器才能正常工作，若实际电网电压超过额定电压，则用电器会过热甚至烧毁电器本身及周围物品，引起火灾，这是很危险的。若电网电压低于额定电压会使用电器发热不足温度偏低不能正常工作。2-9.若交流电压瞬时值为，加在白炽灯两端，设白炽灯电阻为484，写出白炽灯电流的瞬时值表达式，此时白炽灯的功率消耗是多少？解：白炽灯电流的瞬时值＝＝0.643A，白炽灯消耗的功率可以由交流电压的有效值计算：U＝＝220V，　　＝＝100W因此白炽灯的功率消耗是100W。2-10.若交流电压瞬时值为，加在纯电感两端，设

6、电感量L=1.54H，写出电感电流的瞬时值表达式，此时电感电流有效值是多少？功率损耗是多少？解：对纯电感，，即＝0.643sin(314t)A,电感电流的有效值为：＝＝0.45A功率损耗：＝＝02-11.若交流电压瞬时值为，加在纯电容两端，设电容量C=6.6，写出电容电流的瞬时值表达式，此时电容电流有效值是多少？功率损耗是多少？解：对纯电容，＝－0.643sin(314t)A，电容电流的有效值为：＝＝0.45A功率损耗：＝＝02-12.若把上面三题中的白炽灯、纯电感、纯电容同时接在的电源上，写出总电流的瞬时值表达式，此时总电流

7、有效值为多少？解：总电流＝＋+＝0.643A，总电流有效值为：＝＝0.45A2-13.一个纯电感元件接在50Hz的交流电源上与接在电压相同的1000Hz交流电源上所通过的电流相比较，哪一个电流大？二者相比相差多少倍？解：由于＝＝，故感抗大小与频率成正比，　　因此纯电感元件接在50Hz的交流电源上比接在电压相同的1000Hz交流电源上所通过的电流大。两者相差20倍。2-14.一个纯电容元件接在50Hz的交流电源上与接在电压相同的1000Hz交流电源上所通过的电流哪一个大？二者相比相差多少倍？解：由于＝＝，故容抗的大小与频率成反比

8、，　　因此纯电容元件接在50Hz的交流电源上比接在电压相同的1000Hz交流电源上所通过的电流小。两者相差20倍。2-15.一个电感量为1H的电感元件，通过0.5A直流电流时的端电压为多少？通过0.5A的50Hz交流电流时端电压为多少？若通过0.5A的400Hz交流电流时端电