医用物理学答案第06.docx

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1、第六章习题解答6-1灵敏电流计能够测出的最小电流约为10−10A,如果导线的横截面积为1mm2,导线中每立方厘米的自由电子数为8.4×1022个,那么电子在导线内的漂移速度是多少？电子在导线中漂移1cm需要多少时间？解：（1）由J＝nev得v=JI10−10－9＝=＝7.4×10（m/s）neneS8.4×1022×1.6×10－19×1×10－6（2）电子漂移1cm所用的时间为1－2t＝×10＝1.4×106(s)－97.44×106-2阻值为r＝1Ω的六个相同的电阻,连成如图6－13所示的电路,今在ab间加上1

2、.5伏的电压,求（1）通过每个电阻的电流.（2）整个电路的电阻为多少？解：（1）电路可视为由电桥和一个电阻并联而成，由于电桥平衡，电桥中间电阻上电流为0，充当桥臂的四个电阻上的电流相等，设其上电流为I1，εI1=R2＝0.175＝0.75(A），设与电桥并联电阻上的电流为I2,I2＝εR＝1.5(A)（2）电桥等效电阻为R,R=R+R＝1(Ω）1126-3如图6－14所示,十二跟长度相等的同样导线组成一个立方体,每根导线的电阻都是1Ω,试求A、B两点之间的电阻.解：电路对称分布，设一电动势为E的电源连接A、B两端，

3、与A、B分别相连的6条导线上电流相等，设为I，另外6根导线上的电流也相等，为(1/2)I，电源提供的总电流则为I总＝3I，UAB＝IR＋（1/2）IR＋IR＝2.5IR＝E，所以AB两点间的电阻R总＝E＝E＝1×2.5R=5R=5(Ω)66I总3I36-4如图6－15所示的电路,其中b点接地.R1＝10Ω,R2＝2.5Ω,R3＝3Ω,R4＝1Ω,ε1＝16V,r1＝0.4Ω,ε2＝2V,r2＝0.6Ω.求：（1）a、b两端的电压；（2）b、c两端的电压；（3）a、b、c、d各点的电势.解：R1

4、

5、R2=R1R2＝1

6、0×2.5＝2(Ω）R＋R210+2.51总电流I=ε1−ε2R

7、

8、R2+R+R4+R+R13内1内2＝16-2=2(A)2+3+1+0.4+0.6（1）Uab＝I（R1

9、

10、R2）＝2×2=4(V)（2）Ubc＝ε2＋I(R内2＋R4)=2+2×1.6=5.2(V)（3）Ua＝4(V)，Ub＝0，Uc＝－5.2(V)Ud＝－ε2－R内2＝－2－2×0.6=－3.2(V)6-5在图6－16所示的电路中,ε1＝12V,ε2＝9V,ε3＝8V,r1＝r2＝r3＝1Ω,R1＝R2＝R3＝R4＝2Ω,R5＝3Ω,求：（1）a

11、、b两点的电势差；（2）c、d两点的电势差；（3）若c、d短路，这时通过R5的电流.解：（1）I=ε1−ε212−8=＝0.4(A）R+R2+R+R4+R+R4×2+2×113内1内2Uab=I(R2+R4+R内3）＋ε3＝0.4(2+2＋1)＋8=10(V)（2）Uc＝Ua，Ud＝Ub＋ε2，因此，Ucd＝Uc－Ud＝Uab－ε2＝10－9＝1(V)（3）若c、d短路，设通过R3、R5、R6的电流分别为I1、I2、I3,由基尔霍夫定律选回路列出方程及节点电流方程：I1(R1+R3+R内1）+I2(R5+R内2）＋

12、ε2－ε1＝0I1(R1+R3+R内1)+I3(R2+R4+R内3）＋ε3－ε1＝0I1=I2+I3代入已知数据解得通过R5的电流I2=0.15(A)6-6图6－17是加法器的原理图,加法器是一种运算电路,在计算机技术、自动控制技术中应用非常广泛.试证明：（1）当Ri＝R时，V＝14（ε1＋ε2＋ε3）；当Ri<

13、I＝I1+I2+I3三个电压方程相加：3IRi＝ε1＋ε2＋ε3－（I1+I2+I3）R＝ε1＋ε2＋ε3－IR（1）当Ri＝R时，4IR＝ε1＋ε2＋ε3U＝IR＝1/4(ε1＋ε2＋ε3)（2）当Ri<

14、解：设通过R2、R3的电流分别为I2（向上）、I3（向下），选回路列电压方程及节点电流方程：－ε2+I2R2+ε1+IR1=0－ε2+I2R2+ε3+I3R3=0I2=I＋I3代入数据：－12+4I2+ε1+2×0.5=0－12+4I2+4+6I3=0I2=0.5＋I3联立求解得：ε1=6.6(V)6-8直流电路如图6－19所示,求各支路的电流.解：选回路列