内容发布更新时间 : 2024/11/18 10:35:19星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

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第1章 习题解答(部分)

1.5.3 有一直流电源，其额定功率PN =200 W，额定电压UN ＝50 V ，内阻只ＲN＝0.5?，

负载电阻Ｒ0可以调节，其电路如图所示。试求： (1)额定工作状态下的电流及负载电阻， (2)开路状态下的电源端电压，

分析 电源的额定值有额定功率PN。额定电压UN和额定电流IN。三者间的关系为 PN =UNIN。额定电压UN是指输出额定电流IN时的端电压，所以额定功率PN 也就是电源额定工作状态下负载所吸收的功率。

a I 解 （1）额定电流 c ＋ IN?PN200??4A UN50E － ＋ 负载电阻 R? U － R d

（2）开路状态下端电压U0 等于 电源电动势E 。

U0＝E＝UN＋INＲ0＝50＋4×0.5＝52 V

1.5.6 一只100V，8W的指示灯，现在要接在380V的电源上，问要串多大阻值的电阻?该

电阻应选用多大瓦数的?

分析 此题是灯泡和电阻器额定值的应用。白炽灯电阻值随工作时电压和电流大小而变，但可计算出额定电压下的电阻值。电阻器的额定值包括电阻值和允许消耗功率。

解 据题给的指示灯额定值可求得额定状态下指示灯电流IN及电阻只RN

UN50??12.5 ? IN4Ｒ0 b

IN?

PN8??0.073AUN110U110RN?N??1510?UN0.073

串入电阻R降低指示灯电压，使其在380V电源上仍保持额定电压UN＝110V工作，故有

R?U0?UN380?110??3710? IN0.073 该电阻工作电流为IN=0.073 A,故额定功率为

22 PR?IN?R?0.073?3710?19.6W

可选额定值为3.7k ?,20 W 的电阻。

1.5.7在图1.03的两个电路中，要在12V的直流电源上使6V，50 mA 的电珠正常发光，

应该采用哪 一个联接电路？ ＋ ＋ 解 要使电珠正常发光，必须保证电珠 120V 120V 获得6V，50mA电压与电流。此时电珠 12V 的电阻值为R?6?120?。 5012V

120V 在图1.03(a)中，电珠和120?电阻

1

－ － （a） （b）

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将12V电源电压平分，电珠能获得所需

图1.03 习题1.5.7的图 的6V电压和50mA电流，发光正常。

在图1.03(b)中，电珠与120?电阻并联后再串联120?电阻。并联的120?电阻产生分流作用，使总电流大于50mA，串联的120?电阻压降大于6V，电珠电压将低于6V，电流将小于50mA，不能正常发光。用中学物理中学过的电阻串并联知识，或教材第二章中2．1节的方法可计算如下：

电路总电阻　　　RN＝120＋120?120＝180　?120＋120

12电路总电流　　　I＝?77.6　 mA180电珠端电压　　　U＝12－66.7?10-3?120＝4V11电珠中电流　　　I‘＝I＝?66.7mA＝33.3mA22 结论 应采用图1.03（ａ）联接电路。

1.5.9 图1.05的电路可用来测量电源的电动势E和内阻R0。图中，R1＝2.6 ?， R2＝5.5?。

当将开关S1闭合时，电流表读数为2A，断开S1，，闭合S2后，读数为1A。试求E和R0。

解 据题意有两个未知量，可列出两个电压 方程式求解之。

A 当开关S1闭合时有

E－I1Ｒ0= I1Ｒ1 ① Ｒ2 Ｒ1 ＋

当开关S1断开, S2闭合时有 E Ｒ0 S2 S1 E－I2Ｒ0= I2Ｒ2 ② － 代入数据联立求解。

E－2×Ｒ0=2×2.6=5.2

图1.0５ 习题1.5.９的图

E－1×Ｒ0=1×5.5=5.5

可得 E=5.8 V，Ｒ0=0.3 ?

1.6.2 在图1011所示的电路中，U1＝10V，E1＝4V，E2＝4V，R1＝4 ?，R2＝2 ?，R3

＝5?，1，2两点处于开路状态，试计算开路电压U2。 解 根据基尔霍夫电压定律，电路左边回路

＋ 电流为

R2 ＋E－

U?E110?4I?1??1A

R2?R12?4

21

U1

R1 ＋ ＋

对电路右边回路有

IR1＋E1＝E2＋U1

所以U2＝IR1＋E1－E2＝1×4＋4－2＝6V 1.7.4 在图1.15中，求A点电位VA。

解 将图1.15改成图解1.13所示电路。 根据基尔霍夫电流定律有 I1－I2－I3＝0

根据基尔霍夫电压定律，对左边回路有

2

U2

R3 － 2

－

E1 － 图1.11 习题1.6.2的图

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E1－I1 R1＝VA 得 I1?10?

R1 A

R3 20ｋ? E1?VA R15? R2 对右边回路有

E2＋VA ＝I2 R2

E?VA得 I2?2

R2又 VA ＝I3R3 ，I3＝VA/ R3 将各电流代入，并加以整理得

－50V 图1.15习题1.7.4的图 R1 10? ＋

I1 I3 E1E25050?50V E1 ?R1R2 VA??105??14.3V－

111111???? 图解1.13 R1R2R310520R3 20k? I2 R2 5?

－

50V

＋

此题由于所求量为A点电位，VA，作未知量，而各支路电流只作为中间变量，无须求出其值。

1.7.5 在图1.16中，如果15 ?电阻上的电压降为30V，其极性如图所示，试求电阻R及B点

的电位VB。

解 将图1重画如图解2所示，标出各支路电流及各结点名称。 根据欧姆定律有

I1?30?2A 15根据基尔霍夫电流定律有

对A点：I2＝5＋I1，则I2＝5＋2=7A， 对B点：I2＝I3＋2＋3，则I3＝＋2A。 根据基尔霍夫电压定律得B点电位为

VB＝100－30－5×I2＝100－30－35＝35V

由此得

R?

5? － VB35??17.5? IB22A5? 2AA 5? － I2 R 15 ? I1 ＋ 5? R B 3A

15 ? ＋ B I3 3A

C ＋100V－

＋100V－

图1. 图2

3

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第2章 习题解答(部分)

2.3.3 计算图2.13中的电流 I3。 R21? R1I? R1 R23 R4 R31? － + I 3 US + U 1R4 IS + U1 － 1? 1?

－ 1V 图解 2.34 图 2.13 习题2.3.3的图

解: 用电源等值互换法将电流源变换成电压源，将电阻R2和R3合并成电阻R23，其中

R2,3?0.5?US?IS?R4?2?1?2V

参考方向如图2.34所示。求电路中电流I I?U1?US1?2??1.2A

R1?R2,3?R41?0.5?1I即为原电路中R1上流过的电流，用分流公式，可求原电路中I3 I3?R21?I??1.2?0.6A

R2?R31?1 2.4.1 图2.16是两台发电机并联运行的电路。已知E1=230V, R01=0.5?，E2=226V, R02=0.3

?,负载电阻RL=5.5?，试分别用支路电流法和结点电压法求各支路电流 。 I1 I2 IL RL G1 G2

E1 R01 E2 R02

图2.16 习题2.4.1的图

解:（1）用支路电流法：各支路电流参考方向已画在图2.16中。列结点电压方程 I1?I2?IL 列回路电压方程

E1?I1R01?ILRLE2?I2R02?ILRL

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联立求解上述三各方程式组成的方程组，可得

I1?I2?20AIL?40A

验算：按非独立回路方程进行

E1?E2?I1R01?I2R02

代入数据

230?226?20?0.5?20?0.3?4?4 （正确！） （2）用结点电压法求解：先求端电压U，有

E1E230226?2?R01R020.50.3?220V U??111111????R01R02RL0.50.35.5I1? I2?E1?U230?220??20AR010.5E2?U226?220??20A R020.5U220??40ARL0.5IL?结果与上相同。

2.5.1 试用结点电压法求图2.18所示电路中的各支路电流

解:在原图2.18中用O和O’标明两个结点，则有

2510025??505050?50VUO',O?111?? 50505025?50Ia???0.5A50100?50?1A50

25?50Ic???0.5A502.6.1 用叠加原理计算图2.19中各支路的电流。 解:为了求各支路电流，首先在原图2.19中标明各支路电流的参考方向。用叠加原理将电路分解为图解2．41和图解2．42所示两个分电路，并重新标明各支路电流的参考方向，标定方向可视解题方便选取。分别求解两个分电路中各支路电流。分析可知，这两个电路形状相似。都是具有丫形和Δ形电阻网络的简单电路，当然可以利用丫—Δ等效变换法加以化简而解之，但仔细分析，它们又都是平衡电桥式电路。其四个桥臂电阻相等(均为8?)，因此对角线电阻中无电流，两端也无电压。对图解2．4l所示电路有

Ib? I'6?0,Uab?0 a，b两点同电位，视作短接，这样

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