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大二电工学课后习题第五章答案(1)

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篇一：电工学1答案(1)

第一章电路的基本概念和基本定律 习题解答

1-1 在图1-39所示的电路中，若I1=4A，I2=5A，请计算I3、U2的值；若I1=4A，I2=3A，请计算I3、U2、U1的值，判断哪些元件是电源？哪些是负载？并验证功率是否平衡。

解：对节点a应用KCL得I1+ I3= I2 即4+ I3=5, 所以 I3=1A 在右边的回路中，应用KVL得6?I2+20?I3= U2，所以U2=50V 同理，若I1=4A，I2=3A，利用KCL和KVL得I3= -1A，U2= -2V 在左边的回路中，应用KVL得20?I1+6?I2= U1，所以U1=98V。 U1，U2都是电源。

电源发出的功率：P发= U1 I1+ U2 I3=98?4+2=394W 负载吸收的功率：P吸=20I1+6I22+20I3=394W 二者相等，整个电路功率平衡。

1-2 有一直流电压源，其额定功率PN=200W，额定电压UN=50V，内阻Ro=0.5Ω，负载电阻RL可以调节，其电路如图1-40所示。试求：⑴额定工作状态下的电流及负载电阻RL的大小；⑵开路状态下的电源端电压；⑶电源短路状态下的电流。 解：⑴IN?PNU20050??4A RL?N??12.5? UN50IN422

⑵ UOC?US?UN?IN?R0?50+4?0.5 = 52V

⑶ ISC?US52??104A R00.5

图1-39 习题1-1图图1-40 习题1-2图 1-3 一只110V、8W的指示灯，现在要接在220V 的电源上，问要串多大阻值的 电阻？该电阻的瓦数为多大？

解：若串联一个电阻R后，指示灯仍工作在额定状态，电阻R应分去110V的电1102

?1512.5? 压，所以阻值R?8 1102

?8W 该电阻的瓦数PR?R

1-4 图1-41所示的电路是用变阻器RP调节直流电机 励磁电流If的电路。设电机励磁绕组的电阻为315Ω，其 额定电压为220V，如果要求励磁电流在0.35～0.7A的范 围内变动，试从下列四个电阻中选用一个合适的变阻器：

⑴1000Ω 0.5A； ⑵350Ω 0.5A；⑶200Ω 1A；⑷350Ω 1A； 图1-41 习题1-4图

解：要求励磁电流在0.35～0.7A的范围内变动，则应有 0.35?220?0.7 315?RP 则 313.6?RP??0.714? 取 314?RP?0?

同时变阻器中允许通过的电流最大值不小于0.7A 综上所以选择第四个变阻器。

1-5有一电感元件，L=2H，电压u的波形如图1-42b所示，已知i(0)=0，求t在0到3秒期间的电流i，并画出波形图。

解：

eL (a)(b)

图1-42 习题1-5图 1-6

有一电容元件，C=2μF，电路中电压uC的波形如图1-43b所示，已知

uC=20exp(-t)V，求iC，并画出其波形图。 (a)(b)

图1-43 习题1-6图

1-7 某照明电路中已知电源的电动势E=220V，内阻R=0.2Ω，线路电阻Rl=0.3×2Ω，负载为一只额定值为220V、100W的白炽灯，试求：

⑴电源端电压及电灯的实际工作电压、功率及电源总电流； ⑵若将电灯两端再并联接上一只额定值为220V、2kW的电阻炉时，求此时的电源端电压及电灯的实际工作电压、功率及电源总电流；

⑶负载总功率P。当负载增大时，总的负载电阻、线路中电流、负载功率、电源端及负载端的电压如何变化？

2202

?484? 解：⑴白炽灯电阻 RL?100 电路中的电流 I?220?0.45A 0.2?0.6?484 电源端电压 U?(0.6?484)?I?218.07V ?I?217.8V 电灯的实际工作电压 U灯?484 电灯的实际功率P灯?484?I2?98.01W 2202

?24.2? ⑵电阻炉的阻值R1?2000

电路中的电流 I?220?9.22A 0.2?0.6?484//24.2 电源端电压 U?(0.6?484//24.2)?I?218.05V