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a第一章电路基本概念和基本定律
电路的基本概念和基本定律
习题解答
1-1 题1-1图所示电路,求各段电路的电压Uab及各元件的功率,并说明元件是消耗功率还是对外提供功率?
解 根据功率计算公式及题给条件,得
(a)Uab=6V, P=6×2= 12W 消耗功率
(b)Uab=-8V,P=1×(-8)=-8W
(c)Uab=-10V, P=-(-8)(-10)=-80W 提供功率
(d)Uab=-8V, P=-(-2)(-8)=-16W 提供功率
(e)Uab=-(-6)=6V, P=-(-1)(-6)=-6W 提供功率
(f)Uab=-16V, P=(-2)16=-32W 提供功率
1-2 在题1-2图所示各元件中,已知:元件A吸收66W功率,元件B发出25W元件C吸收负68W功率,求iA、uB和iC
解 根据题意,对元件A有
PA=6iA=66, iA==11A
对元件B有
PB=-5uB=-25, uB==5V
对元件C有
PC=-4iC=-68, iC==17A
I1=-2A,I 2=3A,I 3=5A,U1=70V,U2=-45V,U3=30V,U4=-40V,U 5=-15V(3)计算各元件的功率,验证功率平衡?
解(1)图中虚线箭头为各支路电流的实际方向。、U、I关联者为负载,U、I非关联者为电源。据此可判断元件1、2为电源,元件3、4为负载。也可按书上的方法判断如下:
P1=U1I1=70×(-2)=-140 W
P2=U2I2=-45× 3=-135 W
P3=U3I3=30× 5=150 W
P4=U4I1=-40×(-2)=80 W
P5=-U5I2=-(-15)×3=45 W
因为P10、P20,故元件1、2为电源;P30、P40、P50,故元件3、4为负载P1+P2+P3+P4+P5=-140-135+150+80+45=0
可知功率平衡。
1-4 求题1-4图所示电路中各元件的功率,并验证功率平衡。
解 由欧姆定律及KCL,得
各元件的功率为
W
W
可知功率平衡。
1-5 题1-5图所示电路,写出各元件u与i的约束方程。
解 根据各元件的伏安关系及题给条件得
(a)u=-2.5×103i (b)u=-30×10-3=-3×10-2
(c)i=-20×10-6=-2×10-5 (d)u=-6V
(e)i=2A (f)u=-6V
1-6 将额定电压为U0、额定功率为P0的电热丝(可看作线性电阻)切成长,然后加上电压U ,问此时电热丝消耗的功率P为多少?
解 由题意可知,电热丝的原电阻为
R0=
切成长时的电阻为
R=R0
此时电热丝消耗的功率为
P====P0
1-7 题1-7图(a)i的波形如图(b),试求t=1s、t=3s和t=5s时电容电压u
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