电工与-电子技术之电工技术课后答案~完整版.doc

- 第1章 电路的基本概念和基本定律 1－1 试求图1－1所示电路的电压Uab和Uba。 图1－1 解 (a)电压U的参考方向如图所示，已知U＝10V，故有 Uab=U=10V Uba=-Uab=-U=-10V (b)直流电压源的电压参考方向如图所示，故有 Uab=5V Uba=-Uab=-5V 1－2 根据图1－2所示的参考方向和电压、电流的数值确定各元件电流和电压的实际方向，并计算各元件的功率，说明元件是吸收功率还是发出功率。 (b) (d) 图1－2 解 (a)因为电流为＋2mA，电压为＋5V，所以电流、电压的实际方向与参考方向相同。电阻元件的功率为 P=UI=5×2×10-3=10×10-3=10Mw 电阻元件的电压与电流取关联参考方向，计算结果P0，说明电阻元件吸收功率。 (b)因为电流、电压随时间t按照正弦规律变化，所以当电流i0、电压u0时，它们的实际方向与参考方向一致；当电流i0、电压u0时，它们的实际方向与参考方向相反。电阻元件的功率为 p=ui=5sin(ωt)×sin(ωt)=5sin2(ωt)W 电阻元件的电压与电流取关联参考方向，计算结果p0，说明电阻元件吸收功率。 (c)因为电流为－2mA，所以电流的实际方向与参考方向相反；电压为＋5V，所以电压的实际方向与参考方向相同。直流电压源的功率为 P=UI=5×(－2×10-3)=－10×10-3=－10mW 直流电压源的电压与电流取关联参考方向，计算结果P0，说明直流电压源发出功率。 (d)因为电流为＋2A，电压为＋6V，所以电流、电压的实际方向与参考方向相同。直流电流源的功率为 P=UI=6×2=12W 直流电流源的电压与电流取非关联参考方向，计算结果P0，说明直流电流源发出功率。 1－3 在图1－3所示电路中，试求： (1)若元件A吸收10W功率，求其电压UA； (2)若元件B吸收－10W功率，求其电流IB； (3)若元件C发出10W功率，求其电流IC； (4)若元件D发出10mW功率，求其电流ID。 ＋ D－ ＋ D － 10V ID － C + 6V IC ＋ B － 10V IB ＋ A － UA 4 A (a) (b) (c) (d) 图1－3 解 (1)元件A的电流与电压取关联参考方向，其吸收功率为 PA=UA×4=10W 故其电压UA为 UA=10/4=2.5V (2)元件B的电流与电压取关联参考方向，其吸收功率为 PB=10×IB=－10W 故其电流IB为 IB=－10/10=－1A 电流IB0，说明其实际方向与参考方向相反。 (3)元件C的电流与电压取关联参考方向，其发出功率为 PC=6×IC=－10W 故其电流IC为 IC=－10/6≈－1.67A 电流IC0，说明其实际方向与参考方向相反。 (4)元件D的电流与电压取非关联参考方向，其发出功率为 PD=10×ID=10Mw 故其电流ID为 ID=(10×10-3)/10=10-3=1Ma 1－4 在图1－4所示电路中，串联电阻R1、R2、R3和R4的电压、电流额定值分别是6.3V、0.3A，R5的电压、电流额定值分别是6.3V、0.45A。为使上述各电阻元件均处于其额定工作状态，应当选配多大的电阻Rx和Ry？ 图1－4 解 为使电阻元件R1、R2、R3、R4和R5均处于其额定工作状态，电阻Rx的电压应为串联电阻R1、R2、R3和R4的端电压，即Ux=6.3V，电阻Rx的电流应为 Ix=0.45－0.3=0.15A (KCL) 故 Rx=Ux/Ix=6.3/0.15=42Ω 电阻Ry的电流应为Iy=0.45A，由KVL，得 Uy＋6.3＋6.3=110 Uy=110－6.3－6.3=97.4V 故 Ry=Uy/Iy=97.4/0.45=216.44Ω 1－5 图1－5是某电路的一部分，试分别计算下述两种情况的电压Uab、Ubc、Uac和Uae。 (1)在图示电流参考方向I＝1A； (2)在图示电流参考方向I＝－2A。 + + I － － + e a b c d 10Ω 10Ω 5V 3V