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大二电工学课后习题第五章答案(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=U1I1+U2I3=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?PNUxx0??4A

RL?N??12.5?UN50IN422

⑵UOC?US?UN?IN?R0?50+4?0.5=52V

⑶ISC?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：

⑴1000Ω0.5A；⑵350Ω0.5A；⑶200Ω1A；⑷350Ω1A；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?0.7315?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?0.45A0.2?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