电工电子技术习题解答(一)

1电工电子技术作业及习题解答【例】在下图所示的各段电路中，已知Uab=10V，E=5V，R=5Ω,，试求I的表达式极其数值。解：串联各电压相加等于两端总电压，或由基尔霍夫电压定律，可列出以上各图电压方程，求出相应的电流I;注意，端电压Uab参考方向由a到b，电阻R和电动势E上电压参考方向与之相反时要取负号。(a))(EIRUabAREUIab35510(b)EIRUabAREUIab15510(c))(EIRUabAREUIab35510(d)EIRUabAREUIab15510教材P33-34页【1.5.2题】在图1.04所示直流电路中，已知US=3V，IS=3A，R=1Ω,求a、b、c三点的电位。解：某点电位为此点到参考点（即接地点、零电位点）间的电压；a点点位：VUVSa3b点电位：VVURIVSSb)331(c点为参考点点位为：0cV【1.6.3题】求图1.07示电路中通过恒压源的电流I1、I2及其功率，并说明是起电源作用还是起负载作用。解：设2电阻上电流为I3，如右图。该电阻与10V恒压源并联，故其上电压为10V，所以：I3=(10／2)A=5A。据KVL定律，左回路：5I1＋2I3－40=0，则I1=6A或外回路：5I1＋10－40=0，有I1=6A再用KCL定律，求得I2=I1－I3=1A图1.07左恒压源的功率P1＝240W，由于其电压和电流的实际方向从正极流出，故起电源作用；右恒压源的功率P2＝10W，由于其电压和电流的实际方向从负极流出，故起负载作用。【1.7.2题】用支路电流法求图1.10所示电路中各支路电流。解：由于电源所在的支路电流已知，故待求电流只有I1和I2，只需列出二个方程联立求解。据KCL定律，上结点：据KVL定律，右网孔：021SURIRI图1.10选取回路时，应避开电流源所在回路，否则因电流源的电压是未知的，待求量又变为三个，需再增加一个回路方程式。带入数据：01032052121IIII解得：AI11AI42【1.8.1题】用叠加原理求图1.10所示电路中的电流I1和I2。解：电流源单独作用时，电压源短路，电路图自画，则AAIRRRIS35323212'1AAIRRRIS25322211'2电压源单独作用时，电流源开路，则021SIII2AARRUIIS2321021''2''1最后，分电路各电流的代数和叠加求原电路电流，注意与原电路电流反向的分电流要取负号：AAIII1)23(''1'11AAIII4)22(''2'22【1.9.2题】用戴维宁定理求图1.10所示电路中的电流I2。解：分析各步骤图如下：图1有源二端网络图2除源等效电阻图3等效电压源（1）将待求支路R2提出后，剩下一有源二端网络，其开路电压UOC=Us+IsR1=10+5*2=20V（2）有源二端网络的除源等效电阻RO=R1=2（恒压源短路、恒流源开路）（3）用等效电压源代替有源二端网络，电动势Ues=UOC=20V，将电阻R2接回等效电压源，ARRUIoes4322022【1.9.4题】用诺顿定理求图1.10所示电路中的电流I2。解：将R2支路提出，剩下的有源二端网络如上题图1所示，由图求得短路电流为：AARUIISSSC1021051除源等效电阻RO=R1=2(与戴维南定理相同)，将有源二端网络用诺顿等效电流源代替后，原电路简化为图b所示，图中AIIsces10最后求得：AAIRRRIeso410322202教材P98-100页【3.1.1题】已知某负载的正弦电流i和电压u的有效值和初相位分别是2A、-30o；36V、45o，频率均为50Hz(1)写出它们的瞬时值表达式；(2)画出它们的波形草图（标出初相角）；(3)指出它们的幅值、角频率以及二者之间的相位差。解：本题目的是为了熟悉正弦交流电的三要素。i、u的角频率相同：sradf/3145014.322（1）瞬时值：（2）波形图如右图示：（3）电流i的幅值为：初相角为：oi30电压u的幅值为：初相角为：ou45二者之间相位差为：oiu75电压超前电流【3.4.4题】解：（1）接于200V、50Hz的交流电源上时：91086.3535014.321216fCXC61011.195014.3223fLXLA)30314sin(22tiV)45314sin(236tuA22mIVUm2363AAAjXXjRUICL000087.364487.3650220)96(40220)(由于电流i超前于电压，故电路是电容性的。（2）接于200V、100Hz的交流电源上时，由于XC与频率成反比，XL与频率成正比，故此时的5.4CX12LXAAAjXXjRUICL000093.6188.2593.615.80220)5.412(40220)(【3.5.4题】在图3.07（教材图3.07）所示电路中，已知2R101jZ)3040(2jZAI0305求：1I、2I和U解：【3.6.3题】解：本题由元件功率求总功率最方便WWRUP67.8066022022var605var220801401122UXXQCLAVAVQPS34.100860567.8062222教材P125页【4.2.3题】有一电源为三角形联结,而负载为星形联结的对称三相电路,已知电源相电压为220V,每相负载的阻抗模为10Ω,试求负载和电源的相电流和线电流。解：电源三角形联结,线电压：ULS=UpS=220V负载线电压：ULL=ULS=220V负载相电压：VVUULLpL12773.12203负载相电流：AVZUIpLpL7.1210127负载线电流：ILL=IpL=12.7A电源线电流：ILS=ILL=12.7A电源相电流：AAIILSpS33.773.17.123【4.3.2题】某三相负载,额定相电压为220V,每相负载的电阻为4Ω,感抗为3Ω,接于线电压为380V的对称三相电源上,试问：该负载应采用什么联结方式?负载的有功功率、无功功率和视在功率?解:因负载的额定电压等于电源线电压的31，故应采用星形联结：AVZUIPP4452008.054cosZR6.053sinZXLP=3UpIpcos=3×220×44×0.8W=23232WQ=3UpIpsin=3×220×44×0.6var=1742varS=3UpIp=3×220×44V·A=29040V·A5342222LXRZ901010j1ZA6.8612.1A30530j4010j9010A3.4059.5A30530j4010j9.365021122121IZZZIIZZZIV405.58V305707.11707.11)30j4010j9.365090102(2121IZUZZZZRZ9.3650)3040(2jZ4教材P192页【6.2.1题】某三相异步电动机，定子电压的频率f1＝50Hz,极对数p＝1，转差率s＝0.015。求同步转速n0，转子转速n和转子电流频率f2。解:（1）（2）min/2955min/3000)015.01()1(0rrnsn（3）HzHzsff75.050015.012教材P243-244页【8.2.2题】，图8.02(教材图8.02)所示电路中的二极管为理想二极管，已知E=3V，tVuisin5试画出电压uo的波形。解：【解】uO波形如上右图的实线部分所示uiE＝3V时，二极管D截上，电路中无电流，uO＝E＝3VuiE＝3V时，二极管D导通，uO＝ui故该电路为单向限幅电路。minr/3000minr/150606010pfn