《电工基础》课后习题解答

习题与解答第一章习题与解答第二章习题与解答第三章习题与解答第四章习题与解答第五章习题与解答第六章习题与解答第七章习题与解答第八章习题与解答第一章习题与解答1－1下述结论中正确的是（A）。A.若在一段金属导体中自由电子定向运动的方向是从a移向b，则该导体中电流为正值。B.直流电路中任一支路电流的实际方向都是从高电位点指向低电位点。C.若负电荷从电路中a点移到b点时，电场力作正功，则a、b两点间的电压Uab为负值。D.电路中任意一点的电位和任意两点间的电压都与参考点选择有关。1－2下述情况中表明二端网络发出功率的是（D）。A.二端网络的端口电压和端口电流的实际方向一致。B.二端网络的端口电压和端口电流取关联参考方向，用p=ui计算得p＞0。C.二端网络的端口电压和端口电流取非关联参考方向，用p=ui计算得p＜0。D.电流通过二端网络时，电场力对运动电荷作负功。1－3下述说法中错误的是（D）。A.电阻元件是一种耗能元件，当其中有电流流过时，它总是吸收功率，消耗电能。B.电容元件是一种储能元件，它所储存的电场能量与其极板上的电荷量平方成正比。C.电感元件是一种储能元件，它所储存的磁场能量与其磁链平方成正比。D.电压源和电流源是有源元件，当它们与外电路接通时，它们总是发出电能。1－4下述结论中错误的是（A）。（题中所说的元件，除电压源、电流源外都是指线性元件）A.电阻元件的电压与电流之间的关系是线性关系（线性函数），其电压与电流的关系曲线是一条通过原点的直线，且总是位于一、三象限。B.电容元件和电感元件的电压与电流之间的关系是线性关系，但其电压与电流的关系曲线的形状是不确定的，曲线形状取决于电压或电流的波形。C.电压源的电压与电流之间的关系是非线性关系，其电压与电流的关系曲线是一条平行于电流轴的直线。D.电流源的电压与电流之间的关系是非线性关系，其电压与电流的关系曲线是一条平行于电压轴的直线。1－5下述电路中，基尔霍夫定律不适用的是（D）。A.非线性电路。B.非正弦周期性电流电路。C.动态电路。D.分布参数电路。1－6在图1－33中每一个方框代表一个元件，各元件上的电压和电流的参考方向如图中所标示，已知：I1=－4A，I2=6A，I3=10A，U1=140V，U2=－90V，U3=60V，U4=－80V，U5=30V。（1）试标出各电流的实际方向和各电压的实际极性；（2）判断哪些元件是电源?哪些元件是负载?（1）用虚线箭头表示电压和电流的实际方向。（2）元件1、2是电源，元件3、4、5是负载。解1－7计算图1－34所示各二端电路N吸收或发出的功率。（a）p=ui=12×2=24W网络N吸收功率为24W。（b）p=ui=(-36)×4=-144W网络N发出功率为144W。（c）p=ui=(-12)×(-2)=24W网络N发出功率为24W。（d）p=ui=36×(-4)=-144W网络N吸收功率为144W。图1－34解1－8有两只电阻，其额定值分别为100Ω、5W和40Ω、10W，试问：若将它们串联起来，其两端最高允许电压为多大？VRRIUARPI304.31)40100(2236.0)(2236.005.01005211max111解1－9有两只灯泡，一只标明220V、60W，另一只标明220V、100W，若将它们串联起来，接于220V的电源上，设灯泡都能发光，试问哪只灯泡亮些？的灯泡亮些，得由WVPPRRPPPURPURRUPNNNN60220484:67.806::48410022067.8066022021212122222212112解解设各电流电压的参考方向如图所示ViRudtdiLudtduCiARRUiiCLCS301030031023622321211－10图1－35所示电路中US=36V，R1=2Ω，R2=R3=10Ω，C=10μF，L=100mH，求各支路电流及电感元件、电容元件的电压。图1－351－11图1－36所示电路中，US=36V，C1=C2=C3=1μF，试求下列情况下，电路处于稳定状态时每个电容元件的电压。（1）S2断开，S1合上；（2）起先S2断开，合上S1；然后断开S1，合上S2。解CUCQVUCCCUVUCCCUSS5622221122121108.118101183611118361111）（图1－36VUU18)2(11VCQUUCQQ9101109/109109.0108.1216622326553252323322108.1//QQQCQCQ5232333222108.1//QQQCQUCQU1－12求图1－37所示电路中各元件的电压、电流和功率。解（a）UR、UIS参考方向如图（a）所示WPWPWPVUUUVURIUSRIRSSS1226189262393663226223123224642462612SSSSRRUUIIIAPWIAPWUVPW（b）IR、IUS、UIS参考方向如图（b）所示2112221266272223623126241244832121818236SSSSRRRRUUIIIAPWIVPWIAPWUVPW（c）IR1、IUS、UIS、UR2参考方向如图（c）所示1－13用图1－38所示电路来测量电源的电动势E和内阻R0，已知图中R1=2.9Ω，R2=5.9Ω。当开关S1闭合，S2打开时，电流表读数为2A；当S1断开，S2闭合时，电流表读数为1A。试求E和R0。解解方程组，得122010RRERRE19.529.200RERE00.16REV图1－381－14一个由干电池、开关、灯泡和滑线串联而成的电路，如图1－39所示，为测量电流和电压，在电路中接人电流表和电压表。设电池、表计和连接导线都是完好的，开关S处于闭合状态，试回答下述问题：（1）若电流表指示为零，而电压表指示不为零，灯泡不亮，则电路中出现什么样故障?故障点在何处？（2）若电流表指示不为零，而电压表指示为零，灯泡不亮，则电路中出现什么样故障?故障点在何处？（3）若电流表指示为零，而电压表指示也为零，灯泡不亮，则电路中可能出现什么样故障?故障点在何处？（4）若电流表指示不为零，而电压表指示也不为零，灯泡不亮，则电路中可能出现什么样故障?故障点在何处？（1）电路发生断路故障，故障点在灯泡处。（2）电路发生短路故障，短路点在灯泡处。（3）电路发生断路故障，故障点在电流表处或在电池和滑线电阻处。（4）电路中电阻过大，灯泡电压很低，接触点处接触不良，滑线电阻阻值过大。解图1－391－15在图1－40所示电路中，若以f点作为参考点，试计算c、d两点的电位。解VUUUUUVVUUUUVAIAIafbacbdcdfdcbbaafcfc10122201280221222162421221图1－401－16图1－41（a）所示电路中电容C=10μF，电源电压u的波形如图（b）所示。试绘出电容电流i的波形图。6363632000210100.121023034202010100.2200(53)10560602010100.1100(86)10dutmsiCAdtdumstmsiCdtmstmsduiCAmAdtdumstmsiCdttmsduiCAmAdt在在在在由上述计算结果可画出电压的波形，如图（c）所示。图1－41（a）图1－41（b）图1－41（c）解1－17一个L＝0.2H的电感元件，通入电流i=10sin314tA。试求：（1）电感元件两端的电压u；（2）电感元件中储能的最大值。解设u和i取关联参考方向JLIWVttttdtddtdiLum10102.02121)90314sin(628314cos628314cos314102.0)314sin10(2.022max1－18测得一个元件[如图1－42（a）所示的端纽变量值，画出它们的关系曲线如图1－42（b）所示，试问这是什么元件？其参数为多少？根据i与du/dt的关系曲线可确定1212duiKKdtduidt这是一个线性电容元件，其电容为1/2F图1－42（a）图1－42（b）解1－19求图1－43所示电路中的电压Uab。解设电流I1参考方向如图所示VUAIab6210624421121图1－431－20欲使图1－44所示电路中Us所在支路电流为零，Us应为多少？解各电流参考方向如图所示VUUUIIIUIUIUUIssssssab3010236010236,0213213图1－441－21在图1－45所示电路中，已知U1=1V，试求电阻R。解各电量参考方向如图所示5.615.65.65.51215.45.55.515.55.55.431185.415.55.5211111121113444123221RVUAIIIAIVUAIIIAIVUAI图1－451－22试求图1－46所示电路中的电流I1和电压U0。解100020455001100011000150018100012001110UIIIU解方程组，得mAAIVU94.1401494.0060.510图1－46第二章习题与解答2－1下列有关等效网络的论述中错误的是（A）。A.如果两个二端网络分别接到某一外电路时，它们的引出端钮之间电压相等，引出端钮的电流相等，则这两个网络就是等效网络。B.如果两个网络分别外接任何相同的电路时，它们都具有相同的端钮电压和相同的端钮电流，则这两个网络就是等效网络。C.如果两个网络是等效网络，则这两个网络对于任意外电路是等效的，但当它们分别与相同的外电路连接时，它们内部所发生的物理情况未必相同。D.如果两个网络具有相同的外部特性，即两网络对应的引出端钮间的电压与引出端钮处对应的支路电流的关系相同，则这两个网络是等效网络。2－2电阻R1和R2并联后再与电阻R3串联，外接电压源US；当R1的阻值增大时，通过电阻R2的电流（A）。A.增大。B.减小。C.不变。D.变化情况无法确定。2－3下述有关等效变换的说法中错误的是（B）。A.网络中没有电流的支路可以把它断开；等电位点可用理想导线把它们互连。B.电压为零的电压源可用开路代之；电流为零的电流源可用短路代之。C.伏安特性曲线与电压轴重合的电阻元件可用开路代之，伏安特性曲线与电流轴重合的电阻元件可用短路代之。D.电压源与任何元件（无耦合关系的）并联的组合就等效于这个电压源；电流源与任何元件（无耦合关系的）串联的组合就等效于这个电流源。E.任何一个由电阻元件组成的二端网络都可以用一个电阻元件来等效替代。2－4下述有关叠加定理论述中正确的是（B）。A.叠加定理适用于任何集中参数电路。B.叠加定理不仅适用于线性电阻性网络，也适用于含有线性电感元件和线性电容元件的网路。C.叠加定理只适用于直流电路，不适用于交流电路。D.线性电路中任一支路的电压或电流以及任一元件的功率都满足叠加定理。2－5下述有关戴维南定理和诺顿定理的论述中正确的是（A）。A.戴维南定理和诺顿定理仅适用于线性网络，不适用于非线性网络。B.戴维南定理和诺顿定理只适用电阻性网络，不适用于含有动态元件的电路。C.戴维南定理和诺顿定理只适用于直流电路，不适用于交流电路。D.戴维南定理和诺顿定理适用于任何集中参数电路。2－6在只有两个节点的线性电阻性有源网路