1、 1一、例题精解 【例题1.1】在图1.1中,在开关S断开和闭合的两种情况下,试求A点的电位。 【解】(1)开关S断开时 先求电流 89.039.320)12(12=+=I mA 再求20 k电阻的电压 U20 = 0.8920 = 17.8V 而后求A点电位VA12-VA = 17.8V VA =12-17.8 = 8.5 V (2)开关S闭合时 20k电阻两端的电压为 04.10209.32001220=+=U V A点电位为 VA = 12-10.04 = 1.96V +_E1R1E2I1+R2R3I2AV12+SV12k33.9k20kA图1.1 例题1.1的图 图1.2 例题1.2的
2、图 【例题1.2】电路如图1.2所示。已知E1= 6V,E2 = 4V,R1 = 4,R2 = R3 = 2。求A点电位VA。 【解】 12462111=+=+=RREI A I2 = 0A 所以 VA= V 2214021232=+=+ RIERI或 VA= V 264140111232=+=+ ERIERI【例题1.3】电路如图1.3所示。已知R1 = R2 =1,R3 = 7,R4=2,E1=10V, E2 = 8V,E3 = 9V。求电流I及A点电位VA。 _+1R1E3E1I2I2E4R3R4U2RA_+图1.3 例题1.3的图电工学试题精选与答题技巧 2【解】 由基尔霍夫电压定律有
3、 113IREE =则 A111091131=REEI 又因为 2223RIEE =所以 11892232=REEI A 由分压公式有 2927234344=+=+= ERRRU V VA=U V 112224= RI【例题1.4】把额定电压110V、额定功率分别为100W和60W的两只灯泡,串联在端电压为220V的电源上使用,这种接法会有什么后果?它们实际消耗的功率各是多少?如果是两个110V、60W的灯泡,是否可以这样使用?为什么? 【解】 两只灯泡的电阻 = 12110011021N2N1PUR = 2026011022N2N2PUR 每只灯泡两端的实际电压值 4.82220202121
4、1212111=+=+= URRRU V 6.1372202021212022122=+=+= URRRU V 因为U1UN,60W灯泡超过额定电压,会被烧坏。 两个灯泡实际消耗的功率 561214.8221211=RUP W60W 两个110V、60W的灯泡是可以串联使用的,因为它们的电阻相同,每个灯泡两端的电压也相同,都能达到额定值。这样接法的缺点是,若有一只灯泡坏了,另一只也不能发光。 【例题1.5】在图1.4所示的电路中,欲使灯泡上的电压U3和电流I3分别为12V和0.3A,求外加电压应为多少? 【解】已知U3 = 12V,I3 = 0.3A,可求得 6.020124=I A A 9.
5、06.03.0432=+=+= III第一章 电路的基本概念与基本定律 3于是得 UAB21129.0101032=+=+= UI V 由此可得 4.1152115AB5=UI A A 3.24.19.0521=+=+= III最后可以求得外加电压为 U V 6.48213.21212AB1=+=+= UIIE1R1I1E2R2I2NBAU1I122I103I3U204I155IBA图1.4 例题1.5的图图1.5 例题1.6的图 【例题1.6】电路如图1.5所示,N为二端网络,已知E1=100V,E2 = 80V,R2 = 2,I2 = 2A。若流入二端网络的电流I = 4A,求电阻R1及输
6、入二端网络N的功率。 【解】(1)根据图中所示电流的正方向,可得 A 22421= IIIU V 762280222AB= RIE而 U 111ABRIE =于是得 = 122761001AB11IUER (2)输入二端网络N的功率为 P = UAB304476 =I W 二、习题精选 【习题1.1】如图1.6所示两电路,电流I5和I6是否相等?为什么? R1R2R3R4I5SUR1R2R3R4SU6I图1.6 习题1.1的图 【习题1.2】 电路如图1.7所示。已知R1 = 1,R2 = 3,R3 = 4,R4 = 4,E =12V。电工学试题精选与答题技巧 4求A的电位UA。 【习题1.3
7、】已知电路如图1.8所示,如其中电流I等于零,试求电阻R 。 AE+R1R2R3R42V4RI28112V6图1.7 习题1.2的图 【习题1.4】 图1.9是一个晶体三极管静态工作时的等效电路,已知EC=12V,EB=3V,RC=1.5k,RB=7.5k,IC = 5.1mA,IB = 0.3mA。试求电阻RBC和RBE,并计算UB和UC。 图1.8 习题1.3的图【习题1.5】在图1.10所示电路中,求:(1)当开关S合上及断开后,UAB=? +631V12V9V8SBRBIBEEICIBCRBERCECRCDUDCBA_+图1.10 习题1.5的图 图1.9 习题1.4的图 (2)当开关
8、S断开后,UC D=? 【习题1.6】图1.11中,方框N表示一电阻性网络,若已知(1)U =10V,I =1A,(2) U =10V,I =-1A,试问哪个网络吸收功率?哪个网络输出功率? INUINU图1.11 习题1.6的图 【习题1.7】已知一个5V的恒压源与一个2A的恒流源接通,试计算如图1.12所示两种情况下,各电源的功率,并说明哪个电源吸收功率?哪个电源输出功率? 第一章 电路的基本概念与基本定律 5V5S=U A2S=IV5S=U A2S=I(a) 图1.12 习题1.7的图(b) 【习题1.8】已知电路如图1.13所示,求等效电阻RAO;若外加电压UAO为100V,求UB O
9、、UC O、UD O和UE O。 121 1212 1EDCBAOAOU【习题1.9】求图1.14 (a)、5210V10V10V10(a) 三、习题答案 【习题1.1】不等 【习题1.2】11V 【习题1.3】14.2V 【习题1.4】140,706【习题1.5】(1)S合上,UAB【习题1.8】2,50V,25V【习题1.9】(1)UAB=-10V(b)所示两电路中的电压UAB。 图1.13 习题1.8的图 55522111AV12V12V42BBA图1.14 习题1.9的图(b),0.76V,4.36V。 = 0;S断开,UAB = -14.14V;(2)S断开,UCD= 6.14V。
10、,12.5V,6.25V。 ,UAB=14V。 电工学试题精选与答题技巧 6电工学试题精选与答题技巧 8一、 例题精解 【例题2.1】在图2.2所示方框图中,N0是一线性无源网络。当U1=1V,I2 = 1A时,U3= 0V;当U1=10V,I2= 0A时,U3=1V。试求当U1= 0V,I2=10A时,U3 =? 【解】应用叠加原理计算,则U。其中U是U333UU +=3=13AU=2BI1单独作用时的分量,U是I23BI=2单独作用时的分量,即U。 1AU +由题意得 =+1100ABA得 101=A 101=B 因此 1101011003=+= BAU V 【例题2.2】在图2.3(a)
11、中,(1)当将开关S合在a点时,求电流I1、I2、和I3;(2)当将开关S合在b点时,利用(1)的结果,用叠加定理计算电流I1、I2和I3。 【解】(1)开关S合在a点,这时电路如图2.3(b)所示,是一个两节点的电路,故可应用节点电压法,先求节点电压 10041212121202130=+=U V 而后求各支路电流 1521201301=I A 1021001202=I A 2541003=I A 1U2I3UV130 V120224V20SbaI1I23I0N图2.2 例题2.1的图 图2.3(a) 例题2.2的图 第二章 电路的分析方法 9V130 V120224a1I2I3IUV130
12、 V120224V20b1I2I3I(2)开关S合在b点 图2.3(b) 图2.3(c) 应用叠加原理来计算: 将20V的电压源短路,只考虑130V和120V两个电压源作用时,各支路的电流即为(1)中之值。 将130V和120V两个电压源短路,只考虑20V的电压源单独作用时,电路如图2.3(c)所示,各支路电流为 66202042422202=+=I A 464241=+=I A A 2463=I两者叠加,按图2.3(a)所示电路图上电流的正方向计算,则得 11415111= III A 16610222=+=+= III A 27225333=+=+= III A 【例题2.3】 在图2.4
13、所示电路中,已知R1=4,R2=2,R3=3,R4=1,R5=10,E1=6V,E2=20V,IS1=9A,IS2=13A。试求两个安培计中的电流。(设安培计的内阻为零) 1A2A1R2R3R4R5R1E2E1IS2ISII1I2I3I2EI5I【解】 21520525=REI A 图2.4 例题2.3的图 A A 1151S2E=+= III 211132E2S= III236313=REI A 因为 所以 =+=1S21332211IIIRIRIRI=A5A421II电工学试题精选与答题技巧 10A 32532= III【例题2.4】在图2.5(a)所示的电路中,已知E=16V,R1=8,
14、R2=3,R3=4,R4=20,RL=3,试计算电阻RL上的电流IL:(1)用戴维南定理;(2)用诺顿定理。 E1R3R4R2RLRSILIE1R3R4R2RSI0U1I3I4I图2.5(a) 例题2.4的图 图2.5(b) 【解】(1)将图2.5(a)中的RL除去,计算余下的有源二端网络的开路电压U0(图2.5(b)),由图可知 U 2S110RIRIE =由基尔霍夫电压电流定律可得 =+=S34443111IIIRIRIRIE解得 891=I A 所以 431889160=U V 等效电源的内阻R0由图2.5(c)求得,即 =+=+= 932048)204(8)(24314310RRRRR
15、RRR 于是由戴维南定理求得的等效电路图为图2.5(d),由图2.5(d)求得电阻RL上的电流,即 31394000=+=+=+=LLLRRURREI A 1R3R4R2R0RU0R0LR图2.5(c) 图2.5(d) (2)将图2.5(a)中的RL除去,计算余下的有源二端网络的短路电流(图2.5(f),由图2.5(f)可知短路电流 SIS2SIII =E1R3R4R2R2IUE11RR0LRE3R4R2RSI1I3I4I2ILISISI第二章 电路的分析方法 11 为了计算I2,将电流源变换成电压源,于是图2.5(f)变换成图2.5(e) ,由图2.5(e)可计算出节点电压 图2.5(e)
16、图2.5(f) 图2.5(g) 31331204181204481611124314311=+=+=RRRRRREREU V 因此 913331322=RUI A 所以 941913S2S= III A R0同上,于是由诺顿定理求得的等效电路图为2.5(g),由图2.5(g)可求出电阻RL上的电流,即 3194399SL00L=+=+= IRRRI A 【例题2.5】在图2.6(a)中,已知E1=20V,E2 =10V,IS =1A,R1=5,R2= 6,R3=10,R 4=5,RS=1,R5=8,R6=12,求流经R5的电流I。 1E1R2R3R4RISRS5R6R2EI图2.6(a) 例题
17、2.5的图 【解】首先将电路进行简化。把与IS串联的电阻RS去掉,对R5中电流I无影响;把与E2并联的两条支路E1R1和R2去掉,对I也无影响;简化后的电路如图2.6(b)所示。 解法一 用叠加原理 I3R 3R3R4R4R4R5R5R5R6R6R6R2EI I+=2ESISIE2单独作用时,IS开路,如图2.6(c)所示,则 图2.6(b) 图2.6(c) 图2.6(d) 5.012810652=+=+=RREI A IS单独作用时,E2短路,如图2.6(d)所示,则 6.0112812S656=+=+= IRRRI A 所以电流 1.16.05.0 =+=+= III A 电工学试题精选与
18、答题技巧 12解法二 用戴维南定理 根据图2.6(e)求得开路电压 22121106S20=+=+= RIEU V 根据图2.6(f)求得a、b两端等效电阻 所以 = 126abRR =120R1.181222500=+=+=RRUI A baR3R4E2I0U0RaabbR3R40U5R5R5RSI【例题2.6】图2.7(a)所示电路中,已知R1=7,R2=3,R3=4,R4=6,E1、E2、E3、E4、IS均为直流电源。当RL=5时,IL=2A。求当RL增大到3倍时,IL=? 图2.6(e) 图2.6(f) 图2.6(g)baISR1R2R3R4E1E2E3E4RLILaER0abRabb
19、R1R2R3R4RLIL【解】将图2.7用一个含源二端网络等效,如图2.7(b)所示。由图2.7(c)求得等效电阻。 图2.7(a)例题2.6的图 图2.7(b) 图2.7(c) )(21ab0RRRR +=(R3+R4)= =+5)64()73()64)(73(由题意,时,I= 5LRL=2A,则有 20)55(2)(L0L=+=+= RRIE V 又因为RL增到3倍时,即,则电流 = 153LLRR1155203L0L0L=+=+=+=RRERREI A 【例题2.7】图2.8(a)中的有源二端网络,它的开路电压Uab=24V。当有源二端网络 第二章 电路的分析方法 13 EIR0aabb
20、ISRER0RbaIS网络二端有源图2.8(a)例题2.7的图 2.8(b) 2.8(c)a、b间外接一个8电阻时,通过此电阻的电流是2.4A。如接成如图2.8(a)所示电路时,计算通过电阻R支路的电流。已知R = 2.5,IS = 3A。 【解】由题意可知有源二端网络可用图2.8(b)等效电压源来代替,则等效电动势为 24ab=UE V 等效内阻为 = 24.284.2240IIRER 因此,图2.8(a)电路可用图2.8(c)等效。 应用叠加原理,E单独作用时 3.50=+=RREI A IS单独作用时 3.1S00=+= IRRRI A 所以 43.13.5 = III A 【例题2.8
21、】在图2.9(a)所示电路中,若电压源输出电流为零,求RX为多少?并求电流源输出的功率。 ocb aU4040404040I1404020aA3V30V120V30XRXRXIXIo【解】在图2.9(a)电路中,与电流源串联的40电阻不影响电流源的电流,因此在等效变换时可以除去。 图2.9(a) 例题2.8的图 图2.9(b)通过电流源等效变换为电压源,以及并联电阻的合并,可将图2.9化简为图2.9(b)。 根据图2.9(b)中所示电压和电流的正方向,又由于电压源输出电流为零,可以得 30ao=U V 并求得 5.1204030120X=+=I A 及 = 205.130XR 电流源两端的电压
22、U从图2.9可得 1804035.140403401bcob=+=+=+= IUUU V 所以电流源输出的功率为 5403180 =P W 【例题2.9】电路如图2.10(a)所示。已知E=12V,IS=5A,R1=6,R2=3,R3=2,电工学试题精选与答题技巧 14R4 = 4,325=R ,R6 = 2,求E和IS各输出多少功率? /(R)(=E1R2R3R4R5R6RIS1I4I1+RI= IP【解】用叠加原理求各支路电流。E单独作用时,IS开路,如图2.10(b)。 332)23/()46(12)532415=+=+ RRRREI A 2I3IE5R1R2R3R4R1R2R3R4R5
23、R6R1I 2I3I4I5I5IIS1I 2I5I4I 3I图2.10(a) 例题2.9的图 图2.10(b) 图2.10(c)13234632S4323241=+=+= IRRRRRII A 21532= IIII A IS单独作用时,E短路,如图2.10(c)所示。因为R1R3=R2R4=12,桥路平衡,所以I5 = 0A。这样 2552S32312=+= IRRRII A A 3251S43= IIII因为 A 321111=+=+= III022222= III A A 532333=+=+= III231444= II A A 355= IIA 5S6= II所以 W 363125E
24、= EIP282530636S22116SABS=+=+= RIRIRRIUU V 140528SSIS= IU W 【例题2.10】有源二端网络N的开路电压U0为9V ,见图2.11(a)。若联接如图2.11(b)所示,则得电流I为1A。若联接如图2.11(c)所示,当电流源电流为1A,求电路中的电流I为多少? 【解】从图2.11(a)可知,戴维南等效电路的等效电动势E就是开路电压U0,于是得 90=UE V 第二章 电路的分析方法 15 从图2.11(b)可知,U V,则内阻压降为81ab= 1)89( = V,已知电流I =1A,于是得等效电阻R0为 =10R以戴维南等效电路替代有源二端
25、网络后,根据2.11(c)等效变换成2.11(d)所示的电路。利用叠加原理可以求得电流I为 32931135133519=+=I A NNbaab90=U V1I = A53图2.11(a) 例题2.10的图 2.11(b) Nab53IA1V91A1ab53I【例题2.11】应用节点电压法求图2.12所示电路中的各支路电流I1、I2、和I3。 图2.11(c) 图2.11(d) 【解】根据图2.12中所示电压和电流的参考方向,应用节点电压公式可求得 542011128224411aIIU+=+= V 根据有源电路的欧姆定律可得所以I1必须为零,即【例题2.122242045442014114
26、411aa1IIUUI =+= I1= 0 2524204281a2=+=+=IUI A A 2)2(0213= III】电路如图2.13所示,试用叠加原理求电流I。 电工学试题精选与答题技巧 16a4 22I12I1I2I3aUV8V4V10A3IU2 1I2【解】只有独立电源才能单独作用,而受控源不能单独作用于电路。 图2.12例题2.11的图 图2.13 例题2.12的图10V电压源单独作用于电路时,如图2.13(a)所示。此时受控源电源为2I。因此得 1023 =+ II 所以 2=I A A32 12IV102 12IIIU3A电流源单独作用于电路时,如图2.13(b)所示。由图可知
27、,此时U,则电阻1上的电压为(U2 I= 42)2 IUI =+。于是得电阻1上的电流为4I12U=。因此根据基尔霍夫电流定律得 图2.13(a) 图2.13(b) 图2.13 例题2.12的图 34 =+ II 于是得 6.053 =I A 两电源共同作用时,由于电流方向相反,可得 4.16.02 = III A 【例题2.13】试求图2.14(a)所示电路的戴维南等效电路。 【解】求电路的开路电压U0。由图2.14(a)可知,电路的开路电压U0即是6V电压源在电阻2上的分压,所以 32160=U V ba2 3I32V6I第二章 电路的分析方法 17 求电路的等效电阻R0将图中独立电压源短
28、路,而在a、b两端施加电压Ui,如图2.14(b)所示,于是得 IIII 43 =+= IIIIIU 13432213i=+=+= 于是得 = 13130IIIURi戴维南等效电路如图2.14(c)所示。 图2.14(a) 例题2.13的图ba2 3I32V6ab13V3I图2.14(b) 图2.14(c)【例题2.14】求图2.15(a)所示电路的戴维南等效电路和诺顿等效电路。 SCIbak1 k1 V10II5.0bak1 k1 V10SC5.0 I【解】求戴维南等效电路和诺顿等效电路的U、和。 0 SCI0R图2.15(a) 例题2.14的图 2.15(b) bak1 k1 V10SC5
29、00IV101500A15011500aabbSCI图2.15(c) 图2.15(d) 图2.15(e) 电工学试题精选与答题技巧 18开路时,电流I = 0,所以受控电流源相当于开路,于是得 U V 100=电路a、b两端短路时,如图 2.15(b)所示。通过电源等效变换,可得图2.15(c),由此得 SCSC000250010 II =+ 1501SC=I A 于是得 = 5001150110SC00IUR 从求得的U0、ISC和R0,即可得出戴维南等效电路和诺顿等效电路如图2.15(d)和2.15(e)所示。 【例题2.15】求图2.16(a)所示电路的戴维南等效电路。 1R2RSUSI
30、abI1R2RSUSIabI3R3RI I图2.16(a)例题2.15的图 2.16(b) 【解】首先求a、b两端开路电压U0。因为I = 0A,所以电流控制的电流源0=I A,电路如图2.16(b)所示。开路电压U 。S21S0)( URRI +=求等效内阻R0,把独立源US短路,IS开路,在a、b端外加电压U,如图2.16(c)所示,则 IUR =0IIII )1(2= )1()()1()(3123123122RRRRRIIRRRIRIU +=+=+= 1R2RabIIU3R2I0R0UabSISU图2.16(c) 图2.16(d)第二章 电路的分析方法 19 所以 3120)1( RRR
31、IUR += 因此戴维南等效电路如图2.16(d)所示。 【例题2.16】电路如图2.17(a)所示,各参数均已知。求电流I。 RISUSRR RUSISR21RII II【解】将电流控制的电压源I化成电流源,如图2.17(b)。再将IS和RI相加,化成一个电流源,如图2.17(c)。 图2.17(a)例题2.16的图 图2.17(b) USRR21RII+SRUS2)(SRRII+II最后将电流源RII+S化为电压源RRII21)(S+,如图2.17(d)所示。 图2.17(c) 图2.17(d)RRRRIIUI212)(SS+=IRIUIR 21215.1SS= SS5.05.05.1 R
32、IUIIR =+ 所以 5.05.15.0SS+=RRIUI 二、 习题精选 【习题2.1】将图2.18所示的有源二端网络化为等效电压源,并求等效电压源的电动势E =?等效内阻R0 =? 已知R1=R2=R3=2k,IS = 2mA。 【习题2.2】电路如图2.19所示。求IS = ? R0 =? 电工学试题精选与答题技巧 20baR1R2R3IS735A1V6ba图2.18 习题2.1的图 图2.19 习题2.2的图 【习题2.3】电路如图2.20所示。已知IS=2A,E=6V,R1=3,R2=1。求I和US及各电源发出的功率。 【习题2.4】电路如图2.21所示。求电流I。 A9V8V62
33、10V12428IEISUSR2R1I【习题2.5】电路如图2.22所示。已知R=1,E1=2V,E2=2V,IS=1A。求电流I。 图2.20 习题2.3的图 图2.21 习题2.4的图 IRE1RRRISE2RE1SIE2R1R2R3【习题2.6】电路如图2.23所示。已知E1=6V,E2=2V,IS=1A,R1=4,R2=R3=2,R=8。用戴维南定理求通过电阻R的电流I。 图2.22 习题2.5的图 图2.23 习题2.6的图 【习题2.7】电路如图2.24所示。R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、E1、E2均为常数。当RX=0时,I=2A;当RX=6时,I=0.5A。问RX为何
34、值时它获得的功率最大?这个最大功率是多少? 【习题2.8】在图2.25电路中,UAB=5V,求US。 R1R2R3R4R5R6R7E1E2US1111A10V5BAXRI图2.24 习题2.7的图 图 2.25 习题2.8的图 第二章 电路的分析方法 21 【习题2.9】电路如图2.26所示。已知R1=R2=R3=R4=2。当R = 4时,I = 2A。求当R = 9时,I =? 【习题2.10】电路如图2.27。已知E=10V,IS=2A,R1=R2=1,R3 = 3。求I =? RISR1R2R3R4E1E2IESIR4R3R2R1I【习题2.11】电路如图2.28所示。IS1=2.5A,
35、IS2=6A,R1=4,R2=5,R3=5,R4=1。选用简便方法,分别计算下列条件下的支路电流I。 图2.26 习题2.9的图 图2.27 习题2.10的图 (1)E = 2V,R = 1.4; (2)E = 4V, R = 2.4; (3)E = 0V,R = 0.4; (4) 14=E V,R = 0。 【习题2.12】在图2.29电路中,E1=10V,E2=10V,IS=6A,R1=R2=5,R=15。求电流I,并求出电路中功率平衡关系。 R1R2R4R3RE1SI 2SIE1R1ISR2E2R3I【习题2.13】电路如图2.30。已知E1=1V,E2=2V,R1=1,R2=R3=R4
36、=2,IS = 2A。求通过R1中的电流I1。 图2.28 习题2.11的图 图2.29 习题2.12的图 R1E1E2R2R4R3IS1IR1R2R4R35RE4I【习题2.14】在图2.31所示电路中,已知E=12V,R1=80,R2=R5=120,R3=240。欲使电流I4=0.06A,R4=? 图2.30 习题2.13的图 图2.31 习题2.14的图【习题2.15】电路如图2.32所示。已知a、b开路时。Uab=60V;a、b短路时,通过短路线的电流为3A。问当a、b端接上R=20的电阻时,流过R的电流I=? 电工学试题精选与答题技巧 22【习题2.16】电路如图2.33所示。已知R
37、1=6,R2=0.1, =0.98,R3=5,U=4.9V。求US=? 网络有源线性R10V20ba R1R2R3ISU图2.32 习题2.15的图 图2.33 习题2.16的图 【习题2.17】电路如图2.34所示。N为有源二端网络。当开关S打开时,电压表读数为18V;当开关S闭合时,电流表读数为1.8A。求有源二端网络的戴维南等效电路,并求S闭合时电压表的读数。 【习题2.18】已知US1=120V,US2=116V,IS=10A,R1=0.8,R2=0.4,R =4。应用节点电压法求图2.35所示电路中的支路电流,并求电源输出功率以及电阻上消耗的功率。 NSba9 RSU1 SU2R1R
38、2SIVA【习题2.19】两个相同的有源二端网络,联接如图2.36(a)时,U1=16V,若联接如图2.36(b)时,2=I A。试求联接如图2.36(c)时的电流I为多少? 图2.34 习题2.17的图 图2.35 习题2.18的图 NbaabN NbaabN161=U AV 2=I11111abN图2.36(a) 习题2.19的图 图2.36(b) 图2.36(c)【习题2.20】有源二端网络如图2.37所示,已知IS =1A ,R1=2,R2=5,R3= 4。分别用戴维南定理和诺顿定理求戴维南等效电路和诺顿等效电路。 【习题2.21】电路如图2.38所示。已知E=15V,R=5k,IS=
39、2mA。N为有源二端网络。当S闭合时,电流表读数为0.5mA(正偏转)。试求有源二端网络的戴维南等效电路。 第二章 电路的分析方法 23 N1IbaSVARESIabUR1R2ISU23R图2.37 习题2.20的图 图2.38 习题2-21的图 三、 习题答案 【习题2.1】E=4V,R0 = 4k。 【习题2.2】A,R1S=I0=3。 【习题2.3】I = 0A,US= 8V,PE= 0W,PI = 16W。 【习题2-4】3=I A 【习题2.5】1A 【习题2.6】A61 【习题2.7】2,2W。 【习题2.8】12.5V 【习题2.9】1A 【习题2.10】6A 【习题2.11】(
40、1)4A(2)3A(3)5.5A(4)10A 【习题2. 12】2A 【习题2.13】1A 【习题2.14】55.18 【习题2.15】1.5A 【习题2.16】6.002V 【习题2.17】18V,1,16.2V。 【习题2.18】1 055W,984W,1 125W,3 164W。 【习题2.19】2A 【习题2.20】24V,9,A924。 【习题2.21】10V,1k。 27 一、例题精解 【例题3.1】 在R、L、C元件串联的电路中,已知,mH127,30 = LR F40=C,电源电压)20314sin(2220o+= tu V。(1) 求感抗、容抗和阻抗;(2) 求电流的有效值I
41、与瞬时值i的表达式;(3) 求功率因数cos;(4) 求各部分电压的有效值与瞬时值的表达式;(5) 作相量图;(6) 求功率P、Q和S。 【解】 (1) =40101273143LLX =+=+=50)8040(30)(80104031411222CL26CXXRZCX(2) = 4.450220ZUI +=+=)73314sin(24.4)5320314sin(24.453308040arctanarctanCLoooottiRXX(3) 6.0)53cos(cos =o (4) V132304.4R= IRU V)17314(sin2352)9073314(sin2352V352804.4
42、V)163314(sin2176)9073314(sin2176V176404.4V)73314sin(2132CCLLLRooooooo=+=+=+=+=ttuIXUttuIXUtu显然,CLRUUUU +。 (5) 相量图如图3.1所示。 (6) = cosUIP W8.5806.04.4220 = sinUIQ )var(4.774)8.0(4.4220)53sin(4.4220容性=o= V9684.4220UIS 图3.1 例题3.1的图 【例题3.2】 试用相量(复数)计算上例中的电流I&和各部分电压RU&、LU&及CU&。 【解】 V20220o&=U =+=+=o535040j
43、30)8040(j30)(jCLXXRZ o17o20o73I&RU&U&LU&CLUU&+CU&电工学试题精选与答题技巧 28V1735273804.4jjV16317673404.4jjV7313273304.4734.4535020220CCLLRooooooooo&=XIUXIURIUZUI【例题3.2】 图3.2(a)为RC移相电路。已知电阻=100R,输入电压1u的频率为500Hz。如要求输出电压2u的相位比输入电压的相位超前o30,则电容值应为多少? 【解】 电路的相量图如图3.2(b)所示,由相量图可以看出 o30tan2C=UU即 o30tanC=IRIX或者 o30tanC
44、=RX(a) 电路图 (b) 相量图 图3.2 例题3.3的图 因为 CX1C= 于是 3130tan1=oCR即 3=CR 所以 RC3= 52.5F1052.510050023236=fRF 【例题3.4】 在图3.3 (a)中,已知电源电压,0100o&=U = 50CL21XXRR ,试求abU&。 【解】 (1) 用相量图求解:以电源电压U&为参考相量,作出的相量图如图3.3 (b)所示。从相量图上可以看出,在数值上V100ab=UU,在相位上Ua b滞后U 90o。所以, abU&=-j100V。 (2) 用复数计算求解 V4525045502jj4524550500100j50500100CCCa