《电工学》(上册)课后答案

《电工学》(上册)课后答案

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时间:2019-10-18

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1、.,....1电路的基本概念与定律1.5电源有载工作、开路与短路1.5.1在图1中,五个元件代表电源和负载。电流和电压的参考方向如图中所示。今通过实验测量得知图1:习题1.5.1图I1=−4AU1=140VU4=−80VI2=6AU2=−90VU5=30VI3=10AU3=60V1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?哪些是负载?3计算各元件的功率,电源发出的功率和负载取用的功率是否平衡?[解]:.,....2元件1,2为电源;3,4,5为负载。3P1=U1I1=140×(−4)W=−560WP2=U2I2=(−90

2、)×6W=−540WP3=U3I3=60×10W=600WP4=U4I1=(−80)×(−4)W=320WP5=U5I2=30×6W=180WP1+P2=1100W负载取用功率P=P3+P4+P5=1100W两者平衡电源发出功率PE=.,....1.5.2在图2中,已知I1=3mA,I2=1mA.试确定电路元件3中的电流I3和其两端电压U3,并说明它是电源还是负载。校验整个电路的功率是否平衡。.,....[解]首先根据基尔霍夫电流定律列出图2:习题1.5.2图−I1+I2−I3=0−3+1−I3=0可求得I3=−2mA,I3的实际方向与图中

3、的参考方向相反。根据基尔霍夫电流定律可得U3=(30+10×103×3×10−3)V=60V其次确定电源还是负载:1从电压和电流的实际方向判定:.,....电路元件380V元件30V元件电流I3从“+”端流出,故为电源;电流I2从“+”端流出,故为电源;电流I1从“+”端流出,故为负载。.,....2从电压和电流的参考方向判别:电路元件3U3和I3的参考方向相同P=U3I3=60×(−2)×10−3W=−120×10−3W(负值),故为电源;80V元件U2和I2的参考方向相反P=U2I2=80×1×10−3W=80×10−3W(正值),故为

4、电源;30V元件U1和I1参考方向相同P=U1I1=30×3×10−3W=90×10−3W(正值),故为负载。.,....两者结果一致。最后校验功率平衡:电阻消耗功率:22PR1=R1I1=10×3mW=90mW22PR2=R2I2=20×1mW=20mW.,....电源发出功率:PE=U2I2+U3I3=(80+120)mW=200mW负载取用和电阻损耗功率:P=U1I1+R1I2+R2I2=(90+90+20)mW=200mW12两者平衡1.5.3有一直流电源,其额定功率PN=200W,额定电压UN=50V。内阻R0=0.5Ω,负载电阻R

5、可以调节。其电路如教材图1.5.1所示试求:1额定工作状态下的电流及负载电阻;2开路状态下的电源端电压;3电源短路状态下的电流。[解].,....PN(1)额定电流IN=UN200=50A=4A,负载电阻R=UNIN50=Ω=12.5Ω4.,....(2)电源开路电压U0=E=UN+INR0=(50+4×0.5)V=52V.,....E(3)电源短路电流IS=R052=0.5A=104A.,....1.5.4有一台直流稳压电源,其额定输出电压为30V,额定输出电流为2A,从空载到额定负载,其输出电压的变化率为千分之一.,....(即

6、∆U=U0−UNUN=0.1%),试求该电源的内阻。.,....[解]电源空载电压U0即为其电动势E,故可先求出U0,而后由U=E−R0I,求内阻R0。.,.....,....由此得U0−UNUNU0−3030=∆U=0.1%.,....U0=E=30.03V.,....再由U=E−R0I30=30.03−R0×2得出R0=0.015Ω1.5.6一只110V、8W的指示灯,现在要接在380V的电源上,问要串多大阻值的电阻?该电阻应选多大瓦数的?[解]由指示灯的额定值求额定状态下的电流IN和电阻RN:.,....UNI=PNN8UN=A

7、=0.073ARN=110IN110=Ω=1507Ω0.073.,....在380V电源上指示灯仍保持110V额定电压,所串电阻.,....其额定功率R=U−UNIN=380−1100.073Ω=3700Ω.,.....,....NPN=RI2=3700×(0.073)2W=19.6W.,....故可选用额定值为3.7KΩ、20W的电阻。1.5.8图3所示的是用变阻器R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,试在下列三个变阻器中选用一个合

8、适的:(1)1000Ω、0.5A;(2)200Ω、1A;(3)350Ω、1A。.,....[解]当R=0时当I=0.35A时.,....220I=315=0.7

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