电工技术 林育兹 习题解答.doc

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1、第1章习题与解答1.1在图1.8.1中，四个元件代表电源或负载。电流和电压的参考方向如图1.8.1（a）所示，通过实验测量得知I1＝—2AI2＝2AI3＝4AU1＝10VU2＝70VU3＝―70VU4＝―80V(1)试标出各电流的实际方向和各电压的实际极性(可另画一图)；(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?4+––++–132+–图1.8.1（a）习题1.1电路的参考方向解：（1）根据图1.8.1（a）中各元件上的已知条件，如果已知数值为正，说明它的实际方向与参考方向一致，则图中的方向

2、不变；否则两者方向则相反，则实际方向与原图中的参考方向应相反。故得到它们的实际方向，如图1.8.1（b）所示。4+––+–+132–+图1.8.1（b）习题1.1电路的实际方向(2)根据图1.8.1（a）各元件上电压、电流的参考方向和元件功率的正负值加以判断。元件1：和U1为关联方向，则P1=U1I1=—2×10=—20W<0，故它是电源。元件2：和U2为关联方向，则P2=U2I2=2×70=140W>0，故它是负载。元件3:和U3为关联方向，则P3=U3I3=—70×4=—280W<0，故它是电源。元件4：和U4为关联方向，则P4=U4I1=（—2

3、）×（—80）=160W>0，故它是负载。(3)电源发出功率E=P1+P3=+=—20—280=—300W负载取用功率R=P2+P4=+=702+（－80）（－2）=300W，则E=R，所以电路中的功率平衡。1.2有一只36V/1W的指示灯，需要接到127V的电源上。试求：(1)应在指示灯电路中串多大阻值的电阻；(2)该电阻应选用多大瓦数。解：指示灯的额定电压=36V,额定功率=1W，则额定电流===0.028A接在127V的电源上，要保证指示灯工作在额定电压下，所以应串接的电阻的压降为=127–36=91V而通过电阻电流等于指示灯的额定电流，故该电

4、阻值为===3250Ω且电阻的额定功率==910.028≈2.4W。因此，可选阻值为3.3KΩ，瓦数选取不小于2.5W的标称电阻。1.3在图1.8.2电路中，当开关S断开时电压表V的读数为10V，开关闭合时电压表的读数为9.5V，电流表A读数为0.8A。试求电源的电动势E和内阻(提示：可忽略电压表和电流表的内阻影响)。R0+–VARS图1.8.2习题1.3的电路解：当S断开时，电源电动势E就是电压表的读数，则E=10V。当S闭合后，电流I=，则R上的电压等于电压表读数，故上的压降为所以内阻为1.4在图1.8.3电路中，试求出A点的电位。AIs4Ω8Ω

5、6Ω4V1AUs+–+4VL1k2k+9V12V_A4kΩ6kΩ+6V5V+_ABB(a)(b)(c)图1.8.3习题1.4的电路解：对于图（a），B点电位直接接到6V上，所以B点电位为6V，A点到B点没有电流，所以A对B的电压UAB为—5V。这样，A点电位为—5V+6V=1V。对于图（b），由于电感L对直流视为短路，所以A点电位等于4V。对于图（c），B点对地没有电流，所以B点电位为—4V；而8Ω上的电流为1A，则压降为8V，极性是右正左负，所以A点电位为8V—4V=4V。更详细的解题方法，可以应用第2章的分析方法来求解。1.5在图1.8.4所示电

6、路中，试求(1)开关闭合前后电路中的电流I1和I1；(2)计算60w和100w电灯在220V电压(理想电压源)下工作时的电阻，哪个电阻大？(3)这两盏电灯一个月(按30天计算，每天用电8个小时)消耗多少度电？(4)若由于接线不慎，100W电灯被短路，后果如何？60W220V220VS+_100W220V熔断器I1II2图1.8.4习题1.5电路解：(1)S闭合前，由于电源内阻被视为0，故电源端电压U=E=220V，60W灯处在220V的额定电压下，此时I1===0.273A而100W灯未接通电源，I2=0，此时I=I1=0.273A。S闭合时，60W

7、和100W灯都处在220V额定电压下。由于端电压和60W负载不变，所以电流I1不变，则I2==0.455A，此时I=I1+I2=0.273+0.455=0.728A。(2)在额定电压下，电灯消耗的功率为额定功率，故60W和100W的电阻和分别为===807Ω===484Ω由上述计算可见，功率小的60W电灯，其电阻较大。(3)60W电灯消耗的电能=t=60308=14.4kWh=14.4(度)100W电灯消耗的电能=t==24kWh=24(度)则两盏电灯每月消耗的电能为38.4kWh(度)（4）若100W电灯被短路，则电源被短路，I很大，使熔断器的熔丝

8、烧断而断开电源，起短路保护作用。此时，60W灯熄灭；100W灯也无电流通过，一般不会烧断灯丝。1.6已知UN