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练习题解答,解 S 闭合时,,S 断开时,下一题,返回练习题集,解:S闭合时,下一题,上一题,返回练习题集,解 S 断开时,,1.5.1 试根据理想电压源和理想电流源的特点分析图示的两电路:当 R 变化时,对其余电路(虚线方框内的电路)的电压和电流有无影响?R 变化时所造成的影响是什么?,(a),(b),下一题,上一题,返回练习题集,S 断开时,I2 = IS = 2 A选取由 US、R2 和 S 组成的回路,利用KVL 求得 U = US R2 I2 4 V S 闭合时, R2 右端电位与 US 下端电位相同, R2 两端电压等于 US ,故 I2 = USR2 = 6 A选取右上结点,利用 KCL 求得 I = I2 IS 4 A,1.6.1 图示电路中,已知 US6 V,IS2 A ,R12 ,R21 。求开关 S 断开时开关两端的电压 U 和开关 S 闭合时通过开关的电流 I(不必用支路电流法)。,解 设通过 R2 的电流为 I2 。,下一题,上一题,返回练习题集,1.6.2 图示电路中,已知 US6 V ,IS2 A, R1R24 。求开关S断开时开关两端的电压U和开关S闭合时通过开关的电流 I(在图中注明所选的参考方向)。,解 设所求电压和电流的参考方向如图。,S 断开时, U14 V,S 闭合时, I 3.5 A,下一题,上一题,返回练习题集,解 设 2 电阻上电流为 I3, 如图。,该电阻与 10 V恒压源并联,故其上电压为10 V,所以I3 = (102) A = 5 A 。 右回路: 5I12I340 = 0,则 I1= 6 A 或外回路:5I11040 = 0,有 I1= 6 A 再用 KCL 求得 I2= I1I3= 1 A, 左恒压源的功率 P1240 W,由于其电压和电流的实际方向符合电源关联参考方向,故起电源作用; 右恒压源的功率P210 W,由于其电压和电流的实际方向符合负载关联参考方向,故起负载作用。,下一题,上一题,返回练习题集,左恒流源的功率 P140 W,起电源作用;右恒流源的功率 P23 W,起负载作用。,设 2 电阻上电流为 I,5 电阻两端电压为U3 如图。,下一题,上一题,返回练习题集,解,1.6.5 试分析图示两电路中:(1) 图(a)中的理想电压源在R 为何值时既不取用也不输出电功率?在 R 为何范围时输出电功率?在 R 为何范围时取用电功率?而理想电流源处于何种状态? (2) 图(b)中的理想电流源在R为何值时既不取用也不输出电功率?在R为何范围时输出电功率?在 R 为何范围时取用电功率?而理想电压源处于何种状态?,解 (a)当 R1 时理想电压源既不取用也不输出电功率;R 1 时,理想电压源取用电功率。而理想电流源始终起电源作用。,(b)当 R1 时理想电流源既不取用也不输出电功率;R 1 时,理想电流源输出电功率; R 2 A 时, IS2 起电源作用,输出电功率。,当 IS2 2 A 时, IS2 起负载作用,取用电功率。,下一题,上一题,返回练习题集,联立方程,解得: I12.5 A I20.5 A I32 A I41 A,1.7.2 用支路电流法求图中各支路电流。,解 各支路和结点标于图中。,下一题,上一题,返回练习题集,1.8.1 用叠加原理求图示电路中的电流I1和 I2 。,解,下一题,上一题,返回练习题集,解,1.8.2 用叠加原理求图示电路中的电流 I 。,下一题,上一题,返回练习题集,解 恒压源US16 V 单独作用时,,1.8.3 在图示电路中,当 US16 V 时 ,Uab8 V,试用叠加原理求 US0 时的 Uab 。,则 US0 时Uab 的值可记做 Uab 应为三个电源共同作用的结果减去恒压源单独作用的结果:,下一题,上一题,返回练习题集,1.8.4 图示电路中,R2 R3。当 IS0 时,I12 A, I2I34 A。求 IS10 A 时的 I1、I2 和 I3 。,解 恒流源 IS10 A 单独作用时,,则三个电源共同作用时:,下一题,上一题,返回练习题集,1.9.1 用戴维宁定理求图示电路中通过理想电压源的电流。图中 US10 V, IS13 A, IS25 A,R12 ,R23 ,R34 ,下一题,上一题,返回练习题集,1.9.2 用戴维宁定理求图示电路中理想电流源两端的电压。 解,下一题,上一题,返回练习题集,1.9.3 用戴维宁定理求图示电路中的电流I2 。 解,下一题,上一题,返回练习题集,下一题,返 回,【解】 本题目的是为了熟悉正弦交流电的三要素。,(1),(2)波形图如图3.5 所示。,3.1.1 已知某负载的电流和电压的有效值和初相位分别 是2A 、- ; 36V、 , 频率均为 50 Hz。(1)写出它们的 瞬时值表达式;(2)画出它们的波形图;(3) 指出它们的幅 值、角频率以及二者之间的相位差。,图3.5,下一页,下一题,(3) 幅值 角频率 相位差,返 回,上一页,上一题,下一题,返 回,下一页,3.2.1 已知某正弦电流当其相位角为 时,其值为 5 A,则该电流的有效值是多少?若此电流的周期为 10 ms,且在t0 时正处于正值过渡到负值时的零值,写出电流的瞬时值表达式 i 和相量 。,【解】 本题目的仍是为了熟悉正弦交流电的三要素。设 i = Imsin(t +) A则,5 A = Imsin A = 0.5 Im A,故,故,上一题,下一题,返 回,上一页,【解】 本题目的是为了熟悉复数运算。,上一题,下一题,返 回,下一页,上一题,下一题,返 回,上一页,【解】 本题目的是为了熟悉 R、C、L,在交流电路中的作用,即熟悉单一参数交流电路。 当f50 Hz、U100 V时 S 合向 a :,图3.6,3.3.1 在图3.6(教材图3.01)所示 电路中,已知 求电源的频率和电压分别为50 Hz、100 V 和1 000 Hz,100 V两种情况下,开关 S 合向 a、b、c 位置时电流表的读数,并 计算各元件中的有功功率和无功功率。,上一题,下一题,返 回,下一页,S 合向 b:,S 合向 c :,当f1 000Hz、U100 V时S 合向 a:,上一题,返 回,下一题,下一页,上一页,S 合向 b:,S 合向 c:,上一题,返 回,下一题,上一页,【解】本题的目的有二:一是熟悉R、C、L三者在交直流电路中的作用有何不同;二是熟悉它们在交直流电路中的分析方法有何不同。,3.4.1 在图3.7(教材图3.02)所示电路中,三个照明相同, ,试问接于交流电源上时,照明灯的亮度有什么不 同?若该接到电压相同的直流电源上,稳定后,与接交流电 源时相比,各照明灯的亮度有什么变化?,图3.7,照明灯的亮度取决于它们消耗的电功率的大小。由于照明灯是电阻性元件且三个照明灯相同,即它们的电阻 相同,功率 ,因而可以比较三者电路的大小即可判断出它们的亮度。,上一题,下一题,返 回,下一页,接交流电源时,上一题,下一题,返 回,下一页,上一页,显然,与接交流电源时相比,IA不变,A 亮度不变,IB 为零, B 不亮,IC 增大,C 亮度增加。,上一题,下一题,返 回,上一页,【解】 本题为串联交流电路的分析题,目的是为了熟悉 电压、电流和阻抗的关系。,(1),u 超前于 i ,电感性,上一题,下一题,返 回,下一页,u 与 i 同相,电阻性。,上一题,下一题,返 回,上一页,【解】 当线圈接直流电源时,其电感相当于短路,故,当线圈接交流电源时,其阻抗为,故感抗和电感为,3.4.3 将一个电感线圈接到 20 V直流电源时,通过的电 流为1 A,将此线圈该接于2 000 Hz、20 V的电源时,电流为 0.8 A。求该线圈的电阻 R 和电感 L 。,上一题,下一题,返 回,【解】 解法1:利用相量图求解,3.4.4 一个 R 、C 串联电路,当输入电压为1 000 Hz、12V时,电路中的电流为 2 mA,电容电压 滞后于电源电压 ,求 R 和 C。,上一题,下一题,返 回,下一页,解法2:利用公式求解,由阻抗三角形求得,上一题,下一题,返 回,上一页,【解】 (1),图3.9,上一题,下一题,返 回,下一页,(2)由于 ,所以 时,Z最 小,I 最大。这时,上一题,下一题,返 回,上一页,3.4.6 在图3.10(教材图3.04)所示电路中,已知U220 V, 超前于 ,超前于 ,求 和 。,【解】 本题未给出电路参数,只给出了相位关系,利用相 量图求解比较方便。现选电流为参考相量,据意定性地画出相 量图如图3.11所示。从相量图中可以知道 超前 ,而且,上一题,下一题,返 回,下一页,或,上一题,下一题,返 回,上一页,【解】 (1)f 50 Hz时,如图3.14所示,选择 ULC 为参考相量,画出 和 ;由 ,再画出 ;由 与 同相,画出 ;最后由 ,画出 。由相量图求得,上一题,下一题,返 回,下一页,现在频率增加了一倍,故 XL 增加一倍,XC 减少一半,即现在,(2)f100 Hz 时 由于 f50 Hz 时,可求得,上一题,下一题,返 回,下一页,上一页,上一题,下一题,返 回,上一页,【解】 S 断开时,,与 的相位差,上一题,下一题,返 回,下一页,上一题,下一题,返 回,上一页,图3.17,上一题,下一题,返 回,下一页,上一题,下一题,返 回,上一页,由于 RXC ,所以 IR = IC ,且 与 的相位差为 。,又由于 与 同相、 超前于 , 超前,上一题,下一题,返 回,下一页,所以 、 、 之间成等腰直角三角形关系。,故,上一题,下一题,返 回,上一页,【解】 由S闭合时的电路求得,上一题,下一题,返 回,下一页,由 S 断开时的电路求得,由于故,图3.20,返 回,上一页,上一题,下一题,【解】 R 和 XL串联支路的功率因数角,
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