电工电子技术习题与答案.docx
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电工电子技术习题与答案
第1章电路的基本概念和基本分析方法
1.1求图1.38所示各电路中的电压。
答案:
（aU=6V;（bU=8V;（CU=-8V
1.2求图1.39所示各电路中的电流。
答案:
（aI=3A;（bI=-2.5A（cI=-2A
1.3如图1.40所示,当取c点为参考点时（0c=V,V15a=V,V8b=V,V5d-=V。
求:
（1?
ad=U,?
db=U;（2若改取b为参考点,aV、cV、d
V各变为多少伏?
此时adU、dbU又是多少伏?
答案:
（1C点为参考点时:
Uad=20V,Udb=-13V;
（2b点为参考点
时:
Va=7V,Vc=-8V,Vd=-13V,Uad=20V,Udb=-13V
1.4如图1.41所示,试比较a、c两点电位的高低。
（1b、c两点用导线连接;（2b、d两点接地;答案:
（1a点比c点电位高5V;（2a点比c点电位低3V;
（3无法确定
1.5如图1.42所示,计算各元件的功率,并说明各元件是吸收还是发出功率。
答案:
（aP=15W,发出功率;（bP=8W,发出功率;（cP=32W,吸收功率
1.6如图1.43所示,计算各段电路的功率,并说明各段电路是吸收还是发出功率。
答案:
（aP=2W,吸收功率;（bP=280W,吸收功率;（cP=120W,发出功率;
（dP=80W,发出功率;
1.7有一个电阻为20Ω的电炉,接在220V的电源上,连续使用4小时后,问它消耗了几度电?
W=9.68度
1.8有一2kΩ的电阻器,允许通过的最大电流为50mA,求电阻器两端允许加的最大电压,此时消耗的功率为多少?
答案:
U=100V;P=5W
1.9如图1.44所示,已知1R消耗的功率40W,求2R两端的电压及消耗的功率。
答案:
U2=30V;P=60W
1.10如图1.45所示,已知开关S断开时,V10ab=U,开关S闭合时,V9ab=U,求内阻SR。
答案:
Rs=1.778Ω
1.11如图1.46所示,求各支路电流。
答案:
1.12如图1.47所示,求电压abU。
答案:
Uab=-10V
1.13试画出与图1.48等效的电路图。
答案:
1.14电路如图1.49所示,开关S倒向“1”位时,电压表读数为10V,S倒向“2”时,电流表读数为10mA,问S倒向“3”位时,电压表、电流表读数各为多少?
答案:
5V,5mA
1.15如图1.50所示,求各元件上的电压。
答案:
U1=8V,U2=45V,U3=44V,U4=-53V,U5=36V,U6=89V
1.16求图1.51电路中的U、I、R。
答案:
U=47V,I=2A,R=6Ω
1.17如图1.52所示,求1I、2I、3I。
答案:
122
7IA=,2137IA=-,387
IA=1.18将图1.53化简为一个等效的电压源。
答案:
1.19求图1.54电路中各支路的电流。
答案:
列出方程组2435123
4253220
102501030
IIIIIIIIIII+=++==++-=+-=,解得1234532103IAIA
IAIAIA
=====-
1.20如图1.55所示,各支路电流的参考方向已选定,试用支路电流法求各支路电流。
答案:
列出方程组
146312
256
3523415640222430226126021260620
IIIIIIIIIIIIIIIIII++==+=++-+=-+-+=---+=解得
123456123364IAIA
IAIAIAIA
======-
1.21如图1.56所示,试用支路电流法求各支路电流。
答案:
略
1.22电路如图1.57所示,试用弥尔曼定理列出求解N'V的节点电位方程。
答案:
123
123
1231111SSSNN
UUURRRVRRRR'++=+++
1.23用叠加定理求图1.58电路中的电压abU。
答案:
431abab
abUUUV'''=+=-=1.24用叠加定理求图1.59电路中各支路的电流及各元件的功率。
答案:
按图示所选参考方向,由叠加定理得I1=-2A,
I2=-1A,I3=3A,I4=0,U=21V42V电压源发出84W功率,
21V电压源功率为0,
12Ω电阻吸收48W功率,3Ω电阻吸收3W功率,6Ω电阻吸收54W功率,
1A电流源发出21W功率。
1.25求图1.60所示各电路的戴维南等效电路。
答案:
1.26在图1.61（a所示情况下,问负载电阻LR为多大时可以获得最大功率?
获得的最大功率为多少?
如果将滑线变阻器的滑动触头向上或向下移动,负载的功率将如何变化?
为什么?
如果接成图（b呢?
答案:
（a图中RL=4Ω,Pmax=16W,滑动触头向上或向下移动,负载功率都将变小。
接成（b图RL=7.89Ω,Pmax=25.56W
1.27如图1.62所示,求2Ω电阻中的电流I。
答案:
I=3.6A
1.28如图1.63所示,求2Ω电阻上的电压U。
答案:
U=20V
1.29如图1.64所示,求2Ω电阻消耗的功率P。
答案:
P=18W,吸收
1.30求图1.65所示电路的戴维南等效电路。
答案:
第3章正弦交流电路及安全用电
3.1已知电流30314sin（10（0-=ttiA,问其最大值、角频率、初相角各为多少。
并画出波形图。
答案:
Im=10A,314/,30radsωϕ==-
3.2工频正弦电压的最大值为537.5V,初始值为-380V,求其解析式并画出波形图。
答案:
537.5sin（314453802sin（31445uttV=-=-
3.3已知60sin（222001+=tuωV,30sin（238002-=tuωV
（1分别求0=t时的瞬时值;
（2求1u与2u的相位差。
答案:
（112（0269.4,（0268.7uVuV==-
（21290ϕ=
3.4已知tuωsin21101=V,120sin（211002-=tuωV,用相量表示各正弦量,并分别利用相量图、相量法求21uu+、21uu-。
答案:
121100,110120UVUV=∠=∠-
12126030uutV
uutVωω+=--=+
3.5一个220V、75W的电烙铁接到220V的工频交流电源上,试求电烙铁的电流、功率及使用10小时所消耗的电能。
答案:
I=0.34A,P=75W,W=0.75度
3.6一个2=RkΩ的电阻,接到最大值为311V的正弦交流电源上,求流过该电阻的电流I、电阻的电压U。
答案:
I=0.11A,U=220V
3.7一个mH51=L的线圈（电阻忽略不计,接在Hz50=f,220=UV的交流电源上,求:
（1线圈的感抗LX和流过线圈的电流I;（2画出电压、电流的相量图。
答案:
（1XL=16Ω,I=13.75A
（2电压超前电流
90
3.8一个电容器接到220V的工频电源上,测得电流为0.5A,求电容器的电容量C。
若将电源频率变为500Hz,电路电流变为多大?
答案:
C=7.2μF;I=5A
3.9求图3.34中各未知电流表、电压表的读数。
答案:
（aI=14.1A,（bU=80V,（cU=14.1V,（dI=2A
3.10在图3.35所示电路中,已知︒∠=306RUV,︒∠=1208L
UV,求电压U并画出相量图。
答案:
1030UV=∠-
3.11电路如图3.36所示,已知Ω=4R,Ω=3CX,V12=U,求电流RI、C
I和I。
答案:
3,490,553RCRCIAIAIIIA==∠=+=∠
3.12图3.37是一个移相电路,已知Ω=10R,输入信号频率为500Hz,如要求输出电压2u与输入电压1u间的相位差为045,求电容器的电容量。
答案:
C=31.8Μf
3.13电阻Ω=6R,电感mH5.25=L,串联后接到220V的工频交流电源上,求电流i、电阻电压Ru和电感电压Lu。
答案:
53,1322sin（31453,
37RLitAutVutV=-=-=+
3.14在图3.38所示的日光灯电路中,已知电源电压220=UV,Hz50=f,灯管电压为103R1=UV,镇流器电压为=2U190V,Ω=2801R,试求镇流器的等效参数2R、L,并画相量图。
答案:
本题应先画出相量图,在相量图中求出镇流器电压超前灯管电压的角度,从而求出镇压流器电阻和电感的电压,再求电流。
I=0.368A,R2=27Ω,L=1.64H
3.15在图3.39中,已知Ω=31R,Ω=41Lω,Ω=82R,Ω=62Lω,
t314sin2220=uV,试求1i、2i和i。
答案:
1234sin（31453,222sin（31437,65.32sin（314
47.5itAitAitA=-=-=-3.16在图3.40中,已知tu314sin2220=V,（0145314sin22-=tiA,（
0290314sin211+=tiA,试求各电压表、电流表的读数及电路参数R、Ru和C。
答案:
U=220V,I1=22A,I2=11A,I=16.2A,R=7.07Ω,C=0.0788μF
220sin（31445RutV=-3.17一台异步电动机,可看作R、L串联电路,接在220V的正弦交流电源上,在某一运动状态下,Ω=5.14R,Ω=9.10LX,试求电动机的I和P。
答案:
I=12.13A,P=2132.7W
3.18R、C串联电路中,已知Ω=20R,μF3.213=C,电源电压为工频220V,求电路的Z、I和P。
画相量图。
答案:
20152537Zj=-=∠-Ω,I=8.8A,P=1548.8W
3.19一台功率1.1=PkW的单相交流电动机接到220V的工频交流电源上,其电流为10A,求电动机的功率因数。
答案:
cos0.5ϕ=
3.20一个Ω=10R,mH3=L的线圈,与pF160=C的电容器组成串联电路,它的谐振频率、特性阻抗、品质因数各是多少?
如果将该电路接在15V的正弦交流电源上,求谐振时的电流和电感电压、电容电压。
答案:
632
1.4410/,4.3310,4.3310radsQωρ=⨯=⨯Ω=⨯0001.5,6495
LCIAUUQUV====3.21R、L、C串联电路,它在电源频率为500Hz时发生谐振。
谐振时电流I为0.2A,容抗CX为314Ω,并测得电容电压CU为电源电压U的20倍。
试求该电路的电阻R和电感L。
答案：
R=15.7Ω,L=0.1H3.25&=220Ð60°V。
对称三相电源作Y形联接，相电压U
（1）写出其它两相电压以U及三个线电压的表达式；
（2）画出相电压、线电压的相量图。
UU=220Ð60V答案：
（1UV=220Ð-60VUUV=380Ð90VUVW=380Ð-30VUWU=380Ð-150VUW=220Ð180V3.26有一台三相发电机，其绕组接成Y形，若测得相电压UU=UV=UW=220V，但线电压UUV=UVW=220V，UWU=380V，试画出相量图分析哪一相绕阻接反了。
答案：
V相绕阻接反了。
3.27对称Y形联接负载，每相复阻抗Z=（24+j32）Ω，接于线电压Ul=380V的三相电源上，求各相电流及线电流。
IU=5.5Ð-53A答案：
设UU=220Ð0V，则IV=5.5Ð-173A，IUV=9.5Ð-23AIVW=9.5Ð-143AIWU=9.5Ð97AIW=5.5Ð67A3.28对称Y形联接负载每相阻抗Z=（165+j84）Ω，端线阻抗Zl=（2+j2）W，中性线阻抗ZN=（1+j1）Ω，接至线电压为380V的三相电源上，求负载的线电压、线电流，并作相量图。
IU=UU=1.17Ð-27AZ+Zl，IUV=2Ð3AIVW=2Ð-117AIWU=2Ð123A答案：
设UU=220Ð0V，IV=1.17Ð-147AIW=1.17Ð93A¢=IUZ=216Ð0VUU¢=216Ð-120VUV¢=216Ð120VUW¢=375Ð30VUUV，¢=375Ð-90VUVW¢=375Ð150VUWU3.29对称Y形联接电路，每相负载由10Ω电阻、0.12H电感串联组成。
已知线电压为380V，ω=100rad/s。
求各相负载的电流。
答案：
Z=10+jwL=10+j12=15.6Ð50W，设UU=220Ð0V，则UU=14.1Ð-50AZIV=14.1Ð-170AIU=IW=14.1Ð70A
3.30△形联接对称负载每相复阻抗Z=（30+j40）Ω，接于线电压Ul=380V的三相电源上，求各相电流及线电流。
答案：
Z=30+j40=50Ð53W，设UUV=380Ð0V，则IUV=IVWUUV=7.6Ð-53AZ，=7.6Ð-173AIU=13.2Ð-83AIV=13.2Ð157AIW=13.2Ð37AIWU=7.6Ð67A3.31对称负载，每相阻抗Z=40Ð45°W，接在对称三相四线制电源上，输电线阻抗Zl=（2+j2）Ω，不计中线阻抗，电源线电压为380V。
求：
（1）各相电流及中线电流；
（2）负载端相电压及线电压；（3）电源提供的总功率及负载的总功率。
答案：
设UU=220Ð0VIU=UU=5.1Ð-45AZ+Zl
（1）IV=5.1Ð-165AIW=5.1Ð75AIN=0¢=IUZ=204Ð0VUU
（2）¢=353.3Ð30VUUV，¢=204Ð-120VUV¢=204Ð120VUW¢=353.3Ð-90VUV¢=353.3Ð150VUW（3）电源功率：
P=3UlIlcosj=3´380´5.1´cos45=2374W负载功率：
P=3UlIlcosj=3´253.3´5.1´cos45=2207W3.32有一台三相电动机，其功率P为3.2kW，功率因数cosj=0.8，若该电动机接在线电压为380V的电源上，求电动机的线电流。
答案：
Il=3.33P=6.1A3Ulcosj对称三相负载的线电压为380V，线电流为2A，功率因数为0.8，端线阻抗Zl=（2+j4W，求电源线电压及总功率。
答案：
P=3UlIlcosj+3IR=3´380´2´0.8+3´2´2=1077W22Ul=1077=521.5V3´2´cos53.4
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