电工电子技术基础-习题解答

WORD格式.整理版优质.参考.资料第1章习题1-1判断题1．电荷的定向移动形成电流。（√）2．直流电路中，电流总是从高电位流向低电位。（√）3．电阻的体积越大，其额定的耗散功率越大。（√）4．电阻的额定功率越大，它消耗的电能就越大。（×）5．电阻串联时，各电阻上消耗的功率与其电阻的阻值成反比。（×）6．电流表必须串联在电路中应用，而电压表则必须并联在电路中应用。（√）7．在选择电器时，电器的额定电压一定要等于电源的额定电压。（√）8．额定功率越大的电器，其消耗的电能一定多。（×）9．电压源和电流源是同一电源的两种不同的等效模型。（√）10．电容器和电阻器虽然结构不同，其实是同一类型的电气元件。（×）11．电容器并联总电容量增加；电容器串联总电容量减小。（√）12．对于同一个电容器，两端的电压越高其储存的电场能量越小。（√）1-2计算题1一直流电流流过导体，已知在1min内通过导体横截面的电荷量为6000C，问该电流有多大？如果在1s内通过导体横截面的电荷量为6000C，问该电流有多大？解：根据I=Q/t,有（1）I=6000C/60s=100A（2）I=6000C/1s=6000AWORD格式.整理版优质.参考.资料2试在图1-30中标出电流、电动势、电压的实际方向，并问通过电流表A1和A2的电流是否相等？B、C、D各点的电位谁高谁低？图1-30题2图解：因为A1、A2是串联关系，流过的电流相等；电位的排序为：B＞C＞D3有两条长度为1km、截面积为2mm2的导线，一条是铝线，一条是铜线，这两条导线在常温下的电阻各为多少？要想使铝导线的电阻与铜导线的电阻相同，铝导线的截面积应增加为多大？解：（1）铝导线常温下的电阻：63610210100283.0SlR铝铝14.15Ω（2）铜导线常温下的电阻：63610210100175.0SlR铜铜8.75Ω（3）铝导线的电阻与铜导线的电阻相同时铝导线的截面积为：2636mm23.31073.810100283.0铝S4有两只灯泡，额定功率都为40W，一只额定电压为36V，另一只额定电压为12V，两只灯泡工作时的电阻各为多少？如果将两只灯泡串联后接于48V的电源上，哪只灯泡的电压超过了额定电压？将会有什么现象发生？解：（1）工作电压为36VWORD格式.整理版优质.参考.资料R=U2/P=32.4Ω（2）工作电压为12VR=U2/P=3.8Ω（3）串联接于48V电源上两电阻之和为R=32.4+3.8=36.2Ω根据串联电阻分压公式有2.4348364.3211URRUVU2=48-43.2=4.8V额定电压为36V的灯泡过压，灯丝会烧断。5．计算下列灯泡的电阻及额定电压下的电流，并加以比较，澄清诸如“电流大则功率大”，“电阻大则功率大”等片面认识。（1）白炽灯泡220V/100W；（2）白炽灯泡220V/60W；（3）小电珠2.5V/0.75W。解：（1）白炽灯泡220V/100WR=U2/P=484ΩI=U/R=0.455A（2）白炽灯泡220V/60WR=U2/P=806.7ΩI=U/R=0.27A（3）小电珠2.5V/0.75WWORD格式.整理版优质.参考.资料R=U2/P=8.3ΩI=U/R=0.302A比较：功率等于电压和电流之积，相同电压下电流越大功率越大，电压不同电流大功率不一定大。6．炭膜电阻的瓦数有2W、1W、1/2W、1/4W、1/8W及1/16W等各种规格。现需用阻值4.7kΩ、电流10mA的电阻一只，应选用多大瓦数的电阻？解：047.0)1010(107.42332RIPW选用1/16W的电阻即可满足要求。7．电路如图1-31所示。已知R1=0.5Ω，R2=20Ω，R3=30Ω，R3消耗的功率为P3=480W，求电源发出的功率为多少？图1-31题7图解：120480303RPURVPR2=U2/R=720WI=UR2/R2//R1=120/12=10AW=R1I2+P2+P3=50+480+720=1250W8．电路如图1-32所示。已知电源内阻R0=0.1Ω，连接导线的电阻Rl=0.2Ω，负载是一组电灯和一只电阻炉。设负载两端的电压为200V，电阻炉取用的功率为600W，电灯组共有14盏电灯并联，每盏电灯的电阻为400Ω，求：WORD格式.整理版优质.参考.资料（1）电源的端电压U；（2）电源的电动势E0。图1-32题8图解：（1）电阻炉中电流I炉=P/U=600/200=4A（2）灯中电流I灯=U/R=200/(400/14)=7A（3）E0E0=200+（R0+2Rl）I=200+0.5×11=205.5VU=E0-R0I=205.5-1.1=204.4V9．有一两室一厅单元住房，已知房内供电电压U=220V，使用电器分别为：电冰箱一台，耗电量120W；彩色电视机一台，耗电量130W；微波炉一台，耗电量720W；各种灯具最大耗电量500W；空调耗电量1200W；电热水器耗电量1200W；其它用电器总耗电量1000W。求以上电器全部工作时的总电流为多少？又知铜心塑料绝缘导线的电流容量为8.7A/mm2，所选导线的截面积应为多少？如果8月份各用电器的工作情况分别为：冰箱、空调开停时间相等（每天工作12h）、电视机、热水器每天工作3h；微波炉每天工作20min；灯具只开40W每天工作4h；其它用电器每天开启200W，工作1h。请计算1个月的用电量为多少度？又知每度电费0.6元，8月份应付电费多少元？WORD格式.整理版优质.参考.资料解：（1）电器总功率P=120W+130W+720W+500W+1200W+1200+1000W=4870W（2）导线截面积I=P/U=4870/220=22.14AS=I/8.7=22.14/8.7=2.55mm2（按8.7A/mm2选择铜芯软导线）（3）8月份电费电费={[（120+1200）12h+（130+1200）3h+720×1/3h+40×4h+200×1h]/1000}×30×0.6=367.74(元)10．有一只双量程电压表电路如图1-33所示。已知其表头的内阻R0=120Ω，允许通过的电流I0=500μA，求串联分压电阻R1、R2的阻值及功率。图1-33题10图解：（1）10V量程R1=10/0.5-0.12=19.88kΩ，电阻功率：P=UI=10×0.5=5mW（2）50V量程R2=50/0.5-0.12=99.88kΩ电阻功率：P=UI=50×0.5=25mW，1/4W。11．有一微安表头，它的最大量程是I0=100μA，内阻为R0=1kΩ，如果改成最大电流为100mA的电流表，求分流电阻R1=?（改装电路参见图1-34所示。）WORD格式.整理版优质.参考.资料图1-34题11图解：总电阻为U0=I0R0=0.1VR=U0/I=0.1/100=0.001kΩ=1Ω分流电阻为根据电阻并联公式计算：1010RRRRR，将R、R0带入，有1000-100011RR=1.001Ω根据分流公式计算：001.11.09.099.01011IIIRIIRR12．电路如图1-35所示。请把a图和b图变换、化简为等效的电流源；把c图变换、化简为等效的电压源。(a)(b)(c)图1-35题12图解：（a）IS=3A，RS=1.33Ω（b）IS=6A，RS=7.33Ω（c）ES=10V，RS=3ΩWORD格式.整理版优质.参考.资料13．电路如图1-36所示。已知：E1=9V，、E2=12V，R1=3Ω，R2=3Ω。请把此电路等效为一个电压源。图1-36题13图解：ES=10.5V，RS=1.5Ω14．电路如图1-37所示。请把此电路变换为一个等效电压源和一个等效电流源。图1-37题14图解：等效电压源：ES=9V，RS=6Ω等效电流源：IS=1.5A，RS=6Ω15．电路如图1-38所示。已知：R1=5Ω，WORD格式.整理版优质.参考.资料R2=10Ω，R3=15Ω，E1=18V，E2=8V。求各支路电流。图1-38题15图解：I1=I3-I2·······················①E1-E2=I1R1-I2R2··········②E2=I2R2+I3R3··············③解得：I1=1.2A，I2=-0.4A，I3=0.8A。16．有一电容并联电路如图1-39所示。已知：C1=10μF，C2=22μF，C3=47μF，电压U=100V。求总电容C、极板上总电荷量q及电容器储存的能量WC。图1-39题16图解：C=C1+C2+C3=10+22+47=79μFq=uCC=100×79×10-6=0.0079C（库伦）WC=221cCu=0.5×79×10-6×1002=0.395J17．有一电容串联电路如图1-40所示。已知：电压U=120V，C1=10μF/100WORD格式.整理版优质.参考.资料V，C2=22μF/100V。求总电容C和各电容上所承受的电压。两电容能否正常工作？图1-40题17图解：9.6221022102121CCCCCμFu1=5.82120109.61uCCV5.37120229.622uCCuV第2章习题2-1判断题1．两个完全相同的环形螺线管，一个用硬纸板作管中介质，一个用铁心作管中介质。当两个线圈通以相同的电流时，两线圈中的B、Φ、H值相等。（×）2．磁感应强度B总是与磁场强度H成正比。（√）3．线圈产生的磁通势大小与其通过的电流成正比。（√）4．磁导率是用来表示各种不同材料导磁能力强弱的物理量。（√）5．铁磁材料的磁导率很大且为常数。（×）WORD格式.整理版优质.参考.资料6．软磁材料适合制造电器的铁心，而硬磁材料适合制造永久磁铁。（√）7．磁路采用表面绝缘的硅钢片制造，唯一目的是为了减小磁路的磁阻。（×）8．磁路中有一点空气隙不会增加磁路的磁阻。（×）9．直流电磁铁若由于某种原因将衔铁卡住不能吸合时，则线圈将被烧毁。（×）10．交流电磁铁若由于某种原因将衔铁卡住不能吸合时，则线圈将被烧毁。（√）11．额定电压均为220V的电磁铁，直流电磁铁错接到交流电源上则不能工作；而交流电磁铁错接到直流电源上则会将线圈烧毁。（√）12．只要导体在磁场中切割磁力线，导体中就有感应电动势。（√）13．穿过线圈的磁通越大，线圈中的感应电动势越大。（×）14．自感电动势的大小与线圈的电感量成正比。（√）15．如果两个线圈的互感磁通固定不变，则两个线圈中的互感电动势为零。（√）2-2计算题1．如图2-27所示，分别标出各载流导线所受磁场力的方向。WORD格式.整理版优质.参考.资料图2-27题1图解：2．有一匀强磁场，磁感应强度B=0.13T，磁力线垂直穿过S=10cm2的平面，介质的相对磁导率μr=3000。求磁场强度H和穿过平面的磁通Φ。解：Φ=BS=0.13×10×10-2=0.013Wbμr=μ/μ0μ=μrμ0=3000×4×10-7H/mH=B/μ=0.13/(3000×4×10-7)=108.3/(A/m)3．有一均匀密绕的环形空心线圈如图2-28所示，其平均直径D=40cm，匝数N=5000匝。欲在线圈中心产生B=1.25T的磁感应强度，求线圈中的电流。图2-28题3图解：WORD格式.整理版优质.参考.资料lNIH，720010410405000IlNIHB将B=1.25T带入上式，求得I=250A4．已知铸铁的B1=0.3T，铸钢的B2=0.9T，硅钢片的B3=1.1T，请分别从图2-7中查取H1、H2、H3各为多少？解：H1=7.5（A/cm）H2=5.5（A/cm）H3=4.8（A/cm）5．一个N=880匝的线圈绕在由硅钢片叠成的闭合铁心上，铁心的截面S=10×10－4m2，铁心的平均长度l=0.4m。如果要在铁心中产生Φ=0.0013Wb的磁通量，线圈中应通入多大的电流？如果通入1.8A