电路与磁路习题解答(2016最新)

第1页共29页电路与磁路练习题解答20161-1有一只220V、100W的电灯泡，220V是其额定电压，100W是其额定电功率。1-2、生活中常说用了多少度电，是指消耗的电能。电路中某点的电位是该点与参考点之间的电压。1-3、已知Uab=—6V，则a点电位比b点电位低6V。1-4、“220V，60W”白炽灯额定电流为0.27Ａ，额定情形下的电阻为807Ω。接至220V电压的电源上连续工作了100小时，共消耗电能6度。1-5、图1所示电路中，Uab与I的关系为Uab=IR-Us。图2所示电路中，当开关S闭合后，电流I=1A。1-6、在图3所示电路中，a点的电位φa=6V。（24102IIa，而AI42210，方向向左）1-7、一个12V的理想电压源与4Ω电阻串联，可以等效为数值为_3A_的理想电流源与__4Ω_的电阻并联。1-8、一个20A的理想电流源与2Ω电阻并联组合，可以等效为数值为_40V_的理想电压源与_2Ω_的电阻串联组合。1-9、“100Ω、1/4Ｗ”的碳膜电阻，允许通过的最大电流为_0.05_Ａ；允许承受的最高电压为_5_Ｖ。1-10、通过5Ω电阻的电流Ｉ＝0.4Ａ，若该电阻的电压Ｕ和电流Ｉ取非关联参考方向，则Ｕ＝_-IR=-2_Ｖ。1-11、图4电路中，图a元件功率为_4_（2A×2V）_Ｗ，_消耗_（发出、消耗）电能；图b元件功率为-（-2）V×2A=4Ｗ，_消耗_电能。1-12、图5电路中，电压源的功率为_2A×10V=20_Ｗ，实为_消耗_（发出、消耗）电能的元件；电流源的功率为_-（2A×2Ω+10V）×2A=-28_Ｗ，实为___发出__电能的元件。1-13、图6电路中，Ｕac＝_2A×5Ω+（-1A）×5Ω=5_Ｖ，Ｕab＝_2A×5Ω-3V=_7__Ｖ。第2页共29页图4图5图61-15、试求下图中各元件的功率。WIUP，AIII，WIUPVUUUUU10)2(521)1(1,122631655563425整个电路功率之和等于0.1-16、如下图，（1）仅用KCL求各元件电流；（2）仅用KVL求各元件电压；（3）求各元件功率。WPWUPWUPWPhgffe1644,64427)3(,36)3(124+-+-+-+-I2I3U4abcdefghU1+-解：先标出各电流电压规定方向如图WIUPWIUPAIIIWIUPAIIIWIUPVUUU1234003)1()3(12)2(1,1444333523222412111321解：先标出各电流电压方向如图WIPWIPWPWUPVUUVUUVUUAIIAIIdcbaff213,9015822,382)39,012316,0431519,01522)262)3(,7)3(4)1322144113233第3页共29页1-17、下图电路中电源us1=us2=us3=2V，R1=R2=R3=3Ω，求uab、ubc、uca。Vu，uIRu，Vu，uIRucacasbcbcs3439220343922033221-18、利用电压源电流源的等效变换求下图中的uab由图可知，uab=02-1．下图左三个电阻原是星形接法，请在下图右中改接成三角形联接。Iuaba1A3A2Ω+2V-2Ω2Ωb2A2Ω+2V-1Ωab2Ω+2V-1Ω+-2Vab解：先标出各电流电压方向如图AIIRuIRuIRusss923332220332211对ab支路和uab组成的回路列基尔霍夫方程求解端电压：解：等效变换如图：Vu，uIRuababs383922011第4页共29页2-2、三个电阻原接法如下图左，现等效成如下图中所示，中图电阻是三角形接法，其R=54Ω。2-3、三个电阻原接法如上中图，可等效成上右图所示，右图电阻是星形接法，若中图R=3Ω，则右图各电阻应是1Ω。2-4、在下图所示电路中，用支路电流法列出求解各支路电流的KCL和KVL方程。(a)(b)(c)解：先标出各支路电流方向如图，然后对节点和回路列方程：I1I2I3-+-+-+I2I3I1-+-+-+I2I3a第5页共29页0000)(223231113212232112221321RIRIURIRIUIII或RIRIURIRIUUIIIa02202424200)(322132133222211321IIIIIII即RIRIRIRIUIIIIbSS0100302020002006030100)(23223IIIIIIIC2-5、试用叠加定理求上图所示电路(a)/(b)中R1和R2支路的电流。(a)解：先画出原图的分解电路图（即每个电源单独作用的等效电路）如上，然后分别求解。I1I2I3-+-+-+第6页共29页222211111222111122222111,,111////,,111////IIIIRRRIRRR其中RRRRUIIIIIRRRIRRR其中RRRRUI（b）解：先画出原图的分解电路图如下，然后分别求解。AIIIAIIIARUIARUIRRR其中RVRIUAIRRRIARRRUISS2.38.04.2,4.44.08.44.046.1,8.026.18.014141//4////6.18.024.28.4222,8.41424//22211111223211323232112-6、试用节点电压法求解下图所示电路中各支路的电流。第7页共29页2-6解:（a）只有一个独立节点，选2为参考点，对节点1列方程：2424212141111111321U即IRUURRRSS可解得VU4.61由回路（支路）方程：04.642401111I即URI：US可解得AI4.41，而ARUIARUI2.324.6,2.324.6313212解：（b）对节点a列方程：202003010060200201301601Ua可解得VUa100由回路（支路）列基尔霍夫方程：02006010002006033I即IUa解得AI53，由回路（支路）列基尔霍夫方程：01006010001003022I即IUa解得AI02，而AIII532（C）解：（c）对节点1和2分别列出节点电压方程：222254141124143111111111RUURRRURRUURURRRSS可解得U1和U2由回路列基尔霍夫方程：01111RIUUS即解得1111RUUIS而5254214313RUI，RUUI，RUI第8页共29页2-7．试用戴维南定理求下图所示电路中的电流I。(a)解：(a)在求等效电源电压的电路中，对回路列电压方程：084124011II解得,24128401AI再列回路方程：0841IUOC或040121IUOC可解得,16VUOC由求等效电阻的电路可见：34124124//12OR，由戴维南等效电路得：ARUIOOC2.323162第9页共29页(b)解：（b）3212121211,RRUIRRRRRRIURRUIOOCOOCS(C)解：(C)ARUI，RV，AAAAUOOCOOC5.13521212211)13(23第10页共29页2-8．试用戴维南定理求下图所示电路中的电流I。解：在求等效电源电压的电路中，回路电流AI51再列回路方程：040121IUOC可解得,20VUOC由求等效电阻的电路可见：12OR，由戴维南等效电路得：ARUIOOC43.1212202（方向与图中所标的相反）。第11页共29页3-1、已知：u＝200sin(100πt＋45°)Ｖ，则Ｕm＝_200_Ｖ；Ｕ＝2100Ｖ；其初相为__45o_；频率f＝_50HZ_。3-2、u和i的波形图如图3—20，则u的初相为（-3），i的初相为（+3），它们的相位关系为_i_超前u，超前的角度为3233。3-3、在时变电流i1＝2＋2sin(ωt－30°)Ａ；i2＝5cos(ωt－30°)Ａ；i3＝3e－5sin(ωt－30°)Ａ中，能用相量表示的是(i2和i3)。（正弦量可用相量表示）3-4、已知i1＝52sin(ωt－35°)Ａ；i2＝32sin(ωt+20°)Ａ，)(9.21.4)35sin(5)35cos(51AjjIoo（直角坐标式），1I=5∠-35oA（极坐标式），I2=2.82+j1.03(A)（直角坐标式），2I=3∠20oA（极坐标式）。i1+i2Ato)1.15sin(22.7（先进行相量加，再转换），i1-i2Ato)72sin(213.4，I1·I2=15∠-15oA2，I1/I2=1.67∠-55o。相量图：3-5、图3－9所示正弦电路中，已知Ｒ＝1KΩ，uＣ滞后于u60º，则CCRoIXIRUUtg60ＸＣ＝1／ωＣ＝KKtgRo58.03160=580Ω。3-6、二端网络关联参考方向下的电压u＝2002sin（100πt＋15º）Ｖ，电流i＝2sin（100πt＋60º）A，则其有功功率Ｐ＝_200×1×cos(15o-60o)=141.4W__，无功功率Ｑ＝_200×1×sin(15o-60o)=-141.4Var。视在功率S=_200×1=200VA_。3-7、并联_合适的电容_可以提高感性电路功率因数。提高功率因数的意义主要为_使电源设备的容量得到充分利用和减小输电线路的电能损耗。15o20o35o21II2I1I55o20o35o21II2I1I第12页共29页3-8、一个可变电容Ｃ和定值电阻Ｒ串联后接至有效值、频率均固定不变的正弦电压上，各电压和电流均取关联参考方向，则当C增大时，电流Ｉ_增大_；uＣ滞后于u的相位角__增大_。(XC减小，串联的总阻抗减小，I增大；XC减小，容性减弱，阻性增强，u向uR靠近，u与uC夹角增大。可参阅题3-4的图解)3-9、图3—2ＲＬ串联电路接至有效值固定不变而频率连续可调的正弦电压上，当频率升高时，电路中电流有效值Ｉ_减小_；uＬ超前于u的相位角__减小_。（频率升高，XL增大，总阻抗增大，I减小；XL增大，感性增强，所以u向uL靠近，夹角减小。参阅3-4解）。3-10、有一LC并联电路，R=1,C=0.33uF,L=1H。谐振频率f0=LC21=277HZ3-11、RLC串联电路，R=10,C=0.33uF,L=1H，U=10V。谐振时Z=R=10，谐振频率f=277HZ。谐振时电容的电压UCVfCZUIXC174021，电感的电压UL=Uc=1740V。3-12、以下各对正弦电压中，能用相量方法进行加减的有（A）。（频率相同的才可以）A、u1＝4sinωtＶ，u2＝3sin(ωt－60°)Ｖ；B、u3＝4sin(ωt＋30°)Ｖ，u4＝3sin2ωtＶ；C、u5＝4cosωtＶ；u6＝3sin3ωtＶ。3-13、以下结论中，正确的是（C）。A、线圈的自感系数Ｌ与线圈的电流i成反比