电工学上册习题册习题参考解答

电工学（第7版）上册-电工技术习题册参考解答—西华大学电气信息学院电工电子教学部版权所有-1-第一部分电路基本概念、定理与分析方法（教材第1、2章）1、在如图1.11所示电路中，试分别计算在开关S断开和闭合两种状态下A点的电位。S-12V3K3.9KA+12V20K图1.11解：设由20K电阻流向3.9K电阻的电流为I，则当S断开时：3312201012(12)12(33.920)105.84VAVI当S闭合时：3333.910123.910(3.920)101.96VAVI2、对如图1.12所示电路，求各点电位aV，bV，cV，dV。c204A610AE290VE1140V56Adab图1.12解：设b为参考点，则电工学（第7版）上册-电工技术习题册参考解答—西华大学电气信息学院电工电子教学部版权所有-2-0VbV10660VaabVU1140VccbVUE290VddbVUEabbU3、在如图1.13所示电路中，求电压abU。__1A3V105I342A4A5AababU图1.13解：设通过10电阻由上向下的电流为1I，通过5电阻由上向下的电流为2I，则由KCL知1123AI，214341AII，25514AII所以1231053310(3)513440VabUIII4、在如图1.14所示电路中，已知10.01μAI，20.3μAI，59.61μAI。求其余电流3I，4I和6I。电工学（第7版）上册-电工技术习题册参考解答—西华大学电气信息学院电工电子教学部版权所有-3-6I4I2I1I3I5I图1.14解：由KCL可得3120.010.30.31μAIII4539.610.319.3μAIII6240.39.39.6μAIII5、在图1.15所示电路中，若欲使指示灯上的电压3U和电流3I分别为12V和0.3A，试求电源电压U。10102015U1I2I5I3I4I3U图1.15解：综合运用KVL与KCL，可得334412200.6V2020UUII2340.30.60.9AIII2424551020100.9200.61020151.4A1515IIIIII1250.91.42.3AIII1231010102.3100.91244VUIIU电工学（第7版）上册-电工技术习题册参考解答—西华大学电气信息学院电工电子教学部版权所有-4-6、如图1.16所示电路中，已知110VU，2ASI，11R，22R，35R，1R。(1)求电阻R中的电流I；(2)计算理想电压源1U中的电流1UI，理想电流源SI两端的电压ISU；(3)分析电路的功率平衡。IR1IR1RISR3+_IU1+_UISUR2+_U1ab图1.16解：(1)由电源的性质及电源的等效变换可得(可将电路化为图1.16-B的形式)aIR1RIS+_U1baIRISbI1R1图1.16-A图1.16-B11110A10A1UIR,1S102A6A22III(2)由原图可得1S2A6A4A－－－RIII，13310A2A5RUIR理想电压源中的电流1312A(4)A6A－－－URRIII理想电流源两端的电压S2S2S16V22V10VIUURIRIRI(3)由计算可知，本例中理想电压源与理想电流源都是电源，发出的功率分别是11110660WUUPUI电工学（第7版）上册-电工技术习题册参考解答—西华大学电气信息学院电工电子教学部版权所有-5-SSS10220WIIPUI各个电阻所消耗的功率分别是221636WRPRI221111416W（－）RRPRI2222S228WRPRI223335220WRRPRI可知(6020)W=(36+16+8+20)W即两者平衡7、电路如图1.17所示，已知1U，3SI，1R，2R，4R，5R和6R。试求各支路电流。abcd1U1R2R4R5R6R3SI图1.17解：该电路有6条支路，5个未知电流数，故需列5个方程。选择回路电压计算与电流方向如下图所示，则有个节点电流方程为电工学（第7版）上册-电工技术习题册参考解答—西华大学电气信息学院电工电子教学部版权所有-6-abcd1U1R2R4R5R6R3SI1I2I3I4I5I6I123245463000SSIIIIIIIII选择不含电流源的回路列写所需的另外2个回路电压方程11225514466550IRIRIRUIRIRIR联解上述方程组则可求得所需的支路电流。8、电路如图1.18所示，已知10VE，1ASI，110R，25R，35R。试用叠加原理求2I，SU。2R1R3RE2ISISU图1.18解：当E单独作用时22310A1A55EIRRS2215V5VUIR当SU单独作用时电工学（第7版）上册-电工技术习题册参考解答—西华大学电气信息学院电工电子教学部版权所有-7-32S23510.5A55RIIRRS220.55V2.5VUIR所以，由叠加定理有2221A0.5A0.5AIIISSS5V2.5V7.5VUUU9、如图1.19所示电路中，已知1245RRR，310R，10GR，12VE。试用戴维宁定理求检流计中的电流GI。E–+GIGRG图1.19解：对本题，先求其戴维宁等效电路(1)求开路电压0U(如下图所示)EU0+–ab–+I1I211212A1.2A55EIRR23412A0.8A105EIRR电工学（第7版）上册-电工技术习题册参考解答—西华大学电气信息学院电工电子教学部版权所有-8-012241.250.852VEUIRIR(2)求等效内阻R0(如下图所示)ab3412012345.8RRRRRRRRR(3)可将原电路化为如下图所示电路，有IGE'R0+_RGabG0G2A0.126A5.810EIRR10、在如图1.20所示电路中，当4R时，2AI。求当9R时，I等于多少。22221R2R3R4RRSI1U2UIab图1.20解：将原电路除R外的部分用其戴维宁等效电路代替，则等效电路的内阻0R为电工学（第7版）上册-电工技术习题册参考解答—西华大学电气信息学院电工电子教学部版权所有-9-024//2//21RRR由已知条件0000210V14UUIURR可知，当R＝9时，有00101A19UIRR电工学（第7版）上册-电工技术习题册参考解答—西华大学电气信息学院电工电子教学部版权所有-10-第二部分一阶电路的暂态分析（教材第3章-电路的暂态分析）1解：0t时，电容处于开路，故(0)10mA2k20VCu由换路定律得：(0)(0)20VCCuu换路后一瞬间，两电阻为串联，总电压为(0)Cu。所以1(0)(0)5mA(22)kCui再由节点①的KCL方程得：1(0)10mA(0)(105)mA5mACii2解：0t时电容处于开路，电感处于短路，3电阻与6电阻相并联，所以45V(0)3A63(58)63i，6(0)(0)2A63Lii(0)8(0)24VCui由换路定律得：(0)(0)24VCCuu，(0)(0)2ALLii由KVL得开关电压：(0)(0)8(0)(2482)V8VCLuui3解：当01st时，时间常数1111s初始值(0)(0)2VCCuu若开关S2没有接通，达到稳态时()1VCu。由三要素公式得电工学（第7版）上册-电工技术习题册参考解答—西华大学电气信息学院电工电子教学部版权所有-11-1/()()[(0)()]e(1e)VttCCCCutuuu01st(1)当1st时，电路时间常数发生变化，21110.5s11RC由式(1)得1s时的电压值1(1s)(1e)VCu稳态值()0.5vCu由三要素公式得2(1)/12(1)()()[(1)()]e[0.5(0.5e)e]V(1s)ttCCCCutuuut(b))V(Cu1235.0120s/t图3(b)电路4解：由换路定律得(0)(0)0LLii，达到稳态时电感处于短路，故()20/45ALi求等效电阻的电路如图(b)所示。iR(b)448图4(b)电路等效电阻i(4//4)//81.6R时间常数i/(1/16)sLR0t后电路为零状态响应，故电感电流为：/16()()(1e)5(1e)A,(0)ttLLitit电工学（第7版）上册-电工技术习题册参考解答—西华大学电气信息学院电工电子教学部版权所有-12-1616d0.1516e()()/8eA,(0)8d8ttLLuiitLtt5解：0t时电容处于开路，由换路定律得：6(0)(0)9V6V63CCuu，t电容又处于开路，6()(18V)12V63Cu等效电阻i63(8)1063R时间常数i0.2sRC由三要素公式得：/5()()[(0)()]e(1218e)VttCCCCutuuu(0)t55d()80.16(90e)(1218e)dttCCuutCut所以5()[123.6e]tutV(0)t6解：当0t时，列写节点方程求原始值111112()(0)3652020u解得1(0)5.76Vu由换路定律得(0)Li11(0)(0)3A(0)3A(35.76/6)A2.04A6Luii换路后的电路如图(b)所示。(b)520iLiH2V121u图6(b)电路列写节点方程得：11112()(0)(0)52020Lui电工学（第7版）上册-电工技术习题册参考解答—西华大学电气信息学院电工电子教学部版权所有-13-解得1(0)5.76Vu，112V(0)(0)0.888A20ui稳态时，电感处于短路，所以12V()0.6A20i等效电阻i5204520R时间常数i/0.5sLR由三要素公式得：/2()()[(0)()]e(0.60.288e)ttitiiiA7解：当0t时，电容处于开路，列写节点电压方程求原始值121211111()(0)(0)802232211133(0)()(0)8022488nnnnuuuu解得1(0)4.8Vnu，由换路定律得：1(0)(0)(0)4.8VCCnuuut电容又处于开路，再列写节点电压方程如下：121211111()()()8022322111()()()0224nnnnuuuu解得：1()()4VCnuu求等效电阻的电路如图(b)所示。2243iR(b)图7(b)电路i2//[3//(24)]1R电工学（第7版）上册-电工技术习题册参考解答—西华大学电气信息学院电工电子教学部版权所有-14-时间常数i1sRC由三