太原理工大学电路与电子技术基础作业及重点练习解答

目录第1章习题第2章习题第5章习题第7章习题第8章习题第9章习题第10章习题第1章习题重点例题：例1.5，例1.8重点作业：1.9；1.151.6如图1.31所示电路，方框分别代表一个元件，各电压、电流的参考方向均已设定。已知I1=2A，I2=-1A，I3=3A，I4=1A，I5=-4A，I6=-5A，U1=4V，U2=-2V，U3=3V，U4=-1V，U5=-1V，U6=2V。求各元件的功率，并说明它们是吸收功率还是向外提供功率。P1=I1U1=8W；吸收功率P2=-I2U2=-2W；提供功率P3=I3U3=9W；吸收功率P4=I4U4=-1W；提供功率P5=-I5U5=-4W；提供功率P6=-I6U6=-10W；提供功率1.9试求图1.34所示各电路中独立电源的功率。并指出功率性质。1A2Ω2V+－（a）解:图（a）2V21=2W;P吸收功率1A(212)1=4W;P提供功率2212=2W;P吸收功率1A2V+－（b）解:图（b）2V21=2W;P吸收功率1A21=2W;P提供功率√1A1Ω2V+－（c）2Ω1A1Ω2V+－（d）解:图（c）2V22(1)=2W;1P提供功率1A21=2W;P提供功率2121=4W;P吸收功率解:图（d）1A(122)1=4W;P提供功率2V22(1)=2W;1P提供功率2121=4W;P吸收功率2212=2W;P吸收功率1.15试求图1.40所示电路中各元件的功率。解:由KVL1115(10)2015III12120A;1010AIII10A1510=1000W;PI提供功率2110II0P功率平衡。25205=2000W;P吸收功率2201020=2000W;P吸收功率11510(1520)=3000W;IP提供功率√20Ω5Ω15I1+-10A+-II第2章习题重点例题：例2.2；例2.4；例2.8重点作业：2.2（a）；2.6；2.12（a）2.2试用网孔法求图（a）电路的电流I和图（b）电路中的电压U。I30Ω20Ω1A30V+-Im15Ω5V+-5ΩIm2Im3解:（a）由网孔法得m2m3m2m386=7610=3IIII√Im1=1-5Im1+40Im2-30Im3=30-20Im1-30Im2+50Im3=-5m2m3m2m386=7610=3IIIIm276310701888===2A86803644610Im38763244266==1.5A864444610Im2m3=21.5=0.5AIIIUR3Ω2A24V+-Im14Ω8A+-1ΩIm3Im2解:（b）设电流源电压为UIS方向如图+-UIS得网孔方程如下：Im1=2-3Im1+7Im2=-UIS-Im1+Im3=UIS-24R可等效去掉Im3-Im2=8解得：Im2=-3AIm3=5A则：U=-4Im2=12V2.6试用节点法求5Ω电阻消耗的功率。2Ω20Ω8I+-20V+-I2Ω5Ω10Ω①②解:由节点①12111120()220552UU由节点②1211118()552102IUU120.750.210..........(1)UU12120.20.80.80.8.............(2)UUUU125UUI由(2)式121.6UU代入(1)式210V;U116VU1.2AI25(1.2)5=7.2WP√2.12求含源二端网络的戴维南等效电路。UOC+-a3Ω+9V+-I6Ωb-6I(a)解:（1）求开路电压UOC91A63I639VOCUII解:（2）求内阻ROba3Ω+I6Ω-6IU端+-a9V+-6Ωb戴维南等效电路ROUOC√令I’=1A则U端=9VI端I端=1+3/6=1.5ARO=6Ω2A+-a+4V+-U10Ωb-3U(b)UOC+-解:（1）求开路电压UOC32104UU246V4OCUU324UU解:（2）求内阻RO+-a+10Ωb-a6V+-2.5Ωb戴维南等效电路ROUOCU端3U端I端令U端=10V由KVL得I端=4A则RO=2.5Ω4U端-10I端=02.19电路如图2.45所示，负载电阻RL可任意改变，问RL为何值时其上可获得最大功率，并求出该最大功率PLmax。。U端+-解:（1）求开路电压UOCU=10(2—0.1U)U=10VUOC=2×5+U+20=40W（2）求内阻ROI端将二端网络内部的电压源短路，电流源开路当：RL=RO=10Ω时则：I端=0.1U+U/10=2AU端=5I端+U=20ARO=U端/I端=10Ω（3）求最大功率PMPM==40W这是两个网孔的电路，其网孔电流分别为2A和0.1U,则流过10Ω的电流为（2—0.1U)第5章习题重点例题：例5.1；例5.9重点作业：5.1；5.11；5.12（b）答:①杂质半导体有N型和P型两种。②N型半导体中多子为自由电子；少子为空穴。P型半导体中多子为空穴；少子为自由电子。③杂质半导体中多子的浓度由掺杂浓度确定；少子的浓度与温度有关。5.1杂质半导体有几种？它们当中的多子还少子分别是什么？它们的浓度分别由什么决定？√5.11已知放大电路中晶体管各极电位，试判断晶体管的类型和材料，x、y、z各是何电极？解:由-6-(-6.2)=0.2V,可见为锗晶体管；由UC＜UB＜UE，可见为PNP晶体管；yzxTUx=-9VUy=-6VUz=-6.2VBECT2－9V－6.2V－6VPNP型锗管|UBE|=0.6~0.7V，硅管，|UBE|=0.2~0.3V，锗管，NPN型C点电位最高，UBE0，PNP型C点电位最低，UBE0.√5.12电路如图所示，D、D1、D2为理想二极管，判断图中的二极管是导通还是截止，并求ab两端的电压Uab。(a)6kΩ12VD18Vabab12VUab0VU解：解：D导通，D两端的开路电压:18-12=6V(b)1kΩ12VD16VabD2D2两端的开路电压=6VD2导通D1两端的电压:-12-0=-12V；D1截止√ab5VU解：(c)5kΩ5VD11VabD2D1两端的开路电压=5-1=4VD1导通D2两端的电压=-5VD2截止5.13试分析各晶体管的工作状态（放大、截止、饱和或损坏）。3DK2B1V1.3V1.71V(a)3AX31C0V-5V-0.2V(b)3AG210V6V2V(c)3DG4B0V-6V-5.7V(d)NPN管UBE=0.71V0UBC=0.41V0UBUCUEUCEUBE饱和PNP管UBE=-0.2V0UBC=4.8V0UCUBUE放大PNP管UBE=-4V0UBC=2V0损坏NPN管UBE=0.3V0UBC=-5.7V0UCUBUE放大3AK150V-0.1V-0.3V(e)3CK2B5.3V6V5.3V(f)3DG6B0V6V0.67V(g)3AX81C-9V-6V-5V(h)NPN管UBE=0.67V0UBC=-5.33V0UCUBUEUCEUBE放大PNP管UBE=-0.3V0UBC=-0.2V0UBUCUE饱和PNP管UBE=-0.7V0UBC=0损坏PNP管UBE=1V0UBC=4V0UBUEUC截止5.16图示电路中，UCC=12V,晶体管为硅管,UBE=0.7V,β=50，试分析ui分别为0V、1V、1.5V时，晶体管的工作状态，并计算uo的值。（1）由ui=0V，即UBE=0V,小于管子的导通电压，管子的发射结反偏，集电结也反偏，晶体管工作在截止状态。Uo=12V（2）由Ui=1V时，1V大于晶体管的导通电压，故发射结正偏,集电结反偏则:BCBCE10.7mA60A512500.06mA3mA12mA19V0.7ViBEBCCCCuUIμRIIUUIR晶体管工作在放大状态解：+12V1kΩICIB5kΩRCRBuiuo（3）由Ui=1.5V时，1.5V大于晶体管的导通电压，故发射结正偏,集电结反偏则:因为ICICS，所以管子工作在放大区。BCBC1.50.70.8mAmA0.16mA55500.168mA128mA12mA1CSIIIIICE12814V0.7VouU因为UCEUBE，所以管子工作在放大区。第7章习题重点例题：课件中的例题；例7.7；例7.9重点作业：7.7；7.14课件中例:电路如下图所示，已知R1=10k，RF=50k。求:1.Auf、R2；2.若R1不变,要求Auf为–10,则RF、R2应为多少？uORFuiR2R1++––++–解：oFi1501.510uuRAuR12110508.3k1050FFRRRRRFF12.1010uRRARF1(10)10100kuRAR121101009.1k10100FFRRRRR7.7电路如图7-52所示，试求输出电压uo的表达式。解：由虚断：-ouu由分压：+i12uu由虚短：-+uu输出电压uo的表达式oi12uuuo10kΩ_++20kΩui20kΩ√7.8电路如图7-53所示，试求输出电压uo。i2V,uuo10kΩ_++1kΩ2kΩ2kΩuiuo10kΩ_++2kΩi12u解：由等效电路（反相比例器）：oii1012.55V22uuuui1ui212kΩ++uo-12kΩ43kΩ7.9电路如图7-54所示，问：（1）若ui1=0.2V，ui2=0V时，uo=？（2）若ui1=0V，ui2=0.2V时，uo=？（3）若ui1=0.2V，ui2=0.2V时，uo=？解：（1）为反相比例器oi1430.717V12uu解：（2）为同相比例器oi212430.917V12uu解：（3）为减法器o0.9170.7170.2VoouuuR1R2++uiuo１-R4R5++uo-R3R610kΩ100kΩ10kΩ7.10电路如图7-55所示，问：R5=？才能使uo=-55ui。解：第一级为同相比例器12o1ii111RRuuuR第二级为反相比例器55o1ii4115510oRRuuuuR5115510R550kR7.13电压比较器如图7-58所示，UZ=±5V。画出传输特性。若在同相输入端接-2V，则传输特性有何变化？ui++uo-RDZ解:(1)同相输入端接地时，传输特性。ii1)0,5V0,5Voouuuuuo-5V+5VOui2)传输特性。ui++uo-RDZ-2V解:(2)同相输入端接-2V时，传输特性。ii1)2V,5V2V,5Voouuuu2)传输特性。uo-5V+5VOui-2Vuo+6VOui7.14电压比较器如图7-59所示，UZ=5V，UD=0V。求阈值UT并画出传输特性。ui++uo-R3DZD3kΩ+3VR1R210kΩ20kΩ解:(1)求阈值UT1231.5ViuRR1.5VTU2)传输特性。iZiD1.5V,6V1.5V,0VoouuUuuU-1.5V√U+=0VU-=R1R1+R2×3+R2R1+R2×Ui=U+=0第8章习题重点例题：例8.5；例8.7；例8.10；例8.12重点作业：8.4（4）；8.7（1）；8.8（1）；8.11（2）8.4写出下列逻辑函数的对偶函数√(1);FABABCCD()();FABABCCD解:(2)()()();FABACAC;FABACAC解:(3)();FABCDE();FABCDE解:(4)()(