电工基础项目教程教材习题答案2019(全)

习题一答案一．填空题：1.电路通常由电源、负载和中间环节三个部分组成。2.电力系统中，电路的功能是对发电厂发出的电能进行传输、分配和转换。3.电阻元件只具有单一耗能的电特性，电感元件只具有建立磁场储存磁能的电特性，电容元件只具有建立电场储存电能的电特性，它们都是理想电路元件。4.由理想电路元件构成的电路图，称为与其相对应实际电路的电路模型。5.电荷有规则的定向运动即形成电流。习惯上规定正电荷运动的方向为电流的实际方向。6.电位的高低与参考点有关，是相对的量；电压的大小与参考点无关，只取决于两点电位的差值，是绝对的量；电动势只存在于电源内部。7.某电阻元件的额定数据为“1KΩ、2.5W”，正常使用时允许流过的最大电流为0.05A。8.理想电压源输出的电压值恒定，输出的电流由它本身和外电路共同决定。二．判断说法的正确与错误：1.电压和电流都是既有大小又有方向的电量，因此它们都是矢量。（错）2.电压源处于开路状态时，它两端的电压数值与它内部电动势的数值相等。（对）3.电功率大的用电器，其消耗的电功也一定比电功率小的用电器多。（错）4.电流由元件的低电位端流向高电位端的参考方向称为关联方向。（错）5.电路分析中一个电流得负值，说明它小于零。（错）6.电压和电流计算结果得负值，说明它们的参考方向假设反了。（错）7.当实际电压源的内阻为零时，就成为理想电压源。（对）8.电阻元件在电路中总是消耗功率，而电压源和电流源总是发出功率。（错）三、单项选择题1.已知空间有a、b两点，电压Uab=10V，a点电位为Va=4V，则b点电位Vb为（B）A、6VB、－6VC、14V2.一电阻R上、参考方向不一致，令=－10V，消耗功率为0.5W，则电阻R为（A）A、200ΩB、－200ΩC、±200Ω3.当电路中电流的参考方向与电流的真实方向相反时，该电流（B）A、一定为正值B、一定为负值C、不能肯定是正值或负值4.把其他形式的能转变为电能的装置叫（D）A用电器B电阻C灯泡D电源uiu5.一个输出电压几乎不变的设备有载运行，当负载增大时，是指（A）A、负载电阻减小大B、负载电阻增C、电源输出的电流变小6.当恒流源开路时，该恒流源内部（A）A、有电流，有功率损耗B、无电流，无功率损耗C、有电流，无功率损耗D、无电流，有功率损耗四、计算题1.如图1.20所示电路，若（a）图示电路，已知元件吸收功率为－20W，电压U为5V，求电流I；若（b）图示电路，已知元件中通过的电流为－100A，电压U为10V，求电功率P，并说明元件性质。解：（a）(b)元件是负载。2.图1.21所示电路，已知US=6V，IS=3A，R=4Ω。计算通过理想电压源的电流及理想电流源两端的电压，并根据两个电源功率的计算结果，分别说明各个电源是产生功率还是吸收功率。解：（a）设电阻上电压方向UR左正右负，关联参考方向，根据欧姆定律可得出R上电压UR＝3×4＝12V，方向与IS箭头方向一致；设电流源电压UIS方向上正下负，电路绕行方向为顺时针，列KVL方程：－US＋UR＋UIS＝0，得UIS＝6－12＝－6V，负值说明该电压方向与电流源箭头方向相反，即上低下高，该电流源电压、电流为非关联方向，所以是发出功率，电压源电压、电流也是非关联方向，因此也是发出功率，电阻R的电压、电流方向关联，是吸收功率。发出功率：6×3＋3×6＝36W，吸收功率：12×3＝36W功率平衡。图1.20计算题1图图1.21计算题2图习题二答案一、填空题1.电阻并联分流，阻值越大，流过的电流越小。并联的电阻越多，其等效电阻的值越小。2.电阻均为9Ω的Y形电阻网络，若等效为Δ形网络，各电阻的阻值应为27Ω。3.实际电压源模型“20V、5Ω”等效为电流源模型时，其电流源SI4A，内阻iR5Ω。4.实际电流源模型“1A、5Ω”等效为电压源模型时，其电压源SU5V，内阻0R5Ω。5.直流电桥的平衡条件是两对臂电阻乘积相等；负载上获得最大功率的条件是电源内阻等于负载电阻，获得的最大功率maxP24Ur。6.电路如图2.35所示,IAIA1223,,则I3-5A。图2.35填空题6图二、判断下列说法的正确与错误1.理想电压源和理想电流源可以等效互换。（χ）2.KVL不仅适用于集中参数电路中的任意一个闭合回路，也适合于不闭合回路（∨）3.直流电桥可用来较准确地测量电阻。（∨）4.基尔霍夫电压定律仅适用于闭合回路中各电压之间的约束关系。（χ）5.对电路中的任意结点而言，流入结点的电流与流出该结点的电流必定相同。（∨）6.两个电路等效，即它们无论其内部还是外部都相同。（×）7.电路等效变换时，如果一条支路的电压为零，可按短路处理。（∨）8.电路等效变换时，如果一条支路的电流为零，可按短路处理。（×）9.灯泡与可变电阻并联接到电压源上，当可变电阻减小时灯泡的分流也减小，所以灯泡变暗。10.负载上获得最大功率时，说明电源的利用率达到了最大。（χ）三、选择题1.如图2.36所示电路中的电流为（C）。A、0AB、1AC、2AD、3A图2.36选择题2电路2.两个电阻串联，R1：R2=1：2，总电压为60V，则U1的大小为（B）A、10VB、20VC、30V3.已知接成Y形的三个电阻都是30Ω，则等效Δ形的三个电阻阻值为（C）A、全是10ΩB、两个30Ω一个90ΩC、全是90Ω4.实验测得某有源二端网络的开路电压为10V，短路电流为5A，则当外接8电阻时，其端电压为（C）。A10VB5VC8VD2V5．两个电阻串联接到电压为120V的电压源，电流为3A；并联接到同一电压源，电流为16A，则这两个电阻分别为（A）。A30，10B30，20C40，20D40，106.电源供电给电阻LR时，电压源SU和电阻LR值均保持不变，为了使电源输出功率最大，应调节内阻值等于（B）。A、LRB、0C、D、2LR7.从外特性来看，任何一条电阻R支路与恒压源SU（D）联，其结果可以用一个等效恒压源替代，该等效电源值为（D）。A串，RUSB串，SUC并，RUSD并，SU8.已知接成Δ形接法的三个电阻都是30Ω，则等效Y形接法的三个电阻阻值为（A）A全是10ΩB两个30Ω一个10ΩC全是90ΩD两个10Ω一个30Ω9.由10伏的电源供电给负载1A得电流，如果电流到负载往返线路的总电阻1欧，那么负载的端电压应为（D）。A、11伏B、8伏C、12伏D、9伏10.图2.37所示电路中，已知I=9A,则I1=(D)A、6AB、9AC、0AD、3A11.电路如图2.38所示，电流I等于(B)A、-4AB、0C、4AD、8A图9图2.37选择题11电路图2.38选择题12电路四、计算题1.图2.39（a）、（b）电路中，若让I=0.6A，R=？图2.39（c）、（d）电路中，若让U=0.6V，R=？解：（a）根据分流原理，3Ω电阻通过的电流应为2－0.6=1.4A，路端电压U=1.4×3=4.2V因此电阻R＝4.2÷0.6=7Ω；（b）根据欧姆定律，可得电阻R＝3÷0.6=5Ω；（c）根据欧姆定律，可得电阻R＝0.6÷2=0.3Ω；（d）根据分压原理，3Ω电阻上应分得电压3－0.6＝2.4V，支路上通过的电流为2.4÷3=0.8A，因此电阻R＝0.6÷0.8=0.75Ω2.电路如图2.40所示，求电阻Rab解：3.如图2.41所示电路，300V电源不稳定，设它突然升高到360V，求：0点电位有多大的变化。解：当电压为300V时，当电压为360V时，2A3ΩRI(a)3ΩRI(b)2A3ΩR＋U－(c)＋3V－3ΩR＋U－(d)＋3V－图2.39计算题1电路图2.40计算题2电路366661R10372R510101010Rab图2.41计算题4电路mAI89.34030403060300'VVO5030403089.330'mAI67.44030403060360''0点的电位升高V0=60-50=10V4.一只110V、8W的指示灯要接在380V的电源上，应当串联多大值的电阻？该电阻应选用多大功率？解：电路上流过的电流为AI0727.01108应串电阻值为37140727.0110380R该电阻功率为WWRIP63.1937140727.022应选功率为20W的电阻5.如图2.42所示电路，已知US=6V，IS=3A，R=4Ω。计算通过理想电压源的电流及理想电流源两端的电压，并根据两个电源功率的计算结果，分别说明各个电源是产生功率还是吸收功率。解：（a）首先根据欧姆定律可得出R上电压UR＝3×4＝12V，方向与IS箭头方向一致；设电路绕行方向为顺时针，列KVL方程：－US＋UR＋UIS＝0，得UIS＝6－12＝－6V，负值说明该电压方向与电流源箭头方向相反，即上低下高，该电流源电压、电流为非关联方向，所以是发出功率，电压源电压、电流也是非关联方向，因此也是发出功率，电阻R的电压、电流方向关联，是吸收功率。发出功率：6×3＋3×6＝36W，吸收功率：12×3＝36W功率平衡。（b）根据欧姆定律得出R上通过的电流：I＝6÷4＝1.5A电压源上通过的电流为3－1.5＝1.5A，方向与电压源关联，因此电压源吸收功率，电流源上电压、电流非关联，为发出功率。该电路上，发出功率：6×3＝18W吸收功率：6×1.5＋6×1.5＝18W功率平衡。6.求图2.43所示各电路的入端电阻Rab。＋－USRIS(a)＋－USRIS(b)图2.42计算题5电路VVO6030403067.430''解：（a）Rab=2+(3//6+6)//8=6Ω；（b）电桥平衡，因此8Ω桥支路可以拿掉，Rab=1.2+(3+9)//(2+6)+4=10Ω；（c）因为a、b短路，所以Rab=0Ω；（d）把上面3个三角接的电阻替换为Y接后，三个电阻的阻值为10Ω，上面电阻的位置改为与下左边电阻相串联，则Rab=10+(10＋30)//（10＋30）=30Ω7.图示2.44电路中，电流I=10mA，I1=6mA，R1=3kΩ，R2=1kΩ，R3=2kΩ。求电流表A4和A5的读数各为多少？解：对a点列KCL方程得：I2＝10－6＝4mA对回路列KVL方程得（顺时针绕行）：UR2＝4×1－6×3＝－14V参考方向与I3相同应用欧姆定律得：I3＝－14÷2＝－7mA对b点列KCL得：A4＝I1－I3＝6－（－7）＝13mA对c点列KCL得：A5＝－I2－I3＝－4－（－7）＝－3mA8.电路如图2.45所示，试求电路中的电流I。解：等效电路图2.43计算题6电路9Ωab（a）8Ω6Ω3Ω2Ω2Ωab（b）3Ω9Ω8Ω6Ω1.2Ω4Ω4Ωab（c）3Ω6Ω3Ω2Ω30Ω30Ω30Ω30Ω30Ωab(d)I4I5cI1II2I3R2R1ba图2.44计算题7电路R3A4A5图2.45计算题8电路KR86.225.0259.电路如题2.46所示。(1)开关S断开时电压表读数为6V。(2)开关S闭合后,电流表读数为0.5A,电压表读数为5.8V,试计算其内阻R0(设电压表内阻为无穷大,电流表内阻为零)。解：（1）Us=6V(2)10.求图2.47所示电路的入端电阻Ri。解：首先利用电流源和电压的互换求出原电路的等效电路如右图所示：可得3590125iIIIR25ΩRi100Ω0.99I100kΩI图2.47计算题10电路10kΩ25ΩRi－＋90II习题5等效电路图100ΩAI83.5114332图2.46计算题9电路4.05.08.560R习题三答案一、填空题1.以客观存在的支路电流为未知量，直接应用KCL定律和KVL定律求解电路的方法，称为支路电流法。2.当电路只有两个结点时，应用节点电压法只需对电路列写1个方程式，方程式的一般表达式为11SURVR，称作弥尔曼定理。3.具有两个引出端钮的电路称为二端网络，其内部含有电源称为有源二端网络，内部不包含电源的称为无源二端网