电工学（第七版上）电工技术课后答案（秦曾煌）编（最全）

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第1章电路的基本概念与定律3

第1.5节电源有载工作、开路与短路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 第1.5.1题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 第1.5.2题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 第1.5.3题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 第1.5.4题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 第1.5.6题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 第1.5.8题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 第1.5.11题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 第1.5.12题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

第1.6节基尔霍夫定律. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 第1.6.2题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

第1.7节电路中电位的概念及计算. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 第1.7.4题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1

List of Figures

1 习题1.5.1图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2 习题1.5.2图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 3 习题1.5.8图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 4 习题1.5.11图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 5 习题1.5.12图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 6 习题1.6.2图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 7 习题1.7.4图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 2

1 电路的基本概念与定律

1.5 电源有载工作、开路与短路

1.5.1

在图1中,五个元件代表电源和负载。电流和电压的参考方向如图中所示。 今通过实验测量得知 图1: 习题1.5.1图 I1 = ?4A I2 = 6A I3 = 10A U1 = 140V U2 = ?90V U3 = 60V U4 = ?80V U5 = 30V

1 试标出各电流的实际方向和各电压的实际极性。 2 判断哪些元件是电源？哪些是负载？

3 计算各元件的功率，电源发出的功率和负载取用的功率是否平衡？ [解]:

2 元件1，2为电源；3，4，5为负载。 3 P1 = U1I1 = 140 ￡ (?4)W = ?560W

P2 = U2I2 = (?90) ￡ 6W = ?540W P3 = U3I3 = 60 ￡ 10W = 600W P4 = U4I1 = (?80) ￡ (?4)W = 320W P5 = U5I2 = 30 ￡ 6W = 180W 电源发出功率PE = P1 + P2 = 1100W

负载取用功率P = P3 + P4 + P5 = 1100W 两者平衡 1.5.2

在图2中，已知I1 = 3mA,I2 = 1mA.试确定电路元件3中的电流I3和其两端 电压U3，并说明它是电源还是负载。校验整个电路的功率是否平衡。 3

[解] 首先根据基尔霍夫电流定律列出 图2: 习题1.5.2图 ?I1 + I2 ? I3 = 0 ?3 + 1 ? I3 = 0 可求得I3 = ?2mA, I3的实际方向与图中的参考方向相反。 根据基尔霍夫电流定律可得 U3 = (30 + 10 ￡ 103 ￡ 3 ￡ 10?3)V = 60V 其次确定电源还是负载：

1 从电压和电流的实际方向判定： 电路元件3 80V元件 30V元件

电流I3从\\+\端流出,故为电源; 电流I2从\\+\端流出，故为电源； 电流I1从\\+\端流出，故为负载。 2 从电压和电流的参考方向判别：

电路元件3 U3和I3的参考方向相同P = U3I3 = 60 ￡ (?2) ￡ 10?3W = ?120 ￡ 10?3W（负值），故为电源；

80V元件U2和I2的参考方向相反P = U2I2 = 80 ￡ 1 ￡ 10?3W = 80 ￡ 10?3W（正值），故为电源；

30V元件U1和I1参考方向相同P = U1I1 = 30 ￡ 3 ￡ 10?3W = 90 ￡ 10?3W（正值），故为负载。 两者结果一致。

最后校验功率平衡： 电阻消耗功率: PR1 = R1I2 1 = 10 ￡ 32mW = 90mW PR2 = R2I2 2 = 20 ￡ 12mW = 20mW 4

电源发出功率:

PE = U2I2 + U3I3 = (80 + 120)mW = 200mW

负载取用和电阻损耗功率: P = U1I1 + R1I2 1 + R2I2

2 = (90 + 90 + 20)mW = 200mW 两者平衡 1.5.3

有一直流电源，其额定功率PN = 200W，额定电压UN = 50V 。内阻R0 = 0:5-，负载电阻R可以调节。其电路如教材图1.5.1所示试求： 1 额定工作状态下的电流及负载电阻； 2 开路状态下的电源端电压； 3 电源短路状态下的电流。 [解]

(1) 额定电流IN = PN UN = 200 50

A = 4A, 负载电阻R = UN IN = 50 4 - = 12:5-

(2) 电源开路电压U0 = E = UN + INR0 = (50 + 4 ￡ 0:5)V = 52V (3) 电源短路电流IS = E R0 = 52 0:5

A = 104A 1.5.4

有一台直流稳压电源，其额定输出电压为30V ,额定输出电流为2A，从空载 到额定负载，其输出电压的变化率为千分之一 （即￠U = U0 ? UN UN

= 0:1%),试求该电源的内阻。

[解] 电源空载电压U0即为其电动势E，故可先求出U0，而后由U = E ? R0I，求 内阻R0。 U0 ? UN UN

= ￠U U0 ? 30 30 = 0:1% 由此得

U0 = E = 30:03V 5 再由 U = E ? R0I 30 = 30:03 ? R0 ￡ 2 得出

R0 = 0:015-

1.5.6

一只110V 、8W的指示灯，现在要接在380V 的电源上，问要串多大阻值的 电阻？该电阻应选多大瓦数的？

[解] 由指示灯的额定值求额定状态下的电流IN和电阻RN： IN = PN UN = 8 110

A = 0:073A RN = UN IN = 110 0:073 - = 1507-

在380V 电源上指示灯仍保持110V 额定电压，所串电阻 R = U ? UN IN = 380 ? 110 0:073 - = 3700-

其额定功率 PN = RI2N = 3700 ￡ (0:073)2W = 19:6W 故可选用额定值为3:7K-、20W的电阻。

1.5.8

图3所示的是用变阻器R调节直流电机励磁电流If的电路。设电机励磁绕组 的电阻为315-,其额定电压为220V ,如果要求励磁电流在0:35 ? 0:7A的范围内变

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