哈工大电工学作业答案

《电工学新技术实践》电子电路部分设计 （模拟部分） 触摸延时开关电路的设计 班号：12 姓名： 学号：112 专业：机械设计制造及其自动化 学院：机电工程学院 时间：2014.10.5 分类 成绩 设计 制作 调试 功能实现 报告 总成绩：

一、设计任务

在现代建筑中，过道楼梯照明开关常采用触摸延时开关，其功能是当人用手触摸开关时，照明灯点亮并持续一段时间后自动熄灭，这种开关既节能又使用方便。以此为背景，设计一种触摸延时开关，延时时间为30至60秒可调，计算和确定元件参数。

二、设计条件

本设计基于软件Multisim10.0.1进行仿真，在电机楼实验室20035进行验证。

三、设计要求

1、延时时间在30~60秒可调。 2、计算和确定电路中的元件参数。 3、调试电路，以满足设计要求。 4、写出设计总结报告。

四、设计内容

1. 电路原理图（含管脚接线）

触摸片M的等效电路VCC25VJ1Key = A R11MΩ2N3501*Q1B=902N2102*R551kΩLED1Q2B=90R4100kΩQ3B=602N2904*R6100Ω+A_+B_VCC112VR21kΩR32.2MΩC11

第九章：半导体二极管和三极管、第十章：基本放大电路

一、单项选择题

*1．若用万用表测二极管的正、反向电阻的方法来判断二极管的好坏，好的管子应为（ C ）

A、正、反向电阻相等 B、正向电阻大，反向电阻小 C、反向电阻比正向电阻大很多倍 D、正、反向电阻都等于无穷大 *2．电路如题2图所示，设二极管为理想元件，其正向导通压降为0V，当Ui=3V时，则U0的值( D )。

A、不能确定 B、等于0 C、等于5V D、等于3V

题2图

**3．半导体三极管是具有( B )PN结的器件。 A、1个 B、2个 C、3个 D、4个

5．晶体管的主要特性是具有（ D ）。

A、单向导电性 B、滤波作用 C、稳压作用 D、电流放大作用 *6．稳压管的稳压性能是利用PN结的（ D ）。 A、单向导电特性 B、正向导电特性 C、反向截止特性 D、反向击穿特性

8．对放大电路进行动态分析的主要任务是（ C ） A、确定静态工作点Q

B、确定集电结和发射结的偏置电压

C、确定电压放大倍数Au和输入、输出电阻ri，r0

D、确定静态工作点Q、放大倍数Au和输入、输出电阻ri，ro *9．射极输出器电路如

电工技术实验

4.2 实验二 戴维南定理

4.2.1 实验目的

1．掌握直流电路参数的测量方法。 2．验证基尔霍夫电压定律。

3．学习线性有源单端口网络等效电路参数的测量方法。 4．验证戴维南定理，加深对该定理的理解。

4.2.2 实验原理

戴维南定理指出：任何一个线性有源二端网络，对外电路的作用，都可以用一个实际电压源来等效替代。该含源支路的电压源电压等于有源二端网络的开路电压Uoc，其电阻等于有源二端网络化成无源网络后的入端电阻Ri。如图4-2-1所示。

所谓等效，是指它们的外部特性，即负载两端的电压和通过负载的电流不变。

(a) （b） 图4-2-1 戴维南定理等效电路 (a)线性有源单端口网络 （b）等效电路

可以用实验方法测定该有源单端口网络的开路电压Uoc和入端电阻Ri。正确测量Uoc和Ri的数值是获得等效电路参数的关键，但实际电压表和电流表都有一定的内阻，在测量时，由于改变了被测电路的工作状态，因而会给测量结果带来一定的误差。

⑴开路电压Uoc的测量

在线性有源单端口输出开路时，用电压表直接测量输出端的开路电压Uoc。 ⑵入端电阻Ri的测量方法

第九章：半导体二极管和三极管、第十章：基本放大电路

一、单项选择题

*1．若用万用表测二极管的正、反向电阻的方法来判断二极管的好坏，好的管子应为（ C ）

A、正、反向电阻相等 B、正向电阻大，反向电阻小 C、反向电阻比正向电阻大很多倍 D、正、反向电阻都等于无穷大 *2．电路如题2图所示，设二极管为理想元件，其正向导通压降为0V，当Ui=3V时，则U0的值( D )。

A、不能确定 B、等于0 C、等于5V D、等于3V

题2图

**3．半导体三极管是具有( B )PN结的器件。 A、1个 B、2个 C、3个 D、4个

5．晶体管的主要特性是具有（ D ）。

A、单向导电性 B、滤波作用 C、稳压作用 D、电流放大作用 *6．稳压管的稳压性能是利用PN结的（ D ）。 A、单向导电特性 B、正向导电特性 C、反向截止特性 D、反向击穿特性

8．对放大电路进行动态分析的主要任务是（ C ） A、确定静态工作点Q

B、确定集电结和发射结的偏置电压

C、确定电压放大倍数Au和输入、输出电阻ri，r0

D、确定静态工作点Q、放大倍数Au和输入、输出电阻ri，ro *9．射极输出器电路如

第一章 电路的基本概念和基本定律

习题解答

1-1 在图1-39所示的电路中，若I1=4A，I2=5A，请计算I3、U2的值；若I1=4A，I2=3A，请计算I3、U2、U1的值，判断哪些元件是电源？哪些是负载？并验证功率是否平衡。

解：对节点a应用KCL得 I1+ I3= I2 即4+ I3=5, 所以 I3=1A 在右边的回路中，应用KVL得6?I2+20?I3= U2，所以U2=50V 同理，若I1=4A，I2=3A，利用KCL和KVL得I3= -1A，U2= -2V 在左边的回路中，应用KVL得20?I1+6?I2= U1，所以U1=98V。 U1，U2都是电源。

电源发出的功率：P发= U1 I1+ U2 I3=98?4+2=394W 负载吸收的功率：P吸=20I1+6I22+20I3=394W 二者相等，整个电路功率平衡。

1-2 有一直流电压源，其额定功率PN=200W，额定电压UN=50V，内阻Ro=0.5Ω，负载电阻RL可以调节，其电路如图1-40所示。试求：⑴额定工作状态下的电流及负载电阻RL的大小；⑵开路状态下的电源端电压；⑶电源短路状态下的电流。

解：⑴IN?PNU20050??4A RL?N??1

图1: 习题1.5.1图

I1 = ?4A U1 = 140V U4 = ?80V I2 = 6A

U2 = ?

90V U5 =

30V

I3 = 10A

U3 = 60V

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

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

P1 + P2 = 1100W

负载取用功率P = P3 + P4 + P5 = 1100W

两者平衡

电源发出功率P E =

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

第一章 电路的基本概念和基本定律

习题解答

1-1 在图1-39所示的电路中，若I1=4A，I2=5A，请计算I3、U2的值；若I1=4A，I2=3A，请计算I3、U2、U1的值，判断哪些元件是电源？哪些是负载？并验证功率是否平衡。

解：对节点a应用KCL得 I1+ I3= I2 即4+ I3=5, 所以 I3=1A 在右边的回路中，应用KVL得6?I2+20?I3= U2，所以U2=50V 同理，若I1=4A，I2=3A，利用KCL和KVL得I3= -1A，U2= -2V 在左边的回路中，应用KVL得20?I1+6?I2= U1，所以U1=98V。 U1，U2都是电源。

电源发出的功率：P发= U1 I1+ U2 I3=98?4+2=394W 负载吸收的功率：P吸=20I1+6I22+20I3=394W 二者相等，整个电路功率平衡。

1-2 有一直流电压源，其额定功率PN=200W，额定电压UN=50V，内阻Ro=0.5Ω，负载电阻RL可以调节，其电路如图1-40所示。试求：⑴额定工作状态下的电流及负载电阻RL的大小；⑵开路状态下的电源端电压；⑶电源短路状态下的电流。

解：⑴IN?22PNU20050??4A RL?N?

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学 院 专业班级 学 号 姓 名

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…考试模拟试卷2

………20 ~20 学年 学期 电工学II 课程 时间100分钟

线封密 32学时， 2 学分，闭卷，总分100分，占总评成绩60 %

卷评题 号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 合 …计 ……得 分 ……评卷人 … 理复查人 处分 0按得 分 一、填空选择题：

绩成评卷人 （1-7题每空1分，8题每空3分，合计20分）

试

考者1.元件上电压和电流关系成正比变化的电路称为 电路。此类电路中各支路上

违，的 和 均具有叠加性，但电路中的 不具有叠加性。

息2. 已知工频正弦电压有效值和初始值均为380V，则该电压的瞬时值表达式为（ ）

信生A、u?380sin314tV； B、u?537sin(314t?45?)V； 考写C、u?380sin(314t?90?)V。

填3. 晶体管放大电路应遵循的基本原则是： 结正偏；

电工学试卷含答案

一、单项选择题：将下列各题中唯一正确的答案代码填入括号内(每小题2分) 1、( C )已 知 图 1所示 电 路 中 的 US =10 V， IS = 13 A。电 阻 R1 和 R2 消 耗 的 功 率 由 ( )供 给 。

(a) 电 压 源 (b) 电 流 源 (c) 电 压 源 和 电 流 源

图1

2、( C )在图2中，N0是一线性无源网络。当U1=1V，I2 = 1A时，U3= 0V；当U1=10V，I2= 0A时，U3=1V。则当

U1= 0V，I2=10A时，U3 = （ ）V A、 0 B、 1 C、 －1 D、 3

R1

图2

3、（ D ）在电感性负载两端并联一定值的电容，以提高功率因素，下列说法正确的是（ ）。

(A)减少负载的工作电流 (B) 减少负载的有功功率 (C)减少负载的无功功率 (D) 减少线路的功率损耗

4、（ D ）当三相交流发电机的三个绕组连接成星形时，若线电压uBC 2sin( t 18

(a)2sin( t 30)V (b) 2sin( t

30)V (c) 2sin( t 120)V

电工技术实验

4.2 实验二 戴维南定理

4.2.1 实验目的

1．掌握直流电路参数的测量方法。 2．验证基尔霍夫电压定律。

3．学习线性有源单端口网络等效电路参数的测量方法。 4．验证戴维南定理，加深对该定理的理解。

4.2.2 实验原理

戴维南定理指出：任何一个线性有源二端网络，对外电路的作用，都可以用一个实际电压源来等效替代。该含源支路的电压源电压等于有源二端网络的开路电压Uoc，其电阻等于有源二端网络化成无源网络后的入端电阻Ri。如图4-2-1所示。

所谓等效，是指它们的外部特性，即负载两端的电压和通过负载的电流不变。

(a) （b） 图4-2-1 戴维南定理等效电路 (a)线性有源单端口网络 （b）等效电路

可以用实验方法测定该有源单端口网络的开路电压Uoc和入端电阻Ri。正确测量Uoc和Ri的数值是获得等效电路参数的关键，但实际电压表和电流表都有一定的内阻，在测量时，由于改变了被测电路的工作状态，因而会给测量结果带来一定的误差。

⑴开路电压Uoc的测量

在线性有源单端口输出开路时，用电压表直接测量输出端的开路电压Uoc。 ⑵入端电阻Ri的测量方法