《电路与电子技术基础》参考解答 习题一
1-1 一个继电器的线圈,电阻为48Ω,当电流为0.18A时才能动作,问线圈两端应施加多大的电压?
答:根据欧姆定律可得:U=IR=0.18*48=8.64V
1-2 一个1000W的电炉,接在220V电源使用时,流过的电流有多大?
答:由电路的功率计算公式可知:P=UI,所以I?1-3 求题图1-1(a)、(b)电路得Uab。
6V I 2Ω a 4Ω b c 4V 2Ω (a)
P1000??4.55A U220 I 1Ω 2Ω 3V c a 8V 5Ω b
(b)
题图1-1 习题1-3电路图
解:(1)图(a),由a到b的电压降Uab=Uac+Ucb,假定电流方向如图所示,沿a—电池—c—a回路逆时针方向绕行一周,电压方程式为: -6+4I+2I=0 即得:I=1A
则Uac=2(-I)=-2V (或者Uac=-6+4I=-2V)
对于cb支路:因为构不成回路,所以电流为零。故:Ucb=4V # 所以:Uab=Uac+Ucb=-2+4=2V#
(2)图(b),由a到b的电压降Uab=Uac+Ucb,假定电流方向如图所示,与(a)同理在回路中列出电压方程为:
-3+1I+2I=0 即得:I=1A
则Uac=1(-I)=-1V (或者Uac=-3+2I=-1V)
对于cb支路:因为构不成回路,所以电流为零。故:Ucb=8V 所以:Uab=Uac+Ucb=-1+8=7V #
1-7 电路如题图1-2所示,求
(1)列出电路得基尔霍夫电压定律方程; (2)求出电流
I 12V 1Ω (3)求Uab及Ucd
解:(1)假设电流的参考方向如图所示,对
2Ω 10V 2Ω
于db支路,因为不构成回路,支路电流等于零, a b
Udb=10V c d 4Ω 由a点出发按顺时针方向绕行一周的KVL电 2Ω 2Ω
压方程式为:2I+12+1I+2I+2I+1I-8+2I=0
8V 1Ω
得:10I+4=0 #
(2)求电流 由上面得回路电压方程式得: I??4??0.4(A) # 10 题图1-2 习题1-7电路图
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负号表示电流的实际方向与参考方向相反。 (3)求Uab及Ucd
Uab=2I+12+1I+2I=5I+12=5×(-0.4)+12=10(V) # 又∵ Uab=Ucd+10 ∴ Ucd=Uab-10=0 #
1-8 电路如题图1-3所示,已知下列各电压:U1=10V,U2=5V,U4=-3V,U6=2V,U7=-3V以及U12=8V,其他各支路得电压是否都能确定?试尽可能多地确定各未知电压。
解:需要求的电压有U3、U5、U8、U9、U10、U11。根据KVL,列出各回路的电压方程:
沿5—6—7回路:-U5-U6+U7=0 -U5-2-3 =0 得:U5=-5(V) #
沿5—2—11—1回路:U5+U2+U11-U1=0 代入数据后得:U11=10(V) # 沿2—6—12—4—10回路:-U2+U6-U12+U4-U10=0 代入数据后得:U10=-14(V) #
沿2—6—3—8回路:-U2+U6+U3-U8=0 代入数据后得:U3- U8=3(V) 沿1—7—3—8—11回路:-U1+U7+U3-U8+U11=0 代入数据后得:U3-U8=3(V) 沿12—4—9—3回路:-U12+U4-U9-U3=0 代入数据后得:U3+U9=11(V) 根据后3个方程无法求出其余 U7
+ - 2 的3个电压,并且在后3个方程中 7
有两个方程是相同的,因此只有两 U5 U6 U12 个独立方程,用两个方程解出3 + - + - - + a 5 b 6 c 12 个未知量有无穷解。
1 1
1-9 电路如题图1-3所示,采 + + + + 用关联得参考方向,且已知下列各 U1 1 U2 2 U3 3 U4 4 支路电流:I1=2A,I4=5A,I7=-5A - - - - 以及I10=-3A。其他各支路电流是 U11 U8 U9 - + + - + - 否都能确定?试尽可能多地确定 11 8 9 d e f 各未知电流。
U10 解:各支路电流采用关联参考 + - 方向,因此不在图中标出电流方 10
向。除已知电流之外,还需求解6 2 个未知电流。在图中标出节点a、题图1-3 习题1-8、1-9图 b、c、d、e、f。
对f节点:-I9-I10-I4=0 代入数据得:I9=-2(A) # 对a节点:I1+I5+I7=0 代入数据得:I5=3(A) # 对其余的4个节点列出节点方程,必然有一个方程不独立,即3个独立方程要解出4个未知量,其有无穷多解。
1-9(补) 电路如题图1-3所示,采用关联得参考方向,试证明 I1+I2+I3+I4=0
I7+I6+I8+I10=0
解:运用KCL定律
a节点:I1+I5+I7=0 ① b节点:-I5+I2+I6=0 ② c节点:-I7-I6+I3+I4=0 ③ ①+②+③得:I1+I5+I7 –I5+I2+I6 –I7-I6+ I3+I4=0 请浏览后下载,资料供参考,期待您的好评与关注!
∴ I1+I2+I3+I4=0 或者:用沿1—1截面∑I=0,也可证得:I1+I2+I3+I4=0 c节点:-I7-I6+I3+I4=0 ④ e节点:-I3-I8+I9=0 ⑤ f节点: -I9-I4-I10=0 ⑥ ④+⑤+⑥得:-I7-I6+I3 +I4-I3-I8 –I4-I10=0 ∴ I6+I7+I8+I10=0 或者:用沿2—2截面∑I=0,也可证得:I6+I7+I8+I10=0 1-10 标有10kΩ(称为标称值)、1/4W(称为额定功率)的金属膜电阻,若使用在直流电路中,试问其工作电流和工作电压不能超过多大数值?
U2答:已知R和P,根据P?IR?可知:
R2其最大工作电流为:I?P1/4??0.005A?5mA R10?103其最大工作电压为:U?PR?1?10?103?50V 41-11 220V、40W的灯泡显然比2.5V、0.3A的小电珠亮的多。求40W灯泡额定电流和小电珠的额定功率。我们能不能说瓦数大的灯泡,所以它的额定电流也大?
P40??0.182A U220 小电珠的额定功率为:P?UI?2.5?0.3?0.75W
答:40W的灯泡的额定电流为:I?显然小电珠的瓦数为0.75W,灯泡的瓦数为40W,灯泡的瓦数大于小电珠,但灯泡的额定电流为0.182A,而小电珠的额定电流为0.3A,所以不能说瓦数大的灯泡的额定电流一定大。
1-12 今将内阻为0.5Ω,量程为1A的电流表误接到 电源上,若电源电压为10V,试问电流表将通过多大的电 流?将发生什么后果?
+ 答:电流表是串接在被测电路中,内阻为0.5Ω量程为电流 0.5Ω 10V 1A的电流表表示,当流过0.5Ω电阻中的电流不同,电流表 - 表的偏转也不同,但当电流达到1A时,电流表的指针偏到最大值,若电流再增大就会造成指针偏转过大将指针打歪,甚至造成电流表的烧坏。若将电流表误接到10V电源就等效如图所示情况,可知流过电流表的电流为10/0.5=20A,电流表必烧坏无疑。
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