电工与电子技术2-1
苑尚尊电工与电子技术基础第2版习题参考答案第1章
第1章 直流电路及其分析方法习题解答习 题 一1.1 题1.1图所示电路由4个元件组成，电压电流的参考方向如图中所示。
已知U 1= –5V ，U 2=15V ，I 1=2A ，I 2=3A ，I 3= –1A 。
试计算各元件的电功率，并说明哪些元件是电源？哪些元件是负载？题1.1图解：1元件：102)5(111−=×−==I U P （W ）是电源。
2元件：40315222=×==I U P （W ）是负载。
3元件：15)1(15323−=−×==I U P （W ）是电源。
4元件：202)155(14−=×+−−=−=UI P （W ）是电源。
1.2 求题1.2图所示各元件的端电压或通过的电流。
题1.2图解：(a)10101−=×−=−=IR U (V)(b)155−=−==R U I (A) (c)1010)1(−=×−==IR U (V)1.3 电路如图1.3所示，已知U =12V ，E =6V ，R 0=2Ω，试根据电流、电压和电动势的正方向，分别计算图1.3中各电流I 。
题1.3图第1章 直流电路及其分析方法习题解答2 解：(a) 0U E IR =− 03 (A)E UI R −==− (b) 0U E IR =+ 0 3 (A)U EI R −== ©0U E IR =−− 09 (A)E UI R −−==− (d) 0U E IR =−+ 09 (A)E UI R +==1.4 已知电路如题1.4图（a ）和（b ）所示，试计算a 、b 两端的电阻。
解：(a)由图可知，电阻的串并联关系可等效为下图所示：则710//10210//]6)12//6[(2=+=++=ab R （Ω） (b)由图可知，电阻的串并联关系可等效为下图所示：则4.54.236//46//6=+=+=ab R （Ω） 1.5 在题1.5图中，R 1=R 2=R 3=R 4=300Ω，R 5=600Ω，试求开关S 断开和闭合时a 、b 之间的等效电阻。
(完整)《电工电子技术》习题答案
思考与习题1-1 1—35图中,已知电流I =—5A ，R =10Ω。
试求电压U ，并标出电压的实际方向。
图1-35 题1-1图解：a ）U=-RI=50V b ）U=RI=—50V.1—2 在1—36图所示电路中,3个元件代表电源或负载.电压和电流的参考方向如图所示，通过实验测量得知:I 1=-4A ，I 2=4A ，I 3=4A ，U 1=140V ，U 2=—90V,U 3=50V.试求(1)各电流的实际方向和各电压的实际极性。
（2）计算各元件的功率，判断哪些元件是电源?哪些元件是负载? (3)效验整个电路的功率是否平衡.图1—36 题1-2图解：(2)P 1=U 1I 1=-560W ，为电源；P 2=—U 2I 2=360W ，为负载；P 3=U 3I 3=200Ｗ，为负载。
(3)Ｐ发出＝Ｐ吸收，功率平衡。
1-3 图1-37中，方框代表电源或负载。
已知U =220V ，I = -1A,试问哪些方框是电源，哪些是负载？图1-37 题1-3图解:a)P=UI =-220W ，为电源；b)P=—UI=220W,为负载;c)P=—UI=220W ，为负载；d ）P=UI =—220W ，为电源。
1—4 图1—38所示电路中，已知A 、B 段产生功率1500W,其余三段消耗功率分别为1000W 、350W 、150W ，若已知电流I =20A,方向如图所示.a) b)Ia) b) c) d)(1)标出各段电路两端电压的极性。
（2）求出电压U AB 、U CD 、U EF 、U GH 的值。
(3)从(2)的计算结果中，你能看出整个电路中电压有什么规律性吗?解：(2） U AB =—75V,U CD =50V,U EF =17。
5V ，U GH =7.5V（3） U AB +U CD +U EF +U GH =0.1—5 有一220V 、60W 的电灯,接在220V 的电源上，试求通过电灯的电流和电灯在220V 电压下工作时的电阻。
电工与电子技术(毕淑娥)第一章课后习题参考答案
电工与电子技术(毕淑娥)第一章课后习题参考答案习题11-1 在题图1-1中，已知2I A =-,5R =Ω。
求各图中的电压U 。
U+U+U+U (a)(b)(c)(d)解：（a ）U 、I 关联，(2)510U IR V ==-⨯=- （b ）U 、I 非关联，(2)510U IR V =-=--⨯= （c ）U 、I 非关联，(2)510U IR V =-=--⨯= （d ）U 、I 关联，(2)510U IR V ==-⨯=-1-2 在题图1-2中，已知2I A =-，15U V =。
计算各图元件中的功率，并说明它们是电源还是负载。
(a)(b)(c)(d)解：（a ）U 、I 关联，(2)1530P UI W ==-⨯=-,0P <,元件A 是电源性。
（b ）U 、I 非关联，(2)1530P UI W =-=--⨯=,0P >,元件B 是负载性。
（c ）U 、I 非关联，(2)1530P UI W =-=--⨯=,0P >,元件C 是负载性。
（d ）U 、I 关联，(2)1530P UI W ==-⨯=-,0P <,元件D 是电源性。
1-3某电路中需要接入一个限流电阻，已知接入的电阻两端电压10RUV=，流过电阻的电流20RImA=。
试选择这个电阻的参数。
解：3105002010U R I -===Ω⨯ 31020100.2R P UI W-==⨯⨯=规格化以后，0.5RPW=1-4一只15V 、5W 的白炽灯接在36V 的电源上，试选择需要串联的电阻。
解：51153P I A U === 361521R U V=-= 216313R U R I===Ω12173R R P U I W==⨯=1-5在题图1-5中，已知112U V =,14S U V =,26S U V =,1232R R R ===Ω.试求2U 。
2解：1211()S I R R UU ++= 111212424S U U I AR R --===+221222462S S U IR U U V=+-=⨯+-=1-6在题图1-6中，已知电位器6WR K =Ω。
电工和电子技术(A)1实验报告
电工和电子技术(A)1实验报告实验一 电位、电压的测定及基尔霍夫定律1.1电位、电压的测定及电路电位图的绘制一、实验目的 1.验证电路中电位的相对性、电压的绝对性 2. 掌握电路电位图的绘制方法利用DVCC-03实验挂箱上的“基尔霍夫定律/叠加原理”实验电路板，按图1-1接线。
1. 分别将两路直流稳压电源接入电路，令 U 1＝6V ，U 2＝12V 。
（先调准输出电压值，再接入实验线路中。
）图2. 以图1-1中的A点作为电位的参考点，分别测量B、C、D、E、F各点的电位值φ及相邻两点之间的电压值U AB、U BC、U CD、U DE、U EF及U FA，数据列于表中。
3. 以D点作为参考点，重复实验内容2的测量，测得数据列于表中。
四、思考题若以F点为参考电位点，实验测得各点的电位值；现令E点作为参考电位点，试问此时各点的电位值应有何变化？答：五、实验报告1．根据实验数据，绘制两个电位图形，并对照观察各对应两点间的电压情况。
两个电位图的参考点不同，但各点的相对顺序应一致，以便对照。
答：2. 完成数据表格中的计算，对误差作必要的分析。
答：3. 总结电位相对性和电压绝对性的结论。
答：1.2基尔霍夫定律的验证一、实验目的1. 验证基尔霍夫定律的正确性，加深对基尔霍夫定律的理解。
2. 学会用电流插头、插座测量各支路电流。
二、实验内容实验线路与图1-1相同，用DVCC-03挂箱的“基尔霍夫定律/叠加原理”电路板。
1. 实验前先任意设定三条支路电流正方向。
如图1-1中的I1、I2、I3的方向已设定。
闭合回路的正方向可任意设定。
2. 分别将两路直流稳压源接入电路，令U1＝6V，U2＝12V。
3. 熟悉电流插头的结构，将电流插头的两端接至数字电流表的“＋、－”两端。
4. 将电流插头分别插入三条支路的三个电流插座中，读出并记录电流值。
5. 用直流数字电压表分别测量两路电源及电阻元件上的电压值，记录之。
三、预习思考题1. 根据图1-1的电路参数，计算出待测的电流I1、I2、I3和各电阻上的电压值，记入表中，以便实验测量时，可正确地选定电流表和电压表的量程。
电工与电子技术第2章
+
−
i
t→∞结束暂态,进入新稳态
uR C
uC 变量值需标明时刻：
uC(0-)、uC(0+)、uC(∞)、uC (t)
例2:求uC(0+)、 iC(0+),设S动作前电路稳定
R2 4 = 12 × = 8V uC (0-) = U S 2+4 R1 + R 2
根据换路定则：uc ( 0 ) = uc ( 0 ) = 8 V
S V R uR
US = 0.5A i L( 0 + ) = i L( 0 − ) = R
uR ( 0 + ) = iL ( 0 + ) × R = 0.5 × 20 = 10V
u(0+ ) = − iL (0+ ) × R0 = 0.5 × 10 × 103 = −5000V
uL (0 + ) = u( 0 + ) − uR (0 + ) = −5000 − 10 = −5010V
RC电路的暂态响应
uC = U 0 e
−t / τ
τ=RC 越大, 暂态过程越长 一阶RC零输入电路的 暂态响应曲线 为RC放电过程
(t ≥ 0) (t＞0) (t＞0)
i C
U0
uR = −Βιβλιοθήκη 0e−t / τU 0 −t / τ i=− e R
t=0
R uR
0 i U0 uC − R − U 0
+
−
t=0-
换 路
t=0+
t
换路前后虽电路不同,但换路后 瞬间uC和iL保持不变。
0 暂态过程
换路定则只对uC和iL,其他电量都会发生突变
电工电子技术基础知识点详解2-1-PN结及其单向导电性
PN结及其导电性1. PN结的形成将P型半导体与N型半导体通过物理、化学的方法有机的结合为一体，就会在两种半导体的交界面形成一个PN结。
由于交界处两边的电子和空穴的浓度不同（N型区自由电子多，P型区空穴多），因此N型区内的电子要向P型区扩散，P型区内的空穴也要向N型区扩散，使交界面P型区一侧出现带负电的离子，而N型区一侧出现带正电的离子，因而在交界面两侧形成一个空间电荷区，如图1所示。
图1 PN结的形成形成空间电荷区之后，半导体内部将出现内电场，其方向从N区指向P区。
内电场将阻碍N区的多数载流子（自由电子）和P区的多数载流子（空穴）继续向对方扩散，同时又促进N区的少数载流子（空穴）和P区的少数载流子（自由电子）向对方漂移。
在一定条件下，当多数载流子的扩散运动与少数载流子的漂移运动达到动态平衡叶，PN结则处于相对稳定状态。
2. PN结加正向电压如果在PN结两端加正向电压（P区接电源正端，N区接电源负端），由图2(a)可见，外电场与内电场方向相反，内电场被削弱，使多数载流子的扩散运动增强，形成较大的扩散电流（又称正向电流I）。
在一定范围内，外电场愈强，正向电流愈大。
这时PN结的正向电阻很低。
图2 (a) PN结加正向电压图2 (b) PN结加反向电压由于PN结空间电荷区形成的电位差较小，只有零点几伏，如果外加电压过大，将会产生很大的正向电流，使PN结损坏。
因此，一般都在电路中接入限流电阻R。
3. PN结加反向电压若给PN结加反向电压（P区接电源负端、N区接电源正端），由图2(b)可见，外电场与内电场方向一致，外电场加强内电场，使多数载流子的扩散运动难以进行。
但是，在外电场的作用下，P区的少数载流子（自由电子）和N区的少数载流子（空穴）将产生漂移运动，形成很小的反向电流I，即PN结的反向电阻很高。
由于少数载流子的数目与环境温度密切相关，因此温度对反向电流的影响很大。
4. PN结的单向导电性综上所述：PN结具有单向导电性能，即PN结加正向电压时，PN结正向电阻很低，正向电流较大，PN结处于导通状态；当PN结加反向电压时，PN结反向电阻很高，反向电流很小，PN结处于载止状态。
电工电子技术(电子技术)——专题2-1
RC UCC
IB3> IB2> IB1>0
IB3
放大 IB2
截止
IB1 IB=0 uCE
电工电子学(Ⅲ)
BJT的工作原理伏安特性(13)
2）饱和区
此时IB对IC失去了控制作用，管 子处于饱和导通状态。
C
饱和时UCE电压记为UCES，硅 管 UCES = 0.3~0.5V，
B I ICBO CE N P
电工电子学(Ⅲ)
三极管的结构(1)
双极型晶体三极管(BJT) 由两个PN构成，有两种 类型:NPN型和PNP型。
NPN型
PNP型
NP E
发射结(Je) B 表发示射（极E，m发用ittE射eBr或）区e
N C
PN P
E
C
集基电区结BJ(TJ的c)电路集符电号区 B
C
集电极，用CC或c
基极，用B或b表表示示B（（BCaoslele）ctor）。
B
E二氧化硅保护膜
P型
B
P型 N型硅 N型
P型
平面型结构
E 铟球 N型锗
铟球
C 合金型结构
电工电子学(Ⅲ)
BJT的工作原理伏安特性(1)
三极管放大的外部条件
发射结正偏、集电结反偏
NPN 发射结正偏 集电结反偏
PNP 发射结正偏 集电结反偏
VB>VE VC>VB
VB<VE VC<VB
C
N
B
P
RC
N RB
ICBO
IC=I作漂收CE为移集+I集进，CB电入形O结集成ICI的电ECE少结。子而，被发 射 结 正
使 三 极 管
ICE N
电工电子技术第二单元 自测练习测验题目与答案
1．图2-1所示的电路中包含（）条支路，用支路电流法分析该电路，需要列写（）个方程。
题图2-1选择一项：a. 5,3b. 5,4c. 4,4d. 4,32．用叠加定理分析电路时，当其中一个电源单独作用时，其他电源应置零，即电压源（）、电流源（）。
选择一项：a. 开路，开路b. 短路，开路c. 开路，短路d. 短路，短路3．任何一个有源二端网络，都可以等效简化为一个电压源和一个内阻（）的形式，该等效电压源的电压等于外电路开路时二端网络的（）电压。
选择一项：a. 串联，短路b. 串联，开路c. 并联，短路d. 并联，开路4．已知电路某元件的电压u和电流i分别为u=10cos（ωt+20°）V，i=5sin（ωt+110°）A，则该元件的性质是（）。
选择一项：a. 电阻b. 电容c. 电感d. 不确定1．叠加定理是用来分析计算线性电路中的电压、电流和功率的。
选择一项：对错2．戴维南定理只能够计算电路中某一支路的电流，若完成电路所有支路的计算则依靠支路电流法。
选择一项：对错3．在交流电路中，为了研究多个同频率正弦量之间的关系，常常选择其中的一个作为参考，称为参考正弦量。
选择一项：对错4．由于正弦量与相量存在对应关系，所以相量等于正弦量。
选择一项：对错1．图2‒2所示电路的U S1=60 V，U S2=‒90 V，R1=R2=5 Ω，R3=R4=10 Ω，R5=20 Ω，试用支路电流法求I1、I2、I3。
2.试用叠加定理计算题图2-3所示电路中的I。
3. 已知题图2-4所示电路中，R1=R2=R4=R5=5 Ω，R3=10 Ω，U=6.5 V，用戴维南定理求R5所在支路的电流。
（a）用戴维南定理求解，应先将R5开路，求开路电压U O和等效电阻R O;（b）开路电压U O和等效电阻R O分别为1.08V,5.83Ω。
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三、知识学习
一、磁场
磁极间相互作用的磁力是通过磁
场传递的。
磁极在它周围的空间产生
磁场，磁场对处在它里面的磁极有磁
场力的作用。
二、磁场的方向和磁感线
1．磁场的方向：在磁场中任一点，
小磁针静止，N 极所指的方向为该点
的磁场方向。
2．磁感线：在磁场中画出一些曲
线，在曲线上每一点的切线方向都与
该点的磁场方向相同。
三、电流的磁场
1．直线电流的磁场
电流的方向与它的磁感线方向之
间的关系用安培定则判定。
例：
2．环形电流的磁场
电流方向与磁感线方向之间的关
系，用安培定则判定。
例：
结合多媒体演
示讲授
提问：1.将一根条形磁铁截去一段仍为条形磁铁,它仍然具有两个磁极. ( √ )
2.磁场可用磁力线来描述,磁铁中的磁力线方向始终是从N 极到S 极. ( × )
3.试总结磁感线的特点.
4.磁感应强度和磁通有哪些异同?
板书：
（写出学生描述的内容）
答：①磁通越密磁场越强，磁力线越疏磁场越弱。
②磁力线任一点的
切线方向为磁场方向（小磁针N 极指向）。
③磁力线没有起点
没有终点，不能中断不能相
交，在磁体外部磁力线由N 极指向S 极，在磁体内部磁力线由S 指向N 极。
答：磁感应强度是衡量磁场的大小的量。
而磁通是
指一定面积中通过磁感线条数，它是由磁感应强度与 10
1
1
六|、课堂小结
1．磁场的方向。
2．电流的磁场、安培定则。
3．磁场的主要物理量。