电工电子技术课后习题答案 瞿晓主编

解（1） ；
（2）
5. 4实验室有一单相变压器如图5-45，其数据如下： ， ， 。今将它改接为自耦变压器，接法（a）和（b）所示，求此两种自耦变压器当低压边绕组ax接于110V电源时，AX边的电压 及自耦变压器的额定容量 各为多少？
图5-45
解（1）按照图5-45（a）接线的自耦变压器变比
AX边额定电压
答：金属导体中只有自由电子一种载流子参与导电，而半导体中则存在空穴载流子和自由电子两种载流子，它们同时参与导电，这就是金属导体和半导体导电机理上的本质不同点。单极型晶体管内部只有多数载流子参与导电，因此和双极型晶体管中同时有两种载流子参与导电也是不同的。
7.5图7-20所示电路中，硅稳压管DZ1的稳定电压为8V，DZ2的稳定电压为6V，正向压降均为0.7V，求各电路的输出电压U0。
变压器额定容量
（2）按照图5-45（b）接线的自耦变压器变比
AX边额定电压
变压器额定容量
5.5一单相变压器，一次绕组匝数 ，电阻 ，漏电抗 ；二次绕组匝数 ，电阻 ，漏电抗 。设空载和负载时 不变，且 ， ， 。空载时， 超前于 ，负载阻抗 。求：（1）电动势 和 ；（2）空载电流 ；（3）负载电流 和 。
图4--35
解
当 的电路如下图所示
对a点写结点电压方程有
得
4.13图4-36所示电路中，已知U=30V、R1= 60Ω、R2= R3= 40Ω、L= 6H，开关S合上前电路处于稳定状态，在时开关S合上，试用一阶电路的三要素法求 、 、 。
图4--36
解
当 的电路如下图所示
因此有
4.14图4-37所示电路中，已知IS=1mA，R1= R2= 10kΩ，R3= 30 kΩ，C =10μF，开关S断开前电路处于稳定状态，在t = 0时打开开关S，试用一阶电路的三要素法求开关打开后的 、 、 。
第四章
4.1如图4-24所示的电路在换路前已处于稳态，在 时合上开关S，试求初始值 (0+)和稳态值 。
(a) (b)
图4-24习题4.1的图
解（a）
(b)
4.2在图4-25所示电路中，已知I =10mA，R1= 3kΩ，R2= 3kΩ，R3= 6kΩ，C =2μF，电路处于稳定状态，在 时开关S合上，试求初始值 (0+)， (0+)。
答： ； ； 。
5.9Y-225M-4型三相异步电动机的技术数据如下：
45KW 380V△联结
求：（1）额定转差率 ；（2）额定电流 ；（3）起动电流 ；（4）额定转矩
（5）起动转矩 ；（6）最大转矩 ；（7）额定输入功率 。
解：（1）由已知 ，可知电动机的极数 ， （通常 比 略大）。则
（2）由式（5-28）可得
停车：按SBstp→KM1、KM2线圈断电→主触点及辅助触点断开→M1、M2同时停转→断开QS。
6.7设计两台电动机顺序控制电路：M1起动后M2才能起动；M2停转后M1才能停转。
解两台电动机的顺序控制电路设计思路：M1起动后M2才能起动，需在M2的起动控制环节上加上一个互锁装置；M2停转后M1才能停转，需在M1的停止控制环节上加一个互锁装置，所以此电路如下：
图4-27
解
开关合向位置1后有
零输入响应为
4.5在图4-28所示电路中，设电容的初始电压为零，在t = 0时开关S闭合，试求此后的 (t)、 (t)。
图4-28
解已知 ，开关在 时合上，电路的响应是零状态响应，首先利用戴维南定理对电路进行化简
4.6如图4-29所示电路，开关S在位置a时电路处于稳定状态，在t = 0时开关S合向位置b，试求此后的 (t)、 (t)。
第七章
7.1N型半导体中的多子是带负电的自由电子载流子，P型半导体中的多子是带正电的空穴载流子，因此说N型半导体带负电，P型半导体带正电。上述说法对吗？为什么？
答：这种说法是错误的。因为，晶体在掺入杂质后，只是共价键上多出了电子或少了电子，从而获得了N型半导体或P型半导体，但整块晶体中既没有失电子也没有得电子，所以仍呈电中性。
解已知 ，开关合上后，利用戴维南定理对电路进行化简有
图4-31
已知 ，开关合上后，利用戴维南定理对电路进行化简有
4.9图4-32所示为一个继电器线圈。为防止断电时出现过电压，与其并联一放电电阻，已知 V, ，线圈电感 H， ,试求开关S断开时 (t)和线圈两端的电压 (t)、。设S断开前电路已处于稳定状态。
解
4.10电路如图4-33所示，在t = 0时开关S合上，试求零输入响应电流 (t)。
图4---33
解
4.11电路如图4-34所示，开关S在位置a时电路处于稳定状态，在t= 0时开关S合向位置b，试求此后的 (t)、 (t)。
图4-34
解
零输入响应为
零状态响应为
全响应为
4.12图4-35所示电路中，开关S合上前电路处于稳定状态，在t = 0时开关S合上，试用一阶电路的三要素法求 、 、 。
答：（a）图：两稳压管串联，总稳压值为14V，所以U0= 14V；
（b）图：两稳压管并联，输出电压按小值计，因此U0= 6V；
（c）图：两稳压管反向串联，U0= 8.7V；
（d）图：两稳压管反向并联，可认为DZ1截止不通，则U0= 0.7V。
7.6半导体二极管由一个PN结构成，三极管则由两个PN结构成，那么，能否将两个二极管背靠背地连接在一起构成一个三极管？如不能，说说为什么？
图4-25
解
对 点写结点电压方程有
将有关数据代入有
4.3图4-26所示电路已处于稳定状态，在t = 0时开关S闭合，试求初始值 (0+)、 (0+)、 (0+)、 （0+）、 (0+)。
图4-26
解
对结点 写KCL方程有
4.4如图4-27所示电路，在t = 0时开关S由位置1合向位置2，试求零输入响应 (t)。
7.2某人用测电位的方法测出晶体管三个管脚的对地电位分别为管脚①12V、管脚②3V、管脚③3.7V，试判断管子的类型以及各管脚所属电极。
答：管脚③和管脚②电压相差0.7V，显然一个硅管，是基极，一个是发射极，而管脚①比管脚②和③的电位都高，所以一定是一个NPN型硅管。再根据管子在放大时的原则可判断出管脚②是发射极，管脚③是基极，管脚①是集电极。
答：(1) M1先起动运行后M2才能起动；M2停止后才能停M1；
(2) M1能6.6下图为两台鼠笼式三相异步电动机同时起停和单独起停的单向运行控制电路。
(1)说明各文字符号所表示的元器件名称；(2)说明QS在电路中的作用；(3)简述同时起停的工作过程。
解主电路。与启动按钮并联。与另一控制电路串联。
6.4分析图示控制电路，当接通电源后其控制功能？
解按SB2，KM通电动作，按SB1，不能使KM断电恢复常态，除非切断电源。
6.5图示为电动机M1和M2的联锁控制电路。试说明M1和M2之间的联锁关系，并问电动机M1可否单独运行? M1过载后M2能否继续运行?
（3）
（4）
（5）
（6）
（7）
5.10Y205S-6型三相异步电动机的技术数据如下：
45KW 380V△联结
求：（1）额定转矩 ,起动转矩 ,最大转矩 ；（2）电源电压因故障降为 时，电机能否带额定负载运行？
解
（1）解题方法如上题， ， ，
（2）可以，T与定子每相绕组电压U2成正比
5.11Y132S-4型三相异步电动机的技术数据如下：
热继电器两相结构的，分别串接在任意两相即可。
6.2什么是欠压保护？用闸刀开关起动和停止电动机时有无零压保护？
解电源断电或电压严重下降时，电动机即自动从电源切除。无。
6.3说明接触器的三个主触头连接在电路的哪个部分？辅助常开触头起自锁作用时连接在电路哪里？辅助常闭触头起互锁作用时连接在电路哪个部分？其线圈呢？
图4-37
解
当开关打开后，对a点写结点电压方程有
4.15图4-38所示电路在开关S闭合前已处于稳定状态，已知L=1H，IS= 2mA，R1= R2= 20kΩ，US= 10V，在t = 0时开关S闭合，试用一阶电路的三要素法求 。
图4--38
解
第五章
5.1已知环形铁芯线圈平均直径为 ，铁芯材料为铸钢，磁路有一气隙长为 ，若线圈中电流为 ，问要获得 的磁感应强度，线圈匝数应为多少？
解（1）求 和
（2）求
（3）求 和
5.6一台单相变压器， ， ， 。在 时开路和短路试验数据如下。
试验名称
电压/kV
电流/A
功率/kW
备注
开路试验
短路试验
11
9.24
45.5
157.5
47
129
电压加在低压侧
电压加在高压侧
试求：
（1）折算到高压侧时，激磁阻抗和等效漏阻抗的值；
（2）已知 ，设 ，画出T型等效电路。
5.5KW 380V△联结
求：（1）额定转矩 ,起动转矩 ,最大转矩 ；（2）额定转差率 ；（3）额定电流 ，起动电流 。
解
解题方法如题5.9。
（1） ， ， ；
（2）4%；
（3） ， 。
5.12Y180L-4型三相异步电动机的技术数据如下：
30KW 380V△联结
求：（1）星---三角换接起动时的起动电流，起动转矩。
解最大转矩下降，起动转矩下降，起动电流上升。
5.14若题5.9中电动机运行时电网电压突然降至额定电压的60%，此时电动机能否拖动负载？会产生什么后果？
解不能，会产生堵转现象。
第六章
6.1为什么热继电器不能作短路保护？为什么在三相主电路中只用两个（当然用三个也可以）热元件就可以保护电动机？
解因为热惯性。短路事故发生时，要求电路立即断开，热继电器不能立即动作。