《电工学》作业答案第二章
电工学概论习题答案_第二章
2-1. 列出以下节点的电流方程式，并求出x I 。
解：(a) 由KCL 得：1234()()()0x I I I I I +-+-+-+= ∴2341x I I I I I =++-;(b) 由KCL 得：39(5)()0x I ++-+-= ∴7x I A =(c) 由KCL 之推广得:69()0x I ++-= ∴15x I A =(d) 由KCL 得：1(2)(3)40x I +-++-+= ∴0x I =2-2. 列出以下回路的电压方程式，并标出回路循环方向，求出U 。
解：(a) 回路循环方向与I 方向相同，由KVL 得：U+(2S U -)+I R ⋅=0 ∴U = 2S U -I R ⋅(b) 回路循环方向与3I 、4I 方向相同，由KVL 得：44I R ⋅+33I R ⋅+(U -)=0 ∴U = 44I R ⋅+33I R ⋅(c) 回路循环方向为逆时针方向，由KVL 得：U+(9-)+7=0 ∴U = 2V(d) 设回路电流大小为I ，方向为逆时针方向，由KVL 得：2S U +I ⋅4+I ⋅6+(1S U -)+I ⋅3+I ⋅7=0 ∴I = 0.3A因此，U=2S U +I ⋅4 =2-3. 求出下列电路中的电流I 。
解：(a) 由KCL ，流过2Ω电阻的电流大小为(9+I)，对2Ω电阻与10V 电压源构成的回路，由KVL ，得：(9)I +⋅2+(10-) =0, 因此，I ＝－4A ；(b) (2)I -⋅3+6＝0； ∴I = 4A;(c) 流过3Ω电阻的电流 1I ＝93÷＝3A流过6Ω电阻的电流 2I ＝(6+9) ÷6＝2.5 A(d) 由KCL ，I + 3-3＝0 ∴I =0;2-4. 求出下列电路中的电压U 。
解：(a) (U/10 + U/10) ⨯5 + U = (4-U/10-U/10) ⨯10 ∴U=10V ；(b) 10⨯2 + 10 + U ＝0 ∴U=－30V(c) 1I =10⨯(64)(46)(64)++++=5A; 2I =10⨯(46)(46)(64)++++=5A; 4⨯1I + U + 6⨯(－2I )=0; ∴U = 10V(d) U + 18⨯393+－=0; ∴U = 02-5. 有50个彩色白炽灯接在24V 的交流电源上，每个白炽灯为60W ，求每个白炽灯的电流及总电流，另外消耗的总功率为多少 答：每个白炽灯上消耗的功率为2U P UI R==，而U ＝24V ，P ＝60W ， 因此每个白炽灯的电流为P I U =＝2.5A ，总电流为I 总＝I ⨯ 50＝125A 消耗的总功率为P 总＝P ⨯ 50＝3000W2-6. 在220V 单相交流电源上，接有两台电阻热水器，一台为，一台为3kW ，分别求这两台电热器的电阻。
《电工学》课后习题答案(第六版,上册,秦曾煌主编)2
基础课程教学资料第二章习题2-1 图2-1所示的电路中，U S=1V，R1=1Ω，I S=2A.，电阻R消耗的功率为2W。
试求R的阻值。
2-2 试用支路电流法求图2-2所示网络中通过电阻R3支路的电流I3及理想电流源两端的电压U。
图中I S=2A，U S=2V，R1=3Ω，R2=R3=2Ω。
2-3 试用叠加原理重解题2-2.2-4再用戴维宁定理求题2-2中I3。
2-5 图2-3所示电路中,已知U S1=6V，R1=2Ω，I S=5A，U S2=5V，R2=1Ω，求电流I。
2-6 图2-4所示电路中，U S1=30V，U S2=10V，U S3=20V，R1=5kΩ，R2=2kΩ，R3=10kΩ，I S=5mA。
求开关S在位置1和位置2两种情况下，电流I分别为多少？2-7 图2-5所示电路中，已知U AB=0，试用叠加原理求U S的值。
2-8 电路如图2-6所示，试用叠加原理求电流I。
2-9 电路如图2-7所示，试用叠加原理求电阻R4上电压U的表达式。
2-10电路如图2-8所示,已知R1=Ω，R2=R3=2Ω，U S=1V，欲使I=0，试用叠加原理确定电流源I S的值。
2-11 画出图2-9所示电路的戴维宁等效电路。
2-12 图2-10所示的电路接线性负载时，U 的最大值和I的最大值分别是多少？2-13 电路如图2-11所示，假定电压表的内阻无穷大，电流表的内阻为零。
当开关S处于位置1时，电压表的读数为10V，当S处于位置2时，电流表的读数为5mA。
试问当S处于位置3SHI 4，电压表和电流表的读数各为多少？2-14 图2-12所示电路中，各电源的大小和方向均未知，只知每个电阻均为6Ω，又知当R=6Ω时，电流I=5A。
今欲使R支路电流I=3A，则R应该多大？2-15 图2-13所示电路中，N为线性有源二端网络，测得AB之间电压为9V，见图（a）；若连接如图（b）所示，可测得电流I=1A。
现连接如图（c）所示形式，问电流I为多少？2-16 电路如图2-14所示，已知R1=5Ω时获得的功率最大，试问电阻R是多大？本章小结1、支路电流法是分析和计算电路的基本方法，适用于任何电路。
电工学第2章习题答案
解 选取C为研究对象 1、如图所示，由平衡方程得 ∑Fx=0 FAC Cos30o－FBCCos30o=0 ∑Fy=0 FAC Sin30o－F＋FBCSin30o =0 解得 FAC =FBC=F
2、许用应力为 杆AC的承载极限：
F1 σ A C A A C 1 6 0 1 0 2 1 2 .7 4 1 0
解b 使用截面法，沿截面1-1将杆分 成两段，取出右段并画出受力图（b） 用FN1表示左段对右段的作用， 由平衡方程∑Fx=0，得FN1 =F（拉）
同理，可以计算横截面2-2上的轴 力FN2，由截面2-2右段图（c）的平 衡方程Fx=0 ∑，得FN2= F（压）
同理，可以计算横截面3-3上的轴力 FN3，由截面3-3左段图（d）的平衡 方程∑Fx=0，得FN3=F（拉）
3 3
σp
1
5 10 2 d
σ p 200 M P a
得
d 9mm
综上可知
d 14m m
2- 8 如图2-41所示，齿轮与轴用平键连 接，已知轴直径d=70mm，键的尺寸 b h 20m m 12m m 100m m ，传递的力偶矩 M 2 K N m ；键材料的许用应力 τ
6 4
4 0 6 .7 8 K N
杆BC的承载极限：
F2 σ
BC
A B C 1 0 0 1 0 3 5 .5 8 1 0
6
4
3 5 5 .8 K N
由
得
FA C FB C F 3 5 5 .8 K N
F 3 5 5 .8 K N
2-6 图2-39所示结构中梁AB的变形及重量 可忽略不计。杆1为钢制圆杆，直径 d1=20mm，E1=200GPa；杆2为铜制圆杆， 直径d2=25mm，E2=100GPa。试问：(1)载 荷F加在何处，才能使梁AB受力后仍保持 水平? (2)若此时F=30kN，求两拉杆内横 截面上的正应力。
电工学第2章习题答案
5.0 9 5 5 10
5
0 .6 3 7 10
5
5.7 3 10 （ m ）
5
4、计算结果表明，左段伸长5.0955x 10-5m， 右段伸长0.637x 10-5m，全杆伸长5.73 x10-5m。
2-3 图2-36所示三角形支架，杆AB及BC都是 圆截面的。杆AB直径d1＝20mm，杆BC直径 d2＝40mm，两杆材料均为Q235钢。设重物的 重量G＝20kN。问此支架是否安全。
解 选取B为研究对象 1、如图所示，由平衡方程得 ∑Fx=0 G－FBCSin30o=0 ∑Fy=0 FAB－FBCCos30o=0
解得 FBC=G
FA B 3G
2、正应力为
AB
FA B A AB 3 20 10
3
4
110.3M P a [ ] l60 M P a
2
18 2 10 π d
2
3
τ
60M Pa
得 d 14m m 挤压应力 σ p A t d 8 1 0 3 d σ p 2 0 0 M P a 2 1
1
p
p
18 10
3
得 d 1 1m m
挤压应力
p 2A 1 p t2 2 d 18 10
3 3
σp
1
5 10 2 d
σ p 200 M P a
得
d 9mm
综上可知
d 14m m
2- 8 如图2-41所示，齿轮与轴用平键连 接，已知轴直径d=70mm，键的尺寸 b h 20m m 12m m 100m m ，传递的力偶矩 M 2 K N m ；键材料的许用应力 τ
电工学(2)2
电工学第二章作业答案：2.1.8 在图2.15所示电路中，试求等效电阻ab R 和电流I 。
已知ab U 为16V 。
解：由电路图可知：Ω=++++=212//}12//]12//)11{[(ab R据欧姆定律有：A R U I ab ab 82160=== 由电路串并联规律及电路分流原理可知： A I I 12121210=⨯⨯⨯=2.7.8用戴维宁定理和诺顿定理分别计算图2.42所示的桥式电路中的电阻1R 上的电流。
解：1.戴维宁定理：求开路电压： AB U ，等效电阻：0R求等效电动势： AB U据基尔霍夫电压方程有：220AB U I R U +-=求等效电阻：02R R =由上可知，图2.42电路可等效视为一个2V 的电压源与0R 、1R 串联的电路， 所以，A R R E I 132942101=+=+= 2.诺顿定理（等效电路略）：短路电流AB I ，等效电阻如上方法一：基尔霍夫定理：2342433440AB s s I I I I I I I I II R I R U +=⎧⎪=+⎪⎨+=⎪⎪+-=⎩方法二：叠加原理求解当电压源单独作用时，电流源视为开路：'34234234//()AB R R U I R R R R R R +=⋅+++=2.5A 当电流源单独作用时，电压源视为短路：''2AB s I I A =-=-'''0.5AB AB AB I I I A =+=其它各题具体解答方法请参考本题，注意画出戴维南诺顿定理对应的求解开路电压和短路电流的电路图，采用叠加原理时，请画出每一个电源单独作用时的电路图，任然是先列方程后运算2.7.9在图2.43中，（1）试求电流I ；（2）计算理想电压源和理想电流源的功率，并说明是取用的还是发出的功率。
解：（1）应用叠加原理求解， 电压源单独作用时：A I 132501=+=电流源单独作用时：A I 3323502=+⨯= 两电流方向相反，所以A I I 2101020=-=(2)对于电压源由电流图可知流经4Ω电阻的电流为：A I 25.1451== 据基尔霍夫电流方程有：A I I I V 75.001=-=且V I 与U 方向相反，所以：W U I P V V 75.3575.0-=⨯-=-=由此可知0<V P ,所以电压源是取用功率对于电流源取外部大回路，据基尔霍夫电压方程有：V U I I U A A 19220=++=且A U 与A I 方向相同，所以：W U I P A A A 95==由此可知0>A P ,所以电压源是发出功率2.7.10解法同于2.7.8，略2.7.11电路如图2.45所示，当Ω=4R 时，A I 2=。
第二章习题及答案
电工学第二章习题一、填空题1． 两个均为40F μ的电容串联后总电容为 80 F μ，它们并联后的总电容为 20F μ。
2. 表征正弦交流电振荡幅度的量是它的 最大值 ；表征正弦交流电随时间变化快慢程度的量是 角频率ω ；表征正弦交流电起始位置时的量称为它的 初相 。
三者称为正弦量的 三要素 。
3. 电阻元件上任一瞬间的电压电流关系可表示为 u = iR ；电感元件上任一瞬间的电压电流关系可以表示为dtdiLu =L ；电容元件上任一瞬间的电压电流关系可以表示为dtduCi =C 。
由上述三个关系式可得， 电阻 元件为即时元件； 电感 和 电容 元件为动态元件。
4. 在RLC 串联电路中，已知电流为5A ，电阻为30Ω，感抗为40Ω，容抗为80Ω，那么电路的阻抗为 50Ω ，该电路为 容 性电路。
电路中吸收的有功功率为 750W ，吸收的无功功率又为 1000var 。
二、选择题1. 某正弦电压有效值为380V ，频率为50Hz ，计时始数值等于380V ，其瞬时值表达式为（ B ）A 、t u 314sin 380=V ；B 、)45314sin(537︒+=t u V ；C 、)90314sin(380︒+=t u V 。
2. 一个电热器，接在10V 的直流电源上，产生的功率为P 。
把它改接在正弦交流电源上，使其产生的功率为P/2，则正弦交流电源电压的最大值为（D ） A 、； B 、5V ； C 、14V ； D 、10V 。
3. 提高供电电路的功率因数，下列说法正确的是（ D ）A 、减少了用电设备中无用的无功功率；B 、减少了用电设备的有功功率，提高了电源设备的容量；C 、可以节省电能；D 、可提高电源设备的利用率并减小输电线路中的功率损耗。
4. 已知)90314sin(101︒+=t i A ，︒+=30628sin(102t i ）A ，则（ C ）A 、i1超前i260°；B 、i1滞后i260°；C 、相位差无法判断。
电工学电工技术课后答案第二章
电工学电工技术(艾永乐)课后答案第二章(总26页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第二章 电阻电路的分析本章的主要任务是学习电阻电路的分析计算方法，并运用这些方法分析计算各种电阻电路中的电流、电压和功率。
本章基本要求1． 正确理解等效电路的概念，并利用等效变换化简电路。
2． 掌握电阻串、并联等效变换、电源的等效变换。
3． 电阻电路的分压公式和分流公式的应用。
4． 运用支路电流法和结点电压法分析计算电路。
5． 运用叠加定理分析计算电路。
6． 熟练应用戴维宁定理分析计算电路。
7． 应用戴维宁定理求解电路中负载电阻获得的最大功率。
8． 学会含有受控源电路的分析计算。
9． 了解非线性电阻电路的分析方法。
本章习题解析2-1 求习题2-1所示电路的等效电阻，并求电流I 5。
ΩaΩ题解2-1图题2-1图解：电路可等效为题解2-1图 由题解2-1图，应用串并联等效变换得5.1)6//)12(2//2//(3ab =++=R Ω由分流公式3136********=⋅+++⋅+=ab R I A 2-2 题2-2图所示的为变阻器调节分压电路。
50=L R Ω，电源电压220=U V ，中间环节是变阻器。
变阻器的规格是100Ω3A 。
今把它平分为4段，在图上用a 、b 、c 、d 、e 等点标出。
试求滑动触点分别在a 、b 、c 、d 四点是，负载和变阻器所通过的电流及负载电压，并就流过变阻器的电流与其额定电流比较来说明使用时的安全问题。
L解：1）a 点： 0L =U 0L =I 2.2100220ea ea ===R U I A 2) c 点：75eq =R Ω 93.275220eq ec ===R U I A 47.121ec L ==I I A 5.73L =U V3) d 点：55eq =R Ω 455220eq ed ===R U I A 4.2L =I A 6.1da =I A 120L =U V4) e 点： 2.2100220ea ea ===R U I A 4.450220L ==I A 220L =U V 2-3 试求习题2-3ab 之间的输入电阻。
电工学-第二章习题答案
第二章 电路的分析方法2.1.1 在图2.01的电路中，V 6=E ，Ω=61R ，Ω=32R ，Ω=43R ，Ω=34R ，Ω=15R 。
试求3I 和4I 。
4I ↓图2.01解：图2.01电路可依次等效为图（a ）和图（b ）。
R 3R 1R(b)Ω=+×=+×=23636414114R R R R R Ω=+++×=+++×=2243)24(3)(14321432R R R R R R R A 22165=+=+=R R E IA 322363)(214323=×+=++=I R R R R IA 943263631414−=×+−=+−=I R R R I2.3.3 计算图2.12中的电流3I 。
Ω=1R A2S =图2.12解：根据电压源与电流源的等效变换，图2.12所示电路可依次等效为图（a ）和图（b ），由图（b ）可求得A 2.15.023=+=I由图（a ）可求得：A 6.02.121213=×==I IΩ=1R V22=Ω=14R(b)Ω=12R2.6.1 在图2.19中，（1）当将开关S 合在a 点时，求电流1I ，2I 和3I ；（2）当将开关S 合在b 点时，利用（1）的结果，用叠加定理计算电流321,I I I 和 。
I图2.19I (a)I (b)解：（1）当将开关S 合在a 点时，图2.19所示电路即为图（a ），用支路电流法可得：=+=+=+12042130423231321I I I I I I I 解得：===A 25A 10A 15321I I I(2)开关S 合在b 点时，利用叠加原理图2.19所示电路可等效为图（a ）和图（b ），其中图（a ）电路中130V 和120V 两个电压源共同作用时所产生的电流已在（1）中求得，即：A 151=,I A 102=,I A 253=,I由图3（b ）可求得：A 642422202=+×+=,,I A 464241−=×+−=,,IA26422=×+=则：A 11415111=−=+=,,,I I IA 16610,222=+=+=,,I I IA 27225333=+=+=,,,I I I2.6.2 电路如图2.20（a ）所示，V 10ab ,,V 124321=====U R R R R E 。
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《电工学》作业答案第二章 2-9
解：变换过程如图所示，解得I 4 = 2A 。
2-10
解：对结点a 列KCL 方程
1230I I I
对左、右边的网孔列KVL 方程
1122S1S20R I R I U U 2233S2S30R I R I U U
将数据代入上述方程，联立求解方程组
123122
30
124243204432120
I I I I I I I
解得1231A 5A 6A I I I ，， 2-11
解：对结点a 和b 列KCL 方程
13S1S223S2S300
I I I I I I I I
对回路abca 列KVL 方程
22S 11330R I U R I R I
将数据代入上述方程，联立求解方程组
1323213
620230
22420I I I I I I I
解得1232A 1A 2A I I I ，，
2-12 解：根据两个结点电路中结点电压方程的一般形式得
S1S2S3123a 12312612346V 6V 111111346
U U U R R R U R R R 电流I 3可用欧姆定律求得
a S333612
A 3A 6
U U I R
2-14
解：
(a)电路图； (b)电压源U S 单独作用的电路； (c)电流源I S 单独作用的电路
电压源U S1单独作用时，将U S2短路，电路如 (b)所示
S11231233212323
12318
A 3.6A 63
3633
3.6A 1.2A 636
3.6A 2.4A
63
U I R R R R R R I I R R R I I R R
电压源U S2单独作用时，将U S1短路，电路如图 (c)所示
S22
132133121313
21315
A 2A 33
6233
2A 1A
333
2A 1A
33
U I R R R R R R I I R R R I I R R
U S 和I S 共同作用时
11122
233
3 3.61A 2.6A 1.22A 0.8A 2.41A 3.4A I I I I I I I I I 2-16解：
(a)I S1单独作用的电路； (b)I S2单独作用的电路； (c)U S 单独作用的电路
电流源I S1单独作用时，电路如 (a)所示
2S1233
3A 1.8A 32
R I I R R
电流源I S2单独作用时，电路如 (b)所示
3S2232
5A 2A 32
R I I R R
电压源U S2单独作用时，电路如 (c)所示
S 2315
A 3A 32
U I R R
I S1、I S1和U S 共同作用时
1.823A 6.8A I I I I
2-19 解：
(a) 求开路电压的电路； (b)求除源电阻的电路； (c) 戴维南等效电路
求开路电压的等效电路如 (a)所示。
OC 2S13S22532V 16V U R I R I
求除源后等效电阻的电路如 (b)所示。
023235R R R
戴维宁定理等效电路如 (c)所示，电阻R 3中的电流为
eS S OC S 0404166
A 2.2A 55
U U U U I R R R R
2-20 解：
(a) 求开路电压的电路； (b)求除源电阻的电路； (c) 戴维南等效电路
求开路电压的等效电路如 (a)所示。
32
OC ac cd db S1S2
1234
01263624V 11V
41263R R U U U U U U R R R R
求除源后等效电阻的电路如 (b)所示。
3412061234412
633841263R R R R R R R R R R
戴维宁定理等效电路如 (c)所示，电阻R 5中的电流为
eS OC 050511
A 1.1A 82
U U I R R R R。