第一章电路的基本概念和基本定律习题详解

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1《电路的基本概念及基本定律》指导与解答.

1《电路的基本概念及基本定律》指导与解答.

号确定的依据。对方程求解的结果,若电压、电流得正值,说明标定的 电压、电流参考方向与电压、电流的实际方向相符;若方程求解的结果 是负值,则说明假定的参考方向与实际方向相反。
电路分析和计算中,参考方向的概念十分重要,如果在计算电路时 不标示电压、电流的参考方向,显然,方程式中各量的正、负就无法确 定。本章强调了电路响应的“参考方向”在电路分析中的重要性。
W 元件发出负功率,实际上是吸收功率,因此图1.1(b)中元件实际上
是一个负载。 (3)电压、电位、电动势有何异同? 解析:电压、电位和电动势三者定义式的表达形式相同,因此它们
的单位相同,都是伏特【V】;电压和电位是反映电场力作功能力的物 理量,电动势则是反映电源力作功能力的物理量;电压和电位既可以存 在于电源外部,还可以存在于电源两端,而电动势只存在于电源内部; 电压的大小仅取决于电路中两点电位的差值,因此是绝对的量,其方向 由电位高的一点指向电位低的一点,因此也常把电压称为电压降;电位 只有高、低、正、负之分,没有方向而言,其高、低、正、负均相对于 电路中的参考点,因此电位是相对的量;电动势的方向由电源负极指向 电源正极。
2、检验学习结果解析 (1)电路由哪几部分组成,各部分的作用是什么? 解析:电路一般由电源、负载和中间环节三大部分组成。电源是电 路中提供电能的装置,其作用是将其它形式的能量转换成电能;负载是 电路中接收电能的装置,其作用是将电能转换成其它形式的能量;中间 环节包括连接导线、开关及控制保护设备及测量机构,它们是电源和负 载之间不可缺少的连接和控制部件,起着传输和分配能量、控制和保护 电气设备的作用。 (2)试述电路的分类及功能。 解析:工程应用中的实际电路,按照功能的不同可概括为两大类: ①电力系统中的电路:特点是大功率、大电流。其主要功能是对发电厂 发出的电能进行传输、分配和转换。②电子技术中的电路:特点是小功 率、小电流。其主要功能是实现对电信号的传递、变换、储存和处理。 (3)何谓理想电路元件?如何理解“理想”二字在实际电路中的含

电工电子技术1-4章习题题

电工电子技术1-4章习题题
uC (0 ) uC (0 ) US 12 V
uC () US R2 8 V R1 R2
( R1 / / R2 R3 )C 0.02 s
uc (t ) uc () [uc (0 ) uc ()]et / 8 4e50t
i1 (t ) 4 2 50 t e A 3 3
计算I、 US 、R。
12A R 9A 12Ω 6A 3Ω 18A 15A 3A 1Ω I =6A
12×3V-9R-15×1V=0 R=7/3Ω -US- 12×3V- 18×3V=0 US=-90V
《电工电子技术》1-4章复习指导
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第二章 电路的分析方法
已知:R1=25Ω,R4=30Ω, R5=15Ω, R7=70Ω,R8=35Ω,R9=17.5Ω。 求Rab。
《电工电子技术》 1-4章复习指导
黄诗浩 信息科学与工程学院
《电工电子技术》1-4章复习指导
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第一章 电路的基本概念和基本定律
电路图如图1所示,试写出电路中Uab 和电流I 的关系。
解: Uab =-US -IR
解: Uab =US +IR
《电工电子技术》1-4章复习指导
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第一章 电路的基本概念和基本定律
R4
a
R1
R8
R7
R9
R5
b
R7=10+20+10x20/5=70Ω R8=5+20+5x20/10=35Ω R9=10+5+10x5/20=17.5Ω Rab=25+R8||(30||R7+15||R9)=36.25 Ω
《电工电子技术》1-4章复习指导
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电路基础第1章习题解答.docx

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第一章 电路的基本概念和基本定律习题解答1-1 题 1-1 图所示电路,求各段电路的电压U ab 及各元件的功率,并说明元件是消耗功率还是对外提供功率2Ab 1Ab a-8Aba- a+6V+-8V-+-10V -(a)(b)(c)-2Aba-1Aa-2Aa+ -b-+ b--6V+-8V 16V (d)(e)(f)题 1-1 图解 根据功率计算公式及题给条件,得( a ) U =6V, P =6×2= 12W消耗功率ab( b ) U ab =-8V , P =1×(-8)=-8W 提供功率( c ) U ab =-10V, P =-(-8) (-10)=-80W提供功率( d ) U =-8V, P =-(-2)(-8)=-16W提供功率ab( e ) ab =-(-6)=6V,=-(-1)(-6)=-6W提供功率UP( f ) U ab =-16V, P =(-2)16=-32W提供功率1-2 在题 1-2 图所示各元件中, 已知:元件 A 吸收 66W 功率,元件 B 发出 25W 功率; 元件 C 吸收负 68W 功率,求 i 、 u 和 i 。

ABCi A-5Ai CA--B++C-+u B-4V6V题 1-2 图解 根据题意,对元件A ,有A=6 A =66,i A==11APi对元件 B ,有B=-5 B =-25,B==5VP uu对元件 C ,有P C =-4 i C =-68, i C ==17A1-3 题 1-3 图所示电路中, 5 个元件代表电源或负载。

通过实验测量得知: I 1=-2A ,I 2=3A , I 3=5A , U =70V ,U =-45V , U =30V , U =-40V , U =-15V 。

1 2 3 45(1)试指出各电流的实际方向和各电压的实际极性 (2)判断那些元件是电源;那些元件是负载(3)计算各元件的功率,验证功率平衡U 4U 5I 1+-4+-I3-+5+-I 2++++-+U1 1U 33U2 2----+ -题1-3 图解( 1)图中虚线箭头为各支路电流的实际方向。

电路习题与答案解析~电路原理习题答案解析

电路习题与答案解析~电路原理习题答案解析

第一章 电路的基本概念和基本定律1.1指出图(a )、(b )两电路各有几个节点?几条支路?几个回路?几个网孔?(a) (b) 习题1.1电路解:(a )节点数:2;支路数:4;回路数:4;网孔数:3。

(b )节点数:3;支路数:5;回路数:6;网孔数:3。

1.2标出图示电路中,电流、电动势和电压的实际方向,并判断A 、B 、C 三点电位的高低。

解:电流、电动势和电压的实际方向如图所示:A 、B 、C 三点电位的比较:C B A V V V >>1.3如图所示电路,根据以下各种情况,判断A 、C 两点电位的高低。

解:(1)C A V V > (2)C A V V > (3)无法判断1.4有人说,“电路中,没有电压的地方就没有电流,没有电流的地方也就没有电压”。

这句话对吗?为什么?解:不对。

因为电压为零时电路相当于短路状态,可以有短路电流;电流为零时电路相当于开路状态,可以有开路电压,1.5求图示电路中,A 点的电位。

(a ) (b ) 习题1.5电路解:(a )等效电路如下图所示:(b )等效电路如下图所示:1.6如图所示电路,求开关闭合前、后,AB U 和CD U 的大小。

1.7求图示电路中,开关闭合前、后A 点的电位。

解:开关闭合时,等效电路如图所示:开关打开时,等效电路如图所示:1.8如图所示电路,求开关闭合前及闭合后的AB U 、电流1I 、2I 和3I 的大小。

1.9如图所示电路,电流和电压参考方向如图所示。

求下列各种情况下的功率,并说明功率的流向。

(1)V 100A,2==u i ,(2)V 120A,5=-=u i , (3)V 80A,3-==u i ,(4)V 60A,10-=-=u i解:(1)A :)(200提供功率W ui p -=-=; B :)(200吸收功率W ui p == (2)A :)(600吸收功率W ui p =-=; B :)(600提供功率W ui p -== (3)A :)(240吸收功率W ui p =-=; B :)(240提供功率W ui p -== (4)A :)(600提供功率W ui p -=-=; B :)(600吸收功率W ui p ==1.10一盏220V/40W 的日光灯,每天点亮5小时,问每月(按30天计算)消耗多少度电?若每度电费为0.45元,问每月需付电费多少元? 解:(度)630510403=⨯⨯⨯=-W ;每月需要的费用:(元)7.245.06=⨯1.11求如图所示电路中,A 、B 、C 、D 元件的功率。

电工技术第一章 电路的基本概念和基本定律习题解答

电工技术第一章 电路的基本概念和基本定律习题解答
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=20 I 1 +6 I 2 2 +20 I 3 =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:⑴ I N
1-3 一只 110V、8W 的指示灯,现在要接在 220V 的电源上,问要串多大阻值的
8
电阻?该电阻的瓦数为多大? 解:若串联一个电阻 R 后,指示灯仍工作在额定状态,电阻 R 应分去 110V 的电 压,所以阻值 R
110 2 1512.5 8
110 2 该电阻的瓦数 PR 8W R
(b)
1-7 某照明电路中已知电源的电动势 E=220V,内阻 R=0.2Ω,线路电阻 Rl=0.3× 2Ω,负载为一只额定值为 220V、100W 的白炽灯,试求: ⑴电源端电压及电灯的实际工作电压、功率及电源总电流; ⑵若将电灯两端再并联接上一只额定值为 220V、2kW 的电阻炉时,求此时的电 源端电压及电灯的实际工作电压、功率及电源总电流; ⑶负载总功率 P。当负载增大时,总的负载电阻、线路中电流、负载功率、电源 端及负载端的电压如何变化? 解:⑴白炽灯电阻 电路中的电流 电源端电压 电灯的实际工作电压 电灯的实际功率 ⑵电阻炉的阻值 电路中的电流 电源端电压 电灯的实际工作电压 电灯的实际功率

电工学电工技术(艾永乐)课后答案第一章

电工学电工技术(艾永乐)课后答案第一章

1 第1章电路的基本概念和基本定律本章的主要任务是学习电路的基本概念、基本物理量和基本定律,为掌握电路的分析计算方法奠定必要的基础。

本章基本要求(1)正确理解理想电路元件、电路模型的概念;(2)正确理解电流、电压的参考方向的概念,并掌握电流、电压参考方向的使用;(3)计算元件或电路的功率,并判别元件或电路是吸收功率还是发出功率;(4)掌握理想元件的电压与电流关系式;(5)掌握基尔霍夫定律(KCL 和KVL )的应用;(6)了解四种类型的受控源,理解电气器件设备的额定值。

本章习题解析1-1 试求题图1-1所示电路中的电压U ab 和U ba 。

解:(a)电压U 的参考方向如图所示,已知U =10V ,故有10==U U ab V 10-=-=-=U U U ab ba V (b)直流电压源的电压参考方向如图所示,故有5=ab U V 5-=-=ab ba U U V 1-2题图1-2所示电路中,已知各元件发出的功率分别为2501-=P W ,1252=P W ,1003-=P W 。

求各元件上的电压U 1、U 2及U 3。

题图1-1 解:解: V U W U P 50 2505 111=\-=´-= V U W U P 25 1255 222-=\=´-= V U W U P 20 1005 333-=\-=´=1-3题图1-3所示电路,求各段电路的电压U ab 及各元件的功率,并说明元件是消耗功率还是对外提供功率?消耗功率还是对外提供功率?解:解: 根据功率计算公式及题给条件,得根据功率计算公式及题给条件,得(a )U ab =6V , P =6×=6×2= 12W 2= 12W 消耗功率消耗功率消耗功率 (b )U ab =-8V ,P =1×=1×((-8)=-8W 提供功率提供功率提供功率 (c )U ab =-10V , P =-(-8)´(-10)=-80W 提供功率提供功率提供功率 (d )U ab =-8V , P =-(-2)´(-8)=-16W 提供功率提供功率提供功率 (e )U ab =-(-6)=6V , P =-(-1)´(-6)=-6W 提供功率提供功率提供功率 (f )U ab =-16V , P =(-2)´16=-32W 提供功率提供功率提供功率1-4 将额定电压为U 0、额定功率为P 0的电热丝(可看作线性电阻)切成32长,然后加上电压U ,问此时电热丝消耗的功率P 为多少?为多少? 解:解: 由题意可知,电热丝的原电阻为由题意可知,电热丝的原电阻为R 0=20P U+ + + - - -U 1U 2U 3 5A (a) (b) (d) (e) (f) a 6V - + b 2A a -8V - + b 1A a -10V - + b -8A (c)a -8V - +b -2A a16V - + b -2A a -6V- + b -1A 题图1-2 题图1-3 切成32长时的电阻为长时的电阻为 R =32R 0此时电热丝消耗的功率为此时电热丝消耗的功率为P =R U 2=0232R U =230202P U U =2320)(U U P0 1-5 题图1-5所示,图(a )中电容过的电流i 的波形如图(b )所示,已知V 1)0(=u ,试求t =1s 、t =3s 和t =5s 时电容电压u 。

电工学-第一章 电路的基本概念与基本定律习题解答

电工学-第一章 电路的基本概念与基本定律习题解答

第一章 电路的基本概念与基本定律(B基本题)1.5.8在图1.09所示的各段电路中,已知U ab=10V,E=5V,R=5Ω,试求I的表达式及其数值。

解:AREUI ab35510=+=+=AREUI ab15510=−=−=解:AREUI ab35510−=+−=+−=AREUI ab15510−=−−=−−=解:AREEUI ab1535521032=×−×+=−+=1.5.9在图1.10中,五个元器件代表电源或负载。

电流和电压的参考方向如图所示,今通过实验测量得知:I1=-4A、I2=6A、I3=10A,U1=140V、U2=-90V、U3=60V、U4=-80V、U5=30VU U3U45123I−++−++⑴试标出各电流的实际方向和各电压的实际极性(可另画一图);⑵判断哪些元器件是电源,哪些是负载;⑶计算各元器件的功率,电源发出的功率和负载取用的功率是否平衡?解:⑴电流的实际方向和各电压的实际极性如下图所示:−+−+−+−+⑵图中元件1、2是电源,3、4、5是负载;⑶计算各元器件的功率,电源发出的功率和负载取用的功率是否平衡?WP56041401=×=、WP5406902=×=W P 60010603=×=、W P 3204804=×=、W P 1806305=×=; 54321P P P P P ++=+功率平衡。

1.6.5计算图1.19所示电路中的电流I 1、I 2、I 3、I 4和电压U 。

+−I4IU+−1U +−2U +−3U解:V U 62.0301=×=;A I 1.06064==;A I 3.01.02.03=+=;V U 33.0102=×=;A I 6.015)63(2=+=;A I 9.06.03.01=+=V U 819.0903=×=V U U U U 908136321=++=++=1.7.8在图1.26所示电路中,已知U 1=12V 、U 2=-12V ,R 1=2k Ω、R 2=4k Ω、R 3=1k Ω、R 4=4k Ω、R 5=2k Ω。

01 第1章 电路的基本概念和基本定律 学习指导及习题解答

01 第1章 电路的基本概念和基本定律 学习指导及习题解答

表示。电力中任意两
=

Va

(5)习惯上规定,电压的真实方向是由高电位点指向低电位点。即电压降的方向。 在 电路分析中,电压的真实发现法为未知。为了分析计算的方便,像电流一样,先任意 假定参考方向,在电路图中标出。标示的方法可以“+”号表示高电位点, “—”号表示低 电位点,或用箭头符号表示,箭矢方向是由高电位点指向低电位点。在表达式用双下标表 示时,如
U ab
= dw
dq
, 式中 w 就是电场力推动正电荷 q 从 a 点到 b 点所做的功。 电压的单位
是伏特(V) 。u 表示任意的电压。对于支流电压一般用 U 表示,也可以用 u 表示。 (3)如果电场力做功为正值,单位正电荷失去能量, 做负功为负值,单位正电荷获得能量,
U ab U ab
称为电压降;如果电场力
i 0
理解和应用这一定律时,应明确和注意以下几点:
(1) 所谓通过节点支路电流的代数和等于零,就是任意假定各支路电流的参考方 向后,每一电流都是一代数量,在列节点 KCL 方程时,可以规定从支路流入节点的电 流为正,流出节点的电流为负(也可以作相反的规定) ,于是,流入节点的电流必然等 于流出节点的电流,即通过节点各支路电流的代数和等于零。这是电荷守恒原理必然 的结果。否则,就意味着节点是有电荷堆积或消失,那就违背电荷守恒的原理了。 (2) 基尔霍夫电流定律与电路中各元件的性质无关。这是因为 KCL 是电荷守恒原 理,也就是电流连续性原理的结果,故与元件性质无关。 (3) 基尔霍夫电流定律仅适用于集总电路分析的一个基本定律。 (4) 基尔霍夫电流定律,不仅使用于电路中任何一个节点,而且也可以推广应用 于包围部分电路的任何一个假想的封闭面,该封闭面称为广义节点。故 KCL 的推广应用 是:任一瞬间通过集总电路的广义节点,即封闭面电流的代数和等于零。 3. 基尔霍夫电压定律(KVL) 基尔霍夫电压定律用来确定电路中任一个闭和回路各支路电压之间的关系。该定律 指出:对于任何一个集总电路的任一闭和回路,在任一瞬间沿该闭和回路所有支路电压 的代数和等于零。其一般数学表达式,即回路的 KVL 方程为
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《电工基础》(第4版)习题解答
前言
应广大任课教师的要求、并在出版社有关编辑的大力支持下,编写了本习题解答,以供教师教学和批改学生作业时参考。

由于一些习题的求解方法较多,而且有些习题在计算中涉及到的参数大多有一定的取舍,而从技术图表上查得的数据也不可能绝对精确,因此习题解答应着重注意其解题的思路、方法和步骤,而答案不一定是唯一精确的,仅供参考。

本习题解答不宜在学生中传播,以免有的学生盲目抄袭,影响其独立完成作业、培养解决技术问题的能力。

如有错误和不当之处,欢迎批评指正。

目录
第一章电路的基本概念和基本定律习题解答――――――――第二章电路的等效变换习题解答――――――――――――――第三章线性网络的一般分析方法习题解答――――――――――第四章线性网络的基本定理习题解答――――――――――――第五章正弦稳态电路习题解答―――――――――――――――第六章互感电路习题解答―――――――――――――――――第七章三相电路习题解答―――――――――――――――――第八章非正弦周期电流电路习题解答――――――――――――第九章线性电路过渡过程的时域分析习题解答――――――――第十章线性电路过渡过程的复频域分析习题解答―――――――第十一章二端口网络习题解答――――――――――――――――第十二章非线性电阻电路习题解答――――――――――――――第十三章磁路和铁心线圈电路习题解答――――――――――――
第一章 电路的基本概念和基本定律习题解答
1-1解: AB段电路产生功率,所以
2500,250AB AB U U V ⨯=-=-
BC段电路消耗功率,所以
250,25BC BC U U V ⨯== CD段电路消耗功率,所以 2400,200,200CD CD DC U U V U V ⨯===-
DA段电路消耗功率,所以 250,25DA DA U U V ⨯==
1-2解: 图a
u ()()()
50
1,140401040
40(1)4010(1)1050(1)50I A U IR V
P UI W P W P W =-
=-=-=⨯=+=-=-⨯-==-⨯-==⨯-=-R1R2消耗消耗发出 图b
1,1404040140()40140()
i I A U IR V
P UI W P UI W ===⨯===⨯==-=-⨯=-R消耗;发出
图c
i ()()()
11401050401401011050150I A U IR V
P W P W P W =-==-⨯+=-=⨯==⨯==-⨯=-R1R2消耗消耗发出;()
图d
u ()()()
1501100 4010110V 101050(1)504040I A U U V
U P W P W P W =--+⨯===⨯==⨯==⨯-=-=⨯=RRi消耗发出消耗;;1
; 1
1-3解:
图中,根据KCL
2(10)64
30;2(10)02(13)10
0;1
S S S I I A
I I I I A
+---++==-+---=
+-+-==-
1-4解:
图中,根据KCL
1231462453560;0;0;
I I I I I I I I I I I I ++=--=+-=++=
根据KVL
111442222225533341556611144553331116633311166552222224466333000
0000
S S S S S S S S S S S S U I R I R I R U U I R I R I R U I R I R I R U I R I R I R I R U U I R I R I R U U I R I R I R I R U U I R I R I R I R U -++-+=-++-+=+-=-+++-+=-++-+=-++--+=-+-+-+=
1-5解:
图中,因有 4100;
6I I A --==-
B点为参考点时
(6)59060140901406014080(6)5301409050A AB C D AC AB AD CD V U V V V V V
U U V U V U V
==-⨯+====-=-=-=-⨯=-=-=
C点为参考点时
1406014080090140508080503050A AC AB C D DC AC A C AD A D CD C D V U U V V V
V U V U V V V
U V V V U V V V
==-=-=-===-=-=-=-=-=-+=-=-=
1-6解:
图a 中
12212
10;21
122212
I I I A I A
I +-==
===-=-=-⨯=-112电压源功率(发出)电流源功率(发出)PWPW
图b 中
12212
10;21
1221325515
I I I A I A
I +-==
===-=-=⨯+==-⨯=-112电压源功率(发出)电流源电压电流源功率(发出)PWUVPW 图c 中
210
;
2.510( 2.5)250500
I I A =-
=-=⨯-=-==⨯=112电压源功率(发出)电流源电压电流源功率=5A4
PWUVPW 图d 中
12212
10;21
100101055010-5155525
I I I A I A
+-==
======-⨯=-=⨯==⨯=11223电压源电流电压源功率左边电流源的电压其功率(发出)右边电流源的电压其功率(吸收);VIPWUPWUVPW
1-7解:
图a 中,因A、B开路,端钮电流为0,12Ω电阻的电流为0
1416709AB AB U U V
+--==
图b 中,因A、B开路,端钮电流为0,4Ω电阻的电流为0
12(122122)800.44(212)80
6AB AB I I A
U I U V
++++++-==-++++-==
1-8解:
电流源的电压U=15V;功率P1=15×3=45W(吸收)
5V电压源电流155
45
I A +=-
=-;功率P2=5×(-4)=-20W(发出) 15V电压源电流1437I A =--=-;功率P3=15×(-7)=-105W(发出) 电阻功率P4=I2
R=(-4)2
×5=80W(吸收)
1-9解

根据KCL 11130;
2I I A --==- 22120;3I I A +-==
123330;(2)30;
5I I I I I A
--=---==-
44430;7I I A +-==
55240;
2I I A -+==
根据KVL 12111050;5
I I U U V +
+== 1342210250;65
I I I U U V +--==- 4544540;43I I U U V +-== 124330;17U U U U U V ++-==-
1-10解:
根据KVL
1122334452300;0.1520500;0.3210100;
1.22010200;
1.5I I A I I A I I A I I A
--==--==-+-==+-==
根据KCL
125551366624777348880;0.1(0.3)0;0.20;0.1 1.20; 1.10;(0.3) 1.50; 1.80;1.2 1.50;
2.7I I I I I A
I I I I I A I I I I I A
I I I I I A
++=+-+==-+=-+==-+=--+==++=++==-。

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