电工与电子技术第十章习题详解(陶桓齐)华中科技大学出版社
电工电子技术课后答案
《电工电子技术》（第二版）节后学习检测解答第1章节后检验题解析第8页检验题解答：1、电路通常由电源、负载和中间环节组成。
电力系统的电路功能是实现电能的传输、分配和转换；电子技术的电路功能是实现电信号的产生、处理与传递。
2、实体电路元器件的电特性多元而复杂，电路元件是理想的，电特性单一、确切。
由理想元件构成的、与实体电路相对应的电路称为电路模型。
3、电路中虽然已经定义了电量的实际方向，但对某些复杂些的直流电路和交流电路来说，某时刻电路中电量的真实方向并不能直接判断出，因此在求解电路列写方程式时，各电量前面的正、负号无法确定。
只有引入了参考方向，方程式中各电量前面的的正、负取值才有意义。
列写方程式时，参考方向下某电量前面取正号，即假定该电量的实际方向与参考方向一致，若参考方向下某电量前面取负号，则假定该电量的实际方向与参考方向相反；求解结果某电量为正值，说明该电量的实际方向与参考方向相同，求解结果某电量得负值，说明其实际方向与参考方向相反。
电量的实际方向是按照传统规定的客观存在，参考方向则是为了求解电路方程而任意假设的。
4、原题修改为：在图1-5中，五个二端元件分别代表电源或负载。
其中的三个元件上电流和电压的参考方向已标出，在参考方向下通过测量得到：I 1＝－2A ，I 2＝6A ，I 3＝4A ，U 1＝80V ，U 2＝－120V ，U 3＝30V 。
试判断哪些元件是电源？哪些是负载？ 解析：I 1与U 1为非关联参考方向，因此P 1=－I 1×U 1=－（－2）×80=160W ，元件1获得正功率，说明元件1是负载；I 2与U 2为关联参考方向，因此P 2=I 2×U 2=6×（－120）=－720W ，元件2获得负功率，说明元件2是电源；I 3与U 3为关联参考方向，因此P 3= I 3×U 3=4×30=120W ，元件3获得正功率，说明元件3是负载。
电工与电子技术第五章习题详解(陶桓齐)华中科技大学出版社
第5章习题解答5-11电路如题图5-11所示，换路前已处于稳态。
在t = 0时发生换路，求各元件中电流及端电压的初始值；当电路达到新的稳态后，求各元件中电流及端电压的稳态值。
解：初始时刻的等效电路如题图5-11-1，由图可得+++1210(0)(0)(0)1A R R 1C1C2i =i =i ==+；++(0)(0)0L1L2i i ==；++(0)(0)1A 21i i =-=- 1+12R (0)102V R R 1u =⨯=+； 题图5-112+12R (0)108V R R 2u =-⨯=-+；++(0)(0)0V C1C2u u ==；++(0)(0)L1L2u u ==C1C2112R ()102V R R 1u ∞=⨯=+；212R ()108V R R 2u ∞=⨯=+；()()0V L1L2u u ∞=∞=；()()()=8V C1C22u u u ∞=∞=∞5-12 电路如题图5-12所示，换路前已处于稳态。
在t = 0时发生换路，求各元件中电流及端电压的初始值；当电路达到新的稳态后，求各元件中电流及端电压的稳态值。
解：t=0+瞬时，等效电路如题图5-12-1所示，电感电流等效为恒流源。
t=∞时，等效电路如题图5-12-2所示。
则初始值：111211112(0),(0),(0)s s sLs s sC sU I R Ui iR R RU U I Ri IR R R++++==++=+++；1212112212(0),(0)0V,(0),(0)s sL Cs ssU I Ru R uR RU I Ru U u RR R+++++=-=++==+；题图5-12-1 题图5-12-211120,()s ssU I Ri IR R+=∞=-+；11212()(),()()s sC s CU I Ru I R u uR R+∞=-∞=∞+5-13数。
(a) (b)题图5-13解：（a）图：初始时刻的等效电路如题图5-13-1，由图可得+1U(0)R1i=；++23U(0)(0)R R2Ci=i=+；题图5-12+(0)U 1u =；+(0)0C u =；2+23R (0)U R R 2u =+；3+23R (0)U R R 3u =+电路达到稳态之后的等效电路如题图5-13-2，由图可得1U()R 1i =∞；()()02C i =i ∞∞=； ()U 1u =∞；()()=023u =u ∞∞；()U C u =∞1()R 1S u =I ∞；23S 23R R ()()=I R R 23u =u ∞∞+；()0L u =∞；231S 23R R ()(R )I R R S u =∞++时间常数：23LR R τ=+5-14 在题图5-14电路中，已知：1250k ,4F,6F =Ω=μ=μR C C ，换路前1C 和2C 上储存的总电荷量为41.210C -⨯。
电工与电子技术第十章习题详解(陶桓齐)华中科技大学出版社
第10章习题解答10-1 在题图10-1所示的单相半波整流电路中，已知变压器次级电压有效值U 2=20V ，负载电阻R L =100Ω，试求：(1) U 0和I 0；(2) 当U 1上升10%时，二极管平均电流ID和最高反向电压U DRM 。
解：（1）根据单相半波整流电路特点有 20.450.45209O U U V ==±⨯=90.0990100O O L U I A mA R ==== （2）∵1U 上升10%10-2 (1)(2)解 ：（1 （2）∵0.18180mA 200O O L I A R ==== ∴11809022D o I I mA === 2DRM U =10-3 题图10-3所示为单相全波整流电路，R L =50Ω，当2sin u t ω=时，试求：负载R L 上的平均电压U 0，平均电流I 0和二级管反向电压U DRM 。
题图10-1题图10-3解：由全波整流特性有20.9O U U = 210U V = 0.9109O U V ∴=⨯= 918050OO LU I mA R ===DRM 2M 22U U ===10-4 在题图10-4所示电路中，二极管为理想元件，u i 为正弦交流电压，已知交流电压表V 1的读数为100 V ，负载电阻R L = 1 k Ω，求开关S断开和闭合时直流电压表V 2和电流表A 的读数。
解：当开S 断开时，电路为单相半波整结构 20.45O u u ∴=，又2100U V = 2V ∴的读数为平均电压为0.4510045o u V =⨯=A 的读数为平均电流：34545110O O L U I mA R ===⨯ V mA 10-5 单相桥式整流、电容滤波电路，如题图10-5所示，其中交流电源频率为f =50Hz ，U 2=15V ，R L =300Ω，试求：(1) 负载R L 的直流电压和直流电流； (2) 选择二极管和电容器；(3)电容开路或者R L 开路两种情况下的U 0。
电工与电子技术第二版陶桓齐课后习题答案资料讲解
电工与电子技术第二版陶桓齐课后习题答案第1章 电路的基本概念与定律 练习题解答（6）1-3 一只额定电压为V 220，功率为100W 的白炽灯，在额定状态下工作时的电阻和电流各为多少？解：根据功率表达式 UI I R P 2L ==则此时流过白炽灯的电流和白炽灯中的电阻分别为A 45.0220100U P I ===Ω===48445.0100I P R 22L1-5 某一直流电源，其输出额定功率P N = 200W ，额定电压U N = 50V ，内阻R 0 =0.5Ω，负载电阻R 可以调节，其电路如图1-15所示。
试求： （1）额定工作状态下的电流及负载电阻； （2）开路状态下的电源端电压；（3）电源短路状态下的电流。
解：（1）电路如解题图3所示，当S 闭合时,根据 额定功率表达式 N N N I U P = 则A 450200U P I N N N ===又根据额定电压表达式N N N I R U = 那么 Ω===5.12450I U R N N N （2）根据全电路欧姆定律和开路状态下电源端电压等于电动势电压，所以V 5245.050I R U E U N 0N 0=⨯+=+==（3）电源电路短路时负载电阻为零，则短路电流为A 1045.052R E I 0S ===1-7 在题图1-7中，五个元件代表电源或负载。
电流和电压的参考方向如图中所示，通过实验测量得知V30U V80U V 60U V 90U V 140U A 10I A 6I A 4I 54321321=-==-====-=（1）试标出各电流的实际方向和电压的实际极性； （2）判断那些元件是电源？那些是负载？（3）计算各元件的功率，电源发出的功率和负载取用的功率是否平衡？E 解题图3解：（1）各元件电流的实际方向和各元件电压的实际极性如解题图4所示。
（2）根据U 和I 的实际方向来判定，当U 和I 的实际方向相反时即为电源（注意，U 的实际方向指的是电位降落的方向，即从正极指向负极），否则为负载。
华科电力电子第三版习题及解答
第1章复习题及思考题解答1.1 电力技术、电子技术和电力电子技术三者所涉及的技术内容和研究对象是什么？三者的技术发展和应用主要依赖什么电气设备和器件？答：电力技术涉及的技术内容：发电、输电、配电及电力应用。
其研究对象是：发电机、变压器、电动机、输配电线路等电力设备，以及利用电力设备来处理电力电路中电能的产生、传输、分配和应用问题。
其发展依赖于发电机、变压器、电动机、输配电系统。
其理论基础是电磁学(电路、磁路、电场、磁场的基本原理)，利用电磁学基本原理处理发电、输配电及电力应用的技术统称电力技术。
电子技术，又称为信息电子技术或信息电子学，研究内容是电子器件以及利用电子器件来处理电子电路中电信号的产生、变换、处理、存储、发送和接收问题。
其研究对象:载有信息的弱电信号的变换和处理。
其发展依赖于各种电子器件（二极管、三极管、MOS管、集成电路、微处理器电感、电容等）。
电力电子技术是一门综合了电子技术、控制技术和电力技术的新兴交叉学科。
它涉及电力电子变换和控制技术技术，包括电压（电流）的大小、频率、相位和波形的变换和控制。
研究对象：半导体电力开关器件及其组成的电力开关电路，包括利用半导体集成电路和微处理器芯片构成信号处理和控制系统。
电力电子技术的发展和应用主要依赖于半导体电力开关器件。
1.2 为什么三相交流发电机或公用电网产生的恒频、恒压交流电，经电压、频率变换后再供负载使用，有可能获得更大的技术经济效益？答：用电设备的类型、功能千差万别，对电能的电压、频率、波形要求各不相同。
为了满足一定的生产工艺和流程的要求，确保产品质量、提高劳动生产率、降低能源消耗、提高经济效益，若能将电网产生的恒频、恒压交流电变换成为用电负载的最佳工况所需要的电压、频率或波形，有可能获得更大的技术经济效益。
例如：若风机、水泵全部采用变频调速技术，每年全国可以节省几千万吨以上的煤，或者可以少兴建上千万千瓦的发电站。
若采用高频电力变换器对荧光灯供电，不仅电-光转换效率进一步提高、光质显著改善、灯管寿命延长3～5倍、可节电50%，而且其重量仅为工频电感式镇流器的10%。
精品课件-电工与电子技术-第10章
I DM
ID
1 2
Io
0.45 U 2 RL
(10-10)
每只二极管在截止时承受最大反向电压是交流电压的半波
峰值。 所以
U DM U DM 2U 2
(10-11)
第10章 稳压电源
4． 脉动系数S 全波桥式整流输出电压uo的傅里叶级数展开式为
Uo
2U
2
(
2 π
4 3π
cos 2t
4 15π
cos
(3) 稳压电路。在电网电压波动及负载变化时，通过并 联稳压管反向并联能使负载端电压趋于稳定，也可采取串联稳
(4) 三端稳压器能在一定范围内改变电压、电流输出。
习 题 10
第10章 稳压电源
1． 把交流电整流成平滑直流电过程一般可分为 、
和
2． 单相半波整流电路中与二极管阴极连接的负载端一般为
直流电 极，与桥式整流电路相比缺点是
第10章 稳压电源
第10章 稳压电源
10.1 整流电路 10.2 滤波电路 10.3 稳压电路 本章小结 习题10
第10章 稳压电源
10.1 整流电路
10.1.1 1． 图10-1是单相半波整流电路，它由整流变压器T、整流二
极管VD及负载RL组成。在负载上得到单向脉动直流电压和电流， 如图10-2所示为半波整流波形图。
(10-
第10章 稳压电源
2) 稳压管VD 稳定电压UZ是负载的要求电压，单管不够时可串联， Ui=(2～3)Uo：
IZmax≥(1.5~2)Iomax (10-18)
第10章 稳压电源
例10-2 如图10-10所示，已知Ui=30 V，电网电压波动使 Ui有±10%的变化，要求输出Uo=12 V，负载电流IL=0~6 mA， 试选择稳压管和限流电阻R
电工与电子技术第十二章习题详解(陶桓齐)华中科技大学出版社
第12章习题解答12-1 已知由与非门组成的基本RS触发器和输入端D R、D S的波形如题图12-1所示，试对应地画出Q 和Q的波形，并说明状态“不定”的含义。
题图12-1解：12.2 已知可控RS触发器CP、R和S的波形如题图12-2所示，试画出输出Q的波形。
设初始状态分别为0和1两种情况。
题图12-2解：12-3 在主从结构的JK触发器中，已知CP、J、K的波形如题图12-3所示，试画出Q端的波形。
设初始状态Q=0。
题图12-3解：12-4 维持阻塞型D触发器的输入D和时钟脉冲CP的波形如题图12-4所示，试画出Q端的波形。
设初始状态Q = 0。
题图12-4解：12-5 在T触发器中，已知T和CP的波形如题图12.5所示，试画出Q端的波形。
设初始状态Q= 0。
题图12-5解：12-6 写出题图12-6所示电路的逻辑关系式，说明其逻辑功能。
题图12-6解：逻辑关系为：Q D AQ BQ==+所以其功能为JK触发器。
12-7 如题图12-7所示的电路和波形，试画出D端和Q端的波形。
设初始状态Q= 0。
题图12-7解：12-8 将主从型JK触发器转换为T'触发器有几种方案？画出外部连线图。
解：12-9 电路如题图12-9所示。
画出Q0端和Q1端在六个时钟脉冲CP作用下的波形。
设初态Q1=Q0= 0。
题图12-9解：12-10 用题图12.10(a)所给器件构成电路，并在示波器上观察到如图12.10（b）所示波形。
试问电路是如何连接的？请画出逻辑电路图。
(a) (b)题图12-10解：12-11 已知如题图12.11(a)所示电路的各输入端信号如题图12-11(b)所示。
试画出触发器输出端Q0和Q1的波形。
设触发器的初态均为0。
(a) (b)题图12-11解：12-12 已知电路和时钟脉冲CP及输入端A的波形如题图12-12所示，试画出输出端Q、1Q的波形。
假定各触发器初态为1。
(a ) (b )题图12-12解：12-13 已知题图12-13(a )所示电路中输入A 及CP 的波形如题图12-13(b )所示。
电工与电子技术(课后答案)
电工与电子技术（课后答案） 习题 1—5 习题 1…………………………….P 2/55 习题 2…………………………….P 18/55 习题 3…………………………….P 34/55 习题 4…………………………….P 41/55 习题 5…………………………….P 52/55
E1 4V
R2
5
取顺 定律可列方程
5
题1-4图(a)
时针为循行方向， 则由基尔霍夫电压
I ( R1 R2 ) U1 E1
代入数值可得
I
U 1 E1 10 4 1A R1 R2 24
对于右边的开口电路，由于 I 0 ，故 R3 上的压降为零，则还是取顺时针为循行方向，由基尔霍夫电压定律
故 2A 电流源两端的电压为
故是发出功率，是电源元件。
E=10V I=-2A (a) U=10V I=-2A (b) 题1-2 图
I=-1A 元件 U=-1V (c)
I=-1A 元件 U=1V (d)
；②计算图 b 中 I 、 US 、 1-3 题 1-3 为某些电路的一部分，①计算图 a 中的 I x 、 I x 、 I x 及R 。
I1 I 3 I 5 I I I 2 5 4 I1R1 I 3 R3 E1 I R I R I R 0 4 4 5 5 3 3 I 2 R2 I 4 R4 E2
代入数值:
I 1 I 3 I 5 I I I 2 5 4 5 I1 20 I 3 45 20 I 42 I 2 I 0 3 4 5 3I 2 42 I 4 48
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4 / 55
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第10章习题解答10-1 在题图10-1所示的单相半波整流电路中，已知变压器次级电压有效值U 2=20V ，负载电阻R L =100Ω，试求：(1) U 0和I 0；(2) 当U 1上升10%时，二极管平均电流I D 和最高反向电压U DRM 。
解：（1）根据单相半波整流电路特点有 20.450.45209O U U V ==±⨯= 90.0990100O O L U I A mA R ==== （2）∵1U 上升10%∴2U 上升10% 即U 2=20×（1+0.1）=22V 220.459.90.1100100O D O L U I I A R ⨯===== 222222DRm m U U U V ===10-2 有一单相桥式全波整流电路如题图10-2所示，U 0=36V ，R L =200Ω，试求：(1)变压器次级电压和电流的有效值； (2)整流二级管电流I D 和反向电压U DRM 。
解 ：（1）由全波整流电路的特点有 ∵20.9O U U = ∴236400.90.9O U U V === ()()2222222011d sin d 1.11 1.11180200mA 2m m o I I i t I t t I ππωωππ=====⨯=⎰⎰（2）∵360.18180mA 200O O L U I A R ==== ∴11809022D o I I mA === 22402DRM U U V ==10-3 题图10-3所示为单相全波整流电路，R L =50Ω，当2102sin u t ω=时，试求：负载R L 上的平均电压U 0，平均电流I 0和二级管反向电压U DRM 。
题图10-1R L U 2U 1U O+−I o题图10-2题图10-3解：由全波整流特性有20.9O U U = 210U V = 0.9109O U V ∴=⨯= 918050OO LU I mA R ===DRM 2M 2222202U U U V ===10-4 在题图10-4所示电路中，二极管为理想元件，u i 为正弦交流电压，已知交流电压表V 1的读数为100 V ，负载电阻R L = 1 k Ω，求开关S 断开和闭合时直流电压表V 2和电流表A 的读数。
解：当开S 断开时，电路为单相半波整结构 20.45O u u ∴=，又2100U V = 2V ∴的读数为平均电压为0.4510045o u V =⨯=A 的读数为平均电流：34545110O O L U I mA R ===⨯215U V = ， 1.21520O U V ∴=⨯=当S 闭合时，为单相全波整流电路结构 20.9O U U ∴=V 2的读数为 0.910090O U V =⨯= A 的读数为 39090110O O L U I mA R ===⨯ 10-5 单相桥式整流、电容滤波电路，如题图10-5所示，其中交流电源频率为f =50Hz ，U 2=15V ，R L =300Ω，试求：(1) 负载R L 的直流电压和直流电流； (2) 选择二极管和电容器；(3)电容开路或者R L 开路两种情况下的U 0。
解：（1）由电容滤波电路特性有21.2O U U = 则：题图10-4题图10-5200.15300O O L U I A R === （2）①二极管平均电流和反向电压DRM U 10.157522D O I I mA === 22152DRM U U V == ②电容电压为： 22152C U U V ≥=由公式：()352TRC =- 确定电容器C 的大小， 200.02T ms S == 且取最大值50.2516722300T C F R μ⨯=⨯==⨯（3）①当只有电容开路时：20.90.91513.5O U U V ==⨯= ②当只有负载电阻R L 开路时： 22152O CM U U U V ===10-6 在题图10-5所示电路中，U 2=20 V ，现在用直流电压表测量R L 端电压U o ，出现下列几种情况，试分析哪些数据是合理的？哪些发生了故障，并指明原因。
(1) U o =28 V ；(2)U o =18 V ；(3)U o =24 V ；(4)U o =9 V 。
解：（1）28O U V =，不合理原因R L 开路。
（2）18O U V =，有故障原因：电容C 开路。
（3）24O U V =，正常合理。
（4）9O U V =，有故障，原因：有一个整流管开始，且电容C 也开始。
10-7 在题图10-7所示的简单二极管稳压电路中，U i =20V ，R=300Ω，稳压管的U Z =10V ，I zmax =23mA ，R L =1.5K Ω。
(1) 试计算稳压管电流I Z ；(2) 判断是否超过I ZMAX ？若超过了，该怎么解决？ 解：（1）R Z L I I I =+Z R L I I I ∴=-题图10-72010133mA 30030i Z R U U I R --==== 3106.71.510O Z L L L U U I mA R R ====⨯ 33 6.726.3Z I mA ∴=-= （2）max 23mA Z I =＜26.3mAZ I ∴超过max Z I 。
应减小U i 或者增大R 1，或者减小R L ，直到I Z ＜I Zmax 10-8 在题图10-7所示电路中，当稳压管的电流I z 变化范围为5~23mA 时，问R L 的变化范围应为多少？解：当5Z I mA =时：∵20i U V =， 10Z U V =， 300R Ω=，则33R I mA = L R Z I I I ∴=-， ()331010357335102810O L L U R I Ω--====-⨯⨯ 当20Z I mA = ：()331010133********L R K Ω--===-⨯⨯ L R ∴的变化范围为3571000ΩΩ。
10-9 设计一个桥式整流、电容滤波电路，要求输出电压U o =20 V ，输出电流I o =600 mA 。
变压器初级交流电源电压为220 V ，频率为50 Hz 。
（包含变压器变比，二极管，电容等参数）。
解：根据要求，确定变压器次级电压有效值： 20O U V = 由桥式整流有 22016.71.2 1.2O U U V === 变压器变压比为 22013.216.7k =600O I mA =∴二极管平均电流为： 3002OO I I mA ==12Rm U = 负载电阻应为：323360010O L O U R I Ω-===⨯由52L TR C = 有：0.02T =秒。
32550.021.51015002233F C F F R μ-⨯===⨯=⨯ 2216.72C U U V ≥=10-11有一整流电路如题图10-11所示。
（1）试求负载电阻R L1和R L2上整流电压的平均值U o1和U o2；（2）试求二极管D 1、D 2、D 3中的平均电流I D1、I D2、I D3以及各管所承受的最高反向电压。
解：（1）29010100U V =+=0120.450.4510045U U V ∴==⨯=210U V '= 0220.90.9109U U V '∴==⨯= （2）D 1 为半波整流1013454.51010D I I mA ∴===⨯， D 2、 D 3为全波整流 02020203211945222100L I U I I mA R ∴===⋅=⨯= 1221002141.4DRM U U ===2322220228.3DRM DRM U U U V '==== 10-12 可调输出的稳压电路如图10-12所示，已知U Z =6V ，R 1=5K Ω，R F =10K Ω，试求：（1）输出电压U 0；（2）当输出U 0=-6V 时，R F 为多少？ 解：（1）由电路中运放为反相比例放大 1F O R U U R -⎛⎫∴=⨯⎪⎝⎭又 0Z U U V -==，10F R K Ω=，15R K Ω=。
106125O U V ∴=-⨯=- （2）当 6V O U =-时题图10-11题图10-1216O F Z R U U R =-⋅=- 14565K Ω6F Z R R U ⨯⨯=== 10-13 在题图10-13所示的电路中，已知R 1=15K Ω，R 2=10K Ω，W7815的最小跨片压降U 1-2min =3V 。
试求：（1）输出电压U 0的可调范围；（2）稳压电路输入电压U i 的最小值U imin 为多少？ 解：(1)由电路知O U 的范围为：15O U U U +=+而 2012R U U R R +=⨯+当R 2的可调点到最上端时：()3310100.4.101510O U U V +⨯⨯==+⨯ 151525.10.40.6O U U V ∴===-当R O 的可调点到最下端时：0U V += 1515015O U U U V ∴=+== 即O U 的范围为15～25V.(2)∵跨片电压最小值为U KMIN =3V.i U ∴的最大值为 min 15318i O K U U U V =+=+=10-14 在题图10-14的电路中，已知U Z =6V ，R 1=2K Ω，R 2=1K Ω，U i =30V ，T 的β=50，试求：（1）输出电压U o 的范围；（2）若U 0=20V ，R L =200Ω时，调整管T 的管耗和运放的输出电流。
解：(1)由串联式稳压电路的输出特点有:1211O Z R U U R R ⎛⎫'=+ ⎪''+⎝⎭当1R '为0，O U 有最小值为：11R R ''=。
当11R R '=时, 10R ''=题图10-13题图10-14O U 有最大值为:122116181O Z R U U V V R ⎛⎫⎛⎫=+=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 即:O U 的范围为6～18V.(2)∵管耗C C CE P I U =,而i U =30,20O U =时,302010CE U V =-=. 1C L Z B I I I I I =++- 当不计1,,Z B I I I 时: 20100200CL I I mA == 100101000.C C CE P I U ∴==⨯= 设I O 为运放输出电流,则 100250CO B I I I mA β==== 10-15 题图10-15为扩大集成稳压器输出电压的电路，若稳压管的电压为3V ，试问电路的输出为多少？解:09O Z U U U =+ 而3Z U V =. 099U V =∴9312O U V =+=.题图10-15。