电工学-第二章习题答案

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(完整版)电工2章精选全文完整版

精选全文完整版第2章习题解答(部分)2.3.3 计算图2.13中的电流 I 3。

解: 用电源等值互换法将电流源变换成电压源，将电阻R 2和R 3合并成电阻R 23，其中 V R I U R S S 2125.043,2=⨯=⨯=Ω=参考方向如图2.34所示。

求电路中电流IA R R R U U I S 2.115.012143,211=+++=+++= I 即为原电路中R 1上流过的电流，用分流公式，可求原电路中I 3A I R R R I 6.02.11113223=⨯+=⨯+= 2.4.1 图2.16是两台发电机并联运行的电路。

已知E 1=230V , R 01=0.5Ω，E 2=226V , R 02=0.3 Ω,负载电阻R L =5.5Ω，试分别用支路电流法和结点电压法求各支路电流。

解:（1）用支路电流法：各支路电流参考方向已画在图2.16中。

列结点电压方程 L I I I =+21列回路电压方程S Ω 图 2.13 习题2.3.3的图U S U 图解 2.34101202图2.16 习题2.4.1的图L L 0222LL 0111R I R I E R I R I E +=+=联立求解上述三各方程式组成的方程组，可得A 40A2021===L I I I验算：按非独立回路方程进行02201121R I R I E E -=-代入数据443.0205.020226230==⨯-⨯=- （正确！）（2）用结点电压法求解：先求端电压U ，有V 2205.513.015.013.02265.02301110201022011=+++=+++=L R R R R E R E U A 405.0220A 205.0220226A 205.022023002220111====-=-==-=-=L L R U I R U E I R U E I 结果与上相同。

2.5.1 试用结点电压法求图2.18所示电路中的各支路电流解:在原图2.18中用O 和O ’标明两个结点，则有A 5.0505025V 505015015015025501005025a O ,O'-=-==++++=I U A 5.0505025A 15050100c b -=-==-=I I 2.6.1 用叠加原理计算图2.19中各支路的电流。

《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》作业答案第二章

《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12312230124243204432120I 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13S1S223S2S300I 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132321362023022420I 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 111111346U U U R R R U R R R 电流I 3可用欧姆定律求得a S333612A 3A 6U U I R2-14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S1123123321232312318A 3.6A 6336333.6A 1.2A 6363.6A 2.4A63U 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S2213213312131321315A 2A 3362332A 1A3332A 1A33U I R R R R R R I I R R R I I R RU S 和I S 共同作用时111222333 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2S12333A 1.8A 32R I I R R电流源I S2单独作用时，电路如 (b)所示3S22325A 2A 32R I I R R电压源U S2单独作用时，电路如 (c)所示S 2315A 3A 32U I R RI S1、I S1和U S 共同作用时1.823A 6.8A I I I I2-19 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。

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 20 F 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 、7.07V ； 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-电工技术(艾永乐)课后答案第二章

电工学-电工技术(艾永乐)课后答案第二章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。

3Ω2Ω2Ω4Ω4Ω6Ω1ΩI 5 a+-3V b 3Ω2Ω2ΩΩ6Ω1ΩI 5a+-3V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100Ω 3A 。

今把它平题解2-1题2-1图分为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。

+-Ud ab c e L+-U L I 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。

电工学秦曾煌第二章答案

× R R R 2 电路的分析方法2.1 电阻串并联接的等效变换2.1.1在图1所示的电路中，E = 6V ，R 1 = 6Ω，R 2 = 3Ω，R 3 = 4Ω，R 4 =3Ω，R 5 = 1Ω，试求I 3 和I 4。

[解]图 1: 习题2.1.1图本题通过电阻的串联和并联可化为单回路电路计算。

R 1 和R 4并联而后与R 3 串联，得出的等效电阻R 1,3,4 和R 2并联，最后与电源及R 5组成单回路电路，于是得出电源中电流EI =R 2 (R 3 +R 1R 4 )R 5 +R 1 + R 4R 1R 4R 2 + (R 3 +1 6) + R 4=3 (4 +6 × 3 )1 +6 + 3 6 × 3= 2A 3 + (4 + )6 + 3而后应用分流公式得出I 3和I 4I 3 =R 2R 1 R 4I = 36 × 3 2× 2A = 3 A R 2 + R 3 + 1+ R 4 3 + 4 + 6 + 3 R 16 2 4 I 4 = − 1 + R 4I 3 = − 6 + 3 × 3 A = − 9 AI4的实际方向与图中的参考方向相反。

2.1.2有一无源二端电阻网络[图2（a ）]，通过实验测得：当U = 10V 时，I =2A ；并已知该电阻网络由四个3Ω的电阻构成，试问这四个电阻是如何连接的？ [解]图 2: 习题2.1.2图按题意，总电阻为U R = = I 10Ω = 5Ω2四个3Ω电阻的连接方法如图2（b ）所示。

2.1.3在图3中，R 1 = R 2 = R 3 = R 4 = 300Ω，R 5 = 600Ω，试求开关S 断开和闭和时a 和b 之间的等效电阻。

[解]图 3: 习题2.1.3图当开关S 断开时，R 1与R 3串联后与R 5 并联，R 2与R 4 串联后也与R 5并联，故U = × 5 = U = × 5 = 5 有R ab = R 5//(R 1 + R 3)//(R 2 + R 4 )1=1600 1 + +300 + 300 1 300 + 300= 200 Ω当S 闭合时，则有R ab = [(R 1//R 2) + (R 3//R 4 )]//R 51=1R +R 1 R 2 R 1 + R 2=1 +1 R 3 R 4 +R 3 + R 411 600 300 × 300 +300 × 300= 200 Ω300 + 300 300 + 3002.1.5[图4(a)]所示是一衰减电路，共有四挡。

电工学第2章习题答案.

2-2 试求图2-35所示钢杆各段内横截面上的应力和杆的总变形。钢的弹性模量E=200GPa。
解 1、内力计算用截面法分别计算左段和右段的内力并作杆的轴力图（b）得 F左 =4kN（拉） F右 =4kN（拉）
左段：
F左L左 4 103 80 102 5 L左 5.0955 10（ m） EA左 200 109 4 104 4
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：
6 4 F σ A 160 10 2 12.74 10 406.78KN 1 AC AC
π D P FN 4 2 π d A 4
2
D P 2 d
2
由强度条件有

D P 2 d
2
即
所以 d2 P D 1.2 10 4002 3840mm 6
2 6

50 10
即活塞杆的直径
d 62mm
2
由强度条件式得
π D P' FN 4 ' ' 2 π D' nA' n 4
2-1 试求出图2-34所示各杆1-1，2-2，及3-3截面上的轴力，并作轴力图。
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右段图（d）的平衡方程∑Fx=0，得FN3= 0

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1.5 -78 0.96
Uim
Ucem Au
3 Au
38mV
(3)由交流负载线可知，输出首先出现截止失真，应调高Q，可以通过增大 IB ，即调低RB
iC (mA)
4 3 2 1
(4)增大 RL，对直流负载线无影响，2
交流负载线
80
60
Q
40
20
4 5 6 8 10 uCE (V )
但使交流负载线的斜率减小
•
VB
RE
2.11 2.11mA 1
UCE UCC IC ( RC RE ) 4.61V
IB
IC
2.11 42.2μA 50
rbe
300
(1
)
26(mV) IE (mA)
931
(2)微变等效电路
RS
eS
Ii
Ib
U RB1 RB2 rbe
i
Ic
RC
Ib
RL Uo
(3)电压放大倍数
－
ID 0.25mA
GD
+
Ui RG1
－
+
RG Ugs gmUgs
－S
RG2 RS
+
RL Uo
－
•
•
Au
Uo
•
•
Uo
•
U i U GS U o
•
•
gm U GS RD'
•
U GS gm U GS RD'
gm RD' 1 gm RD'
0.878
ri
U i Ii
RG
RG1
//
RG 2
2.075MΩ
0.533
( 0)
ri
Ui Ii
RG
RG1
//
RG 2
1.066MΩ
ro RD 10k (0)
2.21
C1 + Ui
－
RG 1
U DD ID
VG
RG 2 RG1 RG2
U DD
100
+
RG
+ UGS
UDS
－
－
+
RG 2 I S
RS RL Uo
12 3V
300 100
UGS VG RS I D 3 12 ID 0
（2）AU1=-97.56，AU2=-146.3
（4）IB =60μA，IC =2.4mA，UCE =2.4V，RB=200 kΩ
2.9
2.10 (1)分别为截止和饱和失真，相应减小和增大RB (2)分别为截止和饱和失真，相应减小和增大RB
2.11
RB 2
画出图示电路的微变等效电路
Ib RB1
Ic
2.19
2.20
U DD
C1 + Ui
－
RG 1
RD I D C2
+
RG
+ UGS－
UDS
－
RG 2 I S
RS
+
Uo Cs
－
VG
RG 2 RG1 RG2
U DD
100 18 6V 200 100
iD
I
DSS
1
uGS UGS(off )
2
UGS 0.4V
UGS VG RS I D 6 RS 0.64 0.4
ri
Ui Ii
RB
//[rbe
(1
)RE1]
3.73kΩ
对静态影响不大，但使电路放大倍数减小，
输入电阻增大。同时不影响输出电阻。
2.17 (1)求静态值
RB IB
UCC
IC +
IB
RB
UCC
(1 )RE
11.3μA
UCE
－
IE IB IC IB IB 1.14mA
RE IE UCE UCC IE RE 5.63V
2.4 (1)
IB
UCC UBE RB
UCC RB
15 150μA 100
IC 7.5mA
晶体管饱和
(2)
晶体管截止
(2) Rp 109.8k
2.5
C1 RB
RS ui eS
RC T
U CC
C2
RL u0
不能，晶体管饱和
IB
UCC UBE RB
UCC RB
16 133μA 120
UC2 6V
eS
2.2 (1) IC比例增加，最后达到UCC/RC，这时UCE约为0.3V (2) IC比例减小，最后达到接近于0，这时UCE约为UCC 2.3 (1)
UCE UCC IC RC 10 2 RC 5V
RC 2.5k IB 50A RB 200k
(2) 晶体管深度饱和，再串联一适当大小的电阻
rbe
300
(1
)
26(mV ) IE (mA )
2.6kΩ
(2)微变等效电路
RS ES
Ii
Ui
Ib
rbe RB Ie
RE
L U0
—
(3)电压放大倍数
RL=∞
Au
Uo Ui
(1 )RE rbe (1 )RE
0.995
RL=1.2kΩ
Au
Uo Ui
(1 )( RE // RL ) rbe (1 )( RE // RL )
129.7
Au Au1 Au2 28.1 (129.7) 3645.4
(2)输入电阻和输出电阻
ri RB1 // RB2 // rbe1 3.66kΩ
Ii
ro RC 7.5kΩ
RC
C2
T
RL u0
iC (mA)
4 3 2 1
2
交流负载线
80
60
Q
40
20
4 5 6 8 10 uCE (V )
IB
UC
UBE RB
UC RB
10 RB
40A
RB 250k
RB
C1
ui
UCC
RC
C2
T
RL u0
交流负载线的斜率
iC (mA)
4 3 2 1
2
交流负载线
80
60
Q
40
2 4
1ms
GD
+
+
RG Ugs
gmUgs
+
Uo gmUgs RD
Ui
－S
Uo Ui Ugs gmUgs R1 R2
R1
RD
－
R2
－
Au
Uo Ui
1
gm RD
gm R1
R2
Au
U o Ui
1
gm RD
gm R1
R2
110 1 1 8
10 9
1.1
ro RD 10k
2.23 画出图示电路的微变等效电路
RB
rbe 2
－
ri 2
Ic 2
+
RC 2
Ib 2
RL Uo
－
ri2 RB' 1 // RB' 2 // rbe2 1.39kΩ
Au1
1 RC1 //
rbe1
ri 2
100 151.39 15 1.39 4.52
28.1
Au2
2 RC 2 //
rbe2
RL
80 7.5 5 7.5 5 1.85
ro Rs 12k
2.22
C1 + Ui
－
RG IS
U DD ID
+
(1)求静态值
2
ID
I
DSS
1
UGS UGS(off )
1mA
R1
Uo VG I D R2 1 6mA 6V
VS 8V
R2
－
R1 2k
gm
2I
DSS
1
UGS UGS(off
)
UGS(off )
2 4 1 4
2.24 先求静态值
VB1
RB 2 RB1 RB2
U CC
24 20 100 24
3.87V
I EQ 1
VB1
UBEQ1 RE1
3.87 0.7 5.1
0.62mA
rbe1
300
(1
)
26(mV ) I EQ1(mA )
4.52kΩ
R'
V' B1
R'
B2
R'
6.8 UCC 33 6.8 20 3.42V
RS 10k
+
Ui RG 1
－
G
+
RG
Ugs RG 2
－
S
D
+
RD RL Uo
gmUgs
－
•
•
Au
Uo
•
Uo
•
gm
R' D
U i U GS
0.810 // 15 4.8
ri
Ui Ii
RG
RG1
//
RG 2
1.066MΩ
ro RD 10k
A' u
Uo Ui
gm RL 1 gm RS
(5) 减小一半
RB
IB
UC
UBE RB
UC RB
10 RB
40A
C1
IC IB
ui
IC降为原来的一半
UCC
RC