电工电子技术基础——习题解答

第1章习题

1-1 判断题

1．电荷的定向移动形成电流。（√）

2．直流电路中，电流总是从高电位流向低电位。（√）

3．电阻的体积越大，其额定的耗散功率越大。（√）

4．电阻的额定功率越大，它消耗的电能就越大。（×）

5．电阻串联时，各电阻上消耗的功率与其电阻的阻值成反比。（×）

6．电流表必须串联在电路中应用，而电压表则必须并联在电路中应用。（√）

7．在选择电器时，电器的额定电压一定要等于电源的额定电压。（√）8．额定功率越大的电器，其消耗的电能一定多。（×）

9．电压源和电流源是同一电源的两种不同的等效模型。（√）

10．电容器和电阻器虽然结构不同，其实是同一类型的电气元件。（×）11．电容器并联总电容量增加；电容器串联总电容量减小。（√）

12．对于同一个电容器，两端的电压越高其储存的电场能量越小。（√）1-2 计算题

1 一直流电流流过导体，已知在1min内通过导体横截面的电荷量为6000C，问该电流有多大？如果在1s内通过导体横截面的电荷量为6000C，问该电流有多大？

解：根据I=Q/t, 有

（1）I=6000C/60s=100A

（2）I=6000C/1s=6000A

2 试在图1-30中标出电流、电动势、电压的实际方向，并问通过电流表A1和A2的电流是否相等？B、C、D各点的电位谁高谁低？

图1-30 题2图

解：因为A1、A2是串联关系，流过的电流相等；电位的排序为：B＞C＞D

3 有两条长度为1 km 、截面积为2 mm 2的导线，一条是铝线，一条是铜线，这两条导线在常温下的电阻各为多少？要想使铝导线的电阻与铜导线的电阻相同，铝导线的截面积应增加为多大？

解：

（1）铝导线常温下的电阻：

=⨯⨯⨯==--6

3

610210100283.0S l R 铝铝ρ14.15Ω （2）铜导线常温下的电阻：

=⨯⨯⨯==--63

610

210100175.0S l R 铜铜ρ8.75Ω （3）铝导线的电阻与铜导线的电阻相同时铝导线的截面积为：

2636mm 23.310

73.810100283.0=⨯⨯⨯=--铝S 4 有两只灯泡，额定功率都为40 W ，一只额定电压为36V ，另一只额定电压为12V ，两只灯泡工作时的电阻各为多少？如果将两只灯泡串联后接于48V 的电源上，哪只灯泡的电压超过了额定电压？将会有什么现象发生？

解：

（1）工作电压为36V

R =U 2/P =32.4Ω

（2）工作电压为12V

R =U 2/P =3.8Ω

（3）串联接于48V 电源上

两电阻之和为R =32.4+3.8=36.2Ω

根据串联电阻分压公式有

2.434836

4.3211=⨯==U R R U V U 2=48-43.2=4.8V

额定电压为36V 的灯泡过压，灯丝会烧断。

5．计算下列灯泡的电阻及额定电压下的电流，并加以比较，澄清诸如“电

流大则功率大”，“电阻大则功率大”等片面认识。

（1）白炽灯泡220 V/100 W ；

（2）白炽灯泡220 V/60 W ；

（3）小电珠2.5 V/0.75 W 。

解：

（1）白炽灯泡220 V/100 W

R=U 2/P =484Ω

I=U/R=0.455A

（2）白炽灯泡220 V/60 W

R=U 2/P =806.7Ω

I=U/R=0.27A

（3）小电珠2.5 V/0.75 W

R=U 2/P =8.3Ω

I=U/R=0.302A

比较：功率等于电压和电流之积，相同电压下电流越大功率越大，电压不同电流大功率不一定大。

6． 炭膜电阻的瓦数有2 W 、1 W 、1/2 W 、1/4 W 、1/8 W 及1/16 W 等各种规格。现需用阻值4.7 k Ω、电流10 mA 的电阻一只，应选用多大瓦数的电阻？

解：

047.0)1010(107.42332=⨯⨯⨯==-RI P W

选用1/16W 的电阻即可满足要求。

7． 电路如图1-31所示。已知R 1= 0.5 Ω，R 2 = 20 Ω，R 3 = 30 Ω，R 3消耗的功率为P 3 = 480 W ，求电源发出的功率为多少？

图1-31 题7图

解：

120480303=⨯==RP U R V

P R2=U2/R=720W

I=U R2/R2//R1=120/12=10A

W=R1I2+P2+P3=50+480+720=1250W

8．电路如图1-32所示。已知电源内阻R0 =0.1Ω，连接导线的电阻R l =0.2Ω，负载是一组电灯和一只电阻炉。设负载两端的电压为200V，电阻炉取用的功率为600W，电灯组共有14盏电灯并联，每盏电灯的电阻为400Ω，求：（1）电源的端电压U；

（2）电源的电动势E0 。

图1-32 题8图

解：

（1）电阻炉中电流

I炉=P/U=600/200=4A

（2）灯中电流

I灯=U/R=200/(400/14)=7A

（3）E0

E0=200+（R0+2R l）I=200+0.5×11=205.5V

U=E

-R0I=205.5-1.1=204.4V

9．有一两室一厅单元住房，已知房内供电电压U=220V，使用电器分别为：电冰箱一台，耗电量120W；彩色电视机一台，耗电量130W；微波炉一台，耗电量720W；各种灯具最大耗电量500W；空调耗电量1200W；电热水器耗电量1200W；其它用电器总耗电量1000W。求以上电器全部工作时的总电流为多少？又知铜心塑料绝缘导线的电流容量为8.7A /mm2，所选导线的截面积应为多少？如果8月份各用电器的工作情况分别为：冰箱、空调开停时间相等（每天工作12h）、电视机、热水器每天工作3h；微波炉每天工作20min；灯具只开40 W每天工作4 h；其它用电器每天开启200W，工作1h。请计算1个月的用电量为多少度？又知每度电费0.6元，8月份应付电费多少元？