电工学少学时第2-8章习题答案
电工学部分习题参考答案
电工学部分习题参考答案第1章 习题习 题1-1 单项选择题1. 一个220V 、40W 的灯泡和一个220V 、60W 的灯泡串联起来接到220V 的电源上，请问哪个灯泡会比较亮？（ ）A ．220V ，40W 的灯泡比较亮B ．220V ，60W 的灯泡比较亮C ．一样亮2. 一个220V 、40W 的灯泡和一个220V 、60W 的灯泡并联起来接到220V 的电源上，请问哪个灯泡会比较亮？（ ）A ．220V ，40W 的灯泡比较亮B ．220V ，60W 的灯泡比较亮C ．一样亮3. 空间中有a 、b 、c 三点，已知V 2ab =U ，V 3bc =U ，求ac U 的电压。
（ ） A. 1V B. 5V C. －1V4. 已知V 2ab =U ，V 3bc =U ，如果以b 点作为电位参考点，求a 、b 、c 三点电位。
（ ）A ．a 点电位为0V ，b 点电位为2V ，c 点电位为3V B. a 点电位为2V ，b 点电位为0V ，c 点电位为3V C ．a 点电位为2V ，b 点电位为0V ，c 点电位为-3V D. a 点电位为5V ，b 点电位为3V ，c 点电位为0V 5. 如图T1.1所示，A 10S =I ，V 5S =U ，Ω=1R ，问电压源和电流源各起什么作用。
（ ）A ．电压源起负载作用，电流源起电源作用。
B ．电压源起电源作用，电流源起电源作用。
C. 电压源起电源作用，电流源起负载作用。
1-2 判断题（正确的请在每小题后的圆括号内打“√”，错误的打“×”）1. 如果没有参考方向，只说某支路中的电流为-1A ，这种说法没有意义。
（ ）2. 电路中某两点的电位很高，因此这两点间的电压也很高。
（ ）3. 实际电流源允许开路运行，它对外不输出功率，自身也不消耗功率。
（ ）图T1.1 习题1-1（5）图图T1.2 习题1-3图4. 电压和电位的单位都是伏特，但是它们在概念上没有联系。
电工学(少学时)唐介第8 半导体器件、直流稳压电源共82页
第 8 章半导体器件、 直流稳压电源
8.1 半导体的基础知识 8.2 半导体二极管
特殊二极管
8.3 直流稳压电源的组成 8.4 整流电路 8.5 滤波电路 8.6 稳压电路 9.1 双极型晶体管
教学要求：
缚电子。
本征半导体的导电机理
在绝对0度（T=0K）和没有外界激发时,价电子完全被 共价键束缚着，没有可以运动的带电粒子（即载流子），它 的导电能力为 0，相当于绝缘体。
自由电子 价电子在获得一定能量（温度升高或
Si Si
受光照）后，即可挣脱原子核的束缚， 成为自由电子（带负电），同时共价键 中留下一个空位，称为空穴（带正电）。 这一现象称为本征激发。
扩散运动
扩散的结果是使空间电 荷区逐渐加宽。
1.PN 结的形成 在同一片半导体基片上，分别制造P 型半导体和
N 型半导体，经过载流子的扩散、漂移，在它们的交 界面处就形成了PN 结。
扩散运动：多数载流子由浓度差形成的运动。
漂移运动：少数载流子在内电场作用下形成的运动。
2.PN结的特性
45、法律的制定是为了保证每一个人 自由发 挥自己 的才能 ，而不 是为了 束缚他 的才能 。—— 罗伯斯 庇尔
电子技术
1、性质：是一门技术基础课。
2、特点：a、非纯理论性课程 b、实践性很强 c、以工程实践的观点处理电路中的一些问题
3、内容：以器件为基础，以信号为主线，研究各种电 路的工作原理、特点及性能指标等。
改变。
ห้องสมุดไป่ตู้
一、本征半导体
完全纯净的、具有晶体结构的半导体，称为本征 半导体。
电工学课后习题解答
第1章 习题解答(部分)1.5.3 有一直流电源，其额定功率P N =200 W ，额定电压U N ＝50 V ，内阻只ＲN ＝0.5Ω，负载电阻Ｒ0可以调节，其电路如图所示。
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，分析 电源的额定值有额定功率P N 。
额定电压U N 和额定电流I N 。
三者间的关系为 P N =U N I N 。
额定电压U N 是指输出额定电流I N 时的端电压，所以额定功率P N 也就是电源额定工作状态下负载所吸收的功率。
解 （1）额定电流 A U P I N N N 450200===负载电阻 5.12450===N N I U R Ω （2）开路状态下端电压U 0 等于 电源电动势E 。
U 0＝E ＝U N ＋I N Ｒ0＝50＋4×0.5＝52 V1.5.6 一只100V ，8W 的指示灯，现在要接在380V 的电源上，问要串多大阻值的电阻?该电阻应选用多大瓦数的?分析 此题是灯泡和电阻器额定值的应用。
白炽灯电阻值随工作时电压和电流大小而变，但可计算出额定电压下的电阻值。
电阻器的额定值包括电阻值和允许消耗功率。
解 据题给的指示灯额定值可求得额定状态下指示灯电流I N 及电阻只R NΩ≈==≈==1510073.0110A 073.01108N N N N N N U U R U P I串入电阻R 降低指示灯电压，使其在380V 电源上仍保持额定电压U N ＝110V 工作，故有Ω≈-=-=3710073.01103800N N I U U R 该电阻工作电流为I N =0.073 A,故额定功率为W R I P N R 6.193710073.022≈⨯=⋅=可选额定值为3.7k Ω,20 W 的电阻。
1.5.7在图1.03的两个电路中，要在12V 的直流电源上使6V ，50 mA 的电珠正常发光，应该采用哪 一个联接电路？ 解 要使电珠正常发光，必须保证电珠 获得6V ，50mA 电压与电流。
电工学少学时试题及答案
电工学少学时试题及答案第一部分：选择题1. 以下哪种装置可以将直流电转化为交流电？A. 变压器B. 整流器C. 逆变器D. 变频器答案：C. 逆变器2. 电压为220V的电路，通过电流为5A的负载，在负载上的功率是多少？A. 45WB. 550WC. 1100WD. 1320W答案：B. 550W3. 阻值为10Ω的电阻串联在电压为12V的电源电路中，流过电阻的电流为多少？A. 1.2AB. 2.4AC. 0.8AD. 0.6A答案：C. 0.8A4. 电阻器的功率公式是什么？A. P = IVB. P = U/RC. P = I^2RD. P = U^2/R答案：C. P = I^2R5. 以下哪种电工工具用于测量电路中电流的大小？A. 电压表B. 钳形电流表C. 电阻表D. 频率计答案：B. 钳形电流表第二部分：填空题1. 对于电路串联的电阻，总阻值等于各个电阻的__________。
答案：相加2. 电阻的单位是__________。
答案：欧姆（Ω）3. 根据欧姆定律，电阻的阻值与电流的关系为U = __________。
答案：IR（U代表电压，I代表电流，R代表电阻）4. 电流的单位是__________。
答案：安培（A）5. 电阻与导线的材料、长度和__________有关。
答案：截面积第三部分：解答题1. 简要说明交流电和直流电的区别。
答：交流电是指电流方向周期性变化的电流，其电压和电流的波形呈正弦曲线。
直流电是指电流方向不变的电流，其电压和电流的波形为直线。
在家庭使用的电源中，交流电是主要的供电方式，而直流电则主要用于电池等设备。
2. 请简述电路中的欧姆定律。
答：欧姆定律是描述电阻器中电压、电流和电阻之间的关系。
根据欧姆定律，电阻器两端的电压（U）等于通过电阻器的电流（I）与电阻器的阻值（R）的乘积。
数学表达式为U = IR。
同时，欧姆定律还指出，当电压（U）不变时，电阻（R）越大，电流（I）越小。
电工学习题少学时答案
2012年《电工学》习题（上）解答第1章直流电路习题一、单项选择题1．图示电阻元件R消耗电功率10W，则电压U为（A ）。
A）-5V B）5V C）20VU+题1图2．在图示的电路中，A点的电位V A为( C )。
A）2 V B）-4 V C）-2 V－2 k7 kΩΩ题2图3．在图示电路中，U、I的关系式正确的是( B )。
A）U= (I S+ I )R0B）U = (I S－I )R0C）U = (I-I S)R0R L题3图I2题4图4．图示电路中电流I2为( C )。
A）7A B）3A C）-3A5．理想电流源的外接电阻越大，则它的端电压( A )。
A）越高B）越低C）不能确定6．图示电路中，用一个等效电源代替，应该是一个( B )。
A）2A的理想电流源B）2V的理想电压源C）不能代替，仍为原电路题6图7．把图1所示的电路改为图2的电路，其负载电流I1和I2将( B )。
A）增大B）不变C）减小221Ω2V 2A图 1图 2+题7图8．图示电路中，供出功率的电源是( A )。
A ）理想电压源B ）理想电流源C ）理想电压源与理想电流源U 4VS题8图U S题9图9．在图示电路中，各电阻值和U S 值均已知。
欲用支路电流法求解流过电阻R G 的电流I G ，需列出独立的电流方程数和电压方程数分别为( B )。
A ）4和3B ）3和3C ）3和410．在计算线性电阻电路的电压和电流时，用叠加原理。
在计算线性电阻电路的功率时，加原理( B )。
A ）可以用 B ）不可以用 C ）有条件地使用 11．在图示电路中，已知U S =12V ，I S =2A 。
A 、B 两点间的电压U AB 为( A )。
A ）-18VB ）18VC ）-6VU I SS+题11图SA题12图12．在图示电路中，当开关S 闭合时A 点的电位V A ( C )。
A ） -3VB ）3VC ）0V13．图示电路中，理想电流源I S1发出的电功率P 为( A )。
《电工学(少学时)》第8章习题答案 唐介主编 高等教育出版社
于两灯泡皆为 220 V，40 W，则电源电压平均分配在两灯泡 如图 8.15（b）所示。
效应高，所以灯泡 EL2 比灯泡 EL1 亮一些。
ww
课
（2）由于灯泡 EL2 在正负半周都有电流流过，所产生的热
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教材图 8.03）所示电路中， D1 和 ）（教材图 8.2.3 在图 8.14（a）（ u i = 2 sin ω t V，试画出输 D2 为理想二极管， U1 = U2 = 1 V， 出电压uo的波形。
【解】 在输入信号 ui 的正半周期，二极管 D2 截止，D1的 状态则取决于 ui 与 U1 的相对大小，当 ui > U1 时，D1 导通，uO ＝U1＝1 V；当 ui < U1 时，D1 截止，uO＝ ui 。
ww
【解】 （1）设变压器二次绕组的电压 u 2 = 2U 2 sin ω t ，当 0≤ωt ＜π时，二极管 D 正向导通， 电流经二极管 D 流过负载 RL ；当π≤ωt＜2π时，二极管 D 反向截止，负载上没有电流。
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图8.16（a）
课
后
图8.16（a）
答
案 网
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8.2.7 图8.17（a）(教材图 8.06 )为一全波整流电路，试 求： （1）在交流电压的正，负半周内 ,电流流通的路径； （2）负载电压 uO 的波形。
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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
电工学(少学时)(第三版)学习辅导与习题全解(唐介)第2章.ppt
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解零状态响应如图 (d) ，电容无初始储能，换路后利用 戴维宁定理电路可简化为图 (e),其中
2 3 6 3 R C 10 3 10 s 2 10 s 时间常数 3 t
则
2 R R // R Ω 0 . 667 Ω 1 2 k 3
例如图 (a) 所示电路，换路前电路已稳定，t＝0 时将开 关由 a 端换接到 b 端，已知 US1 = 3 V, US2 = 15 V, R1 = 1 kΩ， R2 = 2 kΩ，C = 3 μF ,求 uC。
a
U
S1
S
b
U
S 2
R1
uC
C
R2
R 2 u ( 0 ) U 2 V C S 1 R R 1 2
u ( 0 ) U R I ( 6 5 ) V 30 V C 0 2 S
换路后电容经 R3 及 R1 与 R2 的并联电阻放电，响应为零输入 响应。电路可简化为图所示，其中等效电阻设 3 6 R ( R // R ) R ( 8 ) Ω 10 Ω 1 2 3 3 6 6 4 电路的时间常数 iC RC 10 10 10 s 10 s 所以
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2.2 (2) 【答
可否由换路前的电路求 iC(0) 和 uL(0)? 不可以。
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2.3 (1) 如果换路前电容 C 处于零状态，则 t = 0 时， uC(0) = 0，而 t 时， iC() = 0，可否认为 t = 0 时，电容 相当于短路， t 时，电容相当于开路？如果换路前 C 不 是处于零状态，上述结论是否成立？ 答 换路前若电容 C 处于零状态，则 t = 0 时， uC(0) = 0 ，又 t 时， iC() = 0 ，故可认为 t = 0 时电容相 当于短路， t 时电容相当于开路。而若换路前电容未处 于零状态，则 uC(0) 0 ，电容不可视为短路，但 t 时仍 有 iC() = 0 ，电容仍可相当于开路。
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_
US
有源二端网络的除 源等效电阻 RO为 5 。
用等效电压源代替 有源二端网络，电 流 I为 6.2 A 。
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R1
1.9.2 用戴维宁定理求图示电路 中理想电流源两端的电压。 [解] 2 6V
R3
1 2 R4 1 3A
+ US1 _
R2
IS
R1 + US _
R3 + UOC _
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5
1.6.3 求图示电路中通过恒压源的电流 I1、 I2 及其功率，并说明是起电源作用还是起负载 作用。
I1 + I3 40 V 2 _
I2 + 10 V _
[解] 设 2 电阻上电流为 I3， 如图。 该电阻与 10 V恒压源并联，故其上电压为10 V，所以 I3 = (10／2) A = 5 A 。 右回路： 5I1＋2I3－40 = 0，则 I1= 6 A 或外回路：5I1＋10－40 = 0，有 I1= 6 A 再用 KCL 求得 I2= I1－I3= 1 A， 左恒压源的功率 P1＝240 W，由于其电压和电流的实际方向符合电源关联参考 方向，故起电源作用； 右恒压源的功率P2＝10 W，由于其电压和电流的实际方向符合负载关联参考方 向，故起负载作用。
左恒流源的功率 P1＝40 W，起电源作用； 右恒流源的功率 P2＝3 W，起负载作用。
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1.6.5 试分析图示两电路中：(1) 图(a)中的理想电压源在R 为何值时既不取用 也不输出电功率？在 R 为何范围时输出电功率？在 R 为何范围时取用电功率？而 理想电流源处于何种状态？ (2) 图(b)中的理想电流源在R为何值时既不取用也不输 出电功率？在R为何范围时输出电功率？在 R 为何范围时取用电功率？而理想电压 源处于何种状态？
' I1 0A
IS
R3 I I S 5A R2 R3
' 2
则三个电源共同作用时：
R2 I I S 5A R2 R3
' 3
I1 (2 0)A 2A I 2 (4 5)A 1A I 3 (4 5)A 9A
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IS
5 A 10 V
+ US _
2
I2
R1
R2
3
IS
+ US _
+
R1
+ UOC _
UeS
I2 R2
_
R1
R0
将待求支路提出， 剩下一有源二端网 络，其开路电压 UOC 为 20 V。
有源二端网络的除 源等效电阻 RO 为 2。
用等效电压源代替 有源二端网络， I2 为 4A。
R1
R3 UeS
+
_
_ + IS
R2
R4
R2
R4
R0
UI
将待求支路提出， 剩下一有源二端网 络，其开路电压 UOC 为 1 V。
有源二端网络的除 源等效电阻 RO为 0.667 。
用等效电压源代替 有源二端网络， UI 为1V。
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1.9.3 用戴维宁定理求图示电路 中的电流I2 。 [解]
35 V
恒压源单独作用
I
IS
R3
R2
R4
R1 R3
R2 +
R4
R1 US _
I I ' I ''
I’’
I’
8A
I'
R3 I 3A R3 R4 S
I ''
US 5A R3 R4
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1.8.3 在图示电路中，当 US＝16 V 时 ，Uab ＝8 V，试用叠加原理求 US＝0 时的 Uab 。
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1.6.2 图示电路中，已知 US＝6 V ，IS＝2 A， R1＝R2＝4 。求开关S断开时开关两端的电压U和 开关S闭合时通过开关的电流 I（在图中注明所选 的参考方向）。
R2
R1 S I + U _ IS
+
_ US
[解] 设所求电压和电流的参考方向如图。 S 断开时， U＝14 V S 闭合时， I ＝3.5 A
'' '' I1 I2
US 2A R1 R2
' '' I1 I1 I1 1A ' '' I2 I2 I2 4A
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IS
1.8.2 用叠加原理求图示电路中的电流 I 。
[解] 恒流源单独作用
7A
R1
1 2
R3
3
R2
+
R4
4
US _
+
US _
R
R
[解] 恒压源US＝16 V 单独作用时，
a R b
IS1
+
US _ R
R
IS2
a
+ Uab _ R
则 US＝0 时Uab 的值可记做 U’’ab 应为三个电源共同作用的结果减去恒 压源单独作用的结果：
b
' U ab
R U S 4V 4R
'' ' Uab Uab Uab 4V
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1.6.1 图示电路中，已知 US＝6 V，IS＝2 A ，R1＝2 ，R2＝1 。求开关 S 断开时开 关两端的电压 U 和开关 S 闭合时通过开关的 电流 I（不必用支路电流法）。
R2 I2 + R1 US + U I _ S
_
IS
[解] 设通过 R2 的电流为 I2 。
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1.8.4 图示电路中，R2 ＝ R3。当 IS＝0 时，I1 ＝2 A, I2＝I3＝4 A。求 IS＝10 A 时的 I1、I2 和 I3 。
R1 I2 R2
I1 R3 I3
[解] 恒流源 IS＝10 A 单独作用时，
+ IS US1 _
+
US2
_
R1 I’2 R2
I’1 R3 I’3
+
US _
R3
I4 IS2 R4
R2
[解]
+ IS1 US _ R2
I4＝1 A
I4 R4
IS1
US R2
I4 R2 R4
IS
US R2
I4 R2 R4
当 IS2> 2 A 时， IS2 起电源作用，输出电功率。 当 IS2< 2 A 时， IS2 起负载作用，取用电功率。
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1.7.1 用支路电流法求图中各支路电流， 并说明 US1 和 US2 是起电源作用还是起负载作 用。图中US1＝12 V ，US2＝15 V ，R1＝3 ， R2＝1.5 , R3＝9 。
a
I1 R1 + US1 _
b
I2 R2 + US2 _
I3 R3
[解] 各支路和结点标于图中。 结点a: I1+ I2 － I3 ＝0
2
R4 I4
1
IS
3A
[解] 各支路和结点标于图中。 结点a: 结点b: 回路 : I1－ I2 － I3 ＝0 I3－ I4 － IS ＝0 R1 I1＋ R2 I2 － US ＝0
回路 : － R2 I2 ＋ R3 I3 ＋ R4 I4 ＝0 （注意选取回路时避开理想电流源所在支路） 联立方程，解得： I1＝2.5 A I2＝0.5 A I3＝2 A I4＝－1 A
1.8.5 图示的虚线方框内是一个由线性电阻组成的任意的无源电路，现已 知 US＝6 V 时，通过 R 的电流为 5 A。若将 US 增加到 12 V，问通过 R 的电流是 多少 ?
+ US _
线性 无源 电路
R
[解] US 的数值加倍则流通过 R 的电流亦应加倍， 即为 10 A。
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1.8.1 用叠加原理求图示电路中的 电流I1和 I2 。 [解] 恒流源单独作用: IS I’1 R1 R2 I’2
IS
5 A 10 V
I1 R1
恒压源单独作用: + US _ R2
+ US _
2
I2 R2
3
I’’2
I’’1 R1
' I1
R2 I S 3A R1 R2 R1 ' I2 I S 2A R1 R2
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1.5.1 试根据理想电压源和理想电流源的特点分析图示的两电路：当 R 变化时， 对其余电路（虚线方框内的电路）的电压和电流有无影响？R 变化时所造成的影响 是什么？
+
US _ R
任 何 电 路
R R
I IS S
任 任 何 何 电 电 路 路
（a）
（b（ ）b）
[解] 对电路（ b），因为凡与理想电流源串联的元件其电流均等于理想 解：对电路（ a），因为凡与理想电压源并联的元件其两端电压均等 电流源的电流，故改变 R 不会影响虚线部分电路的电流，而虚线部分电路结 于理想电压源的电压，故改变 R不会影响虚线部分电路的电压，而虚 构一定，故亦不会影响其电压。 R 的变化仅影响其本身的电压及理想电流源的 线部分电路结构一定，故亦不会影响其电流。 R的变化仅影响其本身 电压。 的电流及理想电压源的电流。