电路习题集及答案Word格式.doc
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1.8如图所示电路,求开关闭合前及闭合后的、电流、和的大小。
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),
(2),
(3),(4)
(1)A:
;
B:
(2)A:
B:
(3)A:
(4)A:
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?
每月需要的费用:
1.11求如图所示电路中,A、B、C、D元件的功率。
问哪个元件为电源?
哪个元件为负载?
哪个元件在吸收功率?
哪个元件在产生功率?
电路是否满足功率平衡条件?
(已知,。
)
习题1.11电路
(产生功率)(电源)
(产生功率)(电源)
(吸收功率)(负载)
(吸收功率)(负载)
所以此电路功率平衡。
1.12已知一电烙铁铭牌上标出“25W,220V”。
问电烙铁的额定工作电流为多少?
其电阻为多少?
1.13把一个36V、15W的灯泡接到220V的线路上工作行吗?
把220V、25W的灯泡接到110V的线路上工作行吗?
两种情况均不可以。
若接到220V的线路上,由于电压超过额定值灯泡会烧坏;
若接到110V
的线路上,由于电压低于额定值灯泡不能正常工作。
1.14如图所示电路,已知,,,当
(1)S断开时,
(2)S闭合且时,电路参数和。
1.15求图示电路中的电压。
1.16求图示电路中的电流和电压。
1.17在图示电路中,已知,求。
第二章电阻电路
2.1试求图示各电路的等效电阻(电路中的电阻单位均为欧姆)。
(a)(b)(c)
习题2.1电路
(a)
(b)等效电路如图:
(c)等效电路如图:
2.2计算图中电流和电压源产生的功率。
习题2.2电路
设电流,则可得各支路电流如图:
2.3有一只微安表头,它的最大量程为100微安,内阻为1千欧,如果要改装为最大量程是10毫安,问分流电阻为多少?
分流电阻
2.4已知图示电路中的,求电压源的电压和提供的功率。
习题2.4电路
等效电路如图:
2.5在图示电路中,为一直流电源。
当开关S断开时,电压表读数为;
当开关S闭合时,电流表读数为。
试求该直流电源的电压源模型与电流源模型。
2.6在图示电路中,,,,,。
试用电源模型的等效变换求中的电流,并验证功率平衡。
2.7图示电路中,,,,,。
利用电源模型的等效变换求电压。
2.8试用电源模型的等效变换求图示电路中电流、并计算各电源的功率。
习题2.8电路
(1)等效电路如图:
(2)等效电路如图:
在原电路中:
电流源的功率:
2.9电路如图所示。
(1)说明电路的独立节点数和独立回路数;
(2)选出一组独立节点和独立回路,列出和的方程。
(1)独立节点:
独立回路:
(2)各支路电流方向如图:
节点1:
回路1:
2.10电路如图所示,试用支路电流法求各支路电流。
2.11如图所示电路,试用支路电流法求电流。
2.12图示电路中,已知,试求电压源电压。
2.13用网孔电流法求图示电路的各支路电流。
2.14用网孔电流法求图示电路的电压。
2.15电路如图所示,试用电源模型等效变换方法求图(a)中的电压及图(b)中的电流。
(a)(b)
习题2.15电路
(a)等效电路如图:
(b)等效电路如图:
2.16用网孔电流法求图示电路中的电流和。
2.17用网孔电流法求图示电路的电流。
2.18试用网孔电流法求流过电阻的电流。
2.19试用节点电压法重求上题中的电流。
设各节点电压如上图
2.20试用弥而曼定理求各支路电流。
2.21试用节点电压法求图示电路中各支路电流。
2.22试用节点电压法求图示电路中的各节点电压。
2.23试用节点电压法求图示电路中的电流。
2.24试用节点电压法求图示电路中各电阻支路中的电流。
2.25试用叠加定理求电流源电压。
各独立源分别单独作用时等效电路如图
2.26试用叠加定理求电压和电流。
2.27电路如图所示,欲使,试用叠加定理确定电流源之值。
2.28试用齐性定理求图示电路中电流。
2.29图示电路中,。
试问电阻为多少?
2.30电路如图所示。
其中为无源网络。
已知当、时,测得;
、时,测得。
试求当、时,为多少?
习题2.30电路
根据齐性定理和叠加定理可得
2.31测得一个有源二端网络的开路电压为、短路电流为。
现将的电阻接到该网络上,试求的电压、电流。
2.32画出图示电路的戴维南等效电路。
习题2.32电路
戴维南等效电路如图
2.33试用戴维南定理求图示电路中的电流。
习题2.33电路
2.34试用戴维南定理求题2-17图示电路中的电流。
2.35电路如图所示。
试用:
(1)戴维南定理;
(2)诺顿定理,计算电流。
(1)戴维南等效电路如图
(2)诺顿等效电路如图
2.36图示电路中,
(1)问电阻为何值时获得最大功率;
(2)原电路中功率传输效率(获得的功率/电源产生的功率);
(3)戴维南等效电路中功率传输效率。
2.37在图示电路中,已知:
当时,。
试问:
(1)当时,为多少?
(2)为多大时,它吸收的功率最大并求此最大功率。
2.38试用节点电压法和网孔电流法求图示电路中电压。
2.39试用节点电压法求图示电路中的电压。
2.40试用叠加定理求图示电路中的电压和电流。
2.41图示电路为一含源二端网络,试求其等效电路。
2.42试用戴维南定理求图示电路中的电压。
第三章正弦电流电路
3.1已知,,试讨论两个电压,在什么情况下,会出现超前、滞后、同相、反相的情况。
若,则超前;
若,则滞后;
若(),则称和同相;
若(为奇数),则称和反相。
3.2在的电阻上加上的电压,写出通过电阻的电流瞬时值表达式,并求出电阻消耗的功率大小。
。
3.3在的电感上通有的电流,求此时电感的感抗、电感两端的电压相量形式、电路的无功功率;
若电源频率增加5倍,则以上量值有何变化?
若电源频率增加5倍则:
3.4在一个的电容器上加有60V、50Hz的正弦电压,问此时的容抗有多大?
写出该电容上电压、电流的瞬时值表达式及相量表达式,画出相量图,求电容电路的无功功率。
3.5一电感线圈接到120V的直流电源上,电流为20A;
若接到50Hz、220V的交流电源上,则电流为28.2A,求该线圈的电阻和电感。
解得:
3.6一个纯电感线圈和一个30Ω的电阻串联后,接到220V、50Hz的交流电源上,这时电路中的电流为2.5A,求电路的阻抗Z、电感L以及。
又可得:
3.7如图所示电路,已知,交流电源频率。
若要求与的相位差为300,则电容C应为多少?
判断与的相位关系(超前还是滞后)。
3.8如图所示电路,有一个纯电容电路,其容抗为XC,加上交流电压后,电流表测得的电流读数为4A;
若将一纯电感并接在电容两端,电源电压不变,则电流表的读数也不变,问并联电感的感抗为多少?
3.9有一个电炉(视为纯电阻),其额定电压为110V,额定功率为2200W,现欲接入的交流电源中。
为使电炉正常工作,现选用一个纯电感线圈与电炉连接,问该线圈应与电炉采用何种连接形式?
选用多大的电感的线圈?
写出电炉正常工作时,电炉和电感上电压的瞬时值表达式。
,所以应选择串联的连接方式。
由、、、
可得:
由可得:
则:
3.10在电源相同,R=XL=XC的情况下,图示电路中,哪个图中的灯泡最亮?
哪个图中的灯泡最暗?
(c)(d)
习题3.10电路
(a);
(b)(值最大,灯泡最暗);
(c)(值最小,灯泡最亮);
(d)。
3.11如图所示电路,若电源电压U与电流I同相,且U=5V,UL=20V,问A、B、C、D中哪两点之间的电压最高?
最高的电压为多少?
3.12有一个100W的电动机,接到50H、220V的正弦电源上,其功率因数为0.6。
问通过电动机的电流为多少?
若在电动机两端并上一个5.6μf的电容,则功率因数有何变化。
3.13图示电路是一个LC滤波电路。
,,。
若输入电压
,求
(1)电路的等效复阻抗;
(2)电路中的总电流及支路电流。
3.14为提高日光灯电路的功率因数,常在日光灯电路(等效为RL电路)两端并上一个电容C,
如图所示。
问电路的等效复阻抗为多大?
利用复功率的概念,求出并比较电容C并联
前、后电路中的有功功率、无功功率及视在功率(电源电压不变)。
已知:
,
,,,。
并联电容前:
;
并联电容后:
;
3.15已知两复阻抗和,若将、串联,电路的等效复阻抗为多大?
电路呈感性还是容性?
电路呈容性。
3.16将3.15题中的、并联,求电路的等效复阻抗和等效复导纳;
此时电路是呈感性还是容性?
若要使电路呈阻性,、的并联电路应串上一个什么样的元件?
电路呈感性,所以需要串联电容元件。
若使此电路呈电阻性,则:
3.17如图所示电路,若,,问在什么条件下,获得最大的功率,其值为多少?
3.18电路如图所示,已知。
问阻抗匹配时,负载获得的最大功率是多少?
3.19在图示电路中,已知,,,
列出该电路的节点电压方程,并求出流过的电流大小。
3.20用网孔电流法验证3.19题。
设网孔电流如上图,则:
解得:
即:
3.21列出图示电路的网孔电流方程。
3.22列出图示电路的节点电压方程。
3.23如图所示电路,已知,,,,用戴维南定理求的电流和电压。
3.24上题中,若支路串上一个的电源电压后,中的电流和电压有何变化?
(用叠加定理求解)
当单独作用。
同3.23即:
如图
3.25求图示电路的戴维南等效电路。
3.26用叠加定理求解图示电路的各支路电流。
已知,
每个独立源单独作用时等效电路如图:
图
(1)
图
(2)
所以:
第四章耦合电感和谐振电路
4.1试确定图示耦合线圈的同名端。
习题4.1电路
(a)同名端为:
1和2;
3和4。
(b)同名端为:
1和4;
2和3;
1和6;
2和5;
3和6;
4和5。
4.2图中接通频率为500的正弦电源时,电流表读数为1A,电压表读数为31.4V。
试求两线圈的互感系数。
习题4.2电路
由:
得:
4.3图示电路中=6H,=3H,=4H。
试求从端子1、2看进去的等效电感。
画出去耦等效电路
4.4图示为一变压器,原边接220V正弦交流电源,副边有两个线圈,分别测得为12V,为24V,求图示两种接法时伏特表的读数。
习题4.4电路
(a)(b)
4.5图示电路,已知=2sin(10)tA,=0.3H,=0.5H,=0.1H,求电压。
4.6图示电路中耦合系数K=0.9,求电路的输入阻抗(设角频率ω=2rad/s)。
习题4.6电路
等效电感:
输入阻抗:
4.7求图示一端口电路的戴维南等效电路。
已知ω=ω=10Ω,ω=5Ω,==6Ω,
V。
4.8图示电路中,为使电阻能获得最大功率,试求理想变压器的变比
原边入端阻抗:
当时,电阻能获得最大功率。
,解得:
4.9图示电路中理想变压器的
求流过的电流。
4.10图示电路中的理想变压器由电流源激励。
求。
副边:
4.11图示电路中,,—,,理想变压器的变比为,
试求和。
由方程组:
;
4.12图示电路中=0.04H,求此串联电路的谐振频率。
4.13图示电路中,已知=40mH,=10mH,=10mH,=500Ω,=500V,=104rad/s,电容恰好使电路发生电流谐振,求各电流表的读数。
第五章三相电路
5.1某三相交流发电机,频率为50HZ,相电压的有效值220V,试写出三相相电压的瞬时值及相量表达式,并画出波形图和相量图。
5.2已知对称三相电路的线电压380V,三角形负载阻抗,端线阻抗
。
试求线电流和相电流,并作相量图。
三角形负载阻抗变为星形连接:
每相阻抗为:
Y-Y接相电流即为Y-△接的线电流
Y-△相电流
5.3对称三相电路的星形负载,端线阻抗,中线阻抗
,线电压380V。
求负载相电流、相电压和线电压,并作电路的相量图。
负载相电压
线电压
5.4图示为对称的Y-Y三相电路,负载阻抗,电源的相电压为220V。
求:
(1)
(1)
图中电流表的读数:
(2)
(2)
三相负载吸收的功率;
(3)(3)
如果A相的负载阻抗等于零(其它不变),再求
(1)、
(2);
(4)(4)
如果A相的负载开路,再求
(1)、
(2)。
(1)
(2)
习题5.4电路
(3)当A相阻抗等于零时:
(4)当A相负载开路,A相电流为零,BC相为串联单回路
5.5两台三相异步电动机并联接于线电压为380V的对称三相电源,其中一台电动机为星形
联接,每相复阻抗为 ;
另一台电动机为三角形联接,每相阻抗为
,试求线电流。
角形负载星形变换以后
5.6不对称三相四线制电路中的端线阻抗为零,对称三相电流的线电压为380V,不对称的星形
连接负载分别是,,,试求各相电流、线电
流及中线电流并画出相量图。
电路星形连接所以有相电流=线电流
5.7图示对称三相电路中,,三相电动机吸收的功率为1.4KW,其功率因数
λ=0.866(感性),。
求和电源端的功率因数λ′。
习题5.7电路
5.8对称三相电源的相电压为220V。
相接入一只220V,40W的灯泡,、相各接入一只
220V,100W灯泡,当中线断开后,试求各灯泡的电压。
利用节点法:
5.9三相异步电动机的额定参数如下,,线电压为380V,试求图中
两个功率表的读数。
习题5.9电路
5.10图示为对称的Y-△三相电路,,。
(1)图中功率表的读数及其代数和有无意义?
(2)若开关S打开,再求
(1)。
习题5.10电路
(1)
第六章线性电路过渡过程的时域分析
6.1图示电路中,直流电压源的电压,,。
电路原已达
稳态。
在时将开关S打开。
试求时的、、、、。
6.2图示电路中开关S在时由1合向2,电路原已处于稳态。
试求时、。
列KVL方程:
得:
6.3图示电路换路前已处于稳态,试求换路后各电流的初始值。
6.4图示电路原已稳定,时开关S闭合。
试求、、、。
6.5图示电路在时开关S闭合,试求。
6.6图示电路中,时开关S由1合向2,换路前电路处于稳态,试求换路后和。
6.7图示电路原先处于直流稳态,时开关S打开。
试求换路后电流并作其波形。
6.8电路如图(a)所示,的波形如图(b)所示。
已知,,。
试求及电容电压的初始值。
(a)(b)
6.9电路如图所示,时开关S闭合,。
求换路后的、和。
6.10电路如图所示,在时刻开关S闭合,已知,求≥0时、和,并画出它们的波形。
6.11电路如图所示,时刻开关S打开。
求零状态响应和
6.12如图所示电路,时刻开关S闭合,换路前电路已处于稳态。
求换路后和。
6.13图示电路换路前处于稳态,试用三要素法求换路后的全响应。
图中,
6.14图示电路已处于稳态,时开关S闭合。
求换路后电流、及流过开关的电流。
6.15图示电路原已处于稳态,时开关S闭合。
求、及流经开关的电流,并作它们的波形
6.16图示电路为一标准高压电容的电路模型,电容,漏电阻。
为快速熔断器,,时熔断器烧断(瞬间断开)。
假设安全电压为,求从熔断器断开之时起,经历多少时间后,人手触及电容器两端才是安全的?
6.17图示电路中,已知,,。
开关S在时闭合,换路
前电容未充过电。
求换路后的电容电压及电流,并定性地画出及的波形。
求
充电完成后电容储存的能量及电阻消耗的能量。
解:
6.18在图示电路中,已知,,,,开关S
在时刻接通,在时刻又断开。
试分别求两次换路后电路的时间常数和。
6.19试求图示电路的时间常数。
6.20电路如图所示,开关S闭合前电路已处于稳态,在时开关闭合。
6.
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