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2009.12.16 习题2.1.1 (5)(7)(11)(13),2.1.4,2.1.62009.12.21 习题2.2.1 (2)(3)(5)(6)(11),2.2.2 (2),2.2.3,2.2.4,2.2.62009.12.23 习题2.2.7,2.2.10第2章习题答案2.1.1 选择题(5) 实验测的某有源二端线性网络的开路电压为10V,当外接3的电阻时,其端电压为6V,则该网络的戴维南等效电压的参数为(C)。(a)US=6V,R0=3 (b)US=8V,R0=3 (c)US=10V,R0=2(7) 在图2-77所示电路中,已知US1=4V,US2=4V,当US2单独作用时,电阻R中的电流为1MA,那么当US1单独作用时,电压UAB是(A) (A)1V (B)3V (C)-3V图2-77题2.1.1(7)图 (11)电阻并联时,电阻值越大的电阻:(A)a)消耗功率越小; b)消耗功率越大。(13) 电路如图2-78所示,ab端的等效电阻Rab=(B)a)2.4 b)2图2-78题2.1.1(13)图2.1.4 图2-82所示电路中,已知US1=30V,US2=18V,R1=10,R2=5,R3=10,R4=12,R5=8,R6=6,R7=4。试求电压UAB。 图2-82题2.1.4图解:应用KVL对ABCDA回路列出 UABR5 I5R4I4+R3I3=0UAB= R4I4+ R5I5R3I3根据KCL,I4=0,则UAB= R5I5R3I3V2.1.6 图2-84所示的电路中,试求: (a)开关S断开时a点的电位; (b)开关S 闭合后a点的电位。 图2-84 题2.1.6图解:为了计算方便,可将原电路(图解(a)绘出,如解图(b)、(c)所示)。(B)(C)图 2-84解图(1)当S断开时,电路中的电流I为 mA 所以,a点的电位 V (2)当S闭合后,电路如图(c)所示,b、o支路只包含一个6V理想电源,即Vb= +6V。根据KVL可列出 mA 所以,可得V计算结果表明:当参考点选定后,电路得各点电位都有明确得意义,而与计算的路径无关。2.2.1 选择题 (2)在图2-87所示电路中,已知:。当单独作用时,上消耗电功率为18W。则当和两个电源共同作用时,电阻消耗电功率为A。 (A)72W (B)36 W (C)0 W(D)30 W 图2-87 题2.2.1(2)图(3)下列说法正确的有A C。(A)列KVL方程时,每次一定要包含一条新支路电压,只有这样才能保证所列写的方程独立;(B)在线性电路中,某电阻消耗的电功率等于个电阻单独作用时所产生的功率之和;(C)借助叠加原理能求解线性电路的电压和电流;(D)若在电流源上再串联一个电阻,则会影响原有外部电路中的电压和电流。(5)电路如图2-89所示,用支路电流法求得电压U=(B)a) 144Vb) 72V(6)电路如图2-90所示,电流源两端的电压U=(B)a) 1V b) 3V 图2-89 题2.2.1(5)图 图2-90 题2.2.1(6)图(11)叠加定理适用于(a) a)线性电路 b)线性电路和非线性电路2.2.2 填空题 (2)两额定电压相同的100W和15W白炽灯泡工作时,100W灯泡的电阻比15W的要小。同一个白炽灯泡在冷态(即不工作时)的电阻比工作时的电阻要小。 (3)在图2-94电路中,=10V,=-10V,=10V,=10V。 图2-94 题2.2.2(3)图(4)在图2-95所示电路中,A,B两端的等效电压源的电动势=3V,等效内阻= 2.5 。图2-95 题2.2.2(4)图2.2.3 列写图2-96所示电路的支路电流方程( 电路中含有理想电流源) 图2-96 题2.2.3图解1:(1)对结点 a 列 KCL 方程: (2)选两个网孔为独立回路,设电流源两端电压为U ,列KVL方程: (3)由于多出一个未知量 U ,需增补一个方程: 求解以上方程可得各支路电流。 解2:由于支路电流I2已知,故只需列写两个方程:(1)对结点 a 列KCL方程: (2)避开电流源支路取回路,如图b选大回路列 KVL方程: 解法 2 示意图注:本例说明对含有理想电流源的电路,列写支路电流方程有两种方法,一是设电流源两端电压,把电流源看作电压源来列写方程,然后增补一个方程,即令电流源所在支路电流等于电流源的电流即可。另一方法是避开电流源所在支路例方程,把电流源所在支路的电流作为已知。2.2.4 在图2-97所示电路中,已知,。试求:1、各支路电流;2、电路中各元件的功率。图2-97 题2.2.4图解:(1)求各支路电流。将已知数据代入方程式(1),(2),(3),(4),(5)则有(1)(2)(3)(4)(5)联立求解,得,计算结果的实际方向与图中假设的参考方向相反,即发电机1为充电状态。(2)元件的功率。把,视为恒压源,发出的功率分别为为负值,表示其并不发出功率,而是消耗功率,作电动机运行,是发电机2的负载。各电阻消耗的功率 电源发出的功率应与电阻电阻消耗的功率平衡 值得注意的是,题图2-25中所示和可用电阻串并联等效为,。则图中所示电路可化简为题2.2.4解图。这时电路中仅有三个未知量,可节省许多计算工作量。 题2.2.4解图2.2.6 试用结点电压法计算图2-99 所示电路中各支路电流。 图2-99 题2.2.6图解:此电路中三个结点,选结点3为参考点,对结点1和结点2 列写两个电压方程为结点1:(1)结点2:(2)将电路参数代入方程式(1)、(2),可得(1)(2)解得各支路电流参考方向如图2-27所示,电流的数值为2.2.7 求图2-100所示电路的电压 U 图2-100 题2.2.7图解:应用叠加定理求解。首先 画出分电路题2.2.7图解所示 题2.2.7图解当12V电压源作用时,应用分压原理有:当3A电流源作用时,应用分流公式得: 则所求电压:2.2.10 应用诺顿定理求图2-103示电路中的电流 I 。 图2-103 题2.2.10图解: (1) 求短路电流ISC,把ab端短路,电路如图2-103(b)所示,解得: 所以: 图2-103(b) (2) 求等效电阻Req ,把独立电源置零,电路如图2-103(c)所示。解得: (3)画出诺顿等效电路,接上待求支路如图2-103(d)所示,应用分流公式得: 注意:诺顿等效电路中电流源的方向。 图2-103(c) 图2-103(d)2.3.1 选择题(3)换路定则是指从0-到0+时ACE。 (A)电容电压不能突变(B)电容电流不能突变 (C)电感电流不能突变(D)电感电压不能突变 (E)储能元件的储能不能突变 (4)在图2-105所示电路中,原电路已稳定,在t=0时刻开关S闭合,试问S闭合瞬间uL(0+)的值为(C)。 (A)0V(B)V(C)100V(D)200V 图2-105 题2.3.1(4)图(6)电路如图2-106所示,电路原已达稳态,t=0时开关S由1合向2,则、为: (b)a) OA , 24V b) 4A , 20V图2-106 题2.3.1(6)图(8)电路如图2-108所示,电路原已达稳态,t=0时开关S打开,则,为:(b) a) 4A , 4S b) 2A , 0.25S 图2-108 题2.3.1(8)图(11)电路如图2-111所示,电路原处于稳态,t=0时开关S闭合,则,和为:(b)a) 4V ,2V , 1S b) 2V , 4V , 1S 图2-111 题2.3.1(11)图2.3.2、填空题(2)一般电路发生换路后存在一段过渡过程,是因为电路中含有储能元件。(3)在图 2-113中,开关S断开前电路已处于稳态。设电压表的内阻RV=2.5k,则当开关S断开瞬间,电压表两端的电压为5000V。(4)某RC电路的全响应为,则该电路的零输入响应为V,零状态响应为V。图2-113 题2.3.2(3)图2.3.5 图2-115所示电路在 t0 时电路处于稳态,求开关打开瞬间电容电流 iC (0+) 图2-115 题2.3.5图解:(1) 由图t=0电路求得:uC (0)=8V (2) 由换路定律得:uC (0)=uC (0)=8V (3) 画出0等效电路如图 (b) 所示, 电容用 8V 电压源替代,解得: 注意:电容电流在换路瞬间发生了跃变,即: 图2-115 题2.3.5(B)图2.3.6 图2-116所示电路在 t0 时电路处于稳态,t = 0 时闭合开关,求电感电压 uL (0+) 。 图2-116 题2.3.6图解:(1) 首先由图(a)t=0电路求电感电流,此时电感处于短路状态如图(b)所示,则: 图2-116 题2.3.6图(B) 图2-116 题2.3.6图(C) 由换路定律得: iL (0+) = iL (0)= 2A (3) 画出 0+ 等效电路如图 (c) 所示,电感用 2A 电流源替代,解得: 注意: 电感电压在换路瞬间发生了跃变,即: 2.3.7 图2-117所示电路在t0时处于稳态,t=0时闭合开关,求电感电压uL(0+)和电容电流iC(0+) 图2-117 题2.3.7图解:(1) 把图2-117t=0 电路中的电感短路,电容开路,如图(b)所示,则: (2) 画出0+等效电路如图(c)所示,电感用电流源替代,电容用电压源替代解得: 图2-117 题2.3.7图(B) 图2-117 题2.3.7图(C) 注意: 直流稳态时电感相当于短路,电容相当于断路。2.4.1 选择题(2)在图2-119所示电路中,已知,u为正弦交流电压,电流表,的读书均为1A,电流表的读数是A。 (A)1A(B)2A(C)3A(D)4A 图2-119 题2.4.1(2)图(3)电容器C的端电压从0升至U时,电容器吸收的电能为A。(A)(B)(C)(7) 由图2-120可以看出,u 的相位相对于i 的相位是(B)a)超前 b) 滞后图2-120 题2.4.1(7)图(10) 当等于零时,电感相当于 (A) a)短路b)开路(11) 下面两个图形哪个图形可能是符合基尔霍夫定律的相量图 (B) a) b) 2.4.2 填空题(1)正弦交流电的三要素是最大值(有效值) ,角频率(频率)和初相位。 (2)已知两个正弦电流:,则 =。 (4)在L,C并联电路中,当频率f大于谐振频率时,电路呈容性 性电路;当时,电路呈感性性电路;当时,电路呈电阻性性电路。2.4.3 判断题(1)相量代表了正弦量中的有效值和角频率。( )(2)在三相正弦电路中,若要求负载相互不影响,则负载应接成三角形且线路阻抗很小,或者接成星形且中线阻抗很小。( )(3)电路的品质因数Q越高,则电路的选择性越好。( )(4)提高功率因数时,采用并联电容而不采用串联电容的形式,主要是为了保证负载的端电压,电流及功率不受影响。( )2.4.4 电路如图2-121(a)所示,已知电压,求电压 图2-121 题2.4.4图(a) 图2-121 题2.4.4图(b)解:以电流为参考相量,相量图如图(b)所示,根据相量图得: 所以 2.4.5 图2-122所示电路对外呈现感性还是容性? 图2-122 题2.4.5图解: 图示电路的等效阻抗为: 所以 电路对外呈现容性。2.4.6 用叠加定理计算图2-123电路的电流 ,已知图2-123 题2.4.6图解:画出独立电源单独作用的分电路如图(b)和(c)所示,由图(a)得: 图2-123 题2.4.6图(b) 图2-123 题2.4.6图(c) 由图(b)得 则所求电流 2.5.1 图2-126(a)所示电路已知对称三相电源线电压为 380V ,负载阻抗Z=6.4+j4.8,端线阻抗 Zl=6.4+j4.8 。求负载 Z 的相电压、线电压和电流。 图2-126 题2.5.1图(a) 图2-126 题2.5.1图(b)解: 画出一相计算图如图(b)所示。 设线电压为,则电源相电压为: 线电流 负载相电压 负载线电压 2.5.2 图2-127所示电路中,电源三相对称。当开关 S 闭合时,电流表的读数均为 5A 。求:开关 S 打开后各电流表的读数。 图2-127 题2.5.2图解:开关 S 打开后,电流表 A2 中的电流与负载对称时的电流相同。而 A1、A3 中的电流等于于负载对称时的相电流。因此电流表 A2 的读数=5A ,电流表 A1、A3 的读数为:
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