《電工學(xué)》上冊(cè)課后答案

《《電工學(xué)》上冊(cè)課后答案》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。

1、1電路的基本概念與定律1.5電源有載工作、開路與短路1.5.1在圖1中,五個(gè)元件代表電源和負(fù)載。電流和電壓的參考方向如圖中所示。今通過實(shí)驗(yàn)測(cè)量得知圖1:習(xí)題1.5.1圖I1=?4AU1=140VU4=?80VI2=6AU2=?90VU5=30VI3=10AU3=60V1試標(biāo)出各電流的實(shí)際方向和各電壓的實(shí)際極性。2判斷哪些元件是電源？哪些是負(fù)載？3計(jì)算各元件的功率，電源發(fā)出的功率和負(fù)載取用的功率是否平衡？[解]:2元件1，2為電源；3，4，5為負(fù)載。3P1=U1I1=140×(?4)W=?560WP2=U2I2=(?90)×6W=?540WP3=U3I3=6

2、0×10W=600WP4=U4I1=(?80)×(?4)W=320WP5=U5I2=30×6W=180WP1+P2=1100W負(fù)載取用功率P=P3+P4+P5=1100W兩者平衡電源發(fā)出功率PE=1.5.2在圖2中，已知I1=3mA,I2=1mA.試確定電路元件3中的電流I3和其兩端電壓U3，并說明它是電源還是負(fù)載。校驗(yàn)整個(gè)電路的功率是否平衡。[解]首先根據(jù)基爾霍夫電流定律列出圖2:習(xí)題1.5.2圖?I1+I2?I3=0?3+1?I3=0可求得I3=?2mA,I3的實(shí)際方向與圖中的參考方向相反。根據(jù)基爾霍夫電流定律可得U3=(30+10×103×3×10

3、?3)V=60V其次確定電源還是負(fù)載：1從電壓和電流的實(shí)際方向判定：電路元件380V元件30V元件電流I3從“+”端流出,故為電源;電流I2從“+”端流出，故為電源；電流I1從“+”端流出，故為負(fù)載。2從電壓和電流的參考方向判別：電路元件3U3和I3的參考方向相同P=U3I3=60×(?2)×10?3W=?120×10?3W（負(fù)值），故為電源；80V元件U2和I2的參考方向相反P=U2I2=80×1×10?3W=80×10?3W（正值），故為電源；30V元件U1和I1參考方向相同P=U1I1=30×3×10?3W=90×10?3W（正值），故為負(fù)載。兩者

4、結(jié)果一致。最后校驗(yàn)功率平衡：電阻消耗功率:22PR1=R1I1=10×3mW=90mW22PR2=R2I2=20×1mW=20mW電源發(fā)出功率:PE=U2I2+U3I3=(80+120)mW=200mW負(fù)載取用和電阻損耗功率:P=U1I1+R1I2+R2I2=(90+90+20)mW=200mW12兩者平衡1.5.3有一直流電源，其額定功率PN=200W，額定電壓UN=50V。內(nèi)阻R0=0.5?，負(fù)載電阻R可以調(diào)節(jié)。其電路如教材圖1.5.1所示試求：1額定工作狀態(tài)下的電流及負(fù)載電阻；2開路狀態(tài)下的電源端電壓；3電源短路狀態(tài)下的電流。[解]PN(1)額定電流

5、IN=UN200=50A=4A,負(fù)載電阻R=UNIN50=?=12.5?4(2)電源開路電壓U0=E=UN+INR0=(50+4×0.5)V=52VE(3)電源短路電流IS=R052=0.5A=104A1.5.4有一臺(tái)直流穩(wěn)壓電源，其額定輸出電壓為30V,額定輸出電流為2A，從空載到額定負(fù)載，其輸出電壓的變化率為千分之一（即?U=U0?UNUN=0.1%),試求該電源的內(nèi)阻。[解]電源空載電壓U0即為其電動(dòng)勢(shì)E，故可先求出U0，而后由U=E?R0I，求內(nèi)阻R0。由此得U0?UNUNU0?3030=?U=0.1%U0=E=30.03V再由U=

6、E?R0I30=30.03?R0×2得出R0=0.015?1.5.6一只110V、8W的指示燈，現(xiàn)在要接在380V的電源上，問要串多大阻值的電阻？該電阻應(yīng)選多大瓦數(shù)的？[解]由指示燈的額定值求額定狀態(tài)下的電流IN和電阻RN：UNI=PNN8UN=A=0.073ARN=110IN110=?=1507?0.073在380V電源上指示燈仍保持110V額定電壓，所串電阻其額定功率R=U?UNIN=380?1100.073?=3700?NPN=RI2=3700×(0.073)2W=19.6W故可選用額定值為3.7K?、20W的電阻。1.5.8圖3所示的是

7、用變阻器R調(diào)節(jié)直流電機(jī)勵(lì)磁電流If的電路。設(shè)電機(jī)勵(lì)磁繞組的電阻為315?,其額定電壓為220V,如果要求勵(lì)磁電流在0.35～0.7A的范圍內(nèi)變動(dòng)，試在下列三個(gè)變阻器中選用一個(gè)合適的:(1)1000?、0.5A；(2)200?、1A；(3)350?、1A。[解]當(dāng)R=0時(shí)當(dāng)I=0.35A時(shí)220I=315=0.7AR+315=2200.35=630?R=(630?315)=315?因此，只能選用350?、1A的變阻器。圖3:習(xí)題1.5.8圖1.5.11圖4所示的是電阻應(yīng)變儀中測(cè)量電橋的原理電路。Rx是電阻應(yīng)變片，粘附在被測(cè)零件上。當(dāng)零件發(fā)生變形（伸長(zhǎng)

8、或縮短）時(shí)，Rx的阻值隨之而改變，這反映在輸出信號(hào)Uo上。在測(cè)量前