电工技术习题解

－U4+ + U1 －

I1 + U3 － －U5+ － I2

U2 + 电工技术习题解

I3 P26 1.5.1

在图1.01中，五个元件代表电源或负载。电压和电流的参考向如图所示，今通过实验测量得知： I1=－4A I2=6A I3=10A U1=140V U2=－90V U3=60V U4=－80V U5=30V

解：（1）1、2为电源，3、4、5为负载

－U5+ ＋U4－

（2）

＋ I1 + + I2 I3 U 2U1 U3

－ － －

（3）P1=140×4=560W P2=90×6＝540W

P3=60×10＝600W P1+P2=P3+P4+P5 功率平衡 P4＝80×4＝320W P5＝30×6＝180W

1.5.2 在图1.02中，已知I1=3mA，I2=1mA。试确定电路元件3中的电流I3和其两端的电压U3，并说明

是电源还是负载。校验整个电路的功率平衡。 I1 I2 解：I3=I2－I1=1－3＝－2mA

U3=I1×10＋30＝3×10＋30＝60V 10k20k元件3为电源

－－－＋ ＋ 30×3×103＋（3×103）2×10×103＋(1×103)2×20×103 ＋30V－－ U UI3 80V＝80×1×103＋60×2×103 U3 － － 功率平衡。 －

I 1.7.1 求图示电路中A点的电位。 1Ω 解： 32Ω I????1A

2?1 A

VA?I?1＋6＝－1?1＋6＝5V+

+3V－ 6V － 4Ω

1.7.3 在开关断开和闭合时试求A点的电位。 解：（1）S断开时： －12V －12?12I??－0.892mA

3?3.9?20

3KΩ I VA?12?I?20

3.9KΩ VA＝－0.892?20＋12＝－5.84V

A （2）S闭合时：

VA＝

3.9?12＝1.96V20＋3.9 1.

1

S 20kΩ ＋12V 1.7.4 求A点的电位。

VA（--50)VA I?50?VA I? I＝123 10520 I?I?I?0123

--50)VA 50?VAVA（???0 10520

VA??14.3V P68

2.3.5 试用电压源电流源等效变换的方法求电流I。 3? 6? + 6V –

6? 3?

2A 2A

– +

2? 2V 2? I

4A 2?

+

8V

–

8?2

I?A?1A 2?2?2

＋50V I1

10Ω A 5Ω I3 20Ω I2

－50V

1? 2A 12V 1? 2? I

1? 1? +2V – I

2? 2? +2V – I

2? 2?

2

2.5.3 用结点电压法求电压U，并计算理想电流的功率。

＋

16V 4Ω － ＋ 8Ω U

－ 4A 4Ω

4Ω 4Ω ＋ 16V － 8Ω ＋ U － 8Ω

＋ US －

4A 4Ω

2.6.1 （1） 当开关S合在a点时求电流I1，I2，I3；（2）开关S合在b点时，利用（1）的结果用叠加原理求电流I1，I2，I3。 解：（1）S在a点时： ＋ I3 I1 KCL： 120V ＋ － I?I?I?0130V 123

－ 2Ω I2 KVL：

I3?4?I1?2－130＝04Ω

I3?4＋I2?2－120＝0b 求解： 2Ω a ＋ I?15A I?10A I?25A S 12320V －

（2）S在b点时：只有20V电源起作用时：

20\I2??6V “2?4I “3 2?I1 2?4

204“ I1\?????4A I 22?42?42Ω 2?4Ω 2?4

202\2Ω I3???2A ＋ 2?42?42? 20V 2?4 －

I1?15?4?11A I2?10?6?16A I3?25?2?27A

3

164?12.8V U?US?4?4＋U＝16＋12.8＝28.8V PS＝4?US＝4?28.8＝115.2W111??4484?2.6.3 用叠加原理计算电路中各支路中的电流及各元件两端的电压，并说明功率关系。 解：

IS?0?10?10A＋V2－

410I4 I1 I1??10??6A＋ 2Ω 4?14?1IS V1 1Ω 110 － ＋ I4??10??4A＋ 4Ω V4 4?14?1VS 10A － 10＋ － I V ＋ I5?0??2A

＋ V5 5Ω 5 10VV －V I5 410－ I??10??4A － V

5?(1?4)4?1

5?1?4

1?44 VS?10?(2?)?10??36V PS?VSIS?36?10?360W 发出 1?41?4 V2?IS?2?0?10?2?20V P2?V2IS?20?10?200W

41

V1?10??10??6?1?6V P1?V1I1?6?6?36W 4?14?1

V5?0?10V?10V P5?V5I5?10?2?20W

VV?0?10V?10V PV?VVIV?10?4?40W 取用

44 V4?10??10??16V P4?V4I4?16?4?64W4?14?1

2.7.6 用戴维宁定理和诺顿定理计算电路中R1中的电流。 解：戴维宁定理

－

R1=9Ω UO R2=4Ω R2=4Ω I1 ＋

2A I 2A I

R3=6Ω R4=2Ω R3=6Ω R4=2Ω

+ － + －

U=10V U=10V

E?U0?U?IR2?10?2?4?2V R0?R2?4?

R2=4Ω E2 I SI1???0.154A R1?R09?4诺顿定理：

2A I

R0E24

I???0.5A I?I??0.5?0.154A1S SR04R1?R09?4 R3=6Ω R4=2Ω

U=10V

+ －

4

2.7.9 如图所示的电路中，当R=4Ω时，I=2A。求R=9Ω时I=? 解：

a R1=2Ω 2?2

R0??1? 2?2 ER2=2Ω R4=2Ω I? E?I(R?R0)?2?(4?1)?10V

R0?R

I R 10 I??1AIS + 1?9U2 +

U1 －

b －

R3=2Ω P96

3.2.1 图示电路在换路前已达到稳定状态，试求换路后其中的电流i(0+)和i(∞)。 解：（a） t=0 LS21 i(0)?6?3A ?i(0) i(0?)??i(0)??3?1.5AL?L?L? 22?22iL + 2Ω2Ω66Vi i(?)??3A

2－

（b）

i

6?uC(0?)6?62Ωu(0)?6V? u(0) i(0?)???0V C?C?t＝0 22 S＋ 6＋

i(?)??1.5AuC C 6V4－ － 2Ω

（C） iL1

t＝0

i(0)?6A? i(0) L1?L1?L1S

iL2(0?)?0A? iL2(0?) L2 i(0?)?i(0)?i(0)?6?0?6Ai 2ΩL1?L2?iL2 6A i(?)?0A

（d）

t＝0

2u(0)??6?3V? uC(0?) S C?2?2

6?uC(0?)6?32Ω2Ω

i(0?)? ??0.75A＋ ＋ 2?22?2i 2Ω 6V uC 6C－ i(?)??1A－ 2?2?2

5

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