大学电工第一、二章课后习题答案

2026/1/26 22:36:55

1-1 电路的主要组成部分有:电源、用电设备、导线、控制装置,主要有两个方

面的作用,一是进行能量的转换、传输和分配;二是对电信号的处理和传递。 1-2 用理想元件及其组合代替实际电路中的电气设备和器件,就形成了该实际电

路所对应的由理想电路元件构成的“电路模型”,以方便对实际电路进行分析和计算。

1-3 因为I<0,所以实际方向与参考方向相反,为B->A 1-4 因为I>0,所以实际方向与参考方向相同,为B->A 1-5 I=-8A

1-6 参考方向由A->B,实际方向由B->A 1-7 U=220V,实际方向由A->B

1-8 (1)UAB=VA-VB=10-(-4)=14V UBC=VB-VC=-4-6=-10V

(2)因为参考点改变时,两点之间电压(电势差)仍然保持不变 所以UAB= 14V UBC= -10V

UBC=VB-VC ?VB=UBC+VC ,取C为参考点则Vc=0 则VB=UBC=-10V

同理VA=UAB+VB=14-10=4V VD=UDC+VC= UDC=-6V

1-9 UAB不会发生变化,电流会发生变化 1-10 1-11

UAB会发生变化 R=U/I=6?

R??l/s?l?Rs/?=6*10*10-6/1.75*10-8=3428m

铜电阻率?=1.75*10-8?*m为已知 1-12

R2?R1??R1?t2?t1????R2?R1=3.89*10-3 ?C?1

R1?t2?t1?R3?R1=741.7?C ?R1 R3?R1??R1?t3?t1??t3?t1?1-13

(1)取顺时针为回路绕行方向

根据基尔霍夫电压定律 ?IR??Us?0 (相同为正,相反为负) UAD参考方向为A->D与回路方向相反 -UAD-IR1-IR2-Us1=0?UAD=-IR1-IR2-Us1=-38V 同理:-UBO-IR2=Us1 -Us2?UAD=-IR2-Us1 +Us2=8V

UOC-IR2=-Us2?UOC=IR2-Us2=-20V (2) 取C为参考点则Vc=0

UOC=V0-VC ?VO=UOC+VC= UOC =-20V UAC=VA-VC ?VA=UAC+VC= UAC=-IR1-Us1=-22V 1-14

取顺时针为回路绕行方向

根据基尔霍夫电压定律 ?IR??Us?0 (相同为正,相反为负) 对整个闭合回路使用?IR??Us求出I: IR3+IR2+IR1= Us1 -Us2?I=-3A

取路径ABCD:-UAD+IR2+IR3=-Us2?UAD=IR2+IR3+Us2=15V 取路径AD:UAD+IR1=Us1?UAD=Us1-IR1=15V 取路径BCD: -UBD+IR2=-Us2?UBD=IR2+Us2=24V 取路径BAD: UBD+IR1+IR3=Us1?UBD=Us2- IR1-IR3=24V 说明两条路径计算结果完全一致 1-15

图a,因UA IA参考方向一致,故P=UA*IA

UA=P/IA=5V

图b,假设IB参考方向与UB一致,则P= UB*IB

IB=P/UB=-1A,可知IB<0,所以IB实际方向与参考方向相反 图c,假设IC参考方向与UC一致,则Pc= UC*IC

由题可知

Pc>0,Uc>0,所以Ic>0,即Ic=2mA,方向与参考方向相同

Pc= UC*IC=2*10-5W 1-16

一间宿舍每天消耗的电能:

W1=P1t1=40*18=720W 一间教室每天消耗的电能: W2=P2t2=12*40*4=1920W 1-17

因P=UI=U2/R

则U=PR=14.1V, I=U/R=0.14A 1-18

因P=UI=U2/R ,则R=U2/P,I=P/U

所以在相同额定电压U下,功率P越小,电阻R越大,正常工作通过的

电流越小,即220V、40W灯泡电阻大,220V、100W通过的电流大

20 IS*?R3?R4??I?100/2?40?/220A 0

1-19 图1-49的电路有3个节点,1

个网孔,所以可以列出2个电流方程,1个电压方程,取回路绕行方向如图所示

对A点列KCL方程: IA+I1-I2=0 对C点列KCL方程: IC+I3-I1=0 对回路列KVL方程: I1R1+I2R2+I3R3=0 由上述三个方程解得: I1?

图1-50:

对O点列KCL方程:I1+I2+I3=0 对支路AOB,UAB=UAO+UOB=I1R1-I2R2 对支路AOC,UAC=UAO+UOC=I1R1-I3R3 由上述三个方程解得:I1? UAO?I1*R1?1-20

8V,UBO?7*2I435A,I2??A,I3??A 714146R??27,VCUIO?3*382213A,I2?A,I3??A 77720R?? 7V(1)由基尔霍夫电流定律可知 I5=0

(2)解题思路:两点之间的电压可以转化成两点之间多个简单元件的电压

之和,即UCD=UCA+UAB+UBD

因I5=0,则UAB=-US5=-2V UBD=-IS*?R3//R4?=-9*2=-18V 取回路参考方向和电流参考方向如图 所示,列出KVL方程: IR1+IR2=-US2+US1 I=(US1-US2)/(R1+R2)=2A UCA=IR2+US2=11V

因此UCD=-9V

1-21 在电路图上标出所有支路电流的参考方向,UBA、UCD的参考方向,以 及回路绕行方向,如下图所示

C

先求出各个支路电流

对F点列KCL方程:-IS2+I2-I1=0 同理:I3+I5-I2=0, I6-I4-I5=0 解得:I2=10A, I5=6A, I6=15A (1) 对回路列KVL方程

UBA-I1R1-I2R2-I5R3-I6R4-US1-US2=0?UBA=231V (2) 对回路列KVL方程

UCD-UCF+I2R2+US2=0?UCF=UCD+I2R2+US2=20V 1-22

将US与R1串联支路等效成图a,在将电阻R1、R2并联成R12(图b),

最后IS与R12串联等效成电压源US1与R12串联(图c)

图a 图b 图c

IS=US/R1=3A R12=R1*R2/(R1+R2)=2? US1=IS*R12=6V


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