电工学(第七版上)电工技术课后答案(秦曾煌)编
目录
第1章电路的基本概念与定律3
第1.5节电源有载工作、开路与短路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
第. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
第. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
第. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
第. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
第. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
第. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
第. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
第. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
第1.6节基尔霍夫定律. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
第. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
第1.7节电路中电位的概念及计算. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
第. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1
List of Figures
1 习题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
2 习题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
3 习题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
4 习题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
5 习题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
6 习题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
7 习题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2
1 电路的基本概念与定律
1.5 电源有载工作、开路与短路
1.5.1
在图1中,五个元件代表电源和负载。电流和电压的参考方向如图中所示。今通过实验测量得知
图1: 习题
I1 = ?4A I2 = 6A I3 = 10A
U1 = 140V U2 = ?90V U3 = 60V
U4 = ?80V U5 = 30V
1 试标出各电流的实际方向和各电压的实际极性。
2 判断哪些元件是电源？哪些是负载？
3 计算各元件的功率，电源发出的功率和负载取用的功率是否平衡？[解]:
2 元件1，2为电源；3，4，5为负载。
3 P1 = U1I1 = 140 ￡(?4)W = ?560W
P2 = U2I2 = (?90) ￡6W = ?540W
P3 = U3I3 = 60 ￡10W = 600W
P4 = U4I1 = (?80) ￡(?4)W = 320W
P5 = U5I2 = 30 ￡6W = 180W
电源发出功率P E =
P1 + P2 = 1100W
负载取用功率P = P3 + P4 + P5 = 1100W
两者平衡
1.5.2
在图2中，已知I1 = 3mA,I2 = 1mA.试确定电路元件3中的电流I3和其两端电压U3，并说明它是电源还是负载。校验整个电路的功率是否平衡。3
[解] 首先根据基尔霍夫电流定律列出
图2: 习题
?I1 + I2 ? I3 = 0
?3 + 1 ? I3 = 0
可求得I3 = ?2mA, I3的实际方向与图中的参考方向相反。
根据基尔霍夫电流定律可得
U3 = (30 + 10 ￡103 ￡3 ￡10?3)V = 60V
其次确定电源还是负载：
1 从电压和电流的实际方向判定：
电路元件3
80V元件
30V元件
电流I3从\+"端流出,故为电源;
电流I2从\+"端流出，故为电源；
电流I1从\+"端流出，故为负载。
2 从电压和电流的参考方向判别：
电路元件3 U3和I3的参考方向相同P = U3I3 = 60 ￡(?2) ￡10?3W =
?120 ￡10?3W（负值），故为电源；
80V元件U2和I2的参考方向相反P = U2I2 = 80 ￡1 ￡10?3W =
80 ￡10?3W（正值），故为电源；
30V元件U1和I1参考方向相同P = U1I1 = 30 ￡3 ￡10?3W = 90 ￡
10?3W（正值），故为负载。
两者结果一致。
最后校验功率平衡：
电阻消耗功率:
P R1 = R1I2
1 = 10 ￡32mW = 90mW
P R2 = R2I2
2 = 20 ￡12mW = 20mW
4
电源发出功率:
P E = U2I2 + U3I3 = (80 + 120)mW = 200mW
负载取用和电阻损耗功率:
P = U1I1 + R1I2
1 + R2I2
2 = (90 + 90 + 20)mW = 200mW
两者平衡
1.5.3
有一直流电源，其额定功率P N = 200W，额定电压U N = 50V 。内阻R0 =
0:5-，负载电阻R可以调节。其电路如教材图
1 额定工作状态下的电流及负载电阻；
2 开路状态下的电源端电压；
3 电源短路状态下的电流。
[解]
(1) 额定电流I N =
P N
U N
=
200
50
A = 4A, 负载电阻R =
U N
I N
=
50
4
- = 12:5-
(2) 电源开路电压U0 = E = U N + I N R0 = (50 + 4 ￡0:5)V = 52V
(3) 电源短路电流I S =
E
R0
=
52
0:5
A = 104A
1.5.4
有一台直流稳压电源，其额定输出电压为30V ,额定输出电流为2A，从空载
到额定负载，其输出电压的变化率为千分之一
（即￠U =
U0 ? U N
U N
= 0:1%),试求该电源的内阻。
[解] 电源空载电压U0即为其电动势E，故可先求出U0，而后由U = E ? R0I，求内阻R0。
U0 ? U N
U N