思考与习题
1-1 1 -35图中,已知电流l=-5A , R=10QO试求电压 U,并标出电压的实际方向。
■C
a) b)
图1-35题1-1图
解:a)U=-RI=50V
b)U=RI=-50V。
1-2在1-36图所示电路中,3个元件代表电源或负载。电压和电流的参考方向如图所
示,通过实验测量得知: l1=- 4A,I2=4A,I3=4A,U1=140V,U2=- 90V,U3=50V。试求
(1) 各电流的实际方向和各电压的实际极性。
⑵计算各元件的功率,判断哪些元件是电源?哪些元件是负载? (3)效验整个电路的功率是否平衡。
图1-36题1-2图
解:(2) P1=U1l1=-560W,为电源;P2=-U2l2=360W,为负载;P3=U3l3=200W,为负载。
(3) P发出=P吸收,功率平衡。
1-3图1-37中,方框代表电源或负载。已知 些是负载?
U=220V , l= -1A,试问哪些方框是电源,哪
图1-37题1-3图
解:a) P=UI =-220W,为电源;b) P=-UI=220W,为负载;
c) P=-UI=220W,为负载;d) P=UI =-220W,为电源。 1-4图1-38所示电路中,已知
A、B段产生功率1500W,其余三段消耗功率分别为
1000W、350W、150W,若已知电流l=20A,方向如图所示。
⑴标出各段电路两端电压的极性。
(2) 求出电压 UAB、UCD、UEF、UGH 的值。
⑶从⑵的计算结果中,你能看出整个电路中电压有什么规律性吗?
图1-38题1-4图
解:(2) UAB=-75V,UCD=50V,UEF=17.5V,UGH=7.5V
(3) UAB +UCD +UEF+UGH=0 .
1-5 有一 220V、60W的电灯,接在220V的电源上,试求通过电灯的电流和电灯在 220V 电压下工作时的电阻。如果每晚用
3h,问一个月消耗电能多少?
解:l=P/U=0.27A , R= U 2/ P= 807 Q, W= P t=60 X 10-3 kW X 30X 3h = 5.4 度.
1-6 把额定电压110V、额定功率分别为 100W和60W的两只灯泡,串联在端电压为 220V的电源上使用,这种接法会有什么后果?它们实际消耗的功率各是多少?如果是两个 110V、60W的灯泡,是否可以这样使用?为什么?
解:把额定电压 110V、额定功率分别为 100W和60W的两只灯泡,串联在端电压为 220V的电源上使用,将会使60W的灯泡烧毁。60W的灯泡实际消耗的功率是
93.8W, 100W
的灯泡实际消耗的功率是 56W。如果是两个110V、60W的灯泡,都在额定值下工作,可以
这样使用。
1-7 有一直流电源,其额定功率为 150W,额定电压50V,内阻1 Q,负载电阻可以调 节。试求:(1)额定状态下的电流及额定负载。 (2)开路状态下的电源端电压。 (3)电源短路状 态下的短路电流。
解:(1)IN=150/50=3A , RN=50/3-1=15.67 Q (2)UOC=50V
(3) I S=50A
1-8 图1-39所示电路可以用来测试电源的电动势和内阻。已知 只有开关Si闭合时,安培表读数为 E 和 Rs。
2A ;当只有S2闭合时,安培表读数为
Ri=2 Q, R2=4.5 Q。当
1A。试求电源的
图1-39题1-8图
解:由 E/(Rs+ R1)=2 , E/(Rs+ R2)=1 得 E=5V , Rs=0.5Q。
1-9 图 1-40 所示电路中,已知 E=100V , R1=2k Q, R2=8k Q。试在(1) R3=8k Q; (2) R3=
8(即R3处断开);(3) R3=0 (即R3处短接)三种情况下,分别求电压
U2和电流12、13。
图1-40题1-9图
解:(1)
11 = , |2=|3= E/( R1 +
|1/2=8.35mA ;
R2//
R3)=16.7 mA , U2= 11 (R2// R3)=66.7V
(2) I1= E/(R1+ R2) =10mA , U2= I1 R2=80V , I2= I1= 10mA , I3=0A ; (3) I2=0A , U2=0V , I3= I1= E/R1 =50mA。 1-10 试等效简化图1-41所示网络。
解:将
图1-41题1-10图
3A电流源变为电压源与 3V电压源串联得到 12V电压串6Q电阻,再将其变为
2A电流源并6Q电阻与2A电流源并联,得到 4A电流源并6 Q电阻①, 将6V电压串3 Q电阻变为2A电流源并3 Q电阻②
并联①②得ls=6A , R=2 Q,电路如图所示:
1-11 求1-42图中的电流I。
6V电压源变为电流源与 6A电流源并联,
得到9A电流源并1 Q电阻,再将其变
解:将
图1-42题1-11图
为9V电压串1 Q电阻,与2A电流源变为的4V电压串2 Q电阻串联,即
1= ( 9-4)心+2+7)=0.5A 1-12 图1-43所示电路中,试求:
(1) 开关S断开时A点的电位。 (2) 开关S闭合时A点的电位。 ⑶开关S闭合时A、B两点电压UAB。
解:(1) 1= (7+8) /(3+1+1)=3 mA
图1-43题1-12图
,UA=8- I R3=5V
(2) 开关 S 闭合时 B 点的电位为 6V , I= (8-6) /(1 + 1)=1mA , UA=8- I R3=7V (3) UAB=7-6=1V
1-13指出图1-44 所示电路中A、B、C点的电位