【最新】汨罗电工培训学校_《电工学》秦曾煌第六版上下册课后答案.pdf
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文档介绍：
1 图1:习题1.5.1图 I 1= ?4A U 1=140V U 4= ? 80V I 2=6A U 2=? 90V U 5= 30V I 3=10A U 3=60V 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 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 P 1 =U 1I 1=140×(?4)W =?560W P 2 =U 2I 2=(?90)×6W=?540W P 3 =U 3I 3=60×10W=600W P 4 =U 4I 1=(?80)×(?4)W = 320W P 5 =U 5I 2=30×6W= 180W P 1+P 2 =1100W 负载取用功率 P=P 3+P 4+P 5 = 1100W 两者平衡电源发出功率 P E = 1.5.2 在图2 中,已知I 1=3mA,I 2=1mA. 试确定电路元件3 中的电流I 3和其两端电压U 3,并说明它是电源还是负载。校验整个电路的功率是否平衡。 2 [解] 首先根据基尔霍夫电流定律列出图2:习题1.5.2图?I 1+I 2?I 3= 0 ?3+1?I 3= 0 可求得I 3=?2mA,I 3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 U 3=(30+10×10 3×3×10 ?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I 3从“+”端流出,故为电源; 电流I 2从“+”端流出,故为电源; 电流I 1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 U 3和I 3的参考方向相同P=U 3I 3=60×(?2)×10 ?3W = ? 120×10 ?3W(负值),故为电源; 80V元件 U 2和I 2的参考方向相反P = U 2I 2 = 80×1×10 ?3W = 80×10 ?3W(正值),故为电源; 30V元件 U 1和I 1参考方向相同P=U 1I 1=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: 2 2 P R 1= R 1I 1=10×3mW =90mW 2 2 P R 2= R 2I 2=20×1mW =20mW 3 电源发出功率: P E=U 2I 2+U 3I 3=(80+120)mW =200mW 负载取用和电阻损耗功率: P=U 1I 1+R 1I 2+R 2I 2 =(90+90+20)mW =200mW 1 2 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R 0 = 0.5?,负载电阻R 可以调节。其电路如教材图1.5.1所示试求: 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] P N (1)额定电流I N =U N 200 =50 A=4A,负载电阻R= U NI N 50 = ?=12.5? 4 (2)电源开路电压U 0=E=U N+I NR 0 =(50+4×0.5)V=52V E (3) 电源短路电流I S=R 0 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= U 0?U N U N =0.1%),试求该电源的内阻。[解]电源空载电压U 0即为其电动势E ,故可先求出U 0,而后由U=E?R 0I,求内阻R 0。由此得 U 0?U N U N U 0?30 30 = ?U = 0.1% U 0=E=30.03V 4 U N N 再由 U= E?R 0I 30 = 30.03?R 0 ×2 得出 R 0 =0. 015? 1.5.6 一只110V、8W 的指示灯,现在要接在380V的电源上,问要串多大阻值的电阻?该电阻应选多大瓦数的? [解] 由指示灯的额定值求额定状态下的电流I N和电阻R N: I= P N N 8 U N = A=0.073A R N= 110 I N 110 = ?=1507? 0.073 在380V 电源上指示灯仍保持 110V额定电压,所串电阻其额定功率 R= U?U N I N = 380?110 0.073 ?=3700? P N=RI 2=3700×(0.073) 2W =19.6W 故可选用额定值为3.7K?、20W的电阻。 1.5.8 图3 所示的是用变阻器R 调节直流电机励磁电流I f的电路。设电机励磁绕组的电阻为315?, 其额定电压为220V,如果要求励磁电流在0.35～0.7A 的范围内变动,试在下列三个变阻器中选用一个合适的: (1)1000?、0.5A;(2) 200?、1A;(3) 350?、1A。[解] 当R=0时当I=0.35A时 220 I =315 =0.7A R+315= 220 0.35 = 630? R=(630?315)= 315?因此,只能选用350?、1A的变阻器。 5 图3:习题1.5.8图 1.5.11 图4 所示的是电阻应变仪中测量电桥的原理电路。R x是电阻应变片,粘附在被测零件上。当零件发生变形(伸长或缩短)时,R x的阻值随之而改变,这反映在输出信号U o上。在测量前如果把各个电阻调节到R x=100?,R 1 =R 2 = R x 200?,R 3 =100?,这时满足R 3 时,如果测出: = R 1 R 2 的电桥平衡条件,U o=0。在进行测量(1) U o=+1mV;(2) U o=?1mV;试计算两种情况下的?R x。U o极性的改变反映了什么?设电源电压U 是直流3V。[解] (1)U o=+1mV 图4:习题1.5.11图应用基尔霍夫电压定律可列出: U ab+U bd+U da=0 U ab+U o?U ad=0 或 U R x+R 3 U R x+U o?2 = 0 3R x R x+100 +0.001?1.5 = 0 6 解之得 R x=99. 867?因零件缩短而使R x阻值减小,即(2) U o=?1mV 同理?R x=(99.867?100)?=?0.133? 3R x R x+100 ? 0.001?1.5=0 R x= 100. 133?因零件伸长而使R x阻值增大,即?R x=(100.133?100)?=+0.133? U o极性的变化反映了零件的伸长和缩短。 1.5.12 图5是电源有载工作的电路。电源的电动势E= 220V,内阻R 0 =0.2?;负载电阻R 1 =10?,R 2 =6.67?;线路电阻R l =0.1?。试求负载电阻R 2并联前后:(1)电路中电流I
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