1、第 1 章章后习题解析1.1 一只 “100、100 W”的电阻与 120 V 电源相串联，至少要串入多大的电阻 R 才能使该电阻正常工作？电阻 R 上消耗的功率又为多少？解：电阻允许通过的最大电流为A10PI所以应有 ，由此可解得：120R20R电阻 R 上消耗的功率为 P=1220=20W1.2 图 1.27（a ） 、 （b）电路中，若让 I=0.6A，R=？ 图 1.27（c） 、 （d）电路中，若让U=0.6V，R =？解：(a)图电路中，3 电阻中通过的电流为 I=20.6=1.4AR 与 3 电阻相并联，端电压相同且为 U=1.43=4.2V所以 R=4.20.6=7(b)图电路
2、中，3 电阻中通过的电流为 I=33=1AR 与 3 电阻相并联，端电压相同，因此 R=30.6=5(c)图电路中，R 与 3 电阻相串联，通过的电流相同，因此 R=0.62=0.3(d)图电路中，3 电阻两端的电压为 U=30.6=2.4VR 与 3 电阻相串联，通过的电流相同且为 I=2.43=0.8A所以 R=0.60.8=0.751.3 两个额定值分别是“110V ，40W” “110V，100W ”的灯泡，能否串联后接到 220V的电源上使用？如果两只灯泡的额定功率相同时又如何？解：两个额定电压值相同、额定功率不等的灯泡，其灯丝电阻是不同的，“110V，40W”灯泡的灯丝电阻为： ;
3、“110V，100W”灯泡5.30241240PUR的灯丝电阻为： ，若串联后接在 220V 的电源上时，其通过两灯1210PUR泡的电流相同，且为： A，因此 40W 灯泡两端实际所加电压为：5.3IV，显然这个电压超过了灯泡的额定值，而 100 W 灯泡两端实际.57.325.40U所加电压为：U 100=0.52121=62.92V，其实际电压低于额定值而不能正常工作，因此，这两个功率不相等的灯泡是不能串联后接到 220V2A3 RI(a)3 RI(b)2A3RU(c)3V3RU(d)3V图 1.27 习题 1.2 电路图USRIS(a)US R IS(b)图 1.28 习题 1.4 电
4、路图ABA电源上使用的。若两只灯泡的额定功率相同时，由于灯丝电阻也相同，因此分压相等，是可以串联后接在 220V 电源上使用的。1.4 图 1.28 所示电路中，已知 US=6V，I S=3A，R =4。计算通过理想电压源的电流及理想电流源两端的电压，并根据两个电源功率的计算结果，说明它们是产生功率还是吸收功率。解：（a）图电路中，三元件为串联关系，因此通过的电流相同，因此根据 KVL 定律可列出电压方程为：U ABU SI SR，因此可得恒流源端电压 UAB=634=6V。根据这一结果可计算出理想电流源上吸收的功率为：P= IS(U AB)=3(6)= 18W ，吸收负功率说明理想电流源实际
5、上是发出功率；理想电压源的电压与通过它的电流为非关联方向，发出的功率为：P= ISUS=36=18W，正值说明理想电压源的确是向外供出电能；负载 R上消耗的功率为 P= IS2R=324=36W，两个理想电源发出的功率恰好等于电阻上消耗的功率，分析结果正确。（b）图电路中，三元件为并联关系，因此端电压相等，根据欧姆定律可得 R 中通过的电流为：I = USR=64=1.5A（由 A 点流出） ，对 A 点列一 KCL 方程又可得出理想电压源中通过的电流 I=31.5=1.5A（由 A 点流出） 。根据这一结果可计算出理想电流源上发出的功率为：P= ISUS=36=18W；理想电压源的电压与通过
6、它的电流为关联方向，吸收的功率为：P= IU S=1.56=9W；负载 R 上消耗的功率为 P= I 2R=1.524=9W，理想电流源发出的功率恰好等于理想电压源和电阻上消耗的功率，分析结果正确。1.5 电路如图 1.29 所示，已知 US=100V，R 1=2K，R 2=8K，在下列 3 种情况下，分别求电阻 R2 两端的电压及 R2、R 3 中通过的电流。R 3=8K；R 3=（开路） ；R 3=0（短路） 。解：R 23= R2R 3=88=4K，根据分压公式可求得电阻 R2 两端的电压为V7.6421031RSmA3.8.23UIR 3=时，通过它的电流为零，此时 R2 的端电压为V
7、0212RSmA80IR 3=0 时，R 2 被短路，其端电压为零，所以I2=0， mA。5213RUS1.6 电路如图 1.30 所示，求电流 I 和电压 U。解：对右回路列一个 KVL 方程（选顺时针绕行方向）：U 1+13=0 可得 U=113=2V对 A 点列一个 KCL 方程 I121=0 可得I=121=1.5A1.7 求图 1.31 所示各电路的入端电阻 RAB。USR2图 1.29 习题 1.5 电路R1R3U1V 2 1A图 1.30 习题 1.6 电路I 3A解：（a）图：R AB=2（3 96）8 6.06（b）图：R AB=1.24（39）（26）10（c）图：R AB
8、=0（d）图：首先对 3 个三角形连接的电阻进行 Y 变换，然后可得RAB=10 （1030）（1030）=301.8 求图 1.32 所示电路中的电流 I 和电压 U。解：首先把原电路等效为右上图所示，求出 I和 I：I=12 24=0.5A I=1212=1A再回到原电路可求出电流I=1 =0.75A 699 电阻中通过的电流为 10.75=0.25A（方向向下） ，因此U=0.2590.58=6.25V1.9 假设图 1.18（a ）电路中， US1=12V，U S2=24V，R U1= RU2=20，R =50，利用电源的等效变换方法，求解流过电阻 R 的电流 I。解：由（a）图到（b
9、）图可得， ，A6.021SI A2.1042SI 20U1I2I1由（b）图到（c）图可得，8.S21IIS /I12IR对图（c）应用分流公式可得图 1.31 习题 1.7 电路9ab（a）86 322ab（b）398 61.244ab（c）363230303030 30ab(d)167.598 9图 1.32 习题 1.8 电路12V 6IU II12V 24 12I I习题 1.8 等效电路图A3.0518.I1.10 常用的分压电路如图 1.33 所示，试求：当开关 S 打开，负载 RL 未接入电路时，分压器的输出电压 U0；开关 S 闭合，接入 RL=150 时，分压器的输出电压
10、U0；开关S 闭合，接入 RL=15K，此时分压器输出的电压 U0 又为多少？并由计算结果得出一个结论。解：S 打开，负载 RL 未接入电路时V；102/0S 闭合，接入 RL=150 时V；7.65/0U开关 S 闭合，接入 RL=15K 时V.910/120显然，负载电阻两端电压的多少取决于负载电阻的阻值，其值越大，分得的电压越多。1.11 用电压源和电流源的“等效”方法求出图 1.34 所示电路中的开路电压 UAB。解：利用电压源和电流源的“等效”互换，将原电路等效为右下图所示电路：由等效电路可得：U AB=846=2V1.12 电路如图 1.35 所示，已知其中电流 I1=1A ，U
11、S1=20V，U S2=40V，电阻R1=4， R2=10，求电阻 R3 等于多少欧。解：并联支路的端电压UAB= US1I 1 R1=20( 1)4=24VUS2 支路的电流假设方向向上，则150图 1.33 习题 1.10 电路RL150S200VRU1（a）RIAB（b）RI1IS1RI2IS2图 1.18 电路图与等效电路图RIAB（c）RIISRIABRU2US1 US2 R2 98 2图 1.34 习题 1.11 电路10V3AU AB 4V1.6习题 1.11 等效电路8VU AB 4V6VUS1R1I1US2R2图 1.35 习题 1.12 电路R3ABA6.10242AB2
12、RUIS对结点 A 列 KCL 方程可求出 R3 支路电流（假设参考方向向下）为I3= I1 I2=（1）1.6=0.6A由此可得R3=UABI3=240.6=401.13 接 1.12 题。若使 R2 中电流为零，则US2 应取多大？若让 I1=0 时， US1 又应等于多大？解：若使 R2 中电流为零，则 US2 应等于UAB；若让 I1=0 时，U S1 也应等于 UAB。1.14 分别计算 S 打开与闭合时图 1.36 电路中 A、B 两点的电位。解：S 打开时：V5.7264)1(2BVV.05.7AS 闭合时：VA=0V，V B=12 V6.1421.15 求图 1.37 所示电路
13、的入端电阻 Ri。解：首先求出原电路的等效电路如右下图所示：可得359012iIR1.16 有一台 40W 的扩音机，其输出电阻为8。现有 8、10W 低音扬声器 2 只，16、20W扬声器 1 只，问应把它们如何连接在电路中才能满足“匹配”的要求？能否象电灯那样全部并联？解：将 2 只 8、10W 低音扬声器串联以后与 1 只 16、20W 扬声器并联，这样可得到相当于 1 只 8、40W 扬声器的作用，然后与 8、40W 扩音机连接在一起可满足“匹配”的要求。如果象电灯那样全部并联时，只能起到 1 只 3.2、40W 扬声器的作用，就无法满足“匹配”的要求。1.17 某一晶体管收音机电路，
14、已知电源电压为 24V，现用分压器获得各段电压 (对地电压)分别为 19V、11V、7.5V 和 6V，各段负载所需电流如图 1.38 所示，求各段电阻的数值。解： K5.01924R2KSA 4K26KB12V12V图 1.36 习题 1.14 电路25Ri 1000.99I100KI图 1.37 习题 1.15 电路10K24V6mA 1.6mA 0.6mA图 1.38 习题 1.17 电路R1 R2 R3 R4R519V 11V 7.5V 6V10mA25Ri 90II习题 1.15 等效电路图100K261092RK3.60.18.574.1.543R1.18 化简图 1.39 所示电
15、路。解：由电路可得U=52I8=2 I13根据上式可画出等效电路图如图所示。1.19 图示 1.40 电路中，电流 I=10mA，I 1=6mA，R 1=3K，R 2=1K，R 3=2K。求电流表 A4 和 A5 的读数各为多少？解：对 a 点列 KCL 方程可得I2= II 1=10 6=4mA对闭合回路列 KVL 方程（设绕行方向顺时针）I1 R1I 3R3I 2R2=0可得 mA764对 b 点列 KCL 方程可得I4= I1I 3=6 (7)=13mA对 c 点列 KCL 方程可得I5=I 2I 3= 47=3mA1.20 如图 1.41 所示电路中，有几条支路和几个结点？U ab 和
16、 I 各等于多少？解：图 1.41 所示电路中，有 3 条支路和 2 个结点，由于中间构不成回路，所以电流 I 和电压 Uab 均等于零。I4I5cI1II2I3R2R1 ba图 1.40 习题 1.19 电路R3A4A56V5I12 ba图 1.41 习题 1.20 电路1512VU5AI图 1.39 习题 1.18 电路4A2UI习题 1.18 等效电路图13V2第 2 章 章后习题解析2.1 求图 2.9 所示电路中通过 14 电阻的电流 I。解：将待求支路断开，先求出戴维南等效电源6205.10V5.7.1.OCRU再把待求支路接到等效电源两端，应用全电路欧姆定律即可求出待求电流为A3
17、75.0146.0OCRUI2.2 求图 2.10 所示电路中的电流 I2。解：应用叠加定理求解。首先求出当理想电流源单独作用时的电流 I2为5.015.2I再求出当理想电压源单独作用时的电流 I2为A8.042I根据叠加定理可得I2= I2I 2=0.5 0.08=0.58A2.3 电路如图 2.11 所示。试用弥尔曼定理求解电路中 A 点的电位值。解： V1424AV2.4 某浮充供电电路如图 2.12 所示。整流器直流输出电压 US1=250V，等效内阻RS1=1，浮充蓄电池组的电压值 US2=239V，内阻 RS2=0.5，负载电阻 RL=30，分别用支路电流法和回路电流法求解各支路电
18、流、负载端电压及负载上获得的功率。解：应用支路电流法求解，对电路列出方程组23905.21II联立方程可求得各支路电流分别为I=8A I1=10A I2=2A负载端电压为UAB=IRL=830=240V负载上获得的功率为PL=I2R=8230=1920W1.5A 24V100200I2图 2.10 习题 2.2 电路10UOC2.5UOC5UOC20UOC14UOC12.5V 图 2.9 习题 2.1 电路IA24V1K图 2.11 习题 2.3 电路4V2K4V2KUS1RS1应用支路电流法求解电路 US2RS2RLABI1 I2 IUS1RS1图 2.12 习题 2.4 电路 US2RS2
19、 RLABIA IB应用回路电流法求解电路I1 I2 I应用回路电流法求解，对电路列出回路电流方程2395.0)35.0(1ABII联立方程可求得各回路电流分别为IA=10A IB=8A根据回路电流与支路电流的关系可得出各支路电流为I=IB=8A I1= IA=10A I2= IA IB=108=2A负载端电压为UAB=IRL=830=240V负载上获得的功率为PL=I2R=8230=1920W2.5 用戴维南定理求解图 2.13 所示电路中的电流 I。再用叠加定理进行校验。解：断开待求支路，求出等效电源V40OCU3.610/)82(/R因此电流为A5.3.640I用叠加定理校验，当左边理想
20、电压源单独作用时A176.02/510/)82(4 I当右边理想电压源单独作用时35.104/510/)82( I因此电流为I=II= 1.1762.353 3.53A2.6 先将图 2.14 所示电路化简，然后求出通过电阻 R3 的电流 I3。解：首先根据电压源和电流源模型的等效互换将电路化简为上右图所示，然后根据全电路欧姆定律求解电流40V4图 2.13 习题 2.5 电路40V210285II3图 2.14 习题 2.6 电路10A 15A20V11 1 1I3习题 2.6 等效电路25V20V11110VI3 325V11V50A375.481503I2.7 用结点电压法求解图 2.1
21、5 所示电路中 50K 电阻中的电流 I。解： 510501)10(BAVA联立方程式求解可得VA30.12V VB18.1V由此可得 50K 电阻中的电流为mA964.051.830BI电流 I 的实际方向由 B 点流向 A 点。2.8 求 图 2.16 所 示 各 有 源 二 端 网络的戴维南等效电路。解：(a)电路 180V2839OCRUab(b)电路 263V91A90OCRIIU2.9 分别用叠加定理和戴维南定理求解图 2.17 所示各电路中的电流 I。解：用叠加定理求解（a）图电路中 I。当 125V 电源单独作用时A25.1360/3640125 I当 120V 电源单独作用时
22、100V 100V100V 100V10K 5K5K 10K 5K50K图 2.15 习题 2.7 电路100VA B=10K 5K5K50K习题 2.7 电路一般画法100V5K100V10K100V3V10(a) 习题 2.8 电路一9V2A810ab图 2.16 习题 8 电路9V66I 3aIb(b) 习题 2.8 电路二A75.0)2(5.1 A26034/6/36/40 I用叠加定理求解（b）图电路中 I。当 10V 电压源单独作用时A769.041I当 3A 电流源单独作用时A154.0)923.(76.03 I用戴维南定理求解（a）图电路中 I。A75.03624/V12OCIRU用戴维南定理求解（b）图电路中 I。A154.0942VOCIRU2.10 用戴维南定理求图 2.18 所示电路中的电压 U。解：V813420CUR第 3 章 章后习题解析3.1 按照图示所选定的参考方向，电流 的表达式为 A，如果把参i )3214sin(20t考方向选成相反的方向，则 i 的表达式应如何改写？讨论把正弦量的参图 2.17 习题 2.9 电路125V40 120V60 6036I(a) 习题 2.9 电路一3A6 94(b) 习题 2.9 电路二2 I2I10V42I133A图 2.18 习题 2.10 电路2VUI1图 3.11 题 3.1图i
