《电工电子技术》课本习题答案

思考与习题

1-1 1-35图中，已知电流I=-5A，R=10Ω。试求电压U，并标出电压的实际方向。

a) b) I R U I R U 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：I1=-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。

(2)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。

U1 P1 U3 P3 I1 I2 U2 I3 P2

图1-36 题1-2图

解：(2)P1=U1I1=-560W，为电源；P2=-U2I2=360W，为负载；P3=U3I3=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U=220V，I= -1A，试问哪些方框是电源，哪些是负载？

I U I U I U I U a) b) c) d) 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I=20A，方向如图所示。

(1)标出各段电路两端电压的极性。 (2)求出电压UAB、UCD、UEF、UGH的值。

(3)从(2)的计算结果中，你能看出整个电路中电压有什么规律性吗？

B C I 1000W D E 1500W 350W A F H G 150W 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：I=P/U=0.27A，R= U / P= 807Ω，W= P t=60×10 kW×30×3h =5.4度.

2

-3

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1Ω，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=15.67Ω (2)UOC=50V (3) IS=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R1=2Ω，R2=4.5Ω。当只有开关S1闭合时，安培表读数为2A；当只有S2闭合时，安培表读数为1A。试求电源的E和RS。

图1-39 题1-8图

解：由E/(RS+ R1)=2，E/(RS+ R2)=1得E=5V，RS=0.5Ω。

A RS E R1 S1 R2 S2 1-9 图1-40所示电路中，已知E=100V，R1=2kΩ，R2=8kΩ。试在(1) R3=8kΩ；(2) R3=

∞（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I2、I3。

E

R1 I1 U2 I2 R2 I3 R3 图1-40 题1-9图

解：（1）I1 = E/(R1+ R2// R3)=16.7 mA ，U2= I1 (R2// R3)=66.7V，I2=I3= I1/2=8.35mA；

（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。

2A 3A 5Ω 6V 3V 1Ω B 3Ω A 图1-41 题1-10图

解：将3A电流源变为电压源与3V电压源串联得到12V电压串6Ω电阻，再将其变为

2A电流源并6Ω电阻与2A电流源并联，得到4A电流源并6Ω电阻①， 将6V电压串3Ω电阻变为2A电流源并3Ω电阻②

;..

..

ISR并联①②得IS=6A，R=2Ω，电路如图所示：

1-11 求1-42图中的电流I。

6V 2Ω 6A 2Ω 2Ω 7Ω 2A I 图1-42 题1-11图

解：将6V电压源变为电流源与6A电流源并联，得到9A电流源并1Ω电阻，再将其变

为9V电压串1Ω电阻，与2A电流源变为的4V电压串2Ω电阻串联，即

4V

I=（9-4）/(1+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。

(3)开关S闭合时A、B两点电压UAB。 图1-43 题1-12图

解：(1) I=（7+8）/(3+1+1)=3 mA ，UA=8- I R3=5V

7V 3kΩ R1 B 1kΩ S 6V R2 I R3 1kΩ 8V A 9V 1Ω 2Ω 7Ω I (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

;..

..

A 2kΩ B 2kΩ C 6V A 4kΩ B 2kΩ C 6V A 4kΩ B 2kΩ C 12V A 4kΩ B 2kΩ C 6V -6V a) b) c) d) 图1-44 题1-13图

解：(a) UC=0V ，UA=6V，UB=3V

(b) UB=0V，UA=4V， UC=-2V (c) UC=0V ，UA=12V，UB=8V (d) UA=6V，UB=-2V，UC=-6V

1-14 图1-45所示电路中，已知US=16V，IS=2A，R1=12Ω，R2=1Ω。求开关S断开时开关两端的电压U和开关S闭合时通过开关的电流I。

图1-45 题1-14图

解：开关断开R2= 1Ω电阻上流过的电流即电流源电流2A，开关两端电压U为电压源电

R2 R1 US IS S I U 压与R2两端电压之和U=16-2×1=14V，

开关闭合，R2= 1Ω电阻上流过的电流I2= US/ R2=16A，I= I2- IS= 14A

1-15 在1-46图中，已知I1=0.1A，I2=3A，I5=9.6A，试求电流I3、I4和I6。

图1-46 题1-15图

解： I3= I1+ I2=3.1A，I4= I5- I3=6.5A，I6= I4+ I2=9.5A

I6 I2 I1 I3 I4 I5 1-16 求1-47图中的电流I。

;..

..

6V 5Ω 1Ω 2Ω I 12V 1Ω 5Ω 图1-47 习题1-16图

解： I=0A

1-17 在图1-48中，已知U1=3V，R1=10Ω，R2=5Ω，R3=4Ω，其他各电流如图所示。试求电路中电流IX和电压U。

U1 4A 2A R1 I1 U 4A R2 I2 IX 5A R3 图1-48 题1-17图

解： I1 +2+4=0，I1 =-6 A，

I2= I1 +4=-2 A，

IX + I2=5A，IX =7A， U=- U1+ I1 R1+ I2R2 =-73V

1-18 求1-49图中各电流源上的电压。

3A 1A U1 2Ω 5Ω U4 4Ω 2A 图1-49 题1-18图

解：各支路电流参考方向如图所示：

3A

4A U3 10Ω U2 5Ω 4A U3 1A U1 I1 I2 10Ω I5 U2 I3 2Ω 5Ω

I4 4Ω 5Ω U4 2A I1=-2A，I2=3A,I3=7A,I4=-2A，I5=-5A

U1=10I1+5I2=-5V，U2=10I1+2I5-5I3=-65V，U3=5I3-4I4=43V，U4=-5I2+2I5-4I4=-17V

;..

..

思考与习题

2-1 求图2-19所示电路A、B两端的等效电阻。

A 2Ω A 6Ω 6Ω 2Ω 4Ω 3Ω 10Ω 7Ω 4Ω 6Ω B 1Ω B a) b) 5Ω A 20Ω 12Ω B 2Ω 2Ω 4Ω 4Ω 6Ω 8Ω 8Ω A B d) e） 图2-19 题2-1图

2-1解：a) RAB=[ (6// 6)+7]// 10=5Ω b) RAB=[ (4// 4+1)// 6+(2//2) ] //3=1.5Ω c) RAB=[(R1// R2)+ R3]// R4// R5=0.75Ω d) RAB=4//6=2.4Ω

e) RAB=[ (8// 8)+4]// 12+(20// 5) =8.8Ω f) RAB=(24// 24)+ (12//12)=18Ω

2-2 试求图2-20所示电路5Ω电阻上的电压U。 3Ω I1 2Ω 3A 5Ω 2Ω

图2-20 题2-2图

解：电路如图2-20所示：

;..

A RR2 1 ΩR4 RR3 5 ΩB c) A 24Ω 12Ω 24Ω B 12Ω f）

..

并联分流：I1=

43=1A，U=5I1=5V 842-3 在图2-21中，R1= R2= R3 = R4 =30Ω，R5=60Ω，试求开关S断开和闭合时A和B之间的等效电阻。

R1 R2 S R3 R4 B

R5 A 图2-21 题2-3图

解：S断开，RAB=(R1+R2)//（R3+R4）//R5=20Ω

S闭合，RAB=（R1//R3+R2//R4）//R5=20Ω

2-4 电路如图2-22所示，已知外加电压U为200V，电路总消耗功率为400W，求R及各支路电流。

图2-22 题2-4图

U I R 25Ω I1 50Ω I2 50Ω 50Ω I3 I4 解：电路如图2-22所示： I=

5050//50PI=1.5A，I2=I-I1=0.5A，I3=I4= I2/2=0.25A 2A，I1=

25(5050//50)U R=(U- 25I1)/I=81.25Ω

2-5 图2-23为万用表的直流毫安挡电路。表头内阻Rg=280Ω，满标值电流Ig=0.6mA。要使其量程扩大为1mA、10mA、100mA，试求分流电阻R1、R2及R3。

图2-23 题2-5图

;..

Rg R1 R2 Ig R3 1mA 100mA 10mA ..

解：(R1+R2+R3)0.4=280×0.6 (R1+R2)(10-0.6)=(280+R3)×0.6 (280+R2+R3)0.6=(100-0.6) R1

联立解得R1=4.2Ω，R2=37.8Ω，R3=378Ω

2-6 用支路电流法求图2-24所示电路中各支路电流。

I1 I2 10Ω 100V 5A I3 3A I2 I1 4Ω I3 1Ω 2Ω 2A

15Ω 40Ω 3A

a) b) 图2-24 题2-6图

解:电路如图2-24所示： a）I1=3A

I3=I1+I2=3+I2 （1）

10I3+100+40I2=0 (2) 解得I2=-2.6A，I3=0.4A b)电路如上图所示： I1+I2=3+5=8 （1） I2+2=I3+5 （2）

4I2+2I3-I1=0 （3） 解得I1=6A，I2=2A，I3=-1A

2-7 列写出图2-25中各电路用支路电流法求解时所需要的独立方程。

I6 I4 I1 R4 R6 I5 R5 I1 R1 I3 R3 I2 R2 I3 R3

R1 I2 R2 IS= I5 R5 I6 R6 R4 I4 US1

US1 US3 US2 US2 b) a) 图2-25 题2-7图

解:电路如图2-25所示： a）I3+I4+I5=0 I1=I4+I6 I6=I2+I5

;..

..

R1I1+ R4I4- R3I3 -US1+ US3=0 -US3+ R3I3- R5I5+R2I2 + US2=0 R6I6+ R5I5- R4I4 =0 b）I2=I6+I5 I1=I2+I3 I4=I3+I5 R1I1+ R2I2 -US1 =0

R3I3 +R4I4 - US2 -R6I6-R2I2 =0

2-8 用叠加原理求图2-26所示电路的电压U。

60V U 3Ω 60Ω 40Ω 27V 60Ω 图2-26 题2-8图

解：两个电源单独作用时的电路如图所示：

60V I、 U/、 3Ω 60Ω U// 3Ω I 60Ω 40Ω 40Ω 27V 60V单独作用时：I=60/(3//60+40)=1.4A，U/=(3//60)I=4V 27V单独作用时：I=27/(40//60+3)=1A，U//=-3I=-3V U= U/ +U//=1V

2-9 用叠加原理求图2-27所示电路的电流I3。已知US1=9V，US2=-9V，IS=9A，R1= R2= R3 =1Ω。

R1 US1 IS I3 R3 US2 R2

图2-27 题2-9图

;..

..

R1 I /I3 R2 R3 R1 I3////R2 I R1 IS I3///R2 R3

US1 R3 US2 解：电源单独作用时的电路如图所示：

I= US1/( R1+ R2// R3)=6A ，I3/= I/2=3A I//= US2/( R2+ R1// R3)=-6A ，I3//= I///2=-3A I3///= 3A

I3 =I3/+ I3// +I3///= 3A

2-10 用叠加原理求图2-28所示电路中电流I。已知US=9V，IS=2A，R1=3Ω，R2=3Ω，R3 =1.5Ω，R4 =6Ω, R5 =5Ω。

I R2 R5 IS R4 R3 R1 US

2-10 图 图2-28 题

解：电源单独作用时的电路如图所示：

I/ R2 R3 R2 R5 IS R4 R4 I// R3 R1 I1 US R1

I1= US/[( R1+ R4)//( R2+ R3)]=3A ，I/= I1 ( R1+ R4)/ ( R1+ R4 +R2+ R3)=2A I//= IS R2 / ( R2+ R3)=1.33A I =I/+ I//=3.33A

2-11 用叠加原理和戴维南定律求图2-29中流经电阻R3的电流I3。已知U=10V，IS=1A，R1=10Ω，R2=5Ω，R3 =8Ω，R4 =12Ω，R5=1Ω。

;..

..

R2 IS R5 R4 R1 I3 R3 U 解：叠加原理电源单独作用时的电路如图所示：

图2-29 题2-11图 R1 /I3 R3 U R1 I3// R3 R2 R4 R2 IS R5 R4

I 3/= U/ ( R4+ R3)]=0.5A ，I 3//= IS R4 / ( R4+ R3)=0.6A I 3= I 3/+ I 3//=1.1A 戴维南定律求解：

R1 R1 UOC U R2 IS R5 R4

RO UOC I3 8Ω

R2 R4 RO UOC =U+R4IS=22V，RO =R4=12Ω, I 3=22/(12+8)=1.1A

2-12 求图2-30所示各电路的戴维南等效电路。

1A 10Ω 5V 5Ω 6Ω 10V 30Ω 4A 10V 5A 6Ω

;..

a) b) ..

图2-30 题2-12图

2Ω 10V 4Ω 6Ω 1Ω 2Ω c) d) 3A 2Ω 1A 解：a)UOC =110+10=20V，RO =10Ω b)

24V 6Ω I 10V 30V 6Ω

b) I=-(30+10-24)/(6+6)=-4/3A UOC =30+6I+10=32V，RO =6//6=3Ω

c) UOC =10/(2+4) ×4=6.7V，RO =6+(2//4)=7.33Ω d)

3A 1Ω 4A 2Ω d) 2Ω 1A UOC =3×2+4×1+2×1=12V，RO =2+1+2=5Ω

2-13 用戴维南定律求图2-31中电阻10Ω上的电流I。

15V 13V UOC 4V I1 1Ω I2 1Ω RO UOC 10Ω 1Ω 1Ω 图2-31 题2-13图

解：-15+13+(1+1)I1=0, I1=1A 4-(1+1) I2=0, I2=2A

UOC +1×I2-1×I1-13=0，UOC =12V ,RO =(1//1)+(1//1) =1Ω

I=12/(1+10)=1.1A

;..

..

2-14用戴维南定律求图2-32中电阻20Ω上的电流I。

图2-32 题2-14图

解：（2+8+5+5）I1+2-10+5-12=0， I1=0.75A

18V 9V 2V I 6Ω 3Ω 2A 20Ω 5Ω 1A 5Ω 8Ω UOC =-10+5+(5+5）I1= 2.5V ,RO =[(3//6)+8)] // (5+5) =5Ω

8Ω 12V I1 2V UOC 2Ω 10V 5Ω 5V 5Ω 6Ω 3Ω 8Ω 5Ω RO UOC I 5Ω RO 20Ω

I=2.5/(5+20)=0.1A

;..

..

思考与习题

3.1 在选定的参考方向下， 已知两正弦量的解析式为u=200sin(1000t+200°) V， i=-5sin (314t+30°) A，试求两个正弦量的三要素。

解：Um=200V，1000rad/s，u200

Im=5A，314rad/s，

i=30

u / V3.2 已知选定参考方向下正弦量的波形图如图3-26所示, 试写出正弦量的解析式。

250200u2u10362t图3-26 题3.2图 解：u1200sin(t3)V,u2250sin(ti26)V

ii3.3 分别写出图3-27中各电流i1、i2的相位差， 并说明i1 与i2的相位关系。 i1i1 0ii1 2 2i3 2i22i2i1i2 23 223 2t20tt0 ＝ 23 22t(a) a) b)

(a)＝(b)(b) ii1i2ii1i2ii1 2ii232 2i1 2i23 22tt 232 2t 23 43 22t(c)3c) 4 d)

(d)(c)(d)图3-27 题3.3图

解：a)10,2,正交； b)121,同相； 2c)1

;..

2,233,反相； d)10,2, i1超前i2 244；

..

3.4 已知：u2202sin(t235)V,i102sin(t45)A，求u和i的初相及两者间的相位关系。

解：u125,i45，电流超前电压170°。 3.5 写出下列各正弦量对应的向量，并绘出向量图。

(1)u12202sin(t100)V(2)u21102sin(t240)V(3)i1102cos(t30)A(4)i214.14sin(t90)A解：U1220100V

，

U2110120V

I11030A，

I21090A3.6 一电阻R接到f=50Hz，U10060V的电源上，接受的功率为200W。求 （1）电阻值R。 （2）电流IR。

（3）作电流、电压向量图。 解：R=U/P=50Ω，IR2060A2



L3.7 已知uL2202sin(1000t30)V，L=0.1H。试求XL 和 I 并绘出电压、电流

向量图。

解：XL =ωL =100Ω

jXIULL，IL2.260A

3.8一电容C=31.8μF，外加电压为u1002sin(314t60)V， 在电压和电流为关

联参考方向时，求XC、 I、 i C 、QC，并作出相量图。

解：XC11=100Ω,

C2fC;..

..

jXIUCC，I130A,

ic2sin(314t30)A,QC10V.A3.9图3-28所示并联电路中，R1=50Ω，R2=40Ω，R3=80Ω，L=52.9mH，C= 24μF，接到电压为 u102sin200tV的电源上，试求各支路电流I1、I2、I3。



图3-28 题3.9图

解：

U100V，Z1R150，

Z2R2jL40j10.5841.3875.18， Z3R3j180j208.323721 CU0.20A, I1Z1I2

UZ0.2321.56A,I3U0.042967A

2Z3

;..

..

思考与习题

4.1 如图4-10所示，各相电阻相等，并由三相电源供电。若负载RU断开，则电流表A1和A2 的读数如何变化？ 为什么？

图4-10 题4.2图

解：A1变为相电流是原来的

13，A2不变。

4.2 有一电源和负载都是三角形联结的对称三相电路，已知电源相电压为220V，负载阻抗Z10，试求负载的相电流和线电流。

解：

IpUZp22A，Il3Ip223A。

4.3某带中性线的星形联结三相负载，已知各相电阻分别为RU＝RV＝RW＝11 Ω，电源线 电压为380V，试分别就以下三种情况求各个相电流及中性线电流：

（１） 电路正常工作时。 （２） U相负载断开。

（３） U相负载断开，中性线也断开。 解：（1）

UpUUl220V，Ipp20A，IN=0 A；

R3IIpV（2）（3）

IIpU0A，0A，

URp20A，IpWVURp20A，IN=20

3 A；

WpUPVIPWRRVUlW17.3A， IN=0 A。

4.4发电机的三相对称绕组作星形联结，设其中Ｕ、Ｖ 两根相线之间的电压

u220sin(t30)V，试写出所有相电压和线电压的瞬时值表达式。

解：uU2203sin(t60)

;..

..

uV220uW22033sin(t180)

sin(t60)uUV220sin(t30)uVW220sin(t150)uWU220sin(t90)

4.6 图4-11所示电路中，Ｕ相负载是一个220V、100W 的白炽灯， Ｖ相开路（Ｓ断开）， Ｗ相负载是一个220V、60W 的白炽灯，三相电源的线电压为380Ｖ。求：（１） 各相电流和中性线电流。（２） 中性线因故障断开时，各负载两端的电压。

图4-11 题4.6图

解：(1)IPU=100/220=0.4545A，IPW=60/220=0.2727 A，IN=0.4A ， （2）UPU=380×RU/ (RU + RW )142.5 V，UPW=380- UPU =237.5 V

4.7如图4-12所示，三相对称电源的线电压为380V，频率为50Hz，R＝XL＝XC＝10Ω，试求各相电流、中性线电流和三相功率。

图4-12 题4.7图

解：

UpUp22A，UUp3l220V，IpUR22A，IpVXLIpWUXpc22A，

III =22∠0º+22∠150º+22∠-150º，IN=16A INUVWPPUIRPpU4840W。

4.8 一台三相电动机的定子绕组作星形联结，接在线电压为380V 的三相电源上，功率因数为0.8，消耗的功率为10kW，电源频率为50Hz，求：（１） 每相定子绕组中的电流。（２）

;..

..

每相的等效电阻和等效感抗。（３）电动机的无功功率Q。

解：

IpILUI2P3ULCos219A，

ZRX22011.5819 （1）

又由Cos0.8，得到36.87，

arctanZX36.87 (2) R

由（1）、（2）解方程得到R9.3,XL6.97Q3ULILsin， Q7.5Kvar

4.9 三相异步电动机的三个阻抗相同的绕组连接成三角形，接在线电压UL380V的对称三相电压上，若每相阻抗Z(8j6)，试求此电动机工作时的相电流IP、线电流IL和三相电功率P。

解：ZU8610I22PPUIL，

IP38A

PIL3IP66A，

4P3ULILCos(arctan)26.1KW

34.10 对称三相电源，线电压380V，对称三相感性负载作三角形联结，若测得线电流

IL17.3A，三相功率P9.12kW，求每相负载的电阻和感抗。

解：ZUIppULIL3803810RX22 （1）

3CosP3ULIL0.837，

arctanX37 （2） R

由（1）、（2）解得R30.4,XL22.8

;..

..

思考与习题

5.4试判断图5-20中二极管的工作状态。

a) b)

图 5-20 题5.4电路

解：a) 二极管阳极电压10V，阴极电压６V，阳极电压大于阴极电压，二极管导通。

b)设二极管阳极接地（电压为0V），由图可知，二极管阴极电压大于0V，阴极电压大

于阳极电压，二极管截止。

5.5 试判断图5-21所示电路中二极管是导通还是截止？并求出A、O两端电压UAO。

图 5-21 题5.5电路

解：设Ｏ点为参考点。断开二极管，则二极管阳极电压－４V，阴极电压－10V，阳极电压大于阴极电压，二极管导通。忽略二极管的导通压降，UAO=－４V。

5.6在图5-22所示电路中，试求下列几种情况下输出的电位，并说明二极管是导通还是截止的。

（1）UA= UB=0V。 (2) UA=3V, UB=0V。 (3) UA= UB=3V。

图 5-22 题5.6电路

解：（1）同时断开两个二极管，两个二极管的阳极电压、阴极电压均为0V，两个二极管均截止，输出电压为0V。

（2）同时断开两个二极管。二极管D1阳极电压3V、阴极电压0V，二极管D2阳极电压0V、阴极电压0V，二极管D1导通，D2截止。忽略二极管的导通压降，输出电压3V。

;..

..

（3）同时断开两个二极管，两个二极管的阳极电压均为3V、阴极电压均为0V，两个二极管均导通。忽略二极管的导通压降，输出电压为0V。 5.7在图5-23所示各电路中，U5V,ui10sintV,二极管的正向压降可忽略不计。试画出输出电压uo的波形。 a) b) 图 5-23 题5.7电路 D D 解： a) b) 5.8 设有两个相同型号的稳压管，稳压值均为6V，当工作在正向时管压降均为0.7V，如果将他们用不同的方法串联后接入电路，可能得到几种不同的稳压值？试画出各种不同的串联方法。 解：U U U a) b) c) a) 两个稳压管均正向导通U= 1.4V b)两个稳压管均反向稳压 U= 12V c)一个稳压管正向导通，一个稳压管反向稳压 U= 6.7V 5.9 用直流电压表测得放大电路中几个晶体管的电极电位如图5-24所示，试判断各管的管脚、类型及材料。 ③ ③ ③ ① ① ① ② ② ② 10V 3V 8.7V4V 7V 2.8V 6.8V9.8V7.5V a) b) c) 图题2.2 题5.9图 图5-24 解：a) V3－V1=0.2 V，因此该管为锗管且1、3脚为b或e脚 ；再比较1、2、3脚电压，发现3脚电压居中，因此3脚为b， 1脚为e，则2脚为c；又因为Vc>Vb>Ve，所以该管为;.. ..

NPN管。

b）V3－V2=0.2V，因此该管为锗管且2、3脚为b或e脚 ；再比较1、 2、3脚电压，发现2脚电压居中，因此2脚为b，3脚为e，1脚为c；又Ve>Vb>Vc，所以该管为PNP管。

c)V2－V1=0.5 V，因此该管为硅管且2、1脚为b或e脚 ；再比较1、 2、3脚电压，

发现2脚电压居中，因此2脚为b，1脚为e，3脚为c；又Vc>Vb>Ve，所以该管为NPN管。

;..

..

思考与习题

6.3在图6-30a所示放大电路中，若输入信号电压波形如图6-30b所示，试问：（1）如图6-30c的输出电压发生了何种失真？（2）应如何调整来消除失真？

b）

a）

c）

图6-30 题6.3电路与波图题2.5

解：输出电压被削底，出现了饱和失真。可向上滑动变阻器，增加RB1，来消除失真。 输出电压被削顶，出现了截止失真。可向下滑动变阻器，减小RB1，来消除失真。 6.4图6-31所示电路中，晶体管的β=50，试求：（1）求静态工作点Q。若换上一只β=100

的管子，电路能否工作在放大状态？（2）电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。

图6-31 题6.4电路

解：（1）求Q点：

UBQRb230VCC165.3(V)Rb1Rb23060

ICIEQUBQRe5.31.8(mA) 3 IBQICQ1.836(A) 50UCEQVCCICQRcIEQReVCCICQ(RcRe)161.8(33)5.2(V)

若换上一只β=100的管子，电路能工作在放大状态。

;..

..

（2）rbe300()(1)26(mV)51263001036.71K IEQ1.8 Rirbe//Rb1//Rb2rbe1 k RoRc3 k

Au=-βRc /rbe =150

6.5图6-32所示电路中，设β=50，rbe0.45kΩ,试求：（1）静态工作点Q。（2）输入、输出电阻。（3）电压放大倍数。

解：（1）求Q点：

Vcc

Rb

Re

图6-32 题6.5电路

IBQVCC0.70.17(mA) ICQIBQ8.3(mA)

Rb(1)ReUCEQVCCICQRe208.30.813.36(V)

（2） RiRb//[rbe(1)Re]26.7k k

RoRe//rbe9 1(1)RL0.982 rbe(1)RLRe//RL =0.48k A（3） RLu 6.6 判断图6-33所示电路中反馈的类型。

a) b)

;..

..

c)

图6-33 题6.6电路

d)

解：a)R F为电流并联负反馈。 b)R F为电流串联负反馈。

c）R F1为直流电压并联负反馈；R F2为电流串联负反馈。 d）R F为交流电压并联正反馈。

6.7乙类OCL互补对称功率放大电路中，电源电压VCC＝20V，负载R L＝8Ω，试计算：

(1) 在输入信号ui＝10 V(有效值)时，电路的输出功率、管耗、直流电源供给的功率和效率。

(2)当输入信号ui 的幅值为Uim＝VCC＝20V时，电路的输出功率、管耗、直流电源供给的功率和效率。

2Uom(210)2解：(1)Po12.5W

2RL282VCCVomVom P ) =10W ( T=PT1PT2RLπ42VU220210PVCCom22.5W

πRL82Po0.56 PV2UCC(2)Po25W

2RL2VVomVomPT= ( CC  ) =6.85W(Vom= VCC)

RLπ4

2;..

..

P  2  V CC =31.85W

Vm2

πRL π78.5 %

46.8乙类OTL互补对称功放电路中，设ui 为正弦波，RL＝8Ω，管子的饱和压降UCES可忽略不计。试求最大不失真输出功率Pom(不考虑交越失真)为9W时，电源电压VCC至少应为多大?

(VCC/2)2解：Pom9W

2RLVCC=24V

;..

.. 思考与习题 7.2在图7-23中，已知R12k，Rf10k，R22k，R318k，uI=1V，求uO。 R1Rf uIR2－∞A＋＋uO 图7-23R3题7.2电路图7-24 题7.3电路 解：uo(1R3Rf)uI5.4V R1R2R37.3试求图7-24所示电路中的uO和R2。 解：uo50uI-1V 10R250//108.33K 7.4在图7-13所示减法运算电路中，R1R24k，R3RF20k，uI11.5V，uI2=1V，试求uO。 解：uoRF(uI1uI2)2.5V R17.5试求图7-25所示电路中的uO。

解：uo图7-25 题7.5电路

4040uo1uI8V 10107.6在图7-26a所示电路中，已知R1R2RF，输入信号uI1和uI2的波形如图7-26b所示，试画出输出电压uO的波形。

;..

.. 解：uoRFRuI1FuI2(uI1uI2) R1R2RFR1uI1uI2Ra）b）uI1UMR2－＋∞uOOuI2T2T3TtA＋UMO2TTt图7-26题7.6电路与输入波形7.7电路如图7-27所示，稳压管正向导通压降近似为零，试画出uO与uI的关系曲线。 VD1 VD2 解： 图7-27 题7. 7电路 7.8图7-28所示是某监控报警电路，uI是由传感器转换来的监控uI +UCC R1 R2 A 报警指示灯 R3 uO1 VT 信号，UREF是基准电压。当uI超过正常值时，报警灯亮，试说明其工作原理。二极管VD和电阻R3在此起何作用？

UREF D VD 图7-28 题7.8电路

解：当uI超过正常值时，uI>UREF，uo1输出为负使VT导通，指示灯亮。二极管VD

;..

..

和电阻R3在起限流保护作用。

7.9图7-29所示是由运算放大器构成的比较器，试画出输出信号的波形。

图7-29 题7.9电路

解：

思考与习题

8-4 在图8-12所示电路中，集成稳压器为W7805，A为F007。若UO=10V，求R2与R1

的比值。

解：Uo(1R2)510V R1R2与R1的比值为1。

8-5 在图8-14所示电路中，静态电流IQ=6mA，R1=300Ω，RP=1kΩ。试问：R2取何值才能得到10V的输出电压？

解：Uo1.25(R2=0.86kΩ

1.25IQ)R210V R1;..

..

思考与习题

9.1数字信号和数字电路与模拟信号和模拟电路的主要区别是什么？

9.2写出与门、或门、非门、与非门、或非门的逻辑表达式和真值表并画出逻辑符号。 9.3将下列十进制数转换为二进制数。 3 6 12 30 51 解：（3）10=（11）2 （6）10=（110）2 （12）10=（1100）2 （30）10=（11110）2 （51）10=（110011）2

9.4将下列各数转换成十进制数。

（1001）2 （011010）2 （10010010）2 （EC）16 （16）16 解：（1001）2 =（9）10 （011010）2 =（26）10 （10010010）2 =（146）10 （EC）16=（236）10 （16）16 =（22）10 9.5化简下列各式 (1)FABCABC 解：FABCABC=(2)FABCACDACCD 解：

(3)FABCABCABCABC 解：

9.6将下列8421BCD码写成十进制数。

（0010 0011 1000）8421BCD （0111 1001 0101 0011）8421BCD （0010 0011 1000）8421BCD=（238）10 解：

;..

..

（0111 1001 0101 0011）8421BCD=（7953）10

9.7输入A、B的波形如图9-16所示，试求与门、或门、与非门、或非门、异或门的输出波形。

解：与门

;..

或门 与非门 或非门 异或门

..

思考与习题

10.1组合逻辑电路有什么特点？如何分析组合逻辑电路？

10.2什么是编码和译码？编码器和译码器在电路组成上有什么不同？

10.3分析图10-9所示的组合逻辑电路，写出其输出逻辑函数表达式，指出该电路执行的逻辑功能。

A A B & & & & Y

B A C & & & Y a） b)

图10-9 题10.3电路

解：a)

该电路实现A与B 的异或逻辑功能。 b)Y =

=AB+AC=A(B+C)

该电路功能： B或C中有一个为1且A为1时输出为1。

10.4分析图10-10所示的组合逻辑电路。 解：

当S1S0为00时F=I0 S1S0为01时F=I1 S1S0为10时F=I2 S1S0为11时F=I3

图10-10 题10.4电路

;..

..

思考与习题

11.1说明时序逻辑电路在功能上和结构上与组合逻辑电路有何不同之处。 11.2电路如图11-16所示，试画出各输出端的波形。

CP Q0 Q1 “1 CP J Q KQ Q0 J Q K Q Q1 图11-16 题11.2图

11.3对应输入波形,试画出图11-17中触发器输出Q和Q的波形。

RDSDRSQQQRDSD图11-17 题11.3图

解：

RDRSQQQ

RDSD SD

11.4设触发器初态为 0，试画出图11-18中的输出波形。

DCP1DC1Q1CPD

Q1图11-18 题11.4图

;..

..

DCP1DC1

Q11CPDQ 11.5设触发器初态为 1，试画出图11-19中的输出波形。

J

1JC11K(a)

Q1Q1CPJK

CPK

图11-19 题11.5图

JCPK解： 1JC1 1K(a)Q1Q1CPJK

Q

;..

..

思考与习题

12.2 由555定时器构成的多谐振荡器如图12-11所示。已知VCC=12V、C=0.1μF、R1=15kΩ、R2=22kΩ。试求：

（1）多谐振荡器的振荡周期。（2）画出uC和uO波形。

图12-11 题12.2图 图12-12 题12.3图

解：T=0.7(R1+2 R2) C =4.13s 波形如图12-9b)所示，其中

,

12.3图12-12是由555定时器构成的施密特触发器。已知VCC=12V，试求： （1）电路的正向阈值电压UT、负向阈值电压UT以及回差电压ΔU。 （2）画出uO波形。

解：UT=8V UT=4V ΔU=4V uO波形如图12-9b)所示

12.4 图12-13是一防盗报警电路，a、b两点间有一细铜丝。将细铜丝置于盗窃者必经之路，被碰断时扬声器立即发出报警。试分析电路的工作原理，并说明555定时器接成了何种电路？

图12-13 题12.4图

解：555定时器接成了多谐振荡器电路。4脚接地，多谐振荡器输出为0，不会报警。闭合开

关S，当盗窃者碰断细铜丝后，4脚接电源，多谐振荡器振荡输出，使扬声器发声报警。

;..

..

思考与习题

13．1 简述ROM的分类及各自的特点。

13．2 256×4的RAM需要多少条地址线和数据线？ 解：8根地址线和4根数据线 13．3 简述ROM与RAM的区别。 13．4 简述CPLD的主要结构和特点。 13．5 简述FPGA的主要结构和特点。

思考与习题

14.1求在10位倒置T形D-A转换器中，R＝Rf＝10kΩ，VREF10V，当开关变量分别为18DH、0FFH、0F8H时的输出电压值。

解：（18D）16=（397）10 , UO=-397×10/210=-3.88V UO=-255×10/210=-2.49V

（F8）16=（248）10 , UO=-248×10/210=-2.27V

14.2 10位倒置T形D-A转换器中，R＝Rf 时，试求输出电压的取值范围。若要求电路输入数字量为200H时输出电压为5V，试问UREF应取何值？

解：输出电压的取值范围: -UREF ～ 0

（200）16=（512）10, 5=-512×UREF/210, UREF=-10 V

14.3对于一个8位D-A转换器，若最小输出电压增量为0.02V，试问当输入代码为01001101时，输出电压为多少？若其分辨率用百分数表示，则应是多少？

解： 0.02=-1×UREF Rf /(28R) , UREF Rf / R =-5.12 V (01001101)2=（77）10 ,UO=-77×-5.12 /28=1.54V 分辨率:1×100/(28-1)%= 0.392%

14.4一理想的3位A-D转换器满刻度模拟输入为7V，当输入为5V时，求此A-D转换器的数字输出量。

解：3位的ADC，可分辨的最小输入电压为7/23=0.875V

5/0.875=5.7, 当输入为5V时，此A-D转换器的数字输出量是（5）10即101。

;..

..

思考与习题

15.2某晶体管扩音机的输出阻抗为6400Ω，即要求负载阻抗为6400Ω时能输出最大功率，接负载为4Ω的扬声器，求变压器电压比。

解：

KNN12RRL6400404

15.4一台单相变压器P2=50kW，铁损为0.5kW，若该变压器的实际效率为98%，求铜损。

解：由PP22P100%98%，所以PPCuPFe1.02Kw

PFe0.5Kw

;..

PCuPPFe0.52Kw

..

思考与习题

16．1有一台四极三相异步电动机，电源电压的频率为50Hz，满载时电动机的转差率为0.02，求电动机的同步转速和转子转速。

解：n60f1500r/min，

0pnnS0.02，n1470r/min n00PN＝22kW、UN＝380V、ηN＝0.89、cosφN16．7有一台三相异步电动机，额定数据如下：＝0.89、nN＝1470r／min、Ist/IN＝7、Tst/TN＝2。试求：

(1)额定电流IN。

(2) -△起动时的起动电流和起动转矩。

(3)接抽头比60％的自耦变压器起动时的起动电流和起动转矩。 解：

IN3UNCosNPN42A，

NITstY117IN98A，

3Ist3N9550PN142.925Nm，TstYnN11295.76Nm T3st3TNI'st1K2Ist0.67IN106A2

T'st1

2KTst102Nm16．15图16-37所示电路，能否实现正反转功能？该电路存在一些不足，试从电气控制的保护和易操作性等方面加以改进。

图16-37 题16.15图

解：能实现正反转功能。改进：加入互锁。

16.16如图16-38所示电路，能否实现自锁功能？为什么？

;..

a) 解：a)不能 b) 不能

;..

b) c) d) 图16-38 题16.16图

c) 不能 d) 能 e) 不能..

e) f)

f) 不能