1、(1.5.9)在图中,五个元件代表电源或负载。电流和电压的参考方向如图所示,今通过实验测量得知:
I1 = - 4 A I2 = 6 A I3 = 10 A
U1 = 140 V U2 = - 90 V U3 = 60 V
U4 = - 80 V U5 = 30 V
(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,哪些元件是负载?
(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】 (1) 电路中各电流、电压的实际极性如图所示;
(2) 元件1、2为电源,3、4、5为负载;
(3) 电源发出的功率 = U1I1+U2I2 = 140 × 4 +90 × 6 = 1100W;
负载取用的功率 = U3I3+U4I4+U5I5 = 60×10 +80× 4 +30×6 = 1100 W 功率平衡。
2、(1.5.11)有一直流电源,其额定功率PN = 200W,额定电压UN = 50V,内阻R0 = 0.5Ω,负载电阻R可以调节,其电路如图所示。试求:(1)额定工作状态下的电流和负载电阻;(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) IN = PN/UN = 200/50 = 4 A
RN = PN/IN2 = 200/42 = 12.5Ω
(2)UN = E - IR0
∴ E = UN + IR0 = 50 + 4 × 0.5 = 52 V
∴电源的开路电压:U0 = E = 52 V
(3)电源短路电流IS = E/RS = 52/0.5 = 104 A
3、在图示的电路中,已知U1 = 10 V,E1 = 4V,E2 = 2 V,R1 = 4Ω,R2 = 2Ω,R3 = 5Ω,1、2两点间处于开路状态,试计算开路电压。
解:
U2 = E1 + I1R1-E2 = 4 + 1× 4 -2 = 8-2 = 6 V
4、 试求图示电路中A点的电位。
【解】电路中6V、4Ω的支路上无电流,只有一个电流I
流经3V的电源和2Ω、1Ω的电阻,此电流:
I = E1/(R1 +R2) = 3/(2 +1) = 1 A
UBA= VB-VA = I ×R1 = 1 × 1 = 1 V
而电路中6V、4Ω的支路上无电流,VB = 6 V
VA = VB-1 = 6-1 = 5 V
5、在图中,如果15Ω电阻上的电压降为30V,其极性如图所示,试求电阻R及B点的电位。
【解】已知 U = 30 V,则 I = 30/15 = 2 A
由基尔霍夫电流定律有:I’= 5 + I = 5+2 = 7 A
由基尔霍夫电流定律有:
UR + I’×5 + U = 100
∴ UR = 100-U-I’×5 = 100-30-7×5 = 35 V
在B点由基尔霍夫电流定律有:IR + 3 + 2 = 7
IR = 7-3-2 = 2 A
∴ R = UR/IR = 35/2 = 17.5Ω
6、(1.7.5)计算图所示电路在开关S断开和闭合时A点的电位VA。
【解】 (1)开关S 断开时, 先求电流I:
再求20 k电阻的电压: U20 = 0.×20 = 17.8V
而后求A点电位VA: 12-VA = 17.8V
(2) 开关S闭合时:
20kΩ电阻两端的电压为:
A点电位为:VA = 12-10.04 = 1.96V
7、(1.7.6)右图(a)所示电路,求:
A点的电位.VA。
【解】改画电路为图(b),
I1、I2、I3方向如图,
由KCL,对节点A有: ,
已知:
由KVL有:对回路:, 对回路:
因此,联立求解: 代入数据:
得:,, 下载本文