电工学(电子技术)习题答案第二部分 第六版 秦曾煌主编
17.3典型例题
例17.1 一个负反馈放大电路其开环放大倍数.
A =1000,若要求电路的非线性失真从开
环状态的10％减小到闭环状态吼的1％，试计算该电路的负反馈系数.
F 及闭环放大倍数.F A 。
解：由于引入负反馈可使非线性失真减小1+..
A F 倍，因此根据题意有
..11101A F =+%%, 则..
990.0091000F A === .
.
..
1000
100110000.009
1F A AF
A =
=
=+?+
例17.2
电路如例17.2图所示，试用瞬时极性法判断电路中级间反馈的极性。
Uo
(a)
Ui
Uo
(b)
例17.2图
解： 正、负反馈的判断可用瞬时极性法。反馈的结果使净输入量减小的反馈为负反馈，使净输入量增大的反馈为正反馈。
在图（a ）所示电路中，电阻
1
f R
引入级间交、直反馈；由于2C 的隔直作用，
2
f R
引
入交流反馈。在1T 的基极加一对“地”的瞬时极性为正的信号，并标上“⊕”，第一级为
共射组态，输出与输入反相，故1T 的集电极信号电压对“地”的瞬时极性为负，并标上“○一”。
第二级也为共射组态，故2T 集电极信号瞬时极性为“⊕”，
2
e U
与
2
b U
同相，即发射极
瞬时极性为“○一”。
由于
2
e U 为“○一”，经电阻
1
f R 馈送至1T 管发射极的信号瞬时极性也为“○一”，使1
T 管b 、e 间的净输入信号增加，故
1
f R
引入的级间反馈为正反馈。
由于
2
c U
为“⊕”，经电阻
2
f R
馈送至1T 管发射极的信号瞬时极性也为“⊕”，使1
T 管b 、e 间的净输入信号减弱，故
2
f R
引入的级间反馈为负反馈。
在图（b ）所示电路中，电阻2R 引入级间交直流反馈。
运算放大器电路反馈极性的判断同样可采用瞬时极性法。运放通常有两个输入端，即反相输入端U -和同相输入端U +
。前者和输出0U 相位相反，后者和输出0U 相位相同。
设同相输入端U +有一瞬时增量“⊕”，则1A 的输出01U 瞬时极性为“⊕”，01U 经3
R
接到
2
A
的反相输入端。所以0U 瞬时极性为“○一”，经
2
R
馈送回1A 反相输入端，使净
输入信号（
'
i
i
f
U U U
=-）增加，故引入的是正反馈。
例17.3 分析例17.3图所示电路中级间反馈为何种组态。
(a)
+
Uo
_
+Us _
(b)
例17.3图
解： 通常反馈组态的讨论是针对交流反馈而言的。
电压反馈和电流反馈的判断方法是：将 0U 短路，若仍有反馈信号，为电流反馈；若无反馈信号存在，则为电压反馈。
在图（a ）所示电路中，1R 接在1T 的发射极和3T 的发射极之间。设1T 管基极有一瞬时增量“⊕”，则1T 管的集电极
1
C U
为“○一”，2T 管的集电极为“⊕”，3T 管的发射
极为“○一”。
3
e U
“⊕”经电阻1R 和
1
e R
馈送到
1
T
管发射极的信号也为“⊕”，使
1
T
管
b 、e 极间的净输入量减弱，故1R 引入级间交、直流负反馈。现如果输出0U 短路，经1R 引回的负反馈信号仍然存在，故为电流反馈；其次，将1R 接在1
T
管的发射极，反馈量以
电压形式串联在输入回路，故为串联反馈。
因此，1R 引入的是级间交、直流电流串联负反馈，能起到稳定输出电流的作用。
2
R
引入的是级间直流反馈（由
e
C
将交流分量旁路）。可以不判别其反馈组态，但要
判别反馈极性。当
1
T
管基极有一瞬时增量“⊕”，
e
C
开路时，
2
T
管的发射极信号的瞬
时极性为“○一”，经
2
R
返送到输入端，其瞬时极性为“○一”，减小了净输入信号，故
2
R
引
入级间直流负反馈，能起到稳定第一级和第二级静态工作点的作用。
在图（b ）所示电路中，f
R
接在
1
T
基极和
2
T
发射极之间。采用瞬时极性法，所得公
式如下：
1
b U
“⊕” →
1
c U
“○
一” →2
e U
“○
一” 2
e U
“○一”经电阻
f
R
馈送到
1
T
管的基极，是
1
T
管的净输入信号减小，故为负反馈。
若将输出0U 短路，没有反馈信号反馈回输入回路，故为电压反馈。反馈信号与输入信号都接到1T 的基极，反馈量以电流的形式影响输入量，并为并联反馈。
因此，图（b ）电路的级间反馈为电压并联负反馈，可稳定输出电压。
例17.4
反馈放大电路如例17.4图所示，分析电路中级间反馈的组态。
+
(a)
(b)
例17.4图
解： 图（a ）所示电路中，电路的输出信号通过电阻f
R
反馈到
2
T
的基极，采用瞬
时极性法：设
1
T
的基极有一瞬时增量“⊕”，则1T 集电极为“○一”，接到运放A 的反相
端。所以运放A 输出信号极性为“⊕”，经f
R
反馈到
2
T
基极，使
1
T
、
2
T
发射结的净
输入
'
i
i
f
U U U
=-减少，为负反馈。当
L
R
= 0时，
f
U
= 0，故为电压反馈。又因反馈
信号与输入信号加在输入回路的两个输入端上，
f
X
与
i
X
以电压的形式加减，为串联反
馈。
因此，图（a ）所示电路为电压串联负反馈。
图（b ）所示电路中，设反相输入端
U
-
有一瞬时增量“⊕”，输出0U 为“○一”。经
2
R
反馈回反相输入端，使净输入量削若，为负反馈。而在输入端以电流的形式影响输入量，为并联反馈。当
L
R
短路时，虽然0U = 0，但仍有反馈信号，为电流反馈。故图（b ）所示电
路为嗲没留并联负反馈组态。
17.4练习与思考
练习与思考17.2.1 如果需要实现下列要求，在交流放大电路中应引入哪种类型的反馈？
① 要求输出电压0U 基本稳定，并能提高输入电阻。 ② 要求输出电流o
I 基本稳定，并能减小输入电阻。 ③ 要求输出电流
o
I
基本稳定，并能提高输入电阻。
答： ① 串联电压负反馈。 ② 并联电流负反馈。 ③ 串联电流负反馈。
练习与思考17.2.2 在上题（1）中，是否能同时提高输出电阻？ 答： 不能，电压反馈的放大电路使输出电阻减小。
练习与思考17.2.3 如果输入信号本身已是一个失真的正弦量，试问引入负反馈后能否改善失真，为什么？
答： 不能改善失真，负反馈只能改变环内引起的失真，它是利用失真了的输出波形来改善放大器的失真，若输入信号本身已失真，则与反馈的失真信号相减后，并不能使输出信号的失真得到补偿。
练习与思考17.2.4 什么是深度反馈？怎样理解“负反馈越深，放大倍数降低得多，但短路工作越稳定”。
答：引入负反馈时的放大倍数1f A
AF
A =+,(1AF +)为反馈深度，其值越大负反馈作
用越强，若AF >>1，
f
A
≈1
F
，此时为深度负反馈，相应f A 仅与反馈电路的参数有关；负反馈越深，（1AF +）越大，f
A |
|也越小，即放大倍数降低的越多，但由
11dA dA f AF A A f
=
-·,可知dA f A f
仅为dA A 的1
1AF +，即放大倍数的稳定性越好，电路工作越稳定。
练习与思考17.2.5 在负反馈放大电路中，如果反馈系数F 发生变化，闭环电压放大倍数能否保持稳定？
答： 如果F 发生变化，将使反馈深度发生变化，反馈越深，放大电路越稳定。 练习与思考17.2.6 对分压式偏置放大电路（教材图15.4.1）做试验时，在接入旁路电容
E
C
和除去
E
C
的两种情况下，用示波器观察的输出电压波形在失真和幅值上有什么不
同，为什么？
答： 接入旁路电容
E
C
时，不存在交流负反馈，只有直流负反馈，因此输出电压波
形失真程度大些，电压放大倍数降低的少些，因而幅度也较大些；
除去
E
C
时，存在直流负反馈和交流负反馈，输出波形的失真得到更大补偿，失真程
度较小些，但电压放大倍数降低的多，因而幅度会小些。
练习与思考17.2.7 在教材图17.1.3的分立元件放大电路中，发射极电阻E
R
上引入
何种类型的交流负反馈？
答： 引入的是串联电流负反馈。
练习与思考17.3.1 试说明振荡条件、振荡建立和振荡稳定三个问题。
答： ① 振荡条件：相位条件：
.
f
U
与
.
i
U
同相，即必须是正反馈；幅度条件：
f
U
=
i
U
，
1u
A F
=.
② 振荡建立：起振时必须
1u
A F
>，
以1u
A F
>到
1u
A F
=是振荡建立过程，
反馈电压和输出电压的幅值不断增大（正反馈，到达稳定。
③ 振荡稳定：这是由于反馈元件或晶体管的非线性，使振荡幅度自动稳定下来。
练习与思考17.3.2 从1u
A F
>到
1u
A F
=，是自激振荡的建立过程，在此过
程中哪个量减小了？
答： 以
1u A F
>起振时起，随着振荡幅度的增大，u A 自动减小，直到3u
A
=或
1u
A F
=时，振荡幅度达到稳定。
练习与思考17.3.3 正弦波振荡电路中为什么要有选频电路?没有它是否也能产生振
荡？这时输出的是不是正弦信号？
答：为了得到单一频率的正弦输出信号，电路中必须有选频环节；没有选频电路，只要满足振荡条件也能产生振荡，但此时输出的不是正弦信号。
17.5习题详解
习题17.1.1 在题17.1.1图所示的各电路中是否引入了反馈，是直流反馈还是交流反馈，是正反馈好事负反馈？
Ui
Uo
（a）
（b）
Uo
Ui
R4
（c）（d）
习题17.1.1图
解：（a）未引入反馈，因同相端接地了，无反馈信号。
（b）引入了反馈，由
2
A输出端引至1A同相输入端的是交直流负反馈，由2A输出
端引至
2
A反相输入端的是交直流负反馈。
（c）引入了反馈，由运算放大器输出端引至的反相输入端的是直流负反馈。
（d）引入了反馈，由T的发射极引至运算放大器反相输入端的是交直流负反馈。
习题17.2.1 试判别题图17.2.1（a）和（b）两个两级放大电路中引入了何种类型的交
流反馈。
Ui
Uo
+
_
Ui
+
_
Uo
习题17.2.1图
解： （a ）设i
u
在正半周，则
1
A 输出端瞬时极性为正，2
A
输出端瞬时极性为负，
此时
1
A 同相输入电位高于2
A
输出端电位，反馈电流削弱了净输入电流，故为负反馈，反
馈信号与输入信号以电流形式作比较，故为并联负反馈。
（b ）图中F
R
为反馈电阻，设在
i
u
的正半周，晶体管各极交流电位的瞬时极性为：
即可看出，发射极
2
E
交流电位的负极性反馈到基极
1
B
，降低了
1
B
的交流电位，使
in
U
减小，故为负反馈，反馈电路从发射极引出，引到基极，故为并联电流反馈。
习题17.2.2 试分析射极输出器（教材图15.6.1）中引出了何种类型的负反馈，为什么
说它负反馈很深？
解： 射极输出器的输出信号跟随着输入端电位的变化而变化，反馈信号取自输出电压，故为电压反馈，且反馈信号与输入信号在输入端以电压形式比较，故为串联电压反馈；因其输出信号全部反馈到输入端，反馈系数为1，即F=1反馈极深，
1uf
A
≈，电压放大倍数接
近1。
习题17.2.3 为了实现下述要求，在题图17.2.3中应引入何种类型的负反馈？反馈电阻
F
R
应从何处引至何处？①减小输入电阻，增大输出电阻；②稳定输出电压，此时输入
电阻增大否？③稳定输出电流，并减小输入电阻。
+Ui _
+
Uo _
习题17.2.3
解：① F
R
应从
3
E
引至
1
B
，并联电流负反馈；
②F
R
应从3
C
引至1
E
，串联电压负反馈，此时输出电阻增大了； ③
F R
应从
3
E
引至
1
B
，并联电流负反馈。
习题17.2.4 试画出一种引入并联电压负反馈的单级晶体管放大电路。 解： 电路图如下：
+
Uo _
习题17.2.5 当保持收音机收听的音量不变，能否在收音机的放大电路中引入负反馈来减小外部干扰信号的影响？负反馈能不能抑制放大电路内部出现的干扰信号？
解： 收音机的放大电路中引入负反馈后，对外来正常信号和干扰信号的放大倍数同时
下降，不能保持音量不变；但引入适当的负反馈能抑制放大电路内部出现的干扰信号。
习题17.2.6 有一负反馈放大电路，已知A=300，F=0.01。试问：①闭环电压放大倍数
f
A
为多少？② 如果A 发生±20%的变化，则
f
A
的相对变化为多少?
解： ①
300
75113000.01
f
A AF A
=
==++?
②
11
201()1(30030020)0.01
f
f
A A
A
A
A
A F ??=?
=±%?++?+±?%?
=+4.34% 和-5.88%
习题17.2.7 有一同相比例运算电路，如教材图17.2.1所示。已知01000u A =，
0.049F =+。如果输出电压02V u =，试计算输入电压i u ，反馈电压f u 及净输入电压
d
u
。
解：
1000
201110000.049
uo uf
uo
A
A
A F
=
=
=++?
2
0.120
o
i uf
u u A
=
=
=V 20.0490.098
f
o
V u u F
==?=
0.10.0980.002d
i
f
V u u u
=-=-=
习题17.2.8 在上例的同相比例运算放大电路中，F
R
=100K Ω，
1
R
=10K Ω，开环
差模电压放大倍数uo
A
和差模输入电压
id
r
均近于无穷大，输出最大电压为±13V 。试问：
①电压放大倍数uf
A
和反馈系数F 各为多少？②当1i
V u
=时，o u 为多少伏？③若在1
R 开路、
1
R
短路、
F
R
开路和
F
R
短路这四种情况下，输出电压分别变为多少？
解： ① 3
3
1
10011111010f
uf
R A R ?10=+
=+=? 31
331
1010110101001011
f F
o
u R
F u
R R
?==
==+?+? ② 1i
V u
=时， 11()uF o i V u u A ==
③
1
R
开路（
1
R
=∞）或
F
R
短路（
F
R
=0）时：
未引入负反馈，工作在饱和区，则
()13()o
o sat V u
U =±=±
习题17.2.9 已知一个串联电压负反馈放大电路的电压放大倍数20uf
A
=，当其基本
放大电路的电压放大倍数
uo
A
相对变化了+10%，
uf
A
的相对变化应小于+0.1%，试问
F 和
uo
A
各为多少？
解：
110.11011uf
uo
uf
uo uo
uo d A d
A A
A F
A
A F
=
??%=
=%++
201
1uo uo
uf
uo
uo
A A A
f
A F
A =
?=
?++
联立以上两式，可解得
2000uo
A
≈，0.05F ≈
习题17.3.1 题17.3.1图是运算放大器构成的音频信号发生器的简化电路。① 1
R
大
致调到多大才能起振？②p
R
为双联电位器，可从0调到14.4K Ω，试求振荡频率的调节范
围.
_
+
Uo
习题17.3.1图 解： ① 电压放大倍数按同相输入计算，即
1
1F uf
R A
R
=+，因为产生振荡的最小电压
放大倍数为3，所以
12F
R
R ≥，刚起振时振荡幅度小，不足以使二极管导通，这时
123F
F F k R
R R =+=Ω，所以1 1.5k R ≤Ω时才能起振。
② 振荡频率为 0
1
2RC
f
π=
当将
p
R 调到最小时，
f 最大，即：
36
0max
1
995.210002 1.6100.110
z z f
H H π-=
=≈???? 当将
p
R
调到最大时，0
f
最小，即：
36
0min
1
99.5100216100.110
z z f
H H π-=
=≈???? 习题17.3.2 题图17.3.2是简易电子琴电路，按下不同琴键（图示为开关）就可以改
变
2
R
的阻值。当
1
2C C C
==，而
1
2
R R
≠时，振荡频率：
f
=
调在
f
时：
12
12F
R R
=
+
当
21R R >>时，1
F ≈
。已知八个基本音阶在C 调时所对应的频率如下表所列。 试问：①
3
R
大致调到多大才能起振？② 计算
21
28R
R ~。
Uo
大器
习题17.3.2图
解：①电压放大倍数
3
1F
uf
R
A R
=+，要产生振荡要求
1
uf
A
F
>,故
1
32
12
F
R R
R R
+>+,有：
3
1
2
1
F
R
R R
R
<
+
因刚起振时幅度小，二极管不导通，
12
2
F F F
k
R R R
===Ω
所以
3
2
2
1
1
R
R
<
+
,而
21
1k
R R
>=Ω,故2
1
1
2
R
??
??
??
??
+
??
??
的下限是1，故
3
R大致调到1kΩ才能起振。
②
112
()
2
02
10
f R
C f
Rπ
=?=?，因
1
1k
R=Ω，故
2
26
11
()
100020.110
R f
π-
=?
??
，将八个基本音阶的对应
f代入计算可得：21
36.4k
R≈Ω，2228.7k
Rπ≈Ω，2323.3k
R≈Ω，2420.5k
R≈Ω，25
16.2k
R≈Ω，2613.1k
R≈Ω，2710.3k
R≈Ω，289.1k
R≈Ω。
习题17.3.3 试用相位判别题17.3.3图所示两个电路能否产生自激振荡，并说明理由。
+UCC
(a)
(b)
习题17.3.3图
解： （a ）图中共射放大电路输入输出相反，而图中RC 串并联选频网络的相位移
f
?
为0，不能满足反馈信号与输入信号同相，故不能产生自激振荡。
（b ） 采用瞬时极性法，设第一级放大器基极输入端瞬时极性为正，可知第二级放大器的集电极输出端为正，即为同相，而图中RC 选频网络的相位移
f
?
为0，故可以满足自激
振荡的条件，只要幅度条件也满足，可以产生自激振荡。
习题17.3.4 在调试教材图17.3.3所示电路时，试解释下列现象： ① 对调反馈线圈的两个接头后就能起振；
② 调整
1
B R
、
2
B R
或
E
R
的阻值后就能起振；
③ 改用β较大的晶体管后就能起振； ④ 适当增加反馈线圈的圈数后就能起振； ⑤ 适当增加L 值或减小C 值后就能起振； ⑥ 反馈太强，波形变坏； ⑦ 调整
1
B R
、
2
B R
或
E
R
的阻值后可使波形变好；
⑧ 负载太大不仅影响输出波形，有时甚至不能起振。
解： ① 原反馈线圈接反，对调两个接头后，满足相位条件； ② 调阻值后，使静态工作点合适，以满足起振条件; ③改用β较大的晶体管，以满足幅度条件；
④ 增加反馈线圈的圈数以增大反馈量，以满足幅度条件； ⑤ 因为LC 并联电路在谐振时的等效阻值的模为
L
RC
Z
=
,当适当增大L 值或减小C 值后，可使
Z
值增大，因而增大了反馈幅度，容易起振；
⑥ 反馈线圈
f
L
的圈数过多或管子的β太大，使反馈太强而进入非线性区，使波形变
坏；
⑦ 调阻值，使静态工作点在线性区，使波形变好；
⑧ 负载大，就是增大了LC 并联电路的等效电阻R ，R 的增大，一方面使
Z
减小，
因而使反馈幅度减小，不易起振；也是品质因数Q 减小，因而减低了选频性，使波形变坏。
习题17.3.5 题17.3.5（a ）图和（b ）图分别为电感三点式和电容三点式振荡电路 试用相位条件判别它们是否产生自激振荡，并说明哪一段上产生反馈电压？
(a)
(b)
习题17.3.5图
解：（a ）图中基本放大器是共射极接法，输入倒相，即180a
=?
，为满足相位条
件，要求
180a
=?
，图中1L 、2L 是同性质电抗元件，C 是与1L 、2L 性质相反
的电抗元件，此谐振回路满足自激振荡的相位条件，故能产生自激振荡；由2
L
段上产
生反馈电压。
（b ）基本放大器是共射极接法，输入、输出倒相，180a
=?
为满足相位条件，
要求
180a
=?
，图中1C 、2C 同性质，L 与1C 、2C 性质相反，回路满足相位条
件，故能产生自激振荡；由
2
C
段上产生反馈电压。
18.3典型例题
例18.1 在例18.1图所示电路中已知变压器副边交流电压有效值2U =20V ,在下列情况下输出直流电压0U 的值。
①电路正常工作，0U =？ ②电容C 因虚焊未接上，0U =？ ③有电容C ，但负载L R 开路，0U =？
④整流桥中，二极管2D 因虚焊开路。同时电容C 开路，0U =？ 解：①电路正常工作，当(3~5)
2
L T
R C ≥时，021.224U U V =?= ②Ｃ开路时，该电路为桥式全波整流电路，没有滤波电路，020.918U U V =?=
③有电容Ｃ，但L R 2，所以021.428U U V ≈?= ④整流桥中二极管2D 开路，同时电容Ｃ开路，该电路为单相半波整流电路，
020.459U U V
=?=
例18.2在例18.2图所示的单相桥式全波整流电路中，若般现以下各种情况，分析电路会出现什么问题。 ①二极管
1
D 短路；
②二极管1D 开路； ⑧二极管1D 极性接反；
@二极管1D 、2D 极性均接反； ⑤二极管1D 开路2D 短路。
解：①若二极管1D 短路，二极管2D 和变压器副边线圈可能被烧毁；
②若二极管1D 开路，输入信号的正半周无法传送到负载，全波整流变成了半波整流；
③若二极管1D 极性接反，在输入负半周时．变压器副边输出直接加在两个导通的12D D 上，造成副边绕组和二极管1D 、2D 过流而被烧毁；
④若二极管12D D 极性均接反。此时，正常的整流通路均被阻断，电路无输出； ⑤若二极管1D 开路、2D 短路，输入信号的正半周无法传送到负载，全波整流变成了半波整流。
例18.3在本章圈18．3所示的桥式整流电容滤波电路中，若已知交流电源为50Hz ，要求输出直流电压为6v 、负载电流为60mA ①选择合适的滤波电容； ②选择整流二极管。
解：①滤波电容容量的选择按式(3~5)
2
L T
R C =估算，根据电路要求，可算得： 006
1000.06
L U R I =
==Ω, 又知10.02T f =
=,若取（3~5）为4，则：(3~5)2
L T
R C =，2400L T C F R μ==,
2,
2，可求出
251.2
U U V =
=,故选择的电容容量为400F μ，耐压为10V 的电解电容。 ②考虑到流过每个二极管的电流100D I mA =,25RWM U V =的二极管。
例18.4 在本章图18.4所示的硅稳压管组成的直流稳压电路中，已知20i U V =,变化范围±20%，稳压管的稳压值10z U V =+，电流范围z I 为10~60mA ，负载电
阻L R 的变化范围为1~2K Ω。试确定限流电阻R 的取值范围。
解：若设流过负载电阻的最小流用min L I 表示、最大电流用max L I 表示，稳压管额定电流的最小值用min Z I 表示、最大值用max Z I 表示，i U 的最大值用Im ax I 表示、最小值用min I I 表示，本题中min max 1052Z L L U I mA R =
==,max min 10
101
Z L L U I mA R ===； max 10L I mA =，max 60Z I mA =
min (120%)16i i I U V =-=，max (120%)24i i I U V =+=
由图18.4可以看出：
当i U 为最大且流过负载电阻的电流为最小时，稳压管中流过的电流最大且值必定大于额定电流的最大值，即
max max max i Z L z U U I I R
--<。可得：max
3
max min 2410
215(605)10i Z z L U U R I I --->==Ω++? 当i U 为最小且流过负载电阻的电流为最大时，稳压管中流过的电流最小且值必定小于额定电流的最小值，即
max max min i Z
L z U U I I R
-->，可得 min 3
min max 1610
300(1010)10i Z z L U U R I I ---<
==Ω++?
由此可得：215 Ω 18.4练习与思考 练习与思考18.1.1 在教材图18.1.3所示的单相桥式整流电路中，如果①3D 接反；②因过电压3D 被击穿短路；③3D 断开，试分别说明其后果如何？ 答：①3D 接反，u 的正半周回路不导通，负半周时3D 、4D 和变压器的副边绕组可能被烧毁。 ②3D 被击穿短路，则4D 和变压器的副边绕组可能被烧毁。 ③3D 断开时，在u 的正半周，回路不导通，L R 上无电压，在u 的负半周，b →2 D →L R →4D →a 形成通路，L R 上得到一个半波电压。 练习与思考18.1.2 如果要求某一单相桥式整流电路的输出直流电压0U 为36V ，直流电流0I =1.5A ，试选用合适的二极管。 答：由0U =0.9V ，可知U=40V ，每个二极管中流过的平均电流01 0.752 D I I A = =,考虑到变压器的二次侧电压大约要高出10%，即40×1.1=44V ，于 是462.2 RM U V ==,查附录可选用2CZ55C 二极管。 18.5习题详解 习题18.1.1 在题18.1.1中，已知L R =80Ω，直流电压表V 的读数为110V ，求：①直流电流表A 的读数；②整流电流的最大值；③交流电压表1V 的读数；④变压器二次侧电流的有效值。二极管的正向压降忽略不计。 解：由图可知是单相半波整流电路，则有： ①00110 1.3880 L U I A R = == ②00 3.14 1.38 4.33m I I A π==?= ③01110 244.40.450.45 U U V = == ④01.57 1.57 1.38 2.16I I A ==?= 习题18.1.2 在教材图18.1.1的单相半波整流电路中，已知变压器二次侧电压的有效值U=30V ,负载电阻L R =100Ω，试问：①输出电压和输出电流的平均值0U 和 0I 各为多少？②若电源电压波动±10%，二极管承受的最高反向电压为多少？ 解：①00.450.453013.5U U V ==?=,0013.5 0.135100 L U I A R = == ② 1.1 1.1 1.4143016.7RM U V ==??= 习题18.1.3 若采用教材图18.1.3的单相桥式整流电路，试计算上题。 解：①00.90.93027U U V ==?=,00270.27100 L U I A R = == ② 1.1 1.1 1.4143046.7RM U V ==??= 习题18.1.4 有一电压为110V ，电阻为55Ω的直流负载，采用单相桥式整流电路（不带滤波器）供电，试求变压器二次绕组电压和电流的有效值，并选用二极管。 解：0110 1220.90.9 U U V = == 00110 1.11 1.11 1.11 2.2255 L U I I A R =?=? =?= 考虑到变压器二次侧绕组及管子上的压降，变压器的二次侧电压大约要高出10%，即 1.1U=1.1×122=134V,于是： 134189RM U V = 而每个二极管通过的平均电流011110 12255 D I I A = =?= 因此可选用2CZ56E 二极管，其最大整流电流为3A ，反向工作峰值电压为300V 。 习题18.1.5 在题图18.1.5所示的整流电路中，变压器二次侧电压有效值1U =20V , 2U =50V , 1R =100Ω,2R =30Ω；二极管最大整流电流0M I 和反向工作峰值电压RWM U 如表中所列。①试校核电路中各整流桥所选用的二极管型号是否合适；② 若将绕组'22-的极性接反，对整流电路有无影响，为什么？③若将a ，b 间连线去掉，电路是否仍能工作？此时输出电压0U 和输出电流0I 等于多少？所选用的二极管是否合适？ 解：①1 1.1 1.4142031.1RM U V =??= 0110.90.92018U U V ==?= 011011111180.09222100 D U I I A R = =?=?= 221.1 1.11.4145077.8RM U V ==??= 0220.90.95045U U V ==?= 022*********.7522230 D U I I A R = =?=?= 故所选的二极管均是合适的。 ②将绕组'22-的极性接反，对整流电 路没有影响，因为无论2u 的瞬时极性为正还是为负，流过2R 的电流的方向是不变的。 ③若将a ，b 间连线去掉，电路仍能工作，此时 0120.9()0.9(2050)63U U U V =+=?+= 00012630.48130 U U I A R R R = ===+ 则011 0.480.2422 D I I A = =?= 此时2CZ52C 二极管将过载，应更换型号。 习题18.1.6 有一整流电路如题18．1．6图所示，①试求负载电阻1L R 和2L R 上整流电压的平均值01U 和02U ,并标出极性；②试求二极管1D ,2D ,3D 中的平均电流1D I ,2D I ,3D I 以及各管所承受的最高反向电压。 解：①01U 应是半波整流的输出，02U 应是全 电工学简明教程第二版（秦曾煌 主编 ） 习题 A 选择题 2.1.1 （2） 2.2.1 （2） 2.2.2 （1 ） 2.3.1 （1） 2.3.2 （3） 2.4.1 （2） 2.4.2 （3） 2.4.3 （2） 2.4.4 （1） 2.5.1 （2）（4） 2.5.2 （1） 2.7.1 （1） 2.8.1 （3） 2.8.2 （2） 2.8.3 （3） 2.8.4 （3） B 基本题 2.2.3 U=220V,I 1=10A , I 2=5√2A U=220√2sin (wt )V U =220<00V i 1=10√2sin (wt +900)A i 1=10<900A i 2=10sin (wt ?450)A i 1=5√2 i ′=(4?j3)A =5e j (?36.90 ) i ′=5√2sin (wt ?36.90)A 2.4.5 (1)220V 交流电压 { S 打开 I =0A U R =U L =0V U C =220V S 闭合 U R =220V I = 220V 10Ω =22A U L =0V U C =0V } (2)U=220√2sin (314t )v { S 打开 { U R =wLI =10?22=220V U C =1 wc I =220V Z =R +j (wL ?1wc =10+j (10?1314? 1003140)=10 Ω I =U Z =220 10 =22 } S 闭合 {I =U |U |= 22010√2 = 11√2A U R =RI =110√2V U L =wLI =110 √2V U C =0V Z =R +jwL =10+j ?314?1 31.4 =10+j10 Ω } } 2.4.6 √R 2+(wL )2=U I √16002+(314L )2= 380I30?10?3 L=40(H) 2.4.7 { √R 2 +(wL ) 2 =2228.2 => 62+(314L )2=121 2 =>L =15.8(LL ) R =U I = 120 20I =6( Ω) } 2.4.8 I= U √R 2 +(2πfL )2 = 380 √2002 +(314?43.3) =27.7(mA) λ=cos φ1=R Z = 200013742.5 =0.146 2.4.9 W=2πf =314rad /s wL=314*1.65=518.1 I=U |Z |= √(28+20)2 +581.1 =0.367(A) U 灯管=R1?I =103V U 镇=√202+(518.1)2?0.367=190V U 灯管+U 镇=203》220 j2∏fL 电工电子学课后习题答案 目录 电工电子学课后习题答案 (1) 第一章电路的基本概念、定律与分析方法 (2) 练习与思考 (2) 习题 (4) 第二章正弦交流电 (14) 课后习题 (14) 第三章电路的暂态分析 (29) 第四章常用半导体器件 (41) 第五章基本放大电路 (43) 第六章集成运算放大器及其应用 (46) 第七章数字集成电路及其应用 (54) 第八章Multisim简介及其应用 (65) 第九章波形的产生与变换 (65) 第十章数据采集系统 (67) 第十一章直流稳压电源 (69) 第十二章变压器与电动机 (71) 第十三章电气控制技术 (77) 第十四章电力电子技术 (80) 第一章电路的基本概念、定律与分析方法练习与思考 1.4.2（b） a 1.4.2(c) a b 1.4.3（a） b 55215 5 ab ab U V R =+?= =Ω 1.4.3 (b) a b 66642 6 ab ab U V R =+?= =Ω 1.4.3 (c) a b R 10651040 5 ab ab U U V R =+=?+= =Ω 1.4.3 (d) a b 12 4 s s u u I= I= 9 12 :230 36 ab s ab ab KVL u u u V R I+- I= =- 6 ? =+1=3Ω 3+6 1.4.4 (2) R 2424 34311515155b b b b V V R R V V R R --I = I =-+I = I = 1234 1243:b b b b b KCL V V V V R R R R V I =I +I +I +515-6- 5- = + + 求方程中2121+9+9 ==50k 100k 9 :=150k 100k b b b b b b b V V V V R R V V KCL V V 6-6-I = I = 6-+ =b :650KI+100KI 9=0 1 100KI=15 I=A 10k 1 =650k =1V 10k KVL V -+--? 习题 1.1 （a ） 5427x A I =+-= （b ） 10.40.70.3x A I =-=- 20.30.20.20.1x A I =-++= (C) 40.230 x ?I = =0.1A 60 30.20.10.3x A I =+= 2x 10?0.3+0.2?30 I = =0.6A 1.5 10.30.60.9x A I =+= 1.2 30.010.30.31A I =+= 4 9.610.319.3A I =-= 第1章 电路的基本概念与定律 练习题解答（6） 1-3 一只额定电压为V 220，功率为100W 的白炽灯，在额定状态下工作时的电阻和电流各为多少？ 解：根据功率表达式 则此时流过白炽灯的电流和白炽灯中的电阻分别为 1-5 某一直流电源，其输出额定功率P N = 200W ，额定电压U N = 50V ，内阻R 0 = 0.5Ω，负载电阻R 可以调节，其电路如图1-15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：（1）电路如解题图3所示，当S 闭合时,根据 额定功率表达式 则 又根据额定电压表达式 那么 （2）根据全电路欧姆定律和开路状态下电源端电压等于 电动势电压，所以 （3）电源电路短路时负载电阻为零，则短路电流为 1-7 在题图1-7中，五个元件代表电源或负载。电流和电压的参考方向如图中所示，通过实验测量得 知 （1）试标出各电流的实际方向和电压的实际极性； （2）判断那些元件是电源？那些是负载？ （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：（1）各元件电流的实际方向和各元件电压的实际极性如解题图4所示。 （2）根据U 和I 的实际方向来判定，当U 和I 的实际方向相反时即为电源（注意，U 的实 际方向指的是电位降落的方向，即从正极指向负极），否则为负载。据此，元件1和元件2为电源，其余的全为负载。 （3）根据解题图4计算各元件的功率分别为 根据功率平衡的关系，带有负号的功率之和应和带有正号的功率之和相等，即得 上式表明电源发出的功率和负载取用的功率是平衡的，注意，此法也是验证解题结果正确与否的方法之一。 1-8 试求题图1-8所示电路中A 点、B 点和C 点的电位。 解：参照解题图5可知，四个电阻上的电压降均由电流I 所产生，电流的参考方向如图所示，其大小为 根据某点的电位即该点与参考点之间的电压，令参考点V D = 0 , 则电位V A 、V B 和V C 分别为 1-9 试求题图1-9所示电路中A 点的电位。 解：参照解题图6，该电路图上半部分的电路为一闭合电路，可产生电流I ，因此在1Ω和2Ω电阻上均产生电压降；而电路图下半部分的电路不闭合，故4Ω电阻上无电压降。那么，该电路中的电流和电位V A 分别为 A 12 13 I =+= ， V 56I 236I 1V A =+--=+-= 1-12 计算题图1-12所示两电路中a 、b 间的等效电阻ab R 。 ) a () b (题题1-12 4 4 6 3 5 4 33 3 2 22 题图1-12 解：图（a ） 第一章习题 1－1 指出图1－1所示电路中A 、B 、C 三点的电位。 图1－1 题 1－1 的电路 解：图（a ）中，电流 mA I 512 26 .=+= , 各点电位 V C = 0 V B = 2×1.5 = 3V V A = (2+2)×1.5 = 6V 图（b ）中，电流mA I 12 46 =+=， 各点电位 V B = 0 V A = 4×1 = 4V V C =－ 2×1 = －2V 图（c ）中，因S 断开，电流I = 0， 各点电位 V A = 6V V B = 6V V C = 0 图（d ）中，电流mA I 24 212 =+=， 各点电位 V A = 2×(4+2) =12V V B = 2×2 = 4V V C = 0 图（e ）的电路按一般电路画法如图， 电流mA I 12 46 6=++=， 各点电位 V A = E 1 = 6V V B = (－1×4)+6 = 2V V C = －6V 1－2 图1－2所示电路元件P 产生功率为10W ，则电流I 应为多少? 解： 由图1－2可知电压U 和电流I 参考方向不一致，P = －10W ＝UI 因为U ＝10V, 所以电流I ＝－1A 图 1－2 题 1－2 的电路 1－3 额定值为1W 、10Ω的电阻器，使用时通过电流的限额是多少？ 解： 根据功率P = I 2 R A R P I 316010 1.=== 1－4 在图1－3所示三个电路中，已知电珠EL 的额定值都是6V 、50mA ，试问哪个电 珠能正常发光？ 图 1－3 题 1－4 的电路 解： 图（a ）电路，恒压源输出的12V 电压加在电珠EL 两端，其值超过电珠额定值，不能正常发光。 图（b ）电路电珠的电阻Ω=Ω==12012050 6 K R .，其值与120Ω电阻相同，因此 电珠EL 的电压为6V ，可以正常工作。 图（c ）电路，电珠与120Ω电阻并联后，电阻为60Ω，再与120Ω电阻串联，电 珠两端的电压为V 41260 12060 ＝＋?小于额定值，电珠不能正常发光。 1－5 图1－4所示电路中，已知电压U 1 = U 2 = U 4 = 5V ，求U 3和U CA 。 解：根据基尔霍夫电压定律，对回路ABCDA 可写出方程 U 1＋U 2－U 3＋U 4 ＝0 U 3= U 1＋U 2＋U 4 = 5＋5＋5＝15V 对回路ACDA 可写出方程 U CA ＋U 3－U 4＝0 U CA ＝U 4－U 3＝5－15＝－10V 1－6 欲使图1－5所示电路中的电流I=0，U S 应为 多少？ 解：因为电流I=0， 所以I 1＝I 2＝ A 205154 .＝） ＋（ U S ＝5×0.2＝1V 图1－5 题1－6的电路 1－7 在图1－6所示三个电路中，R 1 = 5Ω，R 2 = 15Ω，U S = 100V ，I 1 = 5A ，I 2 = 2A 。 若R 2电阻两端电压U ＝30V ，求电阻R 3 。 解：A R U I 215 30 25=== A I I I 725514=+=+= 17.3典型例题 例17.1 一个负反馈放大电路其开环放大倍数. A =1000,若要求电路的非线性失真从开 环状态的10％减小到闭环状态吼的1％，试计算该电路的负反馈系数. F 及闭环放大倍数.F A 。 解：由于引入负反馈可使非线性失真减小1+.. A F 倍，因此根据题意有 ..11101A F =+%%, 则.. 990.0091000F A === . . .. 1000 100110000.009 1F A AF A = = =+?+ 例17.2 电路如例17.2图所示，试用瞬时极性法判断电路中级间反馈的极性。 Uo (a) Ui Uo (b) 例17.2图 解： 正、负反馈的判断可用瞬时极性法。反馈的结果使净输入量减小的反馈为负反馈，使净输入量增大的反馈为正反馈。 在图（a ）所示电路中，电阻 1 f R 引入级间交、直反馈；由于2C 的隔直作用， 2 f R 引 入交流反馈。在1T 的基极加一对“地”的瞬时极性为正的信号，并标上“⊕”，第一级为 共射组态，输出与输入反相，故1T 的集电极信号电压对“地”的瞬时极性为负，并标上“○一”。 第二级也为共射组态，故2T 集电极信号瞬时极性为“⊕”， 2 e U 与 2 b U 同相，即发射极 瞬时极性为“○一”。 由于 2 e U 为“○一”，经电阻 1 f R 馈送至1T 管发射极的信号瞬时极性也为“○一”，使1 T 管b 、e 间的净输入信号增加，故 1 f R 引入的级间反馈为正反馈。 由于 2 c U 为“⊕”，经电阻 2 f R 馈送至1T 管发射极的信号瞬时极性也为“⊕”，使1 T 管b 、e 间的净输入信号减弱，故 2 f R 引入的级间反馈为负反馈。 在图（b ）所示电路中，电阻2R 引入级间交直流反馈。 运算放大器电路反馈极性的判断同样可采用瞬时极性法。运放通常有两个输入端，即反相输入端U -和同相输入端U + 。前者和输出0U 相位相反，后者和输出0U 相位相同。 设同相输入端U +有一瞬时增量“⊕”，则1A 的输出01U 瞬时极性为“⊕”，01U 经3 R 接到 2 A 的反相输入端。所以0U 瞬时极性为“○一”，经 2 R 馈送回1A 反相输入端，使净 输入信号（ ' i i f U U U =-）增加，故引入的是正反馈。 例17.3 分析例17.3图所示电路中级间反馈为何种组态。 (a) + Uo _ +Us _ (b) 例17.3图 解： 通常反馈组态的讨论是针对交流反馈而言的。 电压反馈和电流反馈的判断方法是：将 0U 短路，若仍有反馈信号，为电流反馈；若无反馈信号存在，则为电压反馈。 在图（a ）所示电路中，1R 接在1T 的发射极和3T 的发射极之间。设1T 管基极有一瞬时增量“⊕”，则1T 管的集电极 1 C U 为“○一”，2T 管的集电极为“⊕”，3T 管的发射 极为“○一”。 3 e U “⊕”经电阻1R 和 1 e R 馈送到 1 T 管发射极的信号也为“⊕”，使 1 T 管 2.4.5 有一由RLC 元件串联的交流电路，已知Ω=10R ，H L 4.311= ，F C μ3140 106 =。在电容元件的两端并联一短路开关S 。1）当电源电压为220V 的直流电压时，试分别计算在短路开关闭合和断开两种情况下电路中的电流I 及各元件上的电压R U ，L U ，C U ；2）当电源电压为正弦电压t u 314sin 2220=时，试分别计算在上述两种情况下电流及各电压的有效值 解：1）电源电压为直流时 短路开关闭合时，电容被短路，0=C U ， 由于输入为直流，感抗0==L X L ω，0=L U V U R 220=，22A == R U I R 短路开关断开时，电容接入电路，∞=C X ，电路断开0A =I ，0==L R U U ， 220V =C U ， 2）电源电压为正弦电压t u 314sin 2220=，可知314=ω 开关闭合时，电容被短路，0=C U 感抗Ω== 10L X L ω，A 2112 2 =+= L X R U I V I U L L 2110X == V I U R R 2110X == 开关断开时，电容接入电路容抗Ω== 101 C X C ω，感抗Ω==10L X L ω 22A ) (2 2 =-+= C L X X R U I V I U L L 220X == V I U R R 2110X == V I U C C 2110X == 本题要点：电阻电容电感性质，电容隔直通交，电感阻交通直；相量计算 2.4.10 无源二端网络输入端的电压和电流为V t u ）20314（sin 2220 +=， A t i ）33-314（sin 24.4 =，试求此二端网络由两个元件串联的等效电路和元件的 参数值，并求二端网络的功率因数以及输入的有功功率和无功功率 解：由电压和电流相位关系可知，电压超前电流，为感性电路 Ω=== 504 .4220I U Z 电压和电流相位差 53)(-33-20==? 6.053cos = Ω===3053cos 50cos ?Z R Ω===4053sin 50sin ?Z X L 有功功率W UI P 8.5806.0*4.4*220cos ===? 无功功率ar 4 .7748.0*4.4*220sin V UI Q ===? 本 题 要 点 ： i u C L C L I U Z R X X X X j R Z ???∠∠=∠=-∠-+=+=arctan )(R )X -(X 22C L 阻抗三角形，电压三角形，功率三角形 6章 暂态电路习题 6.1.2 电路如图6.02所示。求在开关S 闭合瞬间（t=0+）各元件中的电流及其两端电压；当电路到达稳态时又各等于多少？设在t=0-时，电路中的储能元件均为储能。 解：t=0+时：此时等效电路如图解6.10所示。 ()()()()()()()()()()()()()()V 200 0000A 1000A 18 210 000000 0012121121212121R 2R R L L R C C 21R R c c L L ==?=======+=+= =====++++++++++++++u R i u u u i i i R R U i i u u i i 当电路达到稳定（t=∞）：此时等效电路如图解6.11所示。 ()()()()()()()()A 18 210 21L R L R L L C C 22112121=+=+= ∞=∞=∞=∞=∞=∞=∞=∞R R U i i i i u u i i 注意 ()()的方向相反的方向和+∞022R R i i ()()()()8V 2R C R C 2221=?∞=∞=∞=∞R i u u u 注意 ()()()2V 0122R R R =∞∞+u u u 方向相反。与 6.2.7电路如图6.10所示，换路钱已处于稳态，试求换路后(t ≥0)的u C 。 解： 换路前（t=0-）时 ()V 101020101033=???=--C u 图6.10 习题6.2.7的图 F 图解6.11 换路后 ()()V 1000C ==-+C u u 到达稳定（t =∞）时 ()V 510102020 101010 10133 C -=-??++?=∞-u 时间常数 ()s 1.010101020 101020101063=???++?+=-τ 于是 ()()()[]()[]V 155******** .0C C C C t t t e e e u u u u -- -++-=--+-=∞-+∞=τ 6.5.2电路如图6.16所示，在换路前已处于稳态。当将开关从1的位置合到2的位置后，试求i L 和i ，并作出它们的变化曲线。 解：当开关S 处于1位置时的稳态值为 ()A 2.10A 2.11 22 A 8.1121213 L L -=-=+=-=+?+ -= -i i i i 所以 开关S 合到2时，()()()+-+-==02A .100L L L i i i ，将当作恒流源代替电感L ，并与2Ω电阻组成电流源，再将其变成-2.4V ，2Ω的电压源，其参考方向为下“+”上“-”。由此可求得i （0+）为 ()()()()()()()()[][]()()()[][] 所示。 的变化曲线如图解和结果到达稳态时 当时间常数17.6A 4.22.12.12.12.10A 6.18.18.12.08.10A 2.18.13 2 1228.11 21213 18.13 213 12121V 2.0214.230L 8.18 .1L L L L 8.18 .1L i i e e e i i i i e e e i i i i i i s i t s L i t t t t t t ---+-- -++-=--+=∞-+∞=-=-+=∞-+∞==?=∞?+=∞=+?+ +=∞∞==+ =+?+==+-+= τ τ τ 图解 6.17 电工学简明教程第二版（秦曾煌主编）习题 A选择题 2.1.1（2） 2.2.1（2） 2.2.2 （1） 2.3.1（1） 2.3.2（3） 2.4.1（2） 2.4.2（3） 2.4.3（2） 2.4.4（1） 2.5.1（2）（4） 2.5.2（1） 2.7.1（1） 2.8.1（3） 2.8.2（2） 2.8.3（3） 2.8.4（3） B基本题 2.2.3 U=220V,, U=220V =V 2.2.4V 2.4.5 (1)220V交流电压 j2∏ fL 第2.2.2题 (2)U=220v 2.4.6= = L=40(H) 2.4.7 2.4.8 I===27.7(mA) λ= 2.4.9 W= wL=314*1.65=518.1 I===0.367(A) Z= w λ= P= Q= w *=0.588(v) 2.5.3 (a) (b) (C) (d) (e) 2.5.4 (1) (2) 为电阻时， （3）为电容时， 2.5.5令, I2= =11< A I=I1+I2=11 P=UIcos 2.5.6 i1=22 i2= A2表的读数 I2=159uA A1表的读 数 I1=11 U比I超前所以R=10(L=31.8mH I=I1+I2=11 A读数为11 2.5.7 (a) Zab= (b) Zab= 2.5.8 (a) I==1+j1 (b) I= 2.5.9(A)Us=(-j5)*I=5-j*5 (b) Us=5*Is+(3+4j)*I=130+j*75 解：==0.707< U=(2+j2)*I+Uc=j2+1 令Ubc=10<则== UR=RI=5j=5 电工学简明教程第二版标准答案 （B）1、 11、1(A) 1、 12、1(B)1、 12、3 (B) 1、 12、4 (B) 1、 12、5 (B) B 基本题1、4、5 （1）略（2）元件1和2为电源，元件3，4和5为负载（3）（-560-540+600+320+180）*w=0 平衡1、4、6380/(/8+R)=8/110，所以R≈3、7K，W=（8/110）3、 7K≈20W1、4、7 电阻R=U/I=6/50*=120，应选者（a）图、1、4、8 解：220/（R1+315）=0、35A，得R1≈3 14、220/（R2+315）=0、7A，得R2≈0、1、4、9(1)并联R2前，I1=E/( +2R+)=220/（0、2+0、2+10）≈ 21、2 A、并联R2后，I2=E/( +2R+∥)≈50 A、(2)并联R2前，U2=R1*I1=212V,U1=(2R+)*I1=216V、并联R2后，U2=(∥)*I1=200V,U1=2R+∥=210V、(3)并联R2前，P=212* 21、2=4、5KW、并联R2后，P=200*50=10KW、1、5、3 I3=I1+I2=0、31ｕA，I4=I5-I3=9、61-0、31=9、3ｕA， I6=I2+I4=9、6ｕ A、1、6、3 因为电桥平衡，所以不管S断开还是闭合=∥（+）∥（+）=200、1、6、4 解： ==16V,=＜[(45+5) ≈5、5]+45＞16/＜[(45+5) ∥5、5] ∥5、5+45＞≈1、6、 =（45+5）∥5、5/≈/10=0、16V，同理≈/10=0、016V、1、6、5 解：当滑动端位于上端时，=（R1+RP）/（R1+RP+R2）≈8、41V、当滑动端位于下端时，=R2*/（R1+RP+R2）≈5、64V、所以输出范围为5、64-8、 14、1、6、 61、7、1 解：等效电路支路电流方程：IL=I1+I2 E2- RO2*I2+RO1*I1-E1=0 RL*IL+RO2*I2-E2=0带入数据得 I1=I2=20A,IL=40A1、8、2解：先利用叠加定理计算R1上的电流分成两个分电路① U1单独作用：解② IS单独作用：分流所 以,1、9、4解：根据KCL得则1A电流源吸收的功率:2A电流源吸收的功率:R1电阻吸收功率:R2电阻吸收功率:1、9、5解：将电流源转换成电压源，如下图则 ,A1、9、6解：将两个电压源转换成电流源再合并为一个1、9、7解：设E单独作用uab’ = E/4 =1/412 =3V则两个电流源作用时uab’’ = uab3=7V1、 习题册参考答案 §1—1 电流和电压 一、填空题 1．电流 电源 导线 负载 开关 2．正 相反 3. 相反 4．直流 交流 电流的大小和方向都随时间的变化而变化 交流电流 交流 大小和方向恒定不变 直流电流 直流 5．0．01 6．串联 + - 量程 7．电场力 将正电荷从电源负极经电源内部移到正极 8．参考点 U ，—Ub Ub —U ， 9．0 正 负 10．负 正 11. 并 一致 12． c d c 二、判断题 1．X 2．√ 3．X 4．√ 三、问答题 答：略 四、计算题 1．解：5min=300s )(12)(012.03006.3mA A t Q I ==== 答：略 2．解：(1)U ab =U a —U b = -6-(-3)=-3 (V) U cd =U c —U d =0-(-2)=2(V) (2)电压不随参考点的变化而变化 由上可知： U cd =2V U d =0 所以U 。=2V U bd = -3-(-2)= -1(V) 所以U b = -1 V U ab = -3 V 所以U 。= -4V U cd = -2 V 所以U 。= -2V 答：略 §1---2 电阻 一、填空题 1．导体绝缘体半导体 2．阻碍 3．正反环境温度 4．导电 强 弱 5．电导率容易 6．增大 减小 二、选择题 1．C 2．B 3．D 4．C 5．C 6．A 三、问答题 略 四、计算题 解：(1) S L R ρ= ) (5.1710*22000 *10*75.168Ω==-- (2) )(75.82/5.17'Ω==R (3) )(704*5.17''Ω==R 答：略 §1~~3 欧姆定律 一、填空题 1．电压 电阻 2．正 反 3．内电压 外电压 4．端电压 负载电流 5．通路断路短路 6．大 10Ω 5Ω 7．= 非线性 线性 8．220 9．1 4 10． 1：1 11．小电流 大电流 二、判断题 1．X 2．X 3．X 4．√ 5．X 6．√ 7．√ 8．X 9．X 三、选择题 1．B 2．A 3．B 四、计算题 第14章 晶体管起放大作用的外部条件，发射结必须正向偏置，集电结反向偏置。 晶体管放大作用的实质是利用晶体管工作在放大区的电流分配关系实现能量转换。 2．晶体管的电流分配关系 晶体管工作在放大区时，其各极电流关系如下： C B I I β≈ (1)E B C B I I I I β=+=+ C C B B I I I I ββ?= = ? 3．晶体管的特性曲线和三个工作区域 （1）晶体管的输入特性曲线： 晶体管的输入特性曲线反映了当UCE 等于某个电压时，B I 和BE U 之间的关系。晶体管的输入特性也存在一个死区电压。当发射结处于的正向偏压大于死区电压时，晶体管才会出现B I ，且B I 随BE U 线性变化。 （2）晶体管的输出特性曲线： 晶体管的输出特性曲线反映当B I 为某个值时，C I 随CE U 变化的关系曲线。在不同的B I 下， 输出特性曲线是一组曲线。B I =0以下区域为截止区，当CE U 比较小的区域为饱和区。输出特性曲线近于水平部分为放大区。 （3）晶体管的三个区域： 晶体管的发射结正偏，集电结反偏，晶体管工作在放大区。此时，C I =b I β，C I 与b I 成线性正比关系，对应于曲线簇平行等距的部分。 晶体管发射结正偏压小于开启电压，或者反偏压，集电结反偏压，晶体管处于截止工作状态，对应输出特性曲线的截止区。此时，B I =0，C I =CEO I 。 晶体管发射结和集电结都处于正向偏置，即CE U 很小时，晶体管工作在饱和区。此时，C I 虽然很大，但C I ≠b I β。即晶体管处于失控状态，集电极电流C I 不受输入基极电流B I 的控制。 14．3 典型例题 例14．1 二极管电路如例14．1图所示，试判断二极管是导通还是截止，并确定各电路的输出电压值。设二极管导通电压D U =0.7V 。 练习题解答 [解］ S 闭合时, V V V a b c 6V,3V,0V. ==-= S 断开时 V V V a b c 6V,(63)V 9V. ===+= 下一题 返回练习题集 幻灯片2 1、3、1 求图示电路中开关S 闭合与断开两种情况下 a 、b 、c 三点得电位。 R S 3 V 6 V a b c 1、3、2 求图示电路中开关 S 闭合与断开两种情况下a 、b 、c 三点得电位。 S 2 k a b c ＋12 V 4 k －6 V 4 k 2 k 解:S 闭合时 V V V b 3 a 33 3 c 33 0V 410(12)V 8V 210410410(6)V 4V 210410=?=?=?+????=?-=-???+??? 下一题 上一题 返回练习题集 幻灯片3 1、5、1 试根据理想电压源与理想电流源得特点分析图示得两电路：当 Ｒ 变化时，对其余电路（虚线方框内得电路)得电压与电流有无影响?R 变化时所造成得影响就是什么? [解] S 断开时, V V V 3 a 3 3 b 3 3 c 3 21012(126)V 9V (2442)10(24)1012(126)V 3V (2442)102106(126)V 3V (2442)10???=-?+=??+++??? ??+?=-?+=??+++??? ???=-+?+=-??+++??? （a) （b) 下一题 上一题 返回练习题集 幻灯片4 1、6、１ 图示电路中，已知 U Ｓ＝6 Ｖ,IS ＝２ A ，R1＝2 ,R ２＝1 。求开关 S 断开时开关两端得电压 Ｕ 与开关 S 闭合时通过开关得电流 I （不必用支路电流法）. US + _ R 任 何 电 路 IS R 任 何 电 路 解:对电路(a),因为凡与理想电压源并联得元件其两端电压均等于理想电压源得电压,故改变R 不会影响虚线部分电路得电压,而虚线部分电路结构一定,故亦不会影响其电流。R 得变化仅影响其本身得电流及理想电压源得电流。 US + _ R 任 何 电 路 US + _ IS R1 R2 U + _ I S 电工与电子技术第二版陶桓齐课后习题答 案 第1章 电路的基本概念与定律 练习题解答（6） 1-3 一只额定电压为V 220，功率为100W 的白炽灯，在额定状态下工作时的电阻和电流各为多少？ 解：根据功率表达式 UI I R P 2L == 则此时流过白炽灯的电流和白炽灯中的电阻分别为 A 45.0220100U P I === Ω===48445 .0100 I P R 2 2L 1-5 某一直流电源，其输出额定功率P N = 200W ，额定电压U N = 50V ，内阻R 0 = 0.5Ω，负载电阻R 可以调节，其电路如图1-15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：（1）电路如解题图3所示，当S 闭合时,根据 额定功率表达式 N N N I U P = 则 A 450 200 U P I N N N === 又根据额定电压表达式 N N N I R U = 那么 Ω=== 5.124 50 I U R N N N （2）根据全电路欧姆定律和开路状态下电源端电压等于电动势电压，所以 V 5245.050I R U E U N 0N 0=?+=+== （3）电源电路短路时负载电阻为零，则短路电流为 A 1045 .052R E I 0S === 1-7 在题图1-7中，五个元件代表电源或负载。电流和电压的参考方向如图中所示，通过实验测量得知 V 30U V 80U V 60U V 90U V 140U A 10I A 6I A 4I 54321321=-==-====-= （1）试标出各电流的实际方向和电压的实际极性； （2）判断那些元件是电源？那些是负载？ （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？ E 解题图3 第1章 习题解答(部分) 1.5.3 有一直流电源，其额定功率P N =200 W ，额定电压U N ＝50 V ，内阻只ＲN ＝0.5?， 负载电阻Ｒ0可以调节，其电路如图所示。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， 分析 电源的额定值有额定功率P N 。额定电压U N 和额定电流I N 。三者间的关系为 P N =U N I N 。额定电压U N 是指输出额定电流I N 时的端电压，所以额定功率P N 也就是电源额定工作状态下负载所吸收的功率。 解 （1）额定电流 A U P I N N N 450 200 === 负载电阻 5.124 50 === N N I U R ? （2）开路状态下端电压U 0 等于 电源电动势E 。 U 0＝E ＝U N ＋I N Ｒ0＝50＋4×0.5＝52 V 1.5.6 一只100V ，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 电阻应选用多大瓦数的? 分析 此题是灯泡和电阻器额定值的应用。白炽灯电阻值随工作时电压和电流大小而变，但可计算出额定电压下的电阻值。电阻器的额定值包括电阻值和允许消耗功率。 解 据题给的指示灯额定值可求得额定状态下指示灯电流I N 及电阻只R N Ω ≈==≈== 1510073 .0110A 073.0110 8 N N N N N N U U R U P I 串入电阻R 降低指示灯电压，使其在380V 电源上仍保持额定电压U N ＝110V 工作，故有 Ω≈-=-= 3710073 .0110 3800N N I U U R 该电阻工作电流为I N =0.073 A,故额定功率为 W R I P N R 6.193710073.02 2≈?=?= 可选额定值为3.7k ?,20 W 的电阻。 1.5.7在图1.03的两个电路中，要在12V 的直流电源上使6V ，50 mA 的电珠正常发光， 应该采用哪 一个联接电路？ 解 要使电珠正常发光，必须保证电珠 获得6V ，50mA 电压与电流。此时电珠 的电阻值为12050 6 == R ?。 在图1.03(a)中，电珠和120?电阻 R d c （a ） （b ） 第一章习题答案 A 选择题 1.4.1（A ） 1.4.2（C ） 1.4.3（C ） 1.4.4（B ） 1.5.1（B ） 1.5.2（B ） 1.6.1（B ） 1.6.2（B ） 1.8.1（B ） 1.9.1（B ） 1.9.2（B ）1.9.3 （B ） 1.11.1(A) 1.1 2.1(B) 1.12.3 (B) 1.12.4 (B) 1.12.5 (B) B 基本题 1.4.5 （1）略 （2）元件1和2为电源 ，元件3，4和5为负载 （3）（-560-540+600+320+180）*w=0 平衡 1.4.6 380/(2110/8+R)=8/110，所以R ≈3.7K Ω，W R =（8/110）2×3.7K ≈20W 1.4.7 电阻R=U/I=6/50*310-=120Ω，应选者（a ）图. 1.4.8 解：220/（R1+315）=0.35A ，得R1≈314Ω. 220/（R2+315）=0.7A ， 得R2≈0Ω. 1.4.9(1)并联R2前，I1=E/( 0R +2R e +1R )=220/（0.2+0.2+10）≈21.2A. 并联R2后，I2=E/( 0R +2R e +1R ∥2R )≈50A. (2)并联R2前，U2=R1*I1=212V,U1=(2R e +1R )*I1=216V. 并联R2后，U2=(1R ∥2R )*I1=200V,U1=2R e +1R ∥2R =210V. (3)并联R2前，P=212*21.2=4.5KW. 并联R2后，P=200*50=10KW. 1.5.3 I3=I1+I2=0.31ｕA ，I4=I5-I3=9.61-0.31=9.3ｕA ，I6=I2+I4=9.6ｕA. 1.6.3 因为电桥平衡，所以不管S 断开还是闭合 ab R =5R ∥（1R +3R ）∥（2R +4R ）=200Ω. 1.6.4 解： a U =1U =16V,b U =＜[(45+5) ≈5.5]+45＞×16/＜[(45+5) ∥5.5] ∥5.5+45＞≈1.6. c U =（45+5）∥5.5×b U /总R ≈b U /10=0.16V ，同理d R ≈ c U /10=0.016V. 1.6.5 解：当滑动端位于上端时，2U =（R1+RP ）1U /（R1+RP+R2）≈8.41V. 当滑动端位于下端时，2U =R2*1U /（R1+RP+R2）≈5.64V. 所以输出范围为5.64-8.14. 1.6.6 习题1——直流电路 1、 解1： 结点a：I1+I2=I3 回路1：R1I1–R2I2+U S2–U S1=0 回路2：R2I2+ R3I3–U S2=0 图1 习题1的图联立求解，得：I1= –，I2= ，I3= U s1起负载作用，其功率P1= U s1 I1= – U s2起电源作用，其功率P2= U s2 I2=24W 2、 解2：I1、I2、I3、I4如图所示。 结点a：I1+I+I2=0 结点b：I1+I=I3+I4 回路1：4I–8I1=0 回路2：5I2+9–4I4–4I=0 回路3：2I3=4I4 图2 习题2的图联立求解，得： I= 2/3A，I1= 1/3A，I2= –1A，I3= 2/3A，I4= 1/3A 3Ω 6 V 3Ω 1Ω 5Ω I 1 + - I 1a I 1b 3、 解3：①电压源单独作用时， I 1= –(I 1a + I 1b )= –(1+1) = –2A ②电流源单独作用时， I 2= –(I 2a + I 2b )= –(–1+3) = –2A 由叠加定理，I = I 1+ I 2= –4A 电压源单独作用 电流源单独作用 4、 图4 习题4的图 解4：①当开关在位置1时，电流源I S 单独作用时，毫安表读数I=K 1I S = 40mA ； ②当开关在位置2时，电流源I S 和电压源U S1同时作用，利用叠加定理有： I=K 1I S +K 2U S1 代入数据有：-60=40+ 10K 2 解得: K 2= -10 U S1 I 1 S 2 3 U S2 R 5 + - - + U S2 I S R 4 R 3 R 2 R 1 A 3Ω 6 A 3Ω 1Ω 5Ω I 2 I 2a I 2b 1页脚内容 第1章 习题解答(部分) 1.5.3 有一直流电源，其额定功率P N =200 W ，额定电压U N ＝50 V ，内阻只ＲN ＝0.5?， 负载电阻Ｒ0可以调节，其电路如图所示。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， 分析 电源的额定值有额定功率P N 。额定电压U N 和额定电流I N 。三者间的关系为 P N =U N I N 。额定电压U N 是指输出额定电流I N 时的端电压，所以额定功率P N 也就是电源额定工作状态下负载所吸收的功率。 解 （1）额定电流 负载电阻 5.124 50===N N I U R ? （2）开路状态下端电压U 0 等于 电源电动势E 。 U 0＝E ＝U N ＋I N Ｒ0＝50＋4×0.5＝52 V 1.5.6 一只100V ，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 电阻应选用多大瓦数的? 分析 此题是灯泡和电阻器额定值的应用。白炽灯电阻值随工作时电压和电流大小而变，但可计算出额定电压下的电阻值。电阻器的额定值包括电阻值和允许消耗功率。 解 据题给的指示灯额定值可求得额定状态下指示灯电流I N 及电阻只R N 串入电阻R 降低指示灯电压，使其在380V 电源上仍保持额定电压U N ＝110V 工作，故有 该电阻工作电流为I N =0.073 A,故额定功率为 可选额定值为3.7k ?,20 W 的电阻。 ，要在12V 的直流电源上使6V ，50 mA 的电珠正常发光，应该采用哪 一个联接电路？ 解 要使电珠正常发光，必须保证电珠 获得6V ，50mA 电压与电流。此时电珠 的电阻值为12050 6==R ?。 在图1.03(a)中，电珠和120?电阻 将12V 电源电压平分，电珠能获得所需 的6V 电压和50mA 电流，发光正常。 在图1.03(b)中，电珠与120?电阻并联后再串联120?电阻。并联的120?电阻产生分流作用，使总电流大于50mA ，串联的120?电阻压降大于6V ，电珠电压将低于6V ，电流将小于50mA ，不能正常发光。用中学物理中学过的电阻串并联知识，或教材第二章中2．1节的方法可计算如下： 结论 应采用图1.03（ａ）联接电路。 1.5.9 图1.05的电路可用来测量电源的电动势E 和内阻R 0。图中，R 1＝ 2.6 ?， R 2＝5.5?。 当将开关S 1闭合时，电流表读数为2A ，断开S 1，，闭合S 2后，读数为1A 。试求E 和R 0。 解 据题意有两个未知量，可列出两个电压 方程式求解之。 当开关S 1闭合时有 ＋ E － a Ｒ0 b I ＋ U － R d c ＋ 12V － （a ） （b ） ＋ 12V － 120V 120V 120V 图1.03 习题 Ｒ1 A Ｒ2 第1章检测题 ( 共100分, 120分钟) 一、填空题: ( 每空0.5分, 共20分) 1、电源和负载的本质区别是: 电源是把其它形式的能量转换成电能的设备, 负载是把电能转换成其它形式能量的设备。 2、对电阻负载而言, 当电压一定时, 负载电阻越小, 则负载越大, 经过负载的 电流和负载上消耗的功率就越大; 反之, 负载电阻越大, 说明负载越小。 3、实际电路中的元器件, 其电特性往往多元而复杂 , 而理想电路元件的电特性则是单一和确切的。 4、电力系统中构成的强电电路, 其特点是大电流、大功率; 电子技术中构成的弱电电路的特点则是小电流、小功率。 5、常见的无源电路元件有电阻元件、电感元件和电容元件 ; 常见的有源电路元件是电压源元件和电流源元件。 6、元件上电压和电流关系成正比变化的电路称为线性电路。此类电路中各支路上的电压和电流均具有叠加性, 但电路中的功率不具有叠加性。 7、电流沿电压降低的方向取向称为关联方向, 这种方向下计算的功率为正值时, 说明元件吸收电能; 电流沿电压升高的方向取向称为非关联方向, 这种方向下计算 的功率为正值时, 说明元件供出电能。 8、电源向负载提供最大功率的条件是电源内阻与负载电阻的数值相等, 这种情况称为电源与负载相匹配, 此时负载上获得的最大功率为U S2/4R S 。 9、电压是产生电流的根本原因。电路中任意两点之间电位的差值等于这两点间 电压。电路中某点到参考点间的电压称为该点的电位, 电位具有相对性。 10、线性电阻元件上的电压、电流关系, 任意瞬间都受欧姆定律的约束; 电路中各支路电流任意时刻均遵循KCL 定律; 回路上各电压之间的关系则受KVL 定律的约束。这三大定律是电路分析中应牢固掌握的三大基本规律。 二、判断正误: ( 每小题1分, 共10分) 1、电路分析中描述的电路都是实际中的应用电路。 2、电源内部的电流方向总是由电源负极流向电源正极。 3、大负载是指在一定电压下, 向电源吸取电流大的设备。 4、电压表和功率表都是串接在待测电路中。( 错 ) ( 错 ) ( 对 ) ( 错 ) 5、实际电压源和电流源的内阻为零时, 即为理想电压源和电流源。 ( 错 ) 6、电源短路时输出的电流最大, 此时电源输出的功率也最大。 ( 错 ) 7、线路上负载并联得越多, 其等效电阻越小, 因此取用的电流也越少。( 对 ) 8、负载上获得最大功率时, 电源的利用率最高。 9、电路中两点的电位都很高, 这两点间的电压也一定很大。 10、能够把1.5V和6V的两个电池相串联后作为7.5V电源使用。( 错 ) ( 错 ) ( 错 )电工学简明教程第二版答案第二章
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