电工电子技术基础 - 习题解答

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1-1 判断题

第1章 习 题

1.电荷的定向移动形成电流。( √ )

2.直流电路中,电流总是从高电位流向低电位。( √ ) 3.电阻的体积越大,其额定的耗散功率越大。( √ ) 4.电阻的额定功率越大,它消耗的电能就越大。( 3 )

5.电阻串联时,各电阻上消耗的功率与其电阻的阻值成反比。( 3 ) 6.电流表必须串联在电路中应用,而电压表则必须并联在电路中应用。( √ )

7.在选择电器时,电器的额定电压一定要等于电源的额定电压。( √ ) 8.额定功率越大的电器,其消耗的电能一定多。( 3 )

9.电压源和电流源是同一电源的两种不同的等效模型。( √ ) 10.电容器和电阻器虽然结构不同,其实是同一类型的电气元件。( 3 ) 11.电容器并联总电容量增加;电容器串联总电容量减小。( √ ) 12.对于同一个电容器,两端的电压越高其储存的电场能量越小。( √ ) 1-2 计算题

1 一直流电流流过导体,已知在1min内通过导体横截面的电荷量为6000C,问该电流有多大?如果在1s内通过导体横截面的电荷量为6 000C,问该电流有多大?

解:根据I=Q/t, 有 (1)I=6000C/60s=100A (2)I=6000C/1s=6000A

2 试在图1-30中标出电流、电动势、电压的实际方向,并问通过电流表A1和A2的电流是否相等?B、C、D各点的电位谁高谁低?

图1-30 题2图

解:因为A1、A2是串联关系,流过的电流相等;电位的排序为:B>C>D

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3 有两条长度为1 km、截面积为2 mm2的导线,一条是铝线,一条是铜线,这两条导线在常温下的电阻各为多少?要想使铝导线的电阻与铜导线的电阻相同,铝导线的截面积应增加为多大?

解:

(1)铝导线常温下的电阻:

l0.0283?10?6?103R铝??铝??14.15Ω

S2?10?6(2)铜导线常温下的电阻:

l0.0175?10?6?103R铜??铜??8.75Ω ?6S2?10(3)铝导线的电阻与铜导线的电阻相同时铝导线的截面积为:

S铝0.0283?10?6?1032??3.23mm ?68.73?104 有两只灯泡,额定功率都为40 W,一只额定电压为36V,另一只额定电压为12V,两只灯泡工作时的电阻各为多少?如果将两只灯泡串联后接于48V的电源上,哪只灯泡的电压超过了额定电压?将会有什么现象发生?

解:

(1)工作电压为36V R=U2/P=32.4Ω (2)工作电压为12V R=U2/P=3.8Ω

(3)串联接于48V电源上 两电阻之和为R=32.4+3.8=36.2Ω 根据串联电阻分压公式有

U1?R132.4U??48?43.2V R36U2=48-43.2=4.8V

额定电压为36V的灯泡过压,灯丝会烧断。

5.计算下列灯泡的电阻及额定电压下的电流,并加以比较,澄清诸如“电

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流大则功率大”,“电阻大则功率大”等片面认识。

(1)白炽灯泡220 V/100 W; (2)白炽灯泡220 V/60 W; (3)小电珠2.5 V/0.75 W。 解:

(1)白炽灯泡220 V/100 W R=U2/P=484Ω I=U/R=0.455A

(2)白炽灯泡220 V/60 W R=U2/P=806.7Ω I=U/R=0.27A

(3)小电珠2.5 V/0.75 W R=U2/P=8.3Ω I=U/R=0.302A

比较:功率等于电压和电流之积,相同电压下电流越大功率越大,电压不同电流大功率不一定大。

6. 炭膜电阻的瓦数有2 W、1 W、1/2 W、1/4 W、1/8 W及1/16 W 等各种规格。现需用阻值4.7 kΩ、电流10 mA的电阻一只,应选用多大瓦数的电阻?

解:

P?RI2?4.7?103?(10?10?3)2?0.047W 选用1/16W的电阻即可满足要求。

7. 电路如图1-31所示。已知R1= 0.5 Ω,R2 = 20 Ω,R3 = 30 Ω,R3消耗的功率为P3 = 480 W,求电源发出的功率为多少?

图1-31 题7图 解:

UR3?RP?30?480?120V

3

PR2=U2/R=720W I=UR2/R2//R1=120/12=10A

W=R1I2+P2+P3=50+480+720=1250W

8. 电路如图1-32所示。已知电源内阻R0 = 0.1 Ω,连接导线的电阻Rl = 0.2

Ω,负载是一组电灯和一只电阻炉。设负载两端的电压为200 V,电阻炉取用的功率为600 W,电灯组共有14盏电灯并联,每盏电灯的电阻为400 Ω,求:

(1)电源的端电压U; (2)电源的电动势E0 。

图1-32 题8图

解:

(1)电阻炉中电流 I炉=P/U=600/200=4A (2)灯中电流

I灯=U/R=200/(400/14)=7A (3)E0

E0=200+(R0+2Rl)I=200+0.5311=205.5V

U=E0-R0I=205.5-1.1=204.4V

9. 有一两室一厅单元住房,已知房内供电电压U = 220 V,使用电器分别为:电冰箱一台,耗电量120 W;彩色电视机一台,耗电量130 W;微波炉一台,耗电量720 W;各种灯具最大耗电量500 W;空调耗电量1 200 W;电热水器耗电量1 200 W;其它用电器总耗电量1 000 W。求以上电器全部工作时的总电流为多少?又知铜心塑料绝缘导线的电流容量为8.7 A /mm2,所选导线的截面积应为多少?如果8月份各用电器的工作情况分别为:冰箱、空调开停时间相等(每天工作12 h)、电视机、热水器每天工作3 h;微波炉每天工作20 min;灯具只开40 W每天工作4 h;其它用电器每天开启200W,工作1 h。请计算1个月的用电量为多少度?又知每度电费0.6元,8月份应付电费多少元?

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