《电工学》上册课后答案解析VIP专享

《电工学》上册课后答案解析(116 页)Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。图 1: 习题1.5.1图I1 = −4A U1 = 140V U4 = −80VI2 = 6AU2 = −90V U5 = 30VI3 = 10A U3 = 60V1 电路的基本概念与定律1.5 电源有载工作、开路与短路1.5.1在图1中,五个元件代表电源和负载。电流和电压的参考方向如图中所示。 今通过实验测量得知1 试标出各电流的实际方向和各电压的实际极性。2 推断哪些元件是电源？哪些是负载？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]:2 元件1，2为电源；3，4，5为负载。3P1 = U1I1 = 140 × (−4)W = −560W P2 = U2I2 = (−90) × 6W = −540W P3 = U3I3 = 60 × 10W = 600WP4 = U4I1 = (−80) × (−4)W = 320W P5 = U5I2 = 30 × 6W = 180WP1 + P2 = 1100W负载取用功率P = P3 + P4 + P5 = 1100W两者平衡电 源 发 出 功 率PE =1.5.2在图2中，已知I1 = 3mA,I2 = 1mA.试确定电路元件3中的电流I3和其两端 电压U3，并说明它是电源还是负载。校验整个电路的功率是否平衡。[解]首先根据基尔霍夫电流定律列出图 2: 习题1.5.2图−I1 + I2 − I3= 0−3 + 1 − I3 = 0可求得I3 = −2mA, I3的实际方向与图中的参考方向相反。 根据基尔霍夫电流定律可得U3 = (30 + 10 × 103 × 3 × 10−3 )V = 60V其次确定电源还是负载：1 从电压和电流的实际方向判定：电路元件380V元件30V元件电流I3 从“+”端流出,故为电源;电流I2 从“+”端流出，故为电源； 电流I1 从“+”端流出，故为负载。2 从电压和电流的参考方向判别：电路元件3U3 和I3的参考方向相同P = U3 I3 = 60 × (−2) × 10−3W =−120 × 10−3W （负值），故为电源；80V元 件U2 和I2的 参 考 方 向 相 反P = U2I2 = 80 × 1 × 10−3W =80 × 10−3W （正值），故为电源；30V元件U1 和I1参考方向相同P = U1I1 = 30 × 3 × 10−3 W = 90 ×10−3W （正值），故为负载。两者结果一致。 最后校验功率平衡： 电阻消耗功率:2 2PR1 = R1I1 = 10 × 3 mW = 90mW2 2PR2 = R2I2 = 20 × 1 mW = 20mW电源发出功率:PE = U2 I2 + U3 I3 = (80 + 120)mW = 200mW负载取用和电阻损耗功率:P = U1I1 + R1 I 2 + R...