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
1
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
2
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？
4
解：
（1）电器总功率
P=120W+130W+720W+500W+1200W+1200+1000W=4870W （2）导线截面积 I=P/U=4870/220=22.14A
S=I/8.7=22.14/8.7=2.55mm2（按8.7A/mm2选择铜芯软导线） （3）8月份电费
电费={[（120+1200）12h+（130+1200）3h+72031/3h+4034h+20031h]/1000}33030.6=367.74(元)
10． 有一只双量程电压表电路如图 1-33所示。已知其表头的内阻R0 = 120
Ω，允许通过的电流I0 = 500 μA，求串联分压电阻R1、R2的阻值及功率。
图1-33 题10图
解：
（1）10V量程
R1=10/0.5-0.12=19.88kΩ，电阻功率：P=UI=1030.5=5mW （2）50V量程
R2=50/0.5-0.12=99.88kΩ 电阻功率：P=UI=5030.5=25 mW ，1/4W。
11． 有一微安表头，它的最大量程是I0 = 100 μA，内阻为R0 = 1 kΩ，如果改成最大电流为100 mA的电流表，求分流电阻R 1 = ?（ 改装电路参见图1-34所示。）
图1-34 题11图
解： 总电阻为
5
U0=I0 R0=0.1V
R=U0/I=0.1/100=0.001kΩ=1Ω 分流电阻为
根据电阻并联公式计算：
R?R0R1，将R、R0带入，有1000R1-R1?1000=1.001Ω
R0?R1根据分流公式计算：
R1?RR1I?I??0.1?1.001? I1I?I00.099.912． 电路如图1-35所示。请把 a图和 b图变换、化简为等效的电流源；把c图变换、化简为等效的电压源。
(a) (b) (c)
图1- 35 题12图
解：
（a）IS=3A，RS=1.33Ω （b）IS=6A，RS=7.33Ω （c）ES=10V，RS=3Ω
13． 电路如图1- 36所示。已知：E 1= 9 V，、E2 = 12 V，R1 = 3 Ω，R2 = 3 Ω。请把此电路等效为一个电压源。
图1-36 题13图
解：
ES=10.5V，RS=1.5Ω
6
14． 电路如图1-37所示。请把此电路变换为一个等效电压源和一个等效电流源。
图1-37 题14图
解： 等效电压源： ES=9V，RS=6Ω 等效电流源： IS=1.5A，RS=6Ω
15． 电路如图1-38所示。已知：R1 = 5 Ω， R2 = 10 Ω，R3 = 15 Ω， E1 = 18 V，E2 = 8 V。求各 支路电流。
图1- 38 题15图
解：
I1= I3- I222222222222222222222222① E1-E2 = I1R1-I2R22222222222② E2 = I2R2+I3R322222222222222③
解得：I1=1.2A，I2=-0.4A，I3=0.8A。
16． 有一电容并联电路如图1-39所示。已知：C1 = 10 μF，C2 = 22 μF，C3
= 47 μF，电压U =100 V。求总电容C、极板上总电荷量q及电容器储存的能量
7
WC。
图1-39 题16图 解：
C=C1+C2+C3= 10 +22 + 47 =79μF q= uC C=100379310-6=0.0079C（库伦）
1-62
WC=Cuc2 =0.5379 310 3100 = 0.395 J
2 17． 有一电容串联电路如图1-40所示。已知：电压U=120V，C1 = 10 μF/100
V，C2 = 22 μF/100 V。求总电容C 和各电容上所承受的电压。两电容能否正常工作？
图1-40 题17图
解：
C?C1C210?22??6.9μF
C1?C210?22u1=
C6.9u??120?82.5V C110C6.9u??120?37.5V C222u2?
第2章 习 题
2-1 判断题
1． 两个完全相同的环形螺线管，一个用硬纸板作管中介质，一个用铁
8
心作管中介质。当两个线圈通以相同的电流时，两线圈中的B、Φ、H值相等。（3）
2．磁感应强度B总是与磁场强度H成正比。（√） 3．线圈产生的磁通势大小与其通过的电流成正比。（√ ） 4．磁导率是用来表示各种不同材料导磁能力强弱的物理量。（√） 5．铁磁材料的磁导率很大且为常数。（3）
6．软磁材料适合制造电器的铁心，而硬磁材料适合制造永久磁铁。（√） 7．磁路采用表面绝缘的硅钢片制造，唯一目的是为了减小磁路的磁阻。（ 3）
8．磁路中有一点空气隙不会增加磁路的磁阻。（3 ）
9．直流电磁铁若由于某种原因将衔铁卡住不能吸合时，则线圈将被烧毁。（3）
10．交流电磁铁若由于某种原因将衔铁卡住不能吸合时，则线圈将被烧毁。（√）
11．额定电压均为220V的电磁铁，直流电磁铁错接到交流电源上则不能工作；而交流电磁铁错接到直流电源上则会将线圈烧毁。（√）
12．只要导体在磁场中切割磁力线，导体中就有感应电动势。（√） 13．穿过线圈的磁通越大，线圈中的感应电动势越大。（3） 14．自感电动势的大小与线圈的电感量成正比。（√）
15．如果两个线圈的互感磁通固定不变，则两个线圈中的互感电动势为零。（√）
2-2 计算题
1． 如图2-27所示，分别标出各载流导线所受磁场力的方向。
9
图2-27 题1图 解：
2． 有一匀强磁场，磁感应强度B = 0.13 T，磁力线垂直穿过S =10 cm2的平面，介质的相对磁导率μ r = 3 000。求磁场强度H和穿过平面的磁通Φ。
解：
Φ=B S=0.13310310-2=0.013Wb
μ r =μ/μ 0 μ =μr μ 0=300034?310-7 H/m H=B/ μ=0.13/(300034?310-7)=108.3/?(A/m)
3． 有一均匀密绕的环形空心线圈如图2- 28所示，其平均直径D = 40 cm，匝数N = 5 000匝。欲在线圈中心产生B =1.25 T的磁感应强度，求线圈中的电流。
图2-28 题3图 解：
H?
NINI5000I?7?0??4??10， B?H?0? ?2ll?40?1010
将B=1.25T带入上式，求得I=250A
4． 已知铸铁的B1= 0.3 T，铸钢的B2 = 0.9 T，硅钢片的B3 = 1.1 T，请分别从图2-7中查取H1、H2、H3各为多少？
解：
H1=7.5（A/cm） H2=5.5（A/cm） H3=4.8（A/cm）
5． 一个N = 880匝的线圈绕在由硅钢片叠成的闭合铁心上，铁心的截面S =10310－4 m2，铁心的平均长度l = 0.4 m。如果要在铁心中产生Φ = 0.0013 Wb的磁通量，线圈中应通入多大的电流？如果通入1.8 A的电流时，铁心中的磁通为多少？
提示：先根据已知条件计算出铁心中的磁感应强度，再从图2-7中查出H值，然后求得电流I 。
解：
??BS ， B??S?0.0013?1.3 T
10?10?4查表，H=12（A/cm）=1200（A/m）。 根据H?I?NI，有 lHl1200?0.4??0.55A N880 6． 在图2-30中，有效长度l = 0.3 m的直导线在B = 1.25 T的匀强磁场中，以υ = 40 m/s的速度垂直磁场方向运动。设导线的电阻R0 = 0.1 Ω，外电路电阻R = 19.9 Ω，试求：导线中感应电动势的方向；通过闭合回路中电流的大小和方向。
11
图2-30题6图
解：
e?Blv?1.25?0.3?40?15V
方向向上；回路中电流为
I?15?0.75A
0.1?19.97． 有一电感量为2mH的空心线圈，若在2 ×10－6 s内使通过线圈的电流从零增加到3 A，求线圈的自感电动势。
解：
eL??Ldi3??2?10?3???3000V ?6dt2?108． 如图2-31所示，线圈B的匝数N = 2000匝。当线圈A中的电流变化时，线圈B中的磁通量在0.1s内增加了2310－2 Wb，求线圈B中感应电动势的大小和方向。若线圈B中的磁通量在0.1s内减少了2310－7 Wb，所产生的感应电动势又为多少？
图2-31 题8图
解：
d?2?10?2??2000???400V （1）e?-Ndt0.1d?2?10?7??2000??0.004V （2）e?-Ndt?0.1
第3章 习 题
12
3-1判断题
1．作周期性变化的电量称为交流量。（3） 2．按正弦规率变化的电量称为正弦交流量。（√） 3． 交流电的三要素是周期、频率和角频率。（3）
4．两个同频率的正弦交流量在任何时候其相位差不变。（√）
5．一个7.07A的直流电流和一个最大值为10A的正弦交流电流是等效的。（√）
6．两个正弦交流电，不论频率是否相同，都可以用相量法进行加法计算。（3）
7．电阻、电感、电容，他们在电路中都有限流的作用，但其限流的本质不同。（3）
8．RL串联电路两端的总电压等于或小于电阻两端和电感两端的电压之和。（3）
9．当发生串联谐振时，XL=XC, X=0，Z?R，这时电路的阻抗最小，电流最大。（√）
10．三相交流电的特点是：三个相电压大小相等，其相位互差120o电角度。（√）
11．三相负载作星形连接时，中性线可以不要。（3） 3-2 选择题（多选或单选）
1．在纯电阻电路中，下列各式正确的是（B、C、D、F ）。 A i?
UUUUu B I? CIm?m Di? E i?m RRRRR?F I?
UR??
2． 在纯电感电路中，下列各式正确的是（C、F、G ）。 A i?UuLUUU B i?L C I?L D I?Lm E I?L ?L?L?LLXL 13
??UF I? G U?jXLI
j?L??3． 在纯电容电路中，下列各式正确的是（D、E）。 A i?uUuCU B i?C C I?C D I?C E I??CUC
?C?CXCXC?F I??U G jXCI?j?U ?C?4．在纯电感电路中，已知电压的初相角为30o，则电流的初相角为（B）。 A．60o B. -60o C. 30o D.-30o 5．提高功率因数的目的是（B）。
A．提高用电器的效率 B.减少无功功率，提高电源的利用率 C．.增加无功功率，提高电源的利用率 D.以上都不是 3-3 作图与计算题
1．已知一正弦电流为：i = 28.28 sin (314 t + 30o)，请指出此正弦电流的三要素各为多大？画出电流的波形图；求t = 0.1s时i的瞬时值。
解：
（1）三要素为：Im=28.28A，f=50Hz，?0=30o （2）波形图
（3）t = 0.1s时i的瞬时值
i = 28.28 sin (314 t + 30o)= 28.28 sin (2?35030.1+ 30o) = 28.28 sin (10?+ 30o) 28.28 sin 30o= 14.14A
??2．已知u?10sin(314t?)V，i?14.14sin(314t?)A。试求：电压和电流
32的最大值和有效值；频率和周期；电压和电流的相位角；初相角和他们的相位差。
解：
14
Um=10V，Im=14.14A；U=7.07V，I=10A；fu=fi=50Hz；T=20ms；
?u=-?/3，?i=?/2； ?=?u—?i=-?/3—?/2=5?/6 3.下面一组图，请判断：
（1）哪个图是直流电，哪个图是交流电。
（2）将图（a）和图（d）两个电源串联后接到电阻上，电阻两端的电压是什么波形，电压的最大值和最小值各为多少？
（3）如果我们在电阻上再串联一个感抗足够大的电感（见图e，图中XL>>R），电阻两端的电压大致为多少V？如果将电感换为容抗足够小的电容（XC< 图3-53 题3图 解： （1）a、c是直流电；b、d是交流电。 （2）两电源叠加后是直流脉动波形，电压的最大值是20V，最小值是0V。 （3）在电阻上串联一个感抗足够大的电感，电阻两端电压为10V平滑直流电；在电阻上将电感换为容抗足够小的电容，电阻两端电压为10V交流电。 4．在电压为220 V、频率为50 HZ的交流电路中，接入一组白炽灯，其等效电阻是11 Ω，请绘出电路图；计算电灯组取用的电流有效值；计算电灯组取用的功率；绘出电压、电流的相量图。 解： 15 I?U220??20A R11P?UI?220?20?4400W 5．把L= 51 mH的线圈（线圈的电阻很小，可忽略不计）接在f = 50 HZ、U = 220 V的交流电路中，请绘出电路图；计算XL和I ；绘出电流和电压的相量图。 解： XL?2?fL?2??50?51?10?3?16? I?U220??13.75A XL166． 把C =140 μF的电容器接在f = 50 HZ，U = 220 V的交流电路中，请绘出电路图；算出XL和I ；绘出电流和电压的相量图。 解： XC?11??22.75? 2?fC314?140?10?6I?U220??9.67A XC22.757. 应用相量法进行下列计算 16 （1）已知 U?=200/90o V， I?=5/60oA； 求 Z=R+jX (2) 已知 U?=（200+j150）V， I?=（18+j24）A； 求 Z=R+jX （3）已知 u=50sin（ωt+60o）V，Z=(25+j43)Ω； 求 I?和i （4）已知 i=4sin（ωt+60o）A，Z=(6+j3)Ω 求 U?和u 解： （1）z?U?200/90ooo I??5/60o?40/90-60=40/30° =40（cos30°+jsin30°） Z =34.64+j20 （2）U?2002?1502?250V ??arctan150?arctan0.75?36.9o200 U??25/36.90Ｏ I?182?242?30A ??arctan24?arctan1.333?53.1o 18z?U?250/36.9o8.33/-16.2o I??30/53.1o? =8.33（cos（-16.2o）+jsin-16.2o） Z=8-j2.32 3）U??502/600 Z?252?432?49.7 ??arctan43?arctan1.72?60o 2517 （ U35.36/60oI???0.71/0o oZ49.74/60??i?sin?t （4）I??42/60o Z?62?32?6.708? ??arctanU?ZI???3?arctan0.5?26.6o 642?6.708（60o+26.6o）=18.98/86.6 o u=26.83sin(314t+86.6o)V 8.已知负载的电压和电流的相量为 （1）U=（86.6+j50）V， I=（8.66+j5）A； （2）U=200/60 V， I=5/30oA； （3）U=200/45o V， I=5/90oA； （4）U=200/120 V， I=5/30oA； 求负载的等效复阻抗、电阻、电抗；有功功率、无功功率、视在功率和功率因数。 解： （1）U?86.62?502?100V ?????o ??o ???arctan50?arctan0.577?30o 86.6I?8.662?52?10 ??arctanU?5?arctan0.577?30o 8.66100/30oZ=???10/0oΩ oI10/530Z=R+jX=10（cos0+jsin0）=10+j0 18 R=10Ω,X=0 P=UIcos0o=100310=1000W Q= UIsin0o= 0 （2）Z=U??200/60oo I?5/30o?40/30= 40（cos30o+jsin30o） =(34.64+j20) Ω R=34.64Ω,X=20Ω P=UIcos30o=2003530.866=866W Q= UIsin30o=2003530.5=500var S=UI=20035=1000VA λ=P/S=cos30o=0.866 （3）Z=U?200/45o?40/-45o I??5/90o= 40（cos-45o+jsin-45o） =(28.28+j28.28) Ω R=28.28Ω X=28.28Ω P=UIcos45o=2003530.707=707W Q=UIsin30o=2003530.707=707var S=UI=20035=1000VA λ=P/S=cos45o=0.707 （4）Z=U?200/120oo I??5/30o?40/90= 40（cos90o+jsin90o） =40+j0 Ω R=40Ω X=0Ω P=UIcos90o=2003531=1000W 19 Q=UIsin90o=0 var S=UI=20035=1000VA λ=P/S=cos90o=1 9． 有一荧光灯电路，额定电压为220 V，电路的等效电阻为200 Ω，电感为1.66 H，请绘出电路原理图；计算电流I ；计算电压的有功分量UR、电压的无功分量UL、有功功率P、无功功率QL、视在功率S、功率因数λ（cosφ）和电感L；按比例作出相量图、电压三角形、阻抗三角形和功率三角形。 解： （1）求I R=200Ω，XL=31431.66=521.2Ω Z?2002?(314?1.66)2?558.29? ??arctanI?521.2?69O 200U220??0.394A Z558.29（2）求UR、UL、P、QL、S、λ。 UR=IR=20030.394=78.8V UL=IX=521.230.394=205V P=UIcos69o=22030.39430.358=31W Q=UIsin69o=31var S=UI=20030.394=86.68VA λ=31/86.68=cos69o=0.357 10． 将RLC串联电路接于交流电路中，已知R = 60 Ω，L = 3 H，C = 50μF，电源角频率ω = 100 rad /s 。若电感上的电压为UL = 100 V，求电流I、电阻电压UR 、电容电压UC 、外加电压U和阻抗角φ，并画出电流、电压相量图。 解： 20 12Z?602?(100?3?()?116.62 ?6100?50?10I?U100??0.333A XL300UR=IR=6030.333=20V UC=IXC=0.3333200=66.67V U=IZ=O.3333116.62=38.83V 100?59O 60??arctan11． 有一电感线圈，其电阻为15 Ω，电感为12 mH，把此线圈和一个5 μF的电容串联后接到电压为u?2100sin5000tV的电源上，请写出I 、uR 、uL 、uC的解析式；计算P、QL 、QC 、Q 、S和cosφ 。画出电流、电压的相量图。 解： Z?152?(5000?12?10?3?(?152?(60?120)2?61.8 12 )?65000?5?10I?U2100??21.62A Z61.8uR?34.36sin5000t uL?297.2sin（5000t?90?） uc?2194.4sin（5000t?90?）??arctanX60?arctan?76o R15P=UIcos76o=10031.6230.243=39W Q=UIsin76o=16230.97=157.2var S=UI=162VA λ=39/162=cos76o=0.241 12. 已知电路（见图3-54）中的电压U=220/0o V，Z1=j10Ω，Z2=j50Ω， 21 ?Z3=100Ω，求各支路中电流。 图3- 54 题12图 解： Z/?Z2Z3j50?1005000/90????47.72/63.4° Z2?Z3j50?100111.8/26.6?Z=Z1+Z/=j10+47.72/63.4°=j10+47.72（cos63.4°+sin63.4°） =j10+21.37+j42.67=21.37+j57.72=61.5/69.7° I1??/?U220/0???3.58/-69.7° Z61.5/69.7?/??U?ZI?(47.72/69.7°)2(3.58/-69.7°) =51.29/0°V U/51.29I2???-j1.0258 Z2j50?U/51.29I3???-j0.51 Z3j100? 13． 已知电动机的三相绕组如图3-47所示。每相绕组的额定电压为220 V，当电源的线电压为380 V时，三个绕组怎样连接？当电源的线电压为 220 V时，三个绕组怎样连接？请画出连接图。 a b c 图3-47 题13图 解： 22 当电源线电压为220V，按图b连接；当电源线电压为380V，按图连接。 14．有一三相交流电动机作三角形连接，已知线电流 iV ?210sin(314t?40o )A ，请写出线电流i U、iV、 iW；相电流i UV、iV W及i WU的数学表达式。 解： 三个线电流为： iU ?210sin （314t?80?）iV ?210sin(314t?40o )A iW ?210sin （314t?160?）三个相电流为： iUV?2 10sin（314t?50?）32 10sin（314t?70?）32 10sin（314t?190?）3iVW?iWU?15． 已知对称三相负载，每相的电阻R = 12 Ω，感抗XL = 16 Ω。如果负载作星形连接后接于线电压为380 V的三相对称电源上，试求：负载上的相电压、相电流和线电流；三相负载的有功功率。 解： Z?122?162?20 ??arctanUP= UL3?X16?arctan?36.87o R12380?220V 1.732IP=IL= 220?11A 20P=3ULILcos??1.732?380?11?0.8=5792W 16． 一台功率为10 kW的三相异步电动机，绕组作三角形连接后接于线电 23 压为380 V的三相交流电源上，线电流为20 A 。试求电动机的相电流、功率因数及每相的阻抗。 解： IP?IL3?20?11.55A 1.732cos?? P3ULIL?10000?0.76 1.732?380?20第4章 习 题 4-1判断题 1．变压器的变比k＝2，当在一次绕组接入1.5V干电池时，二次绕组的感应电压为0.75V。（3） 2．在升压变压器中，一次绕组的电流大，二次绕组的电流小，故一次绕组的导线比二次绕组的导线截面积大。（√） 3．变压器在电子电路中应用除可以进行信号的传递外，还可以起隔离作用。（√） 4．在实验室或维修工作中，有时电源采用一种N1/N2 =1的变压器供电，这主要是为了工作人员的安全。（√） 5．油浸变压器中的绝缘油除起冷却作用，还起绝缘作用。(√) 6．在有多个一次和二次绕组的变压器进行绕组串联或并联连结时，可以不考虑绕组的极性。（3） 7．变压器的额定参数是选用变压器的依据。（√） 8．普通变压器也可作电焊变压器使用。（3） 9．自耦变压器是一种安全变压器，使用时可以将公共端接相线。（3） 4-2思考、计算题 1．变压器的作用是什么？ 答：变压、变流、变换阻抗，还可进行一次、二次之间的隔离。 2．变压器的铁心材料由什么制成？说明其原因。 答：由硅钢片或铁氧体制成，目的是提高磁路的导磁率和减小涡流。 24 3．什么是变压器的电压变化率？有何意义？ 答：电压变化率是指变压器工作在额定状态时，变压器的电压稳定性，一般要求??U20?U2?100%<5％。是变压器的一个重要指标。 U204．变压器中有那些损耗？它们是因为什么原因产生的？什么是变压器的效率？ 答：变压器的损耗包括铜损和铁损，铜损是由电流通过导线电阻产生的损耗；铁损是铁心的磁滞损耗和涡流损耗等。 变压器的效率为： η?P2P2?100%??100% P1P2??PCu??PFe要求变压器的效率在90%以上。 5．自耦变压器有何特点？ 答：自耦变压器的优点是：结构简单，节省铜线，效率比普通变压器高。可制成连续调压的变压器。因自耦变压器的初次级相连，应用中不安全。 6．某单相变压器的一次侧电压U1为220V，二次侧电压U2为36V，二次侧匝数N2为225匝，求变压器的变比和一次绕组的匝数。 解：K?N1U1 ?N2U2K=220/36=6.1 N1=N2K=22536.1=1373(匝) 7．如图4-15所示，扬声器的阻抗RZ = 8Ω，为了在输出变压器的一次侧得到256Ω的等效阻抗，求输出变压器的变比。 图4-15 题7图 解： ??K2ZL ZL 25 K??ZL?ZL250?31.25 88．有一台三相变压器，其容量为2500 kV2A，高压侧的额定电压为35kV，低压侧的额定电压为10.5kV，高压绕组作Y（星形）连接，低压绕组作d（三角形）连接，求变压器一、二次侧的额定电流和一、二次绕组上的额定电流。 解： （1）输入输出侧的额定电流： 根据三相负载公式 S=3UL IL IP= 有 I1= IL3 2500?1033?350?102500?1033?10.5?1033=4.12A I2= =2500/18.18=137.5A （2）输入输出侧绕组额定电流： I1L=I1P=4.12A I2P= I2L3?137.5?79.4A 1.7329．单相变压器一、二次侧的额定电压为220V/36V，容量SN＝2 kV2A （1）求变压器一、二次侧的额定电流。 （2）在一次侧加以额定电压后，问是否对任何负载其一、二次绕组中的电流都是额定值？为什么？ （3）二次侧接36V/100W的白炽灯15盏，求此时的一、二次侧电流。 解： （1）： S2?103I1=??9.09A U1220S2?103I2=??55.6A U236 26 （2）： 当一次侧加上额定电压后，一次、二次电流取决于负载。 （3）： PL=153100=1500W I2= PL1500??41.7A U236PL1500??6.82A U1220I1= 第5章 习 题 5-1 判断题 1．电动机是将电能转化为机械能的电器设备。（√） 2．三相异步电动机转子的转动首先是因为三相交流电流在定子绕组中形成的旋转磁场。（√） 3．三相异步电动机在起动时，负载转矩可以大于电动机的起动转矩。（3） 4．三相异步电动机在工作中，当电源电压低于了额定电压，电动机转矩不变。（3） 5．电动机在工作中，如果瞬间过载不超过电动机的过载能力，电动机就可正常工作。（√） 6．电动机的铭牌对使用者没有什么用途。（3） 7．交、直流电动机的各种起动方法其目的都是为了限制起动电流。（√） 8．反接制动应用不好会使电动机发生反向起动。（√） 9．电容分相单相异步电动机的分相绕组只是为了增加电动机的转矩。（3） 10．直流电动机的转子之所以能够转动是因为通过换向器使转子绕组中的电流方向不断改变。（√） 11．步进电动机的转角和输入电压的幅值成正比。（3） 5-2 选择题 1．三相异步电动机的调速方法有（D）。 A 变频调速 B 改变磁极对数P调速 C 改变转差率S调速 D 包括 A、B、C 27 2．三相异步电动机的（D）不属于降压起动。 A Y- D起动 B串联电阻起动 C 自耦变压器起动 D 直接起动 3．．三相异步电动机的机械特性较硬，是指（C）。 A 电动机有较强的过载能力 B电动机有较强的起动能力 C 电动机输出转矩在额定转矩附近变化时其转速变化很小 D 以上三项都不是 5-3思考题 1． 三相笼型步进电动机主要由哪几部分组成？各部分的作用是什么？ 2． 简述三相异步电动机的工作原理。 3． 三相异步电动机有那几种调速方式？比较各自的优缺点。 4． 画图说明如何改变三相异步电动机的转向。 5． 简述电容运行单相异步电动机的工作原理。 6． 如何改变电容运行单相异步电动机的转向？ 7． 直流电动机中换向器的作用是什么？ 8． 如何改变直流并励电动机的转向。 5-4计算题 1． 一台三相异步电动机，旋转磁场转速n＝1500r/min，这台电动机有几对磁极？试分别求出n＝0时和n＝1450 r/min时该电动机的转差率。 解： P= 60f3000??2 n11500S1= n1?nn1??1 n1n1n1?n50??0.03 n11500S2= 2． 一台型号为Y-200L1-4的三相异步电动机，输出功率P2＝30kW，电压U1＝380V，电流I1＝56.8A，效率η＝92.2%，额定转速n＝1470r/min，电源的频率为50HZ。求该电动机的功率因数、输出转矩和转差率。 解： 28 P30?103????0.87 S?3U1I1?0.922TN?30?9550?194.9Nm 14701500?1470s??0.02 15003． 一台三相异步电动机，在电源电压U1＝380V，电动机D形连接时，电动机的Ist /IN＝7，额定电流IN＝20A。求： （1）电动机作D形连接时的起动电流Ist； （2）采用Y- D方法换接起动时的起动电流。 解： （1）D形连接时的起动电流Ist为： Ist=73IN =7320=140A （2）采用Y- D方法连接起动时的起动电流： a 电动机阻抗（D连接时的相电流）： Ip?IN3?20?11.55A 1.732Zp?UN380??32.9? IP11.55b Y连接线电流 IL?IP?UP220??6.69A ZP32.9c 6.69/20=1/3 采用Y- D方法换接起动时的起动电流是D形连接时起动电流的1/3。 4． 一台三角形接法的三相异步电动机，额定功率PN＝10 kW，额定转速nN ＝1470r/min，起动能力Tst /TN＝1.2，过载系数λ＝1.8。求： （1）电动机的额定转矩TN； （2）起动转矩Tst； （3）最大转矩Tm； （4）电动机用Y-D方法起动时的TstY。 解： 29 （1）TN?9550PN10?9550?64.97Nm nN1470（2）TST=1.2TN=64.9731.2=77.96Nm （3）Tm=1.8364.97=116.9Nm （4）TstY=1/3Tst△ 5．一台步进电动机，转子的齿数为50，三相电源的频率为1kHZ，试计算采用三相单三拍运行方式和三相单双六拍运行方式的步距角和转速。 解： ??360360??0.12o mZ6?5060f60?103n???20r/min mZ6?50 第 6 章 习 题 6-1思考题 1. 什么是低压电器？ 答：工作于1000V以下，对电动机及其他单相、三相负载进行通断、延时、保护等控制电器，称为低压电器。低压电器一般指传统的非智能型的低压电器。 2. 电动机控制电路中一般都装有熔断器，为什么还要装热继电器？ 答：熔断器是一种一次性保护电器，保护精度较低，一般用于短路控制。热继电器保护精度较高，可重复使用，可根据控制要求进行调整。两种电器不可相互取代。 3. 交流接触器由哪些部分组成？ 答：接触器主要由电磁机构、触点系统、灭弧装置等组成。电磁机构主要控制接触的动作、触点系统控制电路的通断，灭弧装置主要是防止触点断开时，被电弧烧伤而降低使用寿命。 4. 什么叫“自锁”？在图6-14电路中，如果在起动时自锁触点接线松脱，电路会出现什么现象？电动机运行过程中，自锁触点因熔焊而不能断开，电动机又会出现什么现象？ 在点动按钮按下抬起时，为了防止电路按钮抬起时断电，在按钮的两端并联 30 一个接触器或继电器的动合触点，按钮按下时该动合触点闭合。当按钮断开时因为动合触点仍在闭合，保持电路仍然接通，动合触点和按钮的这种并联连接方法，就称为自锁。 在图6-14中，如果在起动时自锁触点接线松脱，自锁功能失效； 电动机运行过程中，自锁触点因熔焊而不能断开，电动机不能停机。 5. 什么叫“互锁”？在图6-15b中，如果将两个互锁触点交换位置，会出现什么现象？ 答：互锁应用在电动机正反转控制中，防止切换过程中电源短路的一种接线方法。他是将接触器的一组动断触点分别串联在另一条控制电路中，当这一条控制电路没有断开之前，另一条控制电路无法接通。 在图6-15b中（注：书中误印为图6-17b），如果将两个互锁触点交换位置，会出现都不能启动的情况。 6.接触器的线圈额定电压根据什么选取？触点额定电流根据什么选取？熔断器的额定电流怎样选取？ 答：接触器的线圈额定电压根据所用电源的电压进行选取，选作错了一是接触器不能正常吸合，二是有可能损坏线圈绕组。 触点额定电流根据负载的额定电流选取，在电动机等冲击负载中，接触器触点的额定电流要比负载的额定电流大1.2倍以上。 熔断器的额定电流按负载的性质进行选取，电阻性负载按1:1 选取，电动机按下式选取 I≥(1.5～2.5) IN 6-2 简答题 8. 设计一个两台电动机顺序控制电路，要求M1起动后，M2才能起动，并能同时停止，其中M1还可点动。（电路中仅提供4个按钮，其中3个动合按钮，一个动断按钮）。 解：电路如下图所示，SB1是先动按钮，SB2是后动按钮。当按下SB1后KM1闭合，SB2闭合才有效。SB4是总控制按钮，按下时停机。 31 第 7 章 习 题 7-1判断题 1．二极管只要加正向电压就导通，加反向电压就截止。（3） 2．当给二极管加上1.5V的正向电压时，二极管处于导通状态。（3） 3．由于很难找到两只特性完全相同的稳压管，因此稳压管不能并联使用。（√） 4．红外发光二极管主要用于信号传输电路，普通发光二极管主要用作显示器件。（√） 5．晶体三极管在不饱和状态下，集电极电流IC和基极电流IB成β倍关系。（√） 6．晶体管和场效应管的根本区别在于：晶体管是电流控制型器件，场效应管是电压控制型器件。（√） 7-2计算题 1．电路如图7-26所示。图中二极管为硅材料，请回答下面的问题： （a） （b） （c） （d） 图7-26 题1图 （1）二极管的工作状态； 32 答：（a）导通；（b）截止；（c）导通；（d）截止。 （2）计算二极管和电阻两端的电压值，并在图中标明各电压的极性（二极管反向电流忽略不计）。 答：（a） （b） （c） （d） （3）如果图中为理想二极管（正向管压降忽略不计），计算各回路中的电流。 9.304.3?9.3mA；?4.3mA （b）I=?0mA；（c）I=1110（d）I=?0mA。 1（a）I= 2．试判断图7-27所示电路中二极管的工作状态，并求出ao和bo两端电压Ua o和Ub o （设二极管是理想的）。 （a） （b） 图7-27 题2图 解： （a）Uao=-18V。 （b）Ubo= UR-12V=(12-6)-12=-6V 33 3．在图7-28所示电路中，当输入电压ui = 15 sinωt V，请回答各电路输出电压uo 的最大值（设二极管为理想的）。 (a) (b) (c) (d ) 图7-28 题3图 解： （a）uo=＋15V；（b）uo=＋15V；（c）uo=±15V；（d）uo=0V。 4．实验电路如图7-29所示。已知晶体管β= 50，请根据表8-3中给出的部分测量值分别计算IC 、IE和电压UCE，并将计算值填入表7-3中。如果晶体管的饱和电压UCE(sat) = 0.3 V，集电极饱和电流IC(sat)为多大？ 图7-29 题4图 解： 表7-3 测量数据 项 目 次 数 1 40 2 2.04 10 2 80 4 2.08 8 3 120 6 6.12 6 4 160 8 8.16 4 5 200 10 10.20 2 IB / μA IC / mA IE / mA UCE / V 5．为了判断晶体管在电路中的工作状态，多采用测量各极对地电位的方法。图7-30所示给出了晶体管各极的对地电位置，请指出它们都是工作在什么状态（图中NPN管为硅材料，PNP管为锗材料。）？ 34 (a) (b) (c) (d) (e) (f) 图7-30 题5图 解： （a）放大状态；（b）截止状态；（c）放大状态；（d）饱和状态； （e）截止状态；（f）饱和状态。 6．已知NPN型晶体管的输入、输出特性曲线如图7-31所示。 （1）IB = 60 μA，UCE = 8 V，求IC ； 解：在输出特性曲线上，由IB = 60 μA和UCE = 8 V的交点，对应IC为6mA。 （2）UCE = 5 V，UBE = 0.7 V，求IC； 解：在输入特性曲线上，由UBE = 0.7 V对应IB = 98 μA，再由输出特性曲线UCE = 5 V和IB = 98 μA交点，得IC=8.8mA。 （3）UCE = 10 V，UBE由0.6 V变到0.7 V，求IB和IC的变化量。 解：在输入特性曲线上，作出UBE=0.6 V和UBE=0.7 V对应的IB 值，得IB 的变化范围为45 ~ 98 μA。再在输出特性曲线上对应UCE = 10 V，作出IB = 45 μA和IB = 98 μA的交点，得IC的变化范围为6~10mA。 (a) 输入特性 (b) 输出特性 图7-31 题6图 第8 章 习 题 8-1判断题 1．交流放大器如不设置合适的静态工作点，放大过程中就会产生信号失真。（√） 35 2．共发射极放大器中的RC电阻其作用是限制流入晶体管中的电流。（3） 3．晶体管的微变等效电路解决了非线性器件用线性方法进行计算的问题。（√） 4．射极输出器由于电压放大倍数为1，因此没有什么用途。（3） 5．放大器的级数越多，总电压放大倍数就一定高。（3） 6．差分放大器是一种“零点漂移”非常小的交直流放大器。（√） 7功率放大器既要放大电压，又要放大电流，使其具有一定的输出功率。（√） 8．功率放大器一般作为放大器的最末级。（√） 8-2选择题 1．放大器的失真主要有（D）。 A．饱和失真 B．截止失真 C．切顶失真 D．包括以上三项 2．不属于射极输出器特性的是（D）。 A．放大倍数低 B．输入电阻高 C．输出电阻低 D．输出波形失真大 3．下面说法错误的是（D）。 A．零点飘移对交流放大器影响不大 B．零点飘移对直流放大器影响很大 C．功率放大器要有较高的效率 D．直流放大器只能放大直流信号 8-3综合题 1．试判断图8-18所示电路对交流电压信号有无放大作用。 (a) (b) (c) (d) (e) 图8-18 题1图 36 解： （a）没有合适的静态工作点，不能进行正常的交流放大。 （b）电路结构正确，选择合适的Rb值，可很好的进行交流放大。 （c）该电路的基极接到VCC，UBE=VCC，发射结会烧毁，更谈不上正常放大了。 （d）该电路可以进行交流信号的放大，RE电阻的接入使电压放大倍数下降。 （e）电路RC=0，不能将变化的IC电流转化为变化的电压，故不能进行电压放大。 2．晶体管放大电路如图8-19所示。已知β = 50，请计算电路的静态工作点（IBQ、ICQ、UCEQ）。此静态工作点是否合适？如在输入端加入输入信号，容易产生怎样失真？要想使静态工作点合适，改变电路中那个元件？ 图8-19 题2图 解： （a） IBQ= VCC?0.7?0.094?A 120（b） ICQ=?IBQ?4.7mA （c） UCEQ = VCC—ICRC=12-4.732=2.6V 此静态工作点的UCEQ设置的偏低，容易产生饱和失真。可增加RB电阻的阻值，减小ICQ。 3．电路与图8-19相同。请画出电路的直流通路、交流通路和微变等效电路；计算输入电阻Ri 、输出电阻Ro 和电压放大倍数Au ；如果输入信号ui = 10sinωt mV，请写出输出信号uo 的瞬时表达式。 解： （1）直流通路、交流通路和微变等效电路： 37 (a) 直流通路 (b)交流通路 (c)微变等效电路 （2）计算Ri 、Ro 、Au rbe=300??(1??)Ri =RB//rbe= 26mA26?300??(1?50)?582? ICEQ4.7120?582?99.5? 120?582RO=RC=2kΩ /RC2Au =????50??172 rbe0.582（3）写出ui = 10sinωt mV的uo 瞬时表达式 uo = -103172sinωt mV=-1.7 sinωtV（与输入信号反向180°） 4．电路如图8-20所示。已知VCC = 12 V，RB = 100 kΩ，RE = 1.5 kΩ，β = 50 。 （提示：IBQ?VCC?0.7） 求静态工作点（IBQ、IEQ、UEQ）；画出微变等效 RB?βRE电路；求放大器的输入电阻Ri和输出电阻Ro ；求电压放大倍数Au ；求输出电压不失真时的最大幅值Uom 。 38 图8- 20 题4图 （该图书中上错了） 解： （1）IBQ、IEQ、UEQ和微变等效电路 IBQ?VCC?0.712?0.7??0.065A RB?βRE100?50?1.5IEQ=βIBQ=5030.065=3.26mA UEQ=RE3IEQ=1.533.26=4.88V 微变等效电路 （2）Ri、 Ro 、Au 、Uom Ri ≈RB∥(1+β) RE=100//76.5=43.34Ω rbe=300??(1??)rbe26mA26?300??(1?50)?706.7? ICEQ3.26Ro???706.7?14.1? 50 Au=1 Uom：已知UCE=VCC-UEQ=12-4.88=7.12V，UEQ=4.88V，输出电压最大不失真值应为较小的UEQ值，即Uom=4.88V。 第 9章 集成运算放大器 9-1判断题 1．集成运算放大器是一种具有高放大倍数的直接耦合交直流放大器。（√） 2．运算放大器在线性应用时必须引入负反馈。（√） 3．运算放大器的开环放大倍数为无穷大。（3） 4．运算放大器的输入电阻为无穷大，其输入端不取电流。（3） 5．运算放大器的两个输入端电压几乎相等，可看作虚短。（ √） 6．无论由运算放大器组成何种类型的放大器，只要反馈是从输出端引回到 39 反相输入端，则一定为负反馈放大器。（√） 7．串联负反馈可提高放大器的输入电阻，并联负反馈可降低放大器的输入电阻。（√） 8．放大器只要引入足够强的正反馈，就可形成振荡器。（√） 9．要想使振荡器的振荡频率为正弦波，必须在电路中增加选频网络。（√） 9-2计算题 1． 反相输入放大电路如图9-7所示。已知R1 = 10 kΩ，RF = 30 kΩ，试计算电压放大倍数。 解：根据已知条件。有 AF ??RF30???3 R1102． 同相比例放大器如图9-8所示，已知R1 = 5 kΩ，若要求电压放大倍数Af = 5，RF应取多大？ 解：根据同相比例放大器放大倍数公式 AF ?1?RF R1有：RF=（AF-1）R1=435=20kΩ 3． 双端输入放大器电路如图9-10所示。已知R1 = R2 = 10 kΩ，R3 = RF = 30 kΩ，Ui1 = 2 V，Ui2 = 0.5 V，试求输出电压Uo 。 解：根据已知条件，代入输出电压计算公式，得 uo??RF30(ui1?ui2)??(2?0.5)?4.5V R1104． 加法运算放大器如图9-18所示。已知Ui1 = + 0.2 V，Ui2 = －0.3 V，Ui3 = + 0.4 V，R1 = R2 = R3 = 3 kΩ，RF = 30 kΩ，求输出电压Uo 。 解：根据加法器输出电压计算公式，将上述参数代入得 uo??(=－3V RFRR303030ui1?Fui2?Fui3)??(?0.2??0.3??0.4) R1R2R33335． 电路如图9-18所示，如电路参数为R1 = R，R2 = 2R，R3 = 4R，RF = 4R， 40 试求： （1）Ui1 = Ui2 = Ui3 = 0时，Uo = ？ （2）Ui1= Ui2 = 0，Ui3 = 0.2 V，Uo = ? （3）Ui1 = Ui2 = Ui3 = 0.3 V，Uo = ? 解： （1）因为Ui1 = Ui2 = Ui3 = 0时，Uo = 0 （2）将参数代入公式，得 uFu?RFuRFRR4Ro??(RRi12Ri2?4Rui3)??(FR?0?F2R?0?4R?0.2)?0.2V （3）将参数代入公式，得 uo??(4RRu4R4Ri1?2Rui2?4Rui3)??(4?0.3?2?0.3?1?0.3)?2.1V 6． 写出图9-27所示各电路输出和输入电压间的关系。 （a） （b） （c） 图9-27 题6图 解： （a）： uo ??KR1Rui??Kui 1（b）：ukR1o?(1?R)ui?(1?k)ui 1 41 （c）：uo3??RRR1///uo??uo； uo??(Fui1?Fui2)； R1R1R2uo3?( kR1kRRui1?1ui2)?k(ui1?1ui2) R1R2R27． 用运算放大器构成的电流表如图9-28所示。图中表头满量程为5 V，电流表分为5 mA、0.5 mA和50 μA三种不同量程，求电阻R1、R2和R3的取值。 图9-28 题7图 解：根据u+= u-= 0，有uIx=0，则有 R135mA=5V, R1=R1+R2= 5?1kΩ 55?10 kΩ，R2=9 kΩ 0.55?100 kΩ，R3=99 kΩ R1+R2+R3=0.058． 积分电路如图9-29所示。已知R1 = 20 kΩ，C = 1 μF，ui = 1 V，求输出电压由0 V下降到－10 V时所需的时间（电容C的起点电压为0 V）。 图9-29 题8图 解：根据题意要求，将给定参数代入公式uo ??Uit，有 CR1 42 —10??1t， t =23103s ?631?10?20?10 9． 自激振荡的条件是什么？放大器如满足自激振荡的条件是否可以形成正弦波振荡？ 解：自激振荡的条件是：相位平衡条件和幅值平衡条件。当满足该条件，放大器可以形成振荡器，要得到正弦波，还要要增加选频网络。 10．在图9-30（a）中，A1、A2、A3均为理想运算放大器，电源电压为±15V，输出电压为UP-P=±12V。图中VD为双向稳压管，稳压值为±6V。 图9-30（a）电路图 （1）A1、A2、A3均为何种基本应用电路？ 解：A1为反向比例放大器；A2为比较器；A3为电压跟随器。 （2）A1、A2、A3各工作在线性区还是非线性区？ 解：A1、A3工作在放大区；A2工作在非线性区。 （3）若输入信号ui=10sin?tV，请在图9-30（b）中画出输出电压uo1、uo2、uo3的波形，并标出电压的幅值。 图9-30（b）波形图 43 解：见图9-30（c） （c）波形图 图9-30 题10图 11． 图9-31是由运算放大器组成的RC正弦波振荡器，请回答下列问题： 图9-31 题11图 （1）RC串并联回路起什么作用？ 解：RC串并联回路是选频电路。 （2）RF 、R1电路起什么作用？ 解：RF 、R1和运算放大器组成闭环同相放大器，改变RF 与R1的比值，可改变放大的放大倍数。 （3）改变振荡频率fo ，应调节什么元件？ 解：调节RC串并联回路中的R、C值，可改变振荡频率fo。 44 第10章 数字电路基础 10-1 填空题 1. 电子电路的信号分为 模拟和数字两 大类, 模拟 信号的 幅度 随时间连续变化, 数字信号的 幅度 随时间断续变化。矩形脉冲波是最常用的 数字 信号。 2. 数字电路主要研究的是电路输出信号与输入信号之间的 逻辑 关系,故数字电路又称为 逻辑 电路。 3. 数字信号的取值只有两种, 0 和 1 ,但它表示的不是信号的大小,而是信号的两种 对立的逻辑关系 。 4. BCD码是用 4 位二进制代码来表示 1 位十进制数的编码方法。 10-2 选择题 1. 最常用的脉冲信号是（C）。 A．正弦波 B. 锯齿波 C. 矩形波 D. 尖顶波 2. 开关晶体管工作在（C）。 A．放大区 B. 饱和区 C. 饱和区和截止区 D. 饱和区和放大区 3. 下列码制中属于BCD码的是（D）。 A．8421码 B. 5421码 C. 余3码 D. A、B、C三种都是 4. 二进制数1+1之和等于（B）。 A．2 B. 10 C. 11 D. 1 10-3判断题 1. 数字电路的抗干扰能力优于模拟电路。（√） 2. 二极管的开关速度取决于二极管由截止到导通所需的时间。（√） 3. 在逻辑运算中1+1等于1。（√） 4. 脉冲周期反映的是脉冲波形的疏密。（3） 5. 同一个逻辑关系的真值表只有一种。（√） 10-4计算题 1. 将下列十进制数转换为二进制数。 （1） (174)D （2） (37) D （3） (81) D （4） (14) D 解： 45 （1）(174)D 2174..........0287............1243............1221............1210............0 (174)D=(10101110)B 25..............122..............021...............10（2） (37) D237..........1218............029............124............0 22............021..............10（3） (81) D 281..........1240............0220............0210............0 (81)25............122..............021..............104） =(14) D 214..........027............123............1 21............10 D =（100101） D =（1010001）B (14) D =（1110）B 46 (37)（ 2. 将下列二进制数转换为十进制数。 （1） (1101)B （2） (1011) B （3） (100110) B （4） (1011101) B 解： （1） (1101)B =1323+1322+0321+1320=（11）D （2） (1011) B =1323+0322+1321+1320=（9）D （3） (100110) B=1325+0324+0323+1322+1321+0320=（38）D （4） (1011101) B=1326+0325+1324+1323+1322+0321+1320=（93）D 3. 将下列二进制数分别转换为八进制数和十六进制数。 （1）(1001011)B （2）(1110010) B （3） (1100011) B （4）(11110001) B 解： （1）: (1001011)B =(001，001，011)B=（123）O (1001011)B =(0100,1011)B=（4B）H （2）: (1110010) B=(001,110,010) B=（162）O (1110010) B=(0111,0010) B=（72）H （3） (1100011) B=(001,100,011) B=（143）O (1100011) B=(0110，0011) B=（63）H （4）： (11110001) B=(011，110，001) B=（361）O (11110001) B=(1111，0001) B=（F1）H 4. 分别写出下列十进制数码的8421BCD码，5421BCD码和余3BCD码。 （1） 8 （2） 5 （3） 3 （4） 7 解： （1） 8 8421 BCD码：1000；5421 BCD码：1001；余3 BCD码：1011 （2） 5 8421 BCD码：0101；5421 BCD码：1000；余3 BCD码：1000 47 （3） 3 8421 BCD码：0011；5421 BCD码：0011；余3 BCD码：0110 （4） 7 8421 BCD码：0111；5421 BCD码：0111；余3 BCD码：1010 10-5 逻辑运算题 1. 利用逻辑函数的定律及基本公式,化简下列逻辑函数。 （1） Y=A+ABC+ABC+BC+BC 解：Y=A+1+C = 1 （2） Y=AB+BD+CDE+AD 解： 原式Y=AB+BD+CDE+AD有误，修改为：Y=AB+D+CDE+AD。 修改式的解为：Y=AB+D+CDE+AD = AB+D（1+CE+A）= AB+D （3） Y=(A?B) C+ABC +ABC 解：Y=(A?B) C+ABC +ABC =ABC?ABC?ABC?ABC =（ABC?BC）?A（BC?BC）?AC?AC?C （4） Y=A?B?CCD+(B +C)(ABD+BC) 解：Y=A?B?CCD+(B +C)(ABD+BC) = （A?B?C）CD?(B?C)(B(AD?C)) = ACD?BCD?CD?(CB(AD?C) =DC?CB 2. 列出下列逻辑函数的真值表。 （1） Y= AB+AC 解：真值表为： C 0 0 B 0 0 A 0 1 Y 0 0 48 0 0 1 1 1 1 （2） Y=AB?BC 解：真值表为： C 0 0 0 0 1 1 1 1 （3） Y=AC+BC 解：真值表为： C 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 B 0 0 1 1 0 0 1 1 A 0 1 0 1 0 1 0 1 Y 1 1 1 0 1 1 0 0 B 0 0 1 1 0 0 1 1 A 0 1 0 1 0 1 0 1 Y 0 0 0 0 0 1 1 1 49 第11章 组合逻辑电路 11-1 填空题 1. 三种基本逻辑门是 与门 、 或门 和 非门 。 2. 具有“有1出1，全0为0”逻辑功能的逻辑门是 或门 ，它的逻辑符号是 。 3. 与非门具有“有 0 出 1 ，全 1 为 0 ”的逻辑功能，它的逻辑符号是 。 4. OC门是一种特殊的 逻辑 门，它属于 TTL系列逻辑门，具有 与非 功能。 5. 三态门的三种状态是 1态 、 0态 和 高阻 状态。 6. CMOS传输门是一种 双向 开关电路，它的输入端与输出端 可以 对调使用，因此传输信号具有 双 向性。 7. TTL门电路的阈值电压又称为 门槛 电压，它实际上是 高低电平 信号 的分界电压值，其典型值为 1.4 V。 8. CMOS集成电路的电源电压 可 根据具体的电路在一定范围内进行调整。 9. 编码是指将 特定意义的信息 编成 二进制代码表示 的过程。 10. 数码显示译码器又称为 七段显示译码器 ，因为它的输入是 4 位代码，而输出是 7 位代码。 11. 二——十进制译码器又称为 4线—10线 译码器，这是因为它有 4 个输入端，10个输出端，它的输入端接受的是 4 位 二进制原码 ，而输出端输出的是 10个端子 同时有效的 10 个 十进制数 。 12. 如图11-36所示为某一逻辑门电路的输入输出波形图，该逻辑门是 或非 门，它的逻辑功能是 有1出0 、 全0出1 。 50