《電工基礎》習題及答案.doc

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45 習題一 一、判斷題 1．負載在額定功率下的工作狀態(tài)叫滿載。（ √ ） 2．電流方向不隨時間而變化的電流叫穩(wěn)恒電流。（ × ） 3．如果把一個6V的電源正極接地，則其負極為-6V。（ √ ） 4．電路中某點的電位值與參考點的選擇無關。（ × ） 5．電路中某兩點間電壓的正負，就是指這兩點電位的相對高低。（ √ ） 6．導體的長度增大一倍，則其電阻也增大一倍。（ √ ） 7．電源電動勢的大小由電源本身性質決定，與外電路無關。（√ ） 8．公式可以寫成，因此可以說導體的電阻與它兩端的電壓成正比，與通過它的電流成反比。（ × ） 9．在電源電壓一定的情況下，負載大就是指 大負載。（ × ） 10．電源電動勢等于內(nèi)外電壓之和。（ √ ） 11．當電源的內(nèi)電阻為零時， 電源電動勢的大小就等于電源端電壓。（ √ ） 12．短路狀態(tài)下，短路電流很大，電源的端電壓也很大。（ × ） 13．開路狀態(tài)下，電路的電流為零，電源的端電壓也為零。（ × ） 14．電池存放久了，用萬用表測量電壓為1.4V，但接上燈泡卻不發(fā)光，這主要是電源電動勢變小了。（ × ） 15．全電路中，若負載電阻變大，端電壓將下降。（ × ） 16．一般來說，負載電阻減小，則電路輸出的功率增加，電源的負擔加重。（ √ ） 17． 通過電阻上的電流增大到原來的2倍時，它所消耗的功率也增大到原來的2倍。（ × ） 18．把“110 V/50 W”的燈泡接在220 V電壓上時，功率還是50 W。（ × ） 19．在電源電壓一定的情況下，負載電阻越大，在電路中獲得的功率也越大。（ × ） 20．把“25W/220V”的燈泡接在1000W/220V的發(fā)電機上，燈泡會被燒毀。（ × ） 二、選擇題 1．1A的電流在5min時間內(nèi)通過某金屬導體，流過其橫截面的電荷量為（ D ）。 A、1C B、5C C、60C D、 300C 2．當參考點改變變時，下列電量也相應發(fā)生變化的是（ B ）。 A.電壓 B.電位 C.電動勢 D. 以上三者皆是 3．在電源內(nèi)部，電動勢方向是（ B ）。 A、從電源正極指向負極 B、從電源負極指向正極 C、沒有方向 D、無法確定 4．如題圖1—1所示，a，b兩點間的電壓為（ A ）。 A.1V B.2V C.3V D. 5V 題圖1—1 5．關于與下列敘述正確的是（ C ） A、兩者大小相同，方向一致 B、兩者大小不同，方向一致 C、兩者大小相同，方向相反 D、兩者大小不同，方向相反 6．一只電阻兩端加15V電壓時，電流為3A；如果加18V電壓， 則電流為（ B ）。 A、1A B、 3.6A C、6A D、15A 7．一根導體的電阻為，若拉長為原來的2倍，則其阻值為（ C ）。 A、 B、 C、 D、 8．如題圖1—2所示，已知>，則以下說法正確的為（ D ）。 題圖1—2 A、實際電壓為由a指向b，>0 B、實際電壓為由b指向a，<0 C、實際電壓為由b指向a，>0 D、實際電壓為由a指向b，<0 9.在題圖1—3中，當開關S閉合時，等于（ A ）。 A、0 B、2.5V C、5V D、10V 題圖1—3 10．如題圖1—4所示，a點的電位，對應的電路是（ B ）。 A B C D 題圖1—4 11．兩個電阻的伏安特性曲線，如題圖1—5所示，以下正確的為（ C ）。 A、=6Ω =2.5Ω B、=12Ω =2.5Ω C、=12 Ω =5Ω D、=6Ω =5Ω 題圖1—5 12．測量某電源電動勢 和內(nèi)阻的關系曲線如題圖1—6所示，根據(jù)曲線判斷以下正確的為（ A ）。 A、=5V =0.5Ω B、=10V =0.5Ω C、=5V =1Ω D、=10V =1Ω 題圖1—6 13． 用電壓表測得電路端電壓為零，這說明（ B ）。 A、外電路斷路 B、外電路短路 C、外電路上電流比較小 D、電源內(nèi)阻為零 14．電源電動勢為1.5V，內(nèi)阻為0.22Ω，負載電阻為1.28Ω，電路的電流和端電壓分別為（ B ）。 A、= 1.5A，=0.18V B、= 1A，=1.28V C、= 1.5A，=1V D、= 1A，=0.22V 15．一臺直流發(fā)電機，其端電壓為230V，內(nèi)阻為6Ω，輸出電流為5A，該發(fā)電機的電動勢為（ D ）。 A、 230V B、240V C、 260V D、200V 16．為使某一電爐的功率減小到原來的一半，則應使（ D ）。 A、電壓減半 B、電壓加倍 C、電阻減半 D、電阻加倍 17．標有“12V/6W”的燈泡，接入6V電路中，通過燈絲的電流為（ C ）。 A、1 A B、 0.5 A C、0.25 A D、0.125 A 18.10度電可供220V/40W的燈泡正常發(fā)光（ B ）。 A、200h B、250 h C、 400 h D、 450 h 19. 燈泡A為“6V/12W”，燈泡B為“9V/12W”，燈泡C為“12V/12W”，它們都在各自的額定電壓下工作，以下說法正確的是（ C ）。 A、三個燈泡電流相同 B、三個燈泡電阻相同 C、三個燈泡一樣亮 D、燈泡C最亮 20．在直流供電電網(wǎng)中，由于電壓降低致使用電器的功率降低了19%，這時電網(wǎng)電壓比原來的降低了（ D ） A、90% B、 81% C、19% D、 10% 21. 某電源短路時消耗在內(nèi)阻上的功率是40W，電源能給外電路提供最大的功率為（ A ）。 A、10W B、 20W C、30W D、40W 22. 若某電源開路電壓為12V，短路電流為1A，則負載能從電源獲得的最大功率為（ A ）。 A、3W B、 6W C、12W D、24W 三、計算題 1．在題圖l—7所示電路中，以O為參考點，＝10V，＝5V，＝-5V，試求、、、。 題圖1—7 答案：=5V，=10V，=15V，=-15V。 2．電路如題圖l—8所示，求a、b、c三點電位。 題圖1—8 答案：=5V，=2V，=0V。 3．電路如題圖l—9所示，求各電路中a點的電位。 題圖1—9 答案：（1）==6+15=11V （2）==6-15=1V （3）=-=6+15=-1V （2）=-=-6-15=-11V 4．電路如題圖l—10所示，已知電源電動勢＝22V，內(nèi)電阻＝1Ω，負載=10Ω。求： （1）電路電流；（2）電源端電壓；（3）負載上的電壓降；（4）電源內(nèi)電阻上的電壓降。 題圖1—10 答案：（1）=2A； （2）電源端電壓=20V； （3）負載上的電壓降等于端電壓，即20V； （4）電源內(nèi)電阻上的電壓降為2V。 5．如題圖1—11所示電路中，求。 答案：a圖，以b點為參考點，=3V+（-1A）5Ω-5V=-7V b圖，以“地”為參考點，=-=-3V+（-5A）2Ω-（-5V）=-8V a ） b） 題圖1—11 6．如題圖1—11所示電路，若電流反向，求。 答案：a圖，以b點為參考點，=3V+1A5Ω-5V=3V b圖，以大地為參考點，=-=-3V+5A2Ω-（-5V）=12V 7．如題圖l—12所示電路，已知＝5V，=5Ω，=195Ω，求開關分別在1、2、3位置時電壓表和電流表的讀數(shù)。 題圖1—12 答案：位置1，負載短路，=1A，電壓為0V。 位置2，開路，=0，電壓為5V； 位置3，在路，=25mA，電壓為4.925V； 8．額定值為“220V/100W”的燈泡和“220V/25W”的燈泡，試問哪只燈泡的電阻較大？ 答案：燈泡220V/100W，==484Ω； 燈泡220V/25W，==1736Ω； 功率小的燈泡電阻較大。 9．一個蓄電池的電動勢是12V，內(nèi)阻是1Ω，負載電阻為5Ω。試求蓄電池的總功率、負載消耗的功率。 答案：蓄電池的總功率 ==24W 負載消耗的功率 ==20W 10．一只標有“220V/100W”的燈泡經(jīng)一段導線接在220V的電源上時，它消耗的實際功率為81W。求：（1）燈泡電阻；（2）燈泡和導線上的電壓降；（3）導線的電阻及損失的功率。 答案：（1）由得，燈泡的電阻 ===484Ω （2）由于導線上有電壓降，實際功率只有81W，因此，由得 燈泡的電壓降 =198V 導線的電壓降 =220-198=22V （3）由于燈泡與導線串聯(lián)，因此導線的電流就是燈泡的電流 =198/484=9/22A 導線上的損失功率為 =9W 導線的電阻為 ==Ω 11．題圖1—13為電飯鍋原理示意圖，是一個電阻，是加熱用的電阻絲。電飯鍋工作時有兩種狀態(tài)：一種是鍋內(nèi)水燒開以前的加熱狀態(tài)，另一種是水燒開后的保溫狀態(tài)。試回答： （1）自動開關S接通和斷開時，電飯鍋分別處于哪種狀態(tài)？為什么？ （2）要使電阻絲在保溫狀態(tài)下的功率為加熱狀態(tài)時的四分之一，：應該是多大？ 題圖1—13 題圖1—14 答案： （1）自動開關S接通時，電飯鍋分別處于加熱狀態(tài)；自動開關S斷開時，電飯鍋分別處于保溫狀態(tài)。 （2），，若=4，則 =4，即，所以=110V 于是有 ：==110：110=1：1 12．某電源外特性如題圖1—14所示，求此電源的電動勢和內(nèi)阻。 =7V =2Ω 13．在題圖1—15所示電路中，設電阻＝14Ω，＝9Ω。當開關接到位置1時，由電流表測得＝0.2 A；接到位置2時，測得＝0.3 A。求電源電動勢和內(nèi)阻各為多少？ 題圖1—15 答案： 根據(jù)全電路歐姆定律，可列出以下方程組： 消去，解得 ==1Ω 把=1Ω，代入，可得 =3V 14．某電源電動勢=6V、內(nèi)阻=0.6Ω，若負載消耗的功率為15W時，求電路中的電流為多大？負載為多少？ 答案：已知=+，代入數(shù)據(jù)，得+15，整理得 解方程，得=5A 由于=，而=15W；所以，負載==15/25=0.6Ω。 15. 一個電源分別接上2?和8?的電阻時，兩個電阻消耗的電功率相等，求：（1）電源的內(nèi)阻；（2） 兩種情況下，電源消耗的總功率之比 答案： （1）由，可知=，=，因此，有 = 解之得 又 = 變換后，得 = 代入數(shù)據(jù)，并考慮，于是有 = 整理，得 =4? （2）由于，則有 ==2：1 上式說明，負載電阻不相等但消耗的功率相等時，電源消耗的總功率不相等。 http://shanxishaoqian.blog.163.com/blog/static/1043948632010312253461/ 習題二 一、判斷題 1．在電阻串聯(lián)電路中，總電阻一定大于其中最大的那個電阻。（ √ ） 2．在電阻串聯(lián)電路中，電阻上的電壓與電阻阻值的大小成正比。（ √ ） 3．在電阻串聯(lián)電路中，總電流大于其中任何一個電阻的電流。（ × ） 4．為了擴大電壓表的量程，應該在電壓表上串聯(lián)一個較大電阻。（ √ ） 5．在電阻串聯(lián)電路中，電阻串得越多，消耗的功率越大。（ × ） 6．當負載所需要的電壓超過一節(jié)電池的電動勢時，應采用電池串聯(lián)供電。（ √ ） 7．在電阻并聯(lián)電路中，總電阻一定小于其中最小的那個電阻。（ √ ） 8．在電阻并聯(lián)電路中，通過電阻的電流與電阻成正比。（ × ） 9．為了擴大電流表的量程，應該在電流表上并聯(lián)一個較小電阻。（ √ ） 10．在電阻并聯(lián)電路中，電阻并聯(lián)得越多，消耗的功率越小。（ × ） 11．當負載所需的電流超過一節(jié)電池的額定電流時，應采用電池并聯(lián)供電。（ √ ） 12．功率大的電燈一定比功率小的電燈亮。（ × ） 13．根據(jù)歐姆定律和電阻的串、并聯(lián)關系可以求解復雜電路。（ ×? ） 14．電路中每一條支路的元件只能是一個電阻或一個電源。（ × ） 15．根據(jù)基爾霍夫電流定律推理，流入（或流出）電路中任一封閉面電流的代數(shù)和恒等于零。（ √? ） 16．根據(jù)基爾霍夫電壓定律可知，在任一閉合回路中，各段電路電壓降的代數(shù)和恒等于零。（ √? ） 17．疊加定律僅適合于線性電路，可用于計算電壓和電流，還可用于計算功率。（ × ） 18．恒壓源是內(nèi)阻的電源。（ √ ） 19．恒壓源的外接電阻越大，則它的端電壓越大。（ × ） 20．恒壓源不能開路。（ × ） 21．恒流源是內(nèi)阻→∞的電源。（ √ ） 22．恒流源的外接電阻越大，則它的端電壓越大。（ √ ） 23．恒流源不能短路。（ × ） 24．理想電壓源和理想電流源不能等效變換。（ √ ） 25．電壓源和電流源等效變換前后，電源對內(nèi)、外電路都是等效的。（ × ） 26．電壓源等效變換為電流源，，電流源等效變換為電壓源，。（ √ ） 27．戴維南定理只僅適合于線性電路。（ √ ） 28．戴維南定理不僅對外部電路等效，對內(nèi)電路也等效。（ × ） 29．運用戴維南定理求解兩端線性網(wǎng)絡的內(nèi)阻時，應將有源二端線性網(wǎng)絡中所有的電源開路后再求解。（×） 30．電橋電路是復雜電路，平衡時又是簡單電路。（ √ ） 二、選擇題 1．兩只電阻分別為1?和10?，串聯(lián)使用時總電阻的范圍（ A ）。 A、大于10? B、在1?~10?之間 C、小于1? D、無法確定 2．兩只電阻分別為1?和10?，并聯(lián)使用時總電阻的范圍（ C ）。 A、大于10? B、在1?~10?之間 C、小于1? D、無法確定 3．在實際電路中，照明燈具的正確接法是（ B ）。 A、 串聯(lián) B、并聯(lián) C、混聯(lián) 4．電路如題圖2—1所示，若電壓表內(nèi)阻無窮大，則以下正確的是（ C ）。 A、PV1的讀數(shù)為2V ，PV2的讀數(shù)為 6V ，PV3的讀數(shù)為 16V B、PV1的讀數(shù)為2V ，PV2的讀數(shù)為 12V ，PV3的讀數(shù)為 24V C、PV1的讀數(shù)為4V ，PV2的讀數(shù)為 12V ，PV3的讀數(shù)為 24V 題圖2—1 題圖2—2 5．電路如題圖2—2所示，若電壓表內(nèi)阻無窮大，電流表內(nèi)阻無窮小，則以下正確的是（A ）。 A、PA1的讀數(shù)為3A，PA2的讀數(shù)為2A，PV的讀數(shù)為12V。 B、PA1的讀數(shù)為2A，PA2的讀數(shù)為3A，PV的讀數(shù)為12V。 C、PA1的讀數(shù)為3A，PA2的讀數(shù)為2A，PV的讀數(shù)為8V。 6．修理電器時需要一只150?的電阻，但只有100?、200?、600?的電阻各一只，正確的處理辦法是（ D ）。 A、把200?與600?串聯(lián)起來 B、把100?與200?串聯(lián)起來 C、把100?與600?并聯(lián)起來 D、把200?與600?并聯(lián)起來 7．在題圖2—3所示電路中，各電阻均為，等效電阻最小的是（ B ）。 A、a電路 B、b電路 C、c電路 a） b） c） ?題圖2—3 8、在題圖2—4所示電路中，四只電阻均為6Ω，則為（ C ）。 A、15Ω B、9Ω C、8Ω D、6Ω 題圖2—4 9．四個同樣大小的電阻，三個串聯(lián)后與一個并聯(lián)比三個并聯(lián)后再與一個串聯(lián)的電阻值（ B ）。 A、大 B、小 C、一樣 D、無法確定 10．如題圖2—5所示，如果忽略電源內(nèi)阻，那么當S閉合時，則（ B ）。 A、HL1燈不亮，HL2燈亮 B、HL1變亮，HL2燈變暗 C、HL1燈變暗，HL2燈變亮 D、HL1燈不變，HL2燈變暗 題圖2—5 11．在題圖2—6中，當滑線變阻器向上移動觸點時，則（ B ）。 A、V的讀數(shù)減小，A的讀數(shù)增大 B、V的讀數(shù)增大，A的讀數(shù)減小 C、V和A的讀數(shù)都減小 D、V和A的讀數(shù)都增大 題圖2—6 12．在題圖2—7中，各燈泡的規(guī)格相同，當HL3斷路時，出現(xiàn)的現(xiàn)象是（ A ）。 A、HL1、HL2變暗，HL4變亮 B、HL1、HL2、HL4亮度不變 C、HL1、HL2、HL4都變亮 D、HL1、HL2、HL4變暗 ?題圖2—7 13．在題圖2—8所示電路中，電阻是（ A ）。 A、300Ω B、200Ω C、100Ω ?題圖2—8 14．在題圖2—9所示電路中，電源電壓是12V，四只功率相同的燈泡工作電壓都是6V，要使燈泡正常工作，電路接法正確的是（ C ）。 題圖2—9 15．如題圖2—10所示，為使內(nèi)阻為9kΩ、量程為1V的電壓表量程擴大到10V，可串聯(lián)一個（ C ）分壓電阻。 A、1kΩ B、90kΩ C、81kΩ D、99kΩ 題圖2—10 16．如題圖2—11所示，為使內(nèi)阻為1Ω、量程為100mA電流表量程擴大到10A，可并聯(lián)一個（ D ）的分流電阻。 A、99Ω B、10/99Ω C、9.9Ω D、1/99Ω 題圖2—11 17．若電阻<，當它們串聯(lián)時，以下正確的是（ D ）。 A、>，> B、>，< C、<，> D、<，< 18．若電阻>，當它們并聯(lián)時，以下正確的是（ D ）。 A、>，> B、<，> C、>，< D、<，< 19．兩只額定電壓相同的電阻串聯(lián)在適當電壓上，則功率較大的電阻（ B ）。 A、發(fā)熱量大 B、發(fā)熱量小 C、與功率較小的電阻發(fā)熱量相同 D、無法確定 20．兩只額定功率相同的電阻并聯(lián)在適當電壓上，則電阻較小的電阻（ A ）。 A、發(fā)熱量大 B、發(fā)熱量小 C、與功率較小的電阻發(fā)熱量相同 D、無法確定 21．“40W/220V”的燈泡和“100W/220V”的燈泡串聯(lián)在220V的電路中，則（ B ）。 A、兩燈正常發(fā)光 B、40W的電燈較亮 C、100W的電燈較亮 D、40W的電燈將燒壞 22．“40W/110V”的燈泡和“100W/110V”的燈泡串聯(lián)在220V的電路中，則（ D ）。 A、兩燈正常發(fā)光 B、40W的電燈較亮 C、100W的電燈較亮 D、40W的電燈將燒壞 23．標有“10?/1A”和“15?/0.6A”的兩只電阻并聯(lián)起來，允許加的最高電壓是（ A ）。 A、9V B、10V C、15V D、25V 24．在題圖2—12所示電路中，欲使3Ω電阻的電流=0，則電動勢應等于（ B ）。 A、6V B、16V C、20V D、30V 題圖2—12 25．關于疊加原理，下列說法不正確的是（ C ）。 A、只能用于計算線性電路的電壓和電流 B、只能適用于線性電路 C、在線性電路中能用于計算功率 D、以上說法都不正確 26．在題圖2—13所示電路中，當閉合、斷開時，PA的讀數(shù)為1.5A；當斷開、閉合時，PA的讀數(shù)為0.5A；那么，當、同時閉合，PA的讀數(shù)為（ A ）。 A、2.0A B、1.5A C、0.5A D、1A 題圖2—13 27．某一線性電路有兩個電動勢，單獨作用時流過負載電阻的電流分別為和，則在此電路中，負載電阻消耗的功率為（ B ）。 A、 B、 C、以上兩式均錯 28．一個有源線性二端網(wǎng)絡，開路電壓為30V，短路電流為3A，當外接電阻為（ A ）時，負載獲得的功率最大。 A、10Ω B、90Ω C、0Ω D、無法確定 29．將題圖2—14所示電路等效為一個電壓源后，和分別為（ B ）。 A、0V，4Ω B、2V，4Ω C、4V，2Ω D、2V，2Ω 題圖2—14 30．電路如題圖2—15所示，把兩個電壓源合并成一個電壓源，以下正確的是（ B ）。 A、=3V，=3Ω B、=0V，=2/3Ω C、=-2V，=2/3Ω D、以上都不正確 題圖2—15 三、計算題 1．在題圖2—16所示電路中，已知=22V，=25Ω，=55Ω，=30Ω。求： （1）開關S打開時，電路中的電流及各電阻上的電壓。 （2）開關S合上時，各電阻上的電壓是增大還是減小。 題圖2—16 答案：（1）開關S打開時，=++=110Ω，則=0.2A， =5V，=11V，=6V。 （2）開關S合上時，=+=55Ω，則=0.4A， =10V，=0V，=12V。 2．元件參數(shù)如題圖2—17所示，求開關S打開和閉合時為多少？ 答案： （1）開關S打開時，所有電阻的壓降均為零，因此=12-6=6V （2）開關S閉合時，回路電流A，因此==2V 題圖2—17 3．有一盞弧光燈，額定電壓=40V，正常工作時的電流為0.5A，需要串聯(lián)多大電阻，才能把它接入到220V的照明電路中？電阻的功率多大？ 答案：先求串聯(lián)電阻分擔的電壓 =-40=220-40=180V 再求電阻功率 =0.5=1800.5=90W 由得 =1802/90=360Ω 4．標有“100Ω/4W”和“100Ω/25W”的兩個電阻串聯(lián)，在其兩端允許施加的最大電壓為多少？ 答案：由，可以計算出 電阻“100Ω/4W”的額定電壓 =20V 電阻“100Ω/25W”的額定電壓 =50V 由于阻值兩個電阻相等，因此當它們串聯(lián)時，電路兩端允許施加的最大電壓為40V，這時“100Ω/4W”工作于額定電壓，“100Ω/25W” 工作于欠壓。 5．標有“0.5A /5W”和“3A /45W”的兩個電阻并聯(lián)，在其兩端允許施加的最大電壓為多少？ 答案： 由，可以計算出電阻“0.5A /5W”的阻值為 Ω 由，可以計算出電阻“3A /45W”的阻值為 Ω 電阻“0.5A /5W”所能承受的最高電壓 ==10V 電阻“3A /45W”的阻值為5Ω，因此所能承受的最高電壓 ==15V 因此，兩個電阻并聯(lián)，在其兩端允許加的最大電壓是10V。 6．?求出題圖2—18所示各電路的總電阻。 a） b） 題圖2—18 答案：a）10Ω； b）1Ω。 7．在題圖2—19所示電路中，已知電路中總電流=300mA恒定不變，=100Ω，求下列四種情況下的和。 （1）=0 （2）→∞ （3）=100Ω （4）=50Ω 題圖2—19 答案： （1）=0 =300mA =0 （2）→∞ =0 =300mA （3）=100Ω ==150mA （4）=50Ω =I×/（+）=300×100/（50+100）=200 mA =I×/（+）=300×50/（50+100）=100mA 8.在題圖2—20所示電路中，已知=20Ω，==30Ω，=0.2A。求：、和。 題圖2—20 答案：根據(jù)分流公式，可得： = = 由于=0.2A，即==0.2A，則=0.5A，因此 ==0.3A 于是，有 =×=0.3×20=6V =×=0.5×30=15V =+=21V 9.在題圖2—21所示電路中，已知=10V，=150Ω， =350Ω，=262.5Ω。求開關接到1和2以及0位時的電壓表讀數(shù)。 題圖2—21 答案：S打在1，電壓表讀數(shù)為零。 S打在0，電壓表讀數(shù)==3V S打在2，電壓表讀數(shù)==5V 10．有一只萬用表頭，滿偏電流=50uA，內(nèi)阻=2kΩ，要使表測量電壓的量程分別擴大為10V、50V。若按題圖2—22a、b連接，試分別計算、各為多少？? 題圖2—22 答案： a圖 =5010-52103=0.1V =50-0.1=49.9V =49.9/5010-5=998kΩ =10-0.1=9.9V =9.9/5010-5=198kΩ b圖 =10-0.1=9.9V =9.9/5010-5=198kΩ =50-10=40V =40/5010-5=800kΩ 11.如題圖2—23所示為某萬用表直流毫安擋電路，表頭內(nèi)阻=5kΩ，滿偏電流=50μA，今欲使其量程擴大為1mA和10mA，求分流電阻和。 題圖2—23 答案：根據(jù)并聯(lián)電路特點，設電流量程擴大到=1mA，則并聯(lián)電阻為（+）。 于是有 +=/（-） 代入數(shù)據(jù)，得 +=5kΩ50μA /（1-0.05）mA =250mV/（1-0.05）mA≈263.2Ω 當=10mA時，表頭內(nèi)阻與串聯(lián)，然后再與并聯(lián)，因此表頭滿偏時 =（+）/（-） =50μA（5kΩ+）/（10-0.05）mA 把+≈263.2Ω，代入上式，得 ≈26.6Ω 因此， =263.2-26.6=236.6Ω 12.電路如題圖2—24所示，求電阻和流過的電流。 題圖2—24 答案：=/48=0.25A，=-=0.5- 0.25=0.25A，因為=，因此，有 40+16//=48 求解，得=16Ω，于是==/2=0.125A 13．求題圖2—25所示電路中的電流、和電動勢。 題圖2—25 答案：如下圖，可以把圖中虛圓看作一個封閉面，電流流進取“+”，流出取“-”，則 =0，代入?yún)?shù)，得 2++（-8）=0 因此 =6A 同理， ++=0，代入?yún)?shù)，得 3++（-8）=0 因此 =5A =3-4=15-12=3V 14．在題圖2—26所示電路中，已知==17V，=2Ω，=1Ω，=5Ω。用基爾霍夫定律各支路的電流。 題圖2—26 答案：=1A，=2A，=3A。 15．在題圖2—27的電路中，已知＝18V，＝9V，==1Ω，=4Ω。分別用基爾霍夫定律和疊加原理求解各支路的電流。 題圖2—27 答案：=6A，=-3A，=3A。 16．將題圖2—28所示電路化簡為等效電流源。 題圖2—28 17．將題圖2—29所示電路化簡為成等效電壓源。 題圖2—29 18．試用電源等效變換，求題圖2—27所示電路中支路。 19．試用電源等效變換，求題圖2—30所示電路中的和。 題圖2—30 答案：=5A，V。 20．在題圖2—31所示電路中，已知=6V，內(nèi)阻=10Ω，電阻=10Ω。欲使獲得最大功率，應為多大？這時獲得的功率為多少？ 題圖2—31 答案：把電池、內(nèi)阻和等效成一個電壓源和內(nèi)阻，則 =-=6-=3V =//=10//10=5Ω 欲使獲得最大功率，則=，即=5Ω。 ===0.45W 21．在題圖2—32所示電路中，已知=6V，=1V，內(nèi)阻=2Ω，=5Ω，=8Ω。==15Ω，試用戴維南定理求的支路的電流。 題圖2—32 答案：用戴維南定理時開路，回路電流=（-）/（+++）=1/6A，因此，開路處的等效電壓=+（+）=1+20/6=13/3V。 開路時，等效電阻=（+）//（+）=10//20=20/3Ω 則戴維南電路總電阻為+=20/3+15=65/3Ω 因此，=/（+）==0.2A。 22．在題圖2—33所示電路中，已知=20V，內(nèi)阻=5Ω。試用戴維南定理求支路的電流和總電流。 題圖2—33 答案：觀察電路發(fā)現(xiàn)，=，即電橋對臂之積相等，因此電橋滿足平衡條件，此時無電流。 總電流====1A 23．在題圖2—34所示電路中，已知=6V，內(nèi)阻=15/8Ω，若電橋平衡，求電阻的大小及通過的電流。 題圖2—34 答案：當電橋平衡時，靈敏電流計指示為零，則=，代入數(shù)據(jù)，解之得 ===15Ω 電橋平衡時、的節(jié)點與、的節(jié)點等電位；此時，相當于與并聯(lián)，與并聯(lián)，因此得： ==75/4Ω ==75/8Ω =+=225/8Ω 于是 ===0.2A ===0.2=0.125A 習題三 一、判斷題 1．電容器就是電容量。（ × ） 2．電容的大小與電容器的電壓有關。（ × ） 3．電容器充、放電過程中，兩端的電壓不能突變。（ √ ） 4．電容器放電的過程實質就是釋放電荷的過程。（ × ） 注：是兩極板正、負電荷中和的過程。 5．電容器既可儲存電能，也會消耗電能。（ × ） 6．電容器儲存的電場能與其兩端所加的電壓成正比。（ × ） 7．同等容量的電容器，哪個電容器的電壓高，則哪個所帶的電荷量越多。（ √ ） 8．在電容串聯(lián)電路中，總電容一定大于其中最大的那個電容。（ × ） 9．在電容串聯(lián)電路中，總電容一定小于其中最小的那個電容。（ √ ） 10．在電容串聯(lián)電路中，電容的電壓與電容的大小成正比。（ × ） 11．若干個電容器串聯(lián)時，電容越小的電容器所帶的電荷量也越少。（ × ） 12．在電容并聯(lián)電路中，總電容一定大于其中最大的那個電容。（ √ ） 13．在電容并聯(lián)電路中，總電量等于其中任何一個電容的電量。（ × ） 14．若干個電容器并聯(lián)時，電容越小的電容器所帶的電荷量也越少。（ √ ） 二、選擇題 1．電容器串聯(lián)使用時，總電容量將（ B ）。 A、增大 B、減小 C、不變 D、無法確定 2．和串聯(lián)，下列說法不正確的是（ B ）。 A、和所帶的電荷量相等 B、和所分配的電壓與其電荷量成正比 C、和任一個的電容都大于等效電容 3．如題圖3—1所示，當時，下列錯誤的是（ A ）。 A、 B、 C、 D、 題圖3—1 4．（10μF/15V）和（20μF/25V）串聯(lián)，其最大安全工作電壓為（ C ）。 A、15V B、25V C、22.5V D、40V 5．電容器并聯(lián)使用時，總電容量將（ A ）。 A、增大 B、減小 C、不變 D、無法確定 6．和并聯(lián)，下列說法不正確的是（ B ）。 A、和所承受的電壓相等 B、和所帶的電荷量與其電容成反比 C、和任一個的電容都小于等效電容 7．（10μF/15V）和（20μF/25V）并聯(lián)，其最大安全工作電壓為（ A ）。 A、15V B、25V C、22.5V D、75V 8．兩只相同的電容器并聯(lián)之后的等效電容，與它們串聯(lián)之后的等效電容之比為（ B ）。 A、1：4 B、4：1 C、1：2 D、2：1 三、計算題 1．標有“200μF/500V”和“300μF/250V”的兩只電容器，試問哪一個所能帶的電荷量更多？ 答案：由可知 =200500=0.1C =300250=0.075C 所以，> 2．四個電容器的電容量分別為＝=2μF，＝=4μF，連接如題圖3—2所示。試分別求開關S打開和閉合時a、b兩點間的等效電容。 題圖3—2 答案： S打開，與串聯(lián)，與串聯(lián)，然后兩條支路再并聯(lián)。 因此，與串聯(lián)等效電容為==4/3μF，而與串聯(lián)等效電容等于，所以兩條支路并聯(lián)，總的等效電容為2，即8/3μF。 S閉合，與并聯(lián)，與并聯(lián)，然后兩條支路再串聯(lián)。 因此，與并聯(lián)等效電容=6μF，與并聯(lián)等效電容=6μF，兩條支路串聯(lián)，總的等效電容為/2=3μF。 3．某設備中需要一個600μF/100V的電容器，而現(xiàn)有若干個200μF/50V的電容器，根據(jù)應采用何種連接方法才能滿足需要？ 答案： （1）從電壓上看，需要現(xiàn)有“200μF/50V”兩只串聯(lián)，串聯(lián)后等效電容為100μF。 （2）從容量上看，需要6組并聯(lián)，所以共需要12個“200μF/50V” 電容器。 4．有兩中電容器，為10μF/450 V，為50μF/300 V。（1）試問各電容器所能儲存的最大電場能為多少？（2）現(xiàn)將它們串聯(lián)后接到600V直流電路中使用是否安全？ 答案： （1）由，可知 電容器能儲存的最大電場能為=≈1J 電容器能儲存的最大電場能為=≈2.25J （2）串聯(lián)后的總電容為 ==25/3μF 串聯(lián)后接到600V電路中，電容器、上的電壓分別為 ==500V ==100V 可以看出，分配的電壓遠超過其額定電壓，所以不能串聯(lián)后接到600V直流電路中。 習題四 一、判斷題 1．磁體有兩個磁極，一個是N極，一個是S極；若把磁體斷成兩段，則一段是N極，一段是S極。（ × ） 2．地球是一個大磁體，地磁的S極在地球的北極附近。（ √ ） 3．磁力線是有方向的閉合曲線，它始于N極，終于S極。（ × ） 4．通電螺線管類似于條形磁鐵，兩端相當于磁鐵的N極和S極，管外磁力線由N極指向S極。（ √ ） 5．如果通過某截面的磁通為零，則該截面的磁感應強度也為零。（ × ） 6．磁感應強度的大小與媒介的磁導率有關，越大，磁場越弱。（ √ ） 6．磁感應強度簡稱磁場越強。（ × ） 7．磁導率是一個用來表示媒介質導磁性能的物理量，不同的物質具有不同的磁導率。（ √ ） 8．兩條相距較近且相互平行的通電直導體，電流同向相互吸引，電流異向相互排斥。（ √ ） 9．兩條相距較近且相互平行的通電直導體，通過反向的電流時，電流在它們兩者之間形成的磁場旋轉方向相反。（ × ） 10．通電矩形線圈平面與磁力線垂直時，所受的電磁轉矩最大。（ × ） 11．通電矩形線圈平面與磁力線垂直時，線圈的任何一邊都不受力。（ × ） 12．要改變矩形線圈的轉向，必須同時改變磁場方向和線圈的電流方向。（ × ） 13．在磁場中運動的導體產(chǎn)生感應電動勢時，不一定就有感應電流。（ √ ） 14．楞次定律中“阻礙”的含意是指感應電流的磁場與線圈中原磁場方向相反。（ × ） 15．穿過線圈的磁通量越大，其感應電動勢就越大。（ × ） 16．穿過線圈的磁通量變化率越大，其感應電動勢就越大。（ √ ） 17．感應電流方向與感應電動勢方向是關聯(lián)方向。（ √ ） 18．感應電流總是與原電流方向相反。（ × ） 19．10A的直流電通過10mH的電感線圈時，儲存的磁場能為0.5J。（ √ ） 20．為減少渦流損耗，變壓器的鐵芯不用整塊金屬，而用許多薄的硅鋼片疊合而成。（ √ ） 21．兩個線圈的繞法相同，當相對位置發(fā)生變化時，同名端可能會發(fā)生改變。（ √ ） 22．互感反映一個線圈在另一個線圈中產(chǎn)生互感電動勢能力的大小。（ √ ） 23．變壓器是利用互感原理而設計的裝置。（ √ ） 24．變壓器一次繞組的電流由電源決定，二次繞組的電流由負載決定。（ × ） 二、選擇題 1．下列關于磁場的描述正確的是（ D ）。 A、小磁針在磁場中靜止時，磁針S所指的方向就是該點的磁場方向 B、小磁針在某一空間不轉動，說明小磁針所在的空間沒有磁場 C、磁場中各點磁場的方向都是一致的 D、磁體間的相互作用是通過磁場進行傳遞的 2．緩慢轉動指南針的羅盤時，羅盤內(nèi)的小磁針（ B ） A、將隨羅盤一起轉動 B、不隨羅盤一起轉動，幾乎仍在原來位置不動 C、將轉動得比羅盤快些 D、將轉動得比羅盤慢些 3．關于磁力線的描述，下列說法中正確的是（ A ）。 A、磁力線在磁場中客觀存在，只不過眼睛看不見罷了 B、磁力線是一系列曲線，不可能是直線 C、有磁力線的地方不一定有磁場 4. 如題圖4—1所示，甲、乙是兩個磁極，根據(jù)小磁針靜止時的狀態(tài)可以斷定（ B ） A、甲、乙都是N極 B、甲、乙都是S極 C、甲是N極，乙是S極 D、甲是S極，乙是N極 題圖4—1 5．如題圖4—2所示，小磁針黑色一端是N極，其中正確的是（ B ） 題圖4—2 6．磁力線上任一點的（ A ）方向，就是該點的磁場方向。 A、切線 B、直線 C、曲線 7．磁力線疏密反映磁場的強弱，磁力線越疏的地方表示磁場（ C ）。 A、越強 B、越均勻 C、越弱 8．如題圖4—3所示，在同一平面內(nèi)有兩條垂直的絕緣導線，它們通過的電流強度相同，磁感應強度可能為零的區(qū)域是（ D ）。 A、1、2 B、2、3 C、3、4 D、1、3 題圖4—3 9．如題圖4—4所示，小磁針的N極將（ A ）。 A、逆時針偏轉90o B、順時針偏轉90o C、逆時針偏轉180o D、順時針偏轉180o 題圖4—4 10．通電線圈插入鐵心后，它的磁場將（ B ）。 A. 減弱 B. 增強 C. 不變 11．在均勻磁場中，通過某一平面的磁通最大時，這個平面和磁力線（ C ）。 A、平行 B、斜交 C、垂直 12．在均勻磁場中，當電荷的運動方向與磁場方向（ B ）時，所受電磁力最大。 A、平行 B、垂直 C、成某一角度 13．通電直導體位于磁場中，當導體（ A ）時不受電磁力。 A、與磁場平行 B、與磁場垂直 C、與磁場成45° 14．長度為的直導體通過電流為，放在磁感應強度為的均勻磁場中，受到的電磁力為，則（ D ）。 A、一定與、都垂直，和也一定垂直。 B、一定與、都垂直，和的夾角為0°和以外的任意角。 C、一定與、都垂直，和的夾角為0°和以外的任意角。 D、一定與、都垂直，和的夾角為0°和以外的任意角。 15．如題圖4—5所示，兩個線圈套在同一玻璃棒上，各自都能自由滑動，開關S閉合時，這兩個線圈將會（ A ）。 A、向左右分開 B、向中間靠攏 C、都靜止不動 D、先向左右分開，后向中間靠攏 題圖4—5 16．如題圖4—6所示，磁場中通電直導體的受力情況為（ A ）。 A、垂直向上 B、垂直向下 C、水平向左 D、水平向右 題圖4—6 17．如題圖4—7所示，甲是銅片，乙是小磁鐵，當開關S閉合后（ D ）。 A、甲將受到向左的排斥力 B、甲將受到向右的吸引力 C、乙將受到向右的排斥力 D、乙將受到向左的吸引力 題圖4—7 18．長度為的直導體通過電流為，放在磁感應強度為的均勻磁場中，受到的電磁力為=，則（ B ）。 A、與、都垂直，和也垂直。 B、與、都垂直，但在垂直的平面上投影為。 C、與成夾角、但與垂直。 D、與成夾角、但與垂直。 19．下列說法中，正確的是（ D ）。 A、 一段通電導線在磁場中某處受到的電磁力大，表明該處的磁感應強度大 B、 通電導線在磁場中受力為零，磁感應強度一定為零。 C、 在磁感應強度為的均勻磁場中放入面積為的線框，通過線框的磁通為。 D、磁力線密處磁感應強度大。。 20．線圈中感應電動勢的大小正比于（ C ）。 A、磁感應強度的大小 B、磁通的變化量 C、磁通的變化率 21．如題圖4—8所示，當條形磁鐵從線圈中抽出時，線圈中感應電流的磁場方向與原磁場方向（ B ）。 A、相反 B、相同 C、無法確定 題圖4—8 22．如題圖4—9所示，當條形磁鐵快速插入線圈時，電阻兩端的電壓（ A ）。 A、 B、 C、 題圖4—9 23．如題圖4—10所示，當條形磁鐵快速從線圈左側插入、右側撥出時，電阻的電流方向（ C ）。 A、一直為由a→b B、一直為由b→a C、插入時為由a→b，撥出時為由b→a D、插入時為由b→a，撥出時為由a→b 題圖4—10 24．如題圖4—11所示，直導線中的電流為，線框abcd在平面內(nèi)向右移動，則線框感應電流的方向為（ B ）。 A、 a→b→c→d→a B、a→d→c→b→a C、不能確定 題圖4—11 25．關于線圈的自感系數(shù)，下面說法正確的是（ D ）。 A、線圈的自感系數(shù)越大，自感電動勢一定越大 B、線圈中電流等于零時，自感系數(shù)也等于零 C、線圈中電流變化越快，自感系數(shù)越大 D、線圈的自感系數(shù)由線圈本身的因素及有無鐵芯決定 26．如題圖4—12所示，L為一個自感系數(shù)大的線圈，開關閉合后小燈能正常發(fā)光。那么，閉合和斷開開關的瞬間，能觀察到的現(xiàn)象分別是（ A ）。 A、小燈逐漸變亮，小燈立即熄滅 B、小燈立即亮，小燈立即熄滅 C、小燈逐漸變亮，小燈比原來更亮一下再慢慢熄滅 D、小燈立即亮，小燈比原來更亮一下再慢慢熄滅 題圖4—12 27．如題圖4—13所示電路中，A1、A2是兩只相同的電流表，電感線圈L的直流電阻與電阻R阻值相等，下面判斷正確的是（ D ）。 A、開關S接通的瞬間，電流表A1的讀數(shù)大于A2的讀數(shù) B、開關S接通的瞬間，電流表A1的讀數(shù)等于A2的讀數(shù) C、開關S接通，電路穩(wěn)定后再斷開的瞬間，電流表A1的讀數(shù)大于A2的讀數(shù) D、開關S接通，電路穩(wěn)定后再斷開的瞬間，電流表A1數(shù)等于A2的讀數(shù) 題圖4—13 28．如題圖4—14所示，當開關S閉合時，線圈的電壓，則（ A ）。 A、1和4為同名端 B、 1和3為同名端 C、2和3為同名端 題圖4—14 29．變壓器一次、二次繞組，不能改變的是（ D ）。 A、電壓 B、電流 C、阻抗 D、頻率 30．變壓器一次、二次繞組匝比，二次繞組的負載阻抗=10Ω，等效到一次繞組的阻抗是（ B ）。 A、10Ω B、105Ω C、104Ω D、103Ω 三、簡答與分析題 1．如題圖4—15所示，試畫出各圖的磁力線。 a b c d 題圖4—15 2．磁通和磁感應強度有什么區(qū)別?它們之間又是什么關系? 3．螺線管所通電流方向如題圖4—16所示，試標出螺線管和小磁針的極性。 題圖4—16 答案：根據(jù)安培定則判定，螺線管磁場左邊為N極，右邊為S極，故此可以標出小磁針的極性。 4．如題圖4—17所示，根據(jù)小磁針指向和電流磁場的極性，判斷并標出線圈中電流的方向。 a） b） 題圖4—17 5．磁感應強度和磁場強度有什么區(qū)別？它們之間又有什么關系？ 6．在題圖4—18中，標出電流產(chǎn)生的磁場方向或電源的正負極性。 a） b） c） 題圖4—18 7．如題圖4—19所示，畫出圖中各通電導體的受力方向。 a） b） c） 題圖4—19 8．如題圖4—20所示，接通電源后，通電螺線管右邊的條形磁鐵向右偏，請在條形磁鐵下方相應位置分別標出條形磁鐵的N極、S極。 題圖4—20 9．有報紙曾報道過一則消息：上海的信鴿從內(nèi)蒙古放飛后，歷經(jīng)20余天，返回上海市自己的巢。信鴿這種驚人的遠距離辨認方向的本領，實在令人稱奇。人們對信鴿有高超的認路本領的原因，提出以下猜想： （1）信鴿對地形地貌有極強的記憶力；（2）信鴿能發(fā)射并接受某種超聲波；（3）信鴿能發(fā)射并接收某種次聲波；（4）信鴿體內(nèi)有某種磁性物質，它能借助于地磁場辨別方向。 你認為上述猜想中正確的是 4 。 試對其中一種猜想進行探究，你探究的方法是： 10．某蔬菜大棚使用一種溫度自動報警器，如題圖4—21所示，在水銀溫度計里封入一段金屬絲，當溫度達到金屬絲下端所指的溫度時，電鈴就響起來，發(fā)出報警信號。請說明它的工作原理。 題圖4—21 答案：這相當于一個電磁繼電器，當溫度升高到金屬絲下端所指溫度時，控制電路被接通，電磁鐵有磁性吸引銜鐵，電鈴電路觸點開關閉合，電鈴響報警。 11．如題圖4—22所示， 已分別標出了電流、磁感應強度和電磁力三個物理量中的兩個物理量，試標出第三個物理量的方向。 a） b） c） 題圖4—22 答案：根據(jù)左手定則判定，a）圖電流穿入紙面；b）圖磁場豎直向上； c）圖受力水平向左。 12．如題圖4—23所示， 已分別標出了電流、磁感應強度和運動速度三個物理量中的兩個物理量，試標出第三個物理量的方向。 a） b） c） 題圖4—23