电工电子习题及.docx

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RC电路过渡过程公式中, uc(0)、uc(∞)和τ的含义分别是什么?。。。。.若已知某元件上U=-3V、I=2A,且U,I取非关联参考方向,则其吸收的功率P= ,该元件是吸收还是产生功率 ?,电感L及电容C上的伏安关系式为iRiu;精品文档精品文档袀膅袇袆艿螂芀羀节薆膈芄袁薁肃羀膂羇肅肆腿薄蚂聿膂莈莆蒄蚁莃芁腿肃蝿薇膆罿膂袀艿羃袆螈蚄芇膅螃薃袃薁螅蚀蝿芈莃蚃螃羂羇肇2精品文档=;L=;L=ic=;u=.。在直流电路中,电容相当于,电感相当于。,流过Us的电流由所决定。,其上两端的电压降由所决定。,其作用是相互等效的。=51Ω、R=100Ω和R=75Ω相并联,其等效电阻值R是否一定小于12351Ω?51Ω、R=100Ω,则电流I1比电流I2值。。在求U时,应将Ri。:i=iˊ十i〞.所设I,iˊ,i〞的参考方向应当相。uc(t)的表达式为人uc(t)=,.*(1-1) 。a)当U=15V,I=3A时;b)当U=7V,I=-13A时;C)当U=一3V,I=5A时;d)当U=一6V,I=一4A时。 1的电流I的参考方向反设,再重新计算功率。 (a)、(b)、(c)、(d)电路元件上吸收的功率。4.*(1-2) i1,i2,i3及电阻5Ω上吸收的功率。,求U,U及电阻5Ω上吸收的功率。126.*(1-3) ,.*(1-4),选d点为参考点,求电位Ub,Uc和电压Ucb。,改选C点为参考点,求Ub,Uc,Ud及Ucb。9.*(1-5),求7Ω电阻上消耗的功率。10.*(1-6),求各支路电流,并用功率平衡验证计算答案的正确性。11.*(1-5)用戴维南定理重新计算第9题。12.*(1-7)用叠加定理,。 :凡注有*号的****题为必做题 .补充题在电路中为什么要引入电压、电流的参考方向?参考方向与实际方向间有何区别和联系?何谓关联参考方向?求图1一题4图中所示各元件吸收或发出的功率。.图1一题5图中A、B、C、为三个元件(电源或负载)。电压、电流参考方向已设定如图所示。已知 I1=3A,I 2=-3A,I 3=-3A,U1=120V,U 2=10V,U 3=-110V(1)试标出各元件电流、电压的实际方向及极性 ;计算各元件的功率、并从计算结果指出哪个是电源,哪个是负载。。图2一题1(a)的示范解答:解:与恒压源Us并联的5Ω电阻不影响Us值。5Ω电阻作开路处理后对外电路等效,由(a)图得(a’)图。再根沿电源等效变换的原理“”.可将(a’)图以等效电流源等效,如图(a”)所示。注意恒压源与恒流源的方向应对外电路等效。2. 图2一题2图所示,已知电路中 Us=2V,Is=2A,R=2 ,以及两个电源的功率,说明它们是产生还是消耗电功率。(a)和(b)中阻RL两端U及RL中的流I,并分析路的功率平衡关系。.用叠加原理求2一6路的各支路流。 2一7所示各路化等效源。 2一9所示路中的 I。=12V,短路流Is=,算当外接阻R36Ω的端及流。L=答案思考:不会,、相同,,,=iR(关),u=一iR(非关),p=ui(关),p=一ui(非关),,,,8..由Is和外路共同决定,,而受控源的是随控制支路的控制量化而化,,、流出和KVL中u的参考极性与回路行方向相同、相反及i、u自身的正号,,两个二端网的端口伏安关系相同,,等效阻R=R1+R2?+Rn;阻并,等效阻R=R1//R2//...Rn两个阻并R=R1//R2=R1R2/(R1+R2),分ui=u(R1+?Ri+Rn);分流is*Ri/ik=Is*Gk/(G+Gk?+Gn),若两个阻并:1=is*G1/(G1+G2)=is*R2/(R11+R2),i2(略),,独立流源开路,,戴南定理适用于求某一支路量,,uc(0)c(∞),;;、方向);;、吸收;、1/L∫u(τ)dτ、Ldi/dt、Cdu/dt、1/C∫i(τ)dτ;7电压、电流、开路、短路;、Us和外电路;、Is和外电路;;;;;;(t)=uc(∞)+[c(0)-uc(∞)]e-1/τu练****题:1.(1-1)提示:功率的计算,关联参考方向,p=ui:(a)45W,(b)-91W,(c)-15W,(d)24W。:功率的计算,非关联参考方向,p=-ui:(a)-45W,(b)91W,(c)15W,(d)-24W.。:功率的计算,(a)关联,p=3X(-2)=-6W,(b)非关联,6W,(c)关联,6W,(d)非关联,6W。4.(1-2)提示:关于节点电流的计算,KCL:节点bi2节点ai1节=3+1=4,=-4-(-2)=-2,点ci3=3+(-2)=1,(选节点o也可),p=(-2)2X5=20W。221=5-(-1)=6V,p=6/5=。:关于回路电压的计算,KVL:U=-1V,U6.(1-3)提示:关于电阻并联分流的计算,分流公式:I=10X(1/5)/(1/5+1/10+1/10)=5A,伏安关系:U=5X5=25kV;本题也可用KCL求得:U/10+U/10+U/5=10,U=2500V,I=2500/5000=.(1-4) 提示:关于电阻串联分压的计算及电位的概念,分压公式:Ub=Ubd=40X(50+70)/(20//20+50+70)=480/13V,Uc=Ucd=40X70/(20//20+50+70)=280/13V,Ucb=Uc-Ub=280/13-480/13=-200/13V 。提示:同上,本题也可以用伏安关系(VAR)求解。求总电阻R=20//20+50+70=130k Ω,求电流I=40/130=4/13mA,伏安关系:Ub=Ubc=50X(4/13)=200/13V,Uc=0V,Ud=Udc=-70X(4/13)=-280/13V,Ucb=0-200/13=-200/13V 。9.(1-5) 提示:本题可用等效变换、戴维南定理 (见****题11)或迭加定理求解 :等效变换:60V、6Ω串联→60/6=10A、6Ω并联→10A、6Ω与6Ω并联→10A、3Ω→3X10=30V、3Ω串联;4A、-2A、10Ω并联→2A、10Ω并联→2X10=20V、10Ω串联→等效变换成单回路电路,KVl(顺时针):-30+3I+7I+10I+20=0,I=,P= 2X7=。10.(1-6) 提示:本题可用伏安关系和基尔霍夫定律求解;如求单个支路的电量,也可以用戴维南定理(见****题11)或迭加定理(见****题12):I=-4/2=-2A,I=6/3=2A,I3=[4-(-6)]/5=2A,24KCL:I1=2-(-2)=4A,I=2+2=4A,5功率平衡:电源P=-4X4-4X6=40W(产生),电阻P=(-2)2X2+22X5+22X3=40W(吸收),P电阻=P电源,功率平衡,计算答案正确。11.(1-5)戴维南定理:(1)断开7Ω待求支路,求UOC=Ubo-Uco=60X6/(6+6)-(4-2)X10=10V,R0=6//6+10=13Ω,用戴维南等效电路接入待求支路,解单回路电路:I=10/(13+7)=,P= X7=。迭加定理:(1)4V电压源单独作用,I′=4/5=,(2)6V电压源单独作用,I"=6/5=,(3) 迭加,I 3=I′+I"=+=2A 。补充题 :第二章****题、?????:截止区?放大区?还是饱和区??? NMOS场效应管的工作状态:截止区?恒流区?还是可变电阻区? gm是如何定义的? rDS是如何定义的?在可变电阻区和恒流区 rDS值是否相同?填空题,N型半导体中的多数载流子是_____。。、三极管有硅管和___管。,导通后其管压降约为___;锗管的UON约为___,导通后其管压降约为___。5 .理想二极管导通时,其管压降 UD=___、其等效电阻 rD=___。.三极管是一种电__控制器件。,截止区:uBE<__,iB=__,iC=__;在放大区:u=__,UC__UBβ=__;在饱和区:u=,u=UCES其值约为___,iBSBEBECEB>___,Uc__U。。I=__。、是高值电阻,,易于找出__电压的数值;在漏极特性曲线中,在夹断区:u<__,i=__;在恒流区:u≥__且u值比较__,电流iD受GSDGSDS__控制,基本上与__值天关,rDS值很__;在可变电阻区,u>__且u值比较_GSDS_,导通电阻 rDS(ON)的值约为__Ω。跨导gm的定义为____________。.场效应管的开关速度主要受管子的__电容影响,其数值通常在皮法拉级。.*(2-1) (a)、(b)、(c)电路中,设二极管为理想二极管 ,输入电压uI=5sin(2πX1000t)V,波形如图(d)所示。试分别画出各电路 uO波形。.*(2-2)(a)所示,(b)所示。试在(b)图上标出截止区、饱和区及放大区。.*(2-3)在上题中,在CEBβ值。U=、I=30μA工作点处,估算管子的电流放大系数4.*(2-4)若已知一个三极管的集电极最大允许功耗650mW,问:CEC(l)当U=15V时,其最大允许集电极电流I=?(2)当UCE=,其最大允许集电极电流IC=?5.*(2-5)在****题2中,若已知管子的导通电压ONBECESU=,管子导通后U=,U=,β使用****题3计算的结果。若输入电压出为幅值为5V,频率为1kHz的脉冲电压源,试分析:IILIIH(l)电路在u时的工作状态(截止,饱和,放大?)=U=OV和u=U=5Vb值不变,求电路工作在临界饱和区时c最小值。(2)若固定RR(3)着固定Rc值不变,求电路工作在临界饱和区时Rb最大值。6.*(2-6),若已知bR=4OkΩ,Rc=2kΩ,Uc=12V,β=70。问uI的高电平UIH为何值,才能使管子达到饱和状态。,问:=?(2) 在恒流区,估算当 ,管子的跨导值 gm。对于uGS=6V,uDS大约为何值时,管子由可变电阻区进入到恒流区?(4)在可变电阻区,取u=6V,两个工作点上u,iD数值分别为(,113μA)、GSDS(,250μA),试估计导通电阻rDS(ON)值。答案思考题加正向偏压,有利于扩散,形成较大的正向电流,导通;加反向偏压,有利于漂移,形成微弱的反向电流,截止。视为理想开关,即正向导通时内阻rD=0和正向电压峰UD=0,反向截止时IR=0(开路)。 ,即tre。使稳压管不会因过流而损坏。 (IC)大大超过复合 (IB)而实现的。当ui<UON,截止区,iB≈0,iC≈0;当ui≥UON,且UB<UC,或iB<IBS,放大区,iC=βiB;当ui>UON,且UB>UC,或iB>IBS,饱和区,uCE=UCES。(开启)=td(延迟)+tτ(上升),toff(关闭)=ts(存储)+tf(下降)。:当增强型MOS管栅源电压U增加到一定数值(N沟道为正值,P沟道为负值)GS并受u即开启电压V时,在栅极下面的衬底表面才开始形成导电沟道,产生漏极电流ID,GS控制。当NMOS管的uGS<UTN,工作在夹断区,ID=0,D、S极间相当于“开路”;当NMOS管的uGS>UTN且uDS值较小,工作在可变电阻区,此时D、S极间的等效电阻rDS较小,且随uGS增大而变小;uug当NMOS管的uGS>UTN且,工作在恒流区,ID=DS值较大GS*m。=I/U|。rDGSUDS=常数,=UDS/ID|UDS值很大,在可变电阻区DS值较DSGS=常数小。;;;,-,,-;,0;;,0,0;>,i/i,,ICS/β,<;,0;,U,0,U,大,u,压;-,大,UTN,小,数百,I/U|;。DS=常数练****题*(2-1):依据二极管单向导电性及理想二极管的的特点 (导通时rD=0,截止时开路)(a)、(c) (b)*(2-2)2. 提示:根据三极管三个工作的条件和特点画出 .*(2-3)3. 提示:此题由输出特性曲线可以直接求得β =IC/ IB≈IC/ IB,但与公式法求解 (因为Uce=>Ube,所以该管工作在放大区 )β≈IC/IB=(Ucc-Uce)/Rc ÷IB=(12-)/2 ÷= 相差甚远,该命题欠妥。解:从图 中可以看出,在 UCE=、IB=30μA 工作点处,根据β=IC/ IB=6-0)/(-0)=100( 假设IB变化范围为 0-60μA)。*(2-4)4. 提示:理解集电极最大允许功耗 Pcm的含义及公式 Pc=Ic*UCE解:∵Pc=Ic*UCE,乓台∴当UCE=15V时,其最大允许集电极电流IC=650/15=;当UCE=,其最大允许集电极电流IC=650/=。*(2-5)5. 提示:根据三极管三个工作区的条件和特点求解解:(第(2)、(3)小题可根据各人基础不同 ,作选做题)(1)在uI=UIL=0V时,因为 uI<UON,所以三极管工作在截止状态;在 uI=UIH=5V 时,因 为 uI>UON,且 IB=(5-)/40= ,而ICS=(12-)/2= ,ICS/β==,∵IB>ICS/β,所以三极管工作在饱和状态;(2) 固定 Rb 值 不 变 ,所 以 IB=, ICS=*100= , 则Rc=(12-)/= Ω;(3) 固定Rc值不变,所以 ICS=,IBS/β=,则Rb=(5-)/= kΩ。*(2-6)6. 提示:同上,根据三极管三个工作区的条件和特点求解解: