电工电子学练习题(答案)

资料《电工电子学》

练习题

班级 学号 姓名

南京工业大学

二零一四年

第1章 电路的基本概念

1. 1 图中，五个元件代表电源或负载。电压和电流的参考方向如图所示。通过测量得知：

I310A，U360V，U530V，I14A，I26A，U1140V，U290V， U480V，

试标出各电流的实际方向和各电压的实际极性，并指出哪些元件是电源，哪些元件是负载？

题1.1的电路

1.2 一电器的额定功率PN1W，额定电压UN100V。今要接到200V的直流电源上，问应选下列电阻中的哪一个与之串联，才能使该电器在额定电压下工作。

（1） 电阻值5K，额定功率2W； （2） 电阻值10K，额定功率0.5W； （3） 电阻值20K，额定功率0.25W； （4） 电阻值10K，额定功率2W。

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1.3 有一直流电源，其额定功率PN200W，额定电压UN50V，内阻R00.5，负载电阻R可以调节，其电路如图所示。试求

（1） 额定工作状态下的电流及负载电阻； （2） 开路状态下的电源端电压； （3） 电源短路状态下的电流。

1.4 在图示电路中，已知U110V，E14V，E22V，R14，R22 ， R35， 1、2两点间处于开路状态，试计算开路电压U2。

题1.4的电路

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1.5 求图示电路中开关S闭合和断开两种情况下a、b、c三点的电位。

题1.5的电路

1.6 求图示电路中A点的电位。

题1.6的电路

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第2章 电路分析方法

2.1 在图示电路中，R1=R2=R3=R4=30，R5=60，试求开关S断开和闭合时a和b之间的等效电阻。

R1

a R2 R3 R5 S R4 b

题2.1的电路图

2.2 用电源等效变换法求图示电路中6电阻中的电流I。

a I 6 b 3 8 + 12V - 4 6 4A 3 + 24V -

题2.2的电路图

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2.3 电路如图所示，已知US1=24V，US2=16V，IS=1A，R1=R2=8，R3=4。试用支路电流法求各支路电流。

R1 I1 R2 I2 I3 IS + + R3 US1 US2 - - 题2.3的电路图

2.4 电路如图所示，a、b两结点间含电流源支路，US=50 V，IS1=7 A，IS2=2 A，R1=2 ，R2=3 ，R3=6 ，试求结点电压Uab。

a

+ R1 I1 R2 I3 IS1 Uab + R3 US IS2 - - b 题2.4的电路图

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2.5 已知US =6 V， IS=0.3 A， R1=60，R2=40，R3=30 ，R4=20。用叠加原理计算图示电路中R2中的电流I2。

R1 + US R3  R2 I2 R4 IS 题2.5的电路图

2.6 电路如图所示。已知IS=2A，US=6V，R1=R2=3，R3=R4=6，用叠加原理求a、b两点之间电压Uab。

R2 a + R3 IS R1 + R4 Uab US - - b 题2.6的电路图

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2.7 在图示电路中，当US=24V时，Uab=8V。试用叠加原理求US=0时的Uab 。

+ US - R

IS1 a R

R IS2 R b 题2.7的电路图

2.8 用戴维南定理求图示电路中6电阻的电流I。

a I 6 b 3 8 + 12V - 4 6 4A 3 + 24V -

题2.8的电路图

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2.9 用戴维南定理求图示电路中电阻R2中的电流I2。

3 a 2 I 2A + 4 4V 2 - b 题2.9的电路图

2.10 电路如图所示。已知R1=3，R2=6，R3=4，R4=2，IS=1A，US=9V。用戴维南定理求流经电阻R3的电流I。

I R3 + US IS - R2 R4 R1 题2.10的电路图

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第3章 交流电路

 3.1 试写出表示 uA2202sin314tV， uB2202sin(314t120)V和

uC2202sin(314t120)V的相量，并画出相量图。

3.2时间t0时电压和电流的相量图如图所示，并已知U220V，I110A，I252A，试分别用三角函数式和复数式表示各正弦量。

题3.2 的相量图

 3.3已知正弦电流i122sin(100t60)A，i232sin(100t30)A，试用相量法求

ii1i2。

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3..4 在图示电路中，已知R100，L31.8mH，C318F。求电源的频率和电压分别为50Hz、100V和1000Hz、100V的两种情况下，开关S合向a、b、c位置时电流表的读数，并计算各元件中的有功功率和无功功率。

题3.4的电路

3.5 在图示电路中，已知i1Im1sin(t60)A，i2Im2sin(t120)A，

i3Im3sin(t30)A，uUmsin(t30)V。试判别各支路是什么元件？

题3.5的电路

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3.6 在串联交流电路中，下列三种情况下电路中的R和X各为多少？指出 电路 的性质和电压对电流的相位差。（1）Z(6j8)；（2）U50/30V，I2/30A；（3）U100/30V，

．．．I4/40A。

3.7 日光灯管与镇流器串联接到交流电压上，可看作为 R、L串联电路，如已知某灯管的等效电阻R1280，镇流器的电阻和电感分别为R220 和L1.65H, 电源电压U220V，试求电路中的电流和灯管两端与镇流器上的 电压。这两个电压加起来是否等于220V？电源频率为

．50HZ。

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3.8 图示电路中，安培计A1和A2的读数分别为I13A和I24A，试问（1）设Z1R，

Z2jXC时，安培计A的读数为多少？（2）设Z1R，问Z2为何种参数时才能使安培计A的读

数最大？此读数为多少？（3）设Z1jXL，问Z2为何种参数时，才能使安培计A的读数最小？此读数为多少？

题3.8的电路

3.9 图示电路中，U220V， S闭合时，UR80V，P320W；S断开时，P405W， 电路为电感性，求R、XL和XC。

题3.9的电路

资料

3.10 图示电路中，已知U220V，R110，XL103, R220，试求各个电流和平均功率。

题3.10的电路

3.11 在50HZ、一感性负载吸收的功率P20KW，功率因数cos10.6。380V的电路中，若要使功率因数提高到cos0.9，求在负载的端口上应并接多大的电容，并比较并联前后的各功率。

资料

3.12 有一台三相电阻炉，每相电阻为14，接于线电压为380V的对称三相电源上，试求联接成星形和三角形两种情况下负载的线电流和有功功率。

3.13 某三相负载，额定相电压为220V，每相负载的电阻为4，感抗为3，接于线电压为380V的对称三相电源上，试问该负载应采用什么联接方式？负载的有功功率、无功功率和视在功率是多少？

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第8章 分立元件放大电路

8.1判断图示电路中的二极管工作状态并计算Uab，设二极管是理想的。

（a） （b） 题8.1图

8.2 图示电路中，E5V，ui10sintV，二极管的正向压降可忽略不计，试分 别画出输出电压uo的波形。

（a） （b）

题8. 2图

资料

8.3 现有两个稳压管DZ1和DZ2，其稳定电压分别为4.5V和9.5V，正向压降都是0.5V， 求图示各电路中的输出电压Uo。

（a） （b） （c） （d） 题8.3图

8.4 分析图示电路中各硅晶体管的工作状态（放大、饱和、截止或损坏）。

（a） （b） （c） （d） 题8.4图

资料

8.5 测得某放大电路中的晶体管的三个电极A、B、C对地电位分别为UA9V，

UB6V， UC6.3V，试分析A、B、C中哪个是基极b、发射极e、集电极c，并说明此晶体

管是NPN管还是PNP管，是硅管还是锗管？

8.6 判断图示中各电路能否放大交流信号？为什么？

（a）

（b）

（b）

题8.6图

（d）

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8.7 电路如图所示，已知UCC12V，RC4K，RB300KΩ，RL4KΩ，

晶体管40。（1）求静态值IB、IC和UCE；（2）画出电路的微变等效电路；（3）求动态指标Au、

ri和ro。

题8.7图

8.8 电路如图所示，若UCC12V，晶体管的20，IC1mA，今要求空载时Au≥100，试计算RC、RB和UCE。

题8.8图

资料

8.9 某放大电路中晶体管的输出特性及交、直流负载线如图所示，（1）求电源电压

UCC、静态值IB、IC和UCE；（2）求RB、RC、RL和；（3）将负载电阻RL增大，对交、直流负

载线会产生什么影响？（4）若不断加大输入电压的幅值，该电路首先出现什么性质的失真？如何调节电路参数消除该失真？（5）不失真最大输入电压峰值为多少？

题8.9图

8.10 电路如题8.9图所示，输入正弦信号如下图所示，问输出波形分别为图8.09 （b）和（c）所示时，各产生了什么失真？怎样才能消除失真？

题8.10图

资料

8.11 图示电路中，RB120KΩ，RB210KΩ，RCRE2KΩ，RL4KΩ，

UCC12V，UBE0.7V，50。（1）求静态工作点；（2）求Au、ri和ro；（3）求不接电容CE时的Au，画出此时的微变等效电路；（4）若更换一个100的晶体管，求此时的静态工作点和Au。

题8.11图

8.12 电路如图所示，已知UCC12V，RB200KΩ，RE2KΩ，RL2KΩ，

晶体管60，UBE0.6V，信号源内阻RS100Ω。（1）求静态值；（2）画出微变等效电路；（3）求Au、ri和ro。

题8.12图

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第9章 集成运算放大器

9.1若在差动放大电路的一个输入端上加上信号ui1=4mV，而在另一个输入端加入信号ui2，当ui2

分别为下列各值时的差模信号uid和共模信号uic的数值。

（1）ui2=4mV； （2）ui2= -4mV； （3）ui2= -6mV； （4）ui2=6mV；

9.2 试判断图示各电路所引入反馈的类型。

R3 R4 R5 R1  ui uo - + + R 2 （a）

Rf R1  - + + ui+ RL uo R 2 - R （b）

 - + A2 + R3 R1 ui  - + A+ 1 Ru L o + R2 - R R R ui IL R uo R R (d)

题9.2的电路

(c) - A1 + +  资料

 - A2 + +

9.3 电路如图所示。写出输出电压uo的表达式。

R2  uo1 R1 -  uo ui1 + A1 + R3 - A2 u + i2 + R4 题9.3的电路

9.4 电路如图所示。求：

（1） 输出电压uo的表达式。

（2）当ui1=0.5V，ui1=0.3V时的输出电压值。

资料

60K

i1 50K  15K -  + A1 + 50K - uo A3 + +  - u A2 i+ 2 + 题9.4的电路

100K 20Ku 50K

9.5 求图示电路中的输出电压uo的表达式。

Rf R3 R1  R3  ui - - A1 + + A2 + + uo + R2 R4 -

题9.5的电路

9.6 利用运放组成的测量电压电路如图9.08所示。电压量程为0.5V、5V、50V，输出端电压表满量程为5V。试计算各档对应电阻R1~R3的阻值。

  被 0.5V R3 - 测 + + 电

压 RP 0~5V V

题9.6的电路

R1 Rf 1M 50V 5V R2 资料

9.7 利用运放组成的测量电流电路如图所示。电流量程为5mA、0.5mA、50A，输出端电压表满量程为5V。试计算各档对应电阻R1~R3的阻值。

R1 R2 R3 5mA 0.5mA 50A 被测电流 I  - + + RP 0~5V V 题9.7的电路

9.8 利用运放组成的测量电阻电路如图所示。输出端电压表满量程为5V。当电压表指示5V时，试计算被测电阻Rx的阻值。

被测电阻 Rx 1M  - + 10V + RP 0~5V

V

题9.8的电路

资料

第10章 直流电源

10.1 图中，已知RL80，直流电压表V的读数为110V，试求 （1） 直流电流表A的读数； （2） 整流电流的最大值；

（3） 交流电压表V1的读数。二极管的正向压降忽略不计。

题10.1的电路

10.2 一桥式整流滤波电路，已知电源频率f50HZ，负载电阻RL100，输出直流电压

Uo30V。试求

（1） 流过整流二极管的电流和承受的最大反向压降； （2） 选择滤波电容；

（3） 负载电阻断路时输出电压Uo； （4） 电容断路时输出电压Uo。

资料

10.3 整流滤波电路如图所示，二极管为理想元件，已知负载电阻RL55，负载两端直流电压Uo110V，试求变压器副边电压有效值U2，并在下表中选出合适型号的整流二极管。 型号 最大整流电流最高反向峰值 题10.3的电

路

平均值（mA） 电压（V） 2CZ12C 2CZ11A 2CZ11B 3000 1000 1000 200 100 200 10.4 整流滤波电路如图所示，二极管是理想元件，电容C500μF，负载电阻RL5KΩ，开关S1闭合、S2断开时，直流电压表V的读数为141.4V，求 （1） 开关S1闭合、S2断开时，直流电流表A的读数； （2） 开关S1断开、S2闭合时，直流电流表A的读数；

（3） 开关S1、S2均闭合时，直流电流表A的读数。（设电流表、电压表为理想的。

题10.4的电路

资料

第11章 数字电路基础

11.1 将下列各组数按从大到小的顺序排列起来。

（1）（B4）16 （178）10 （10110000）2 （0111 1010 1000）余3码 （2）（360）10 （101101001）2 （267）8 （0011 0101 1001）8421BCD

11.2 判断下列各题的对错。

（1）若A=B，则AB=A。 （2）若AB=AC，则B=C。 （3）若A+B=A+C，则B=C。 （4）若A+B=A，则B=0。 （5）若1＋B=AB，则A=B=1。 （6）若A+B=AB，则A=B 。 （7）若A+B=A+C，且AB=AC，则B=C。 资料

（ ） （ ） （ ） （ ） （ ）

（ ） ）

（

11.3 用代数化简法化简下列逻辑函数。

（1）FABCDABDBCDABCBDBC （2）FAABCACDCEDE （3）FBCDD(BC)(ACB)

11.4 用卡诺图化简法化简下列逻辑函数。 （1）FABABCBC （2）FADACCDAD （3）F(A,B,C,D)

m(0,2,3,4,8,10,11)

资料

第12章 逻辑门和组合逻辑电路

12.1 写出如图所示各个电路输出信号的逻辑表达式，并对应A、B的波形画出各个输出信号的波形。

A B & F1 A B ≥1 F5 A B =1 1 F6 A B

题12.1的电路和波形图

12.2 已知门电路的输入和对应的输出波形如图所示。试写出表达式，并将各函数化简后用与非门画出逻辑图。

A B C F1 F2 F3

题12.2的波形图

资料

12.3 分析如图所示两个逻辑电路的逻辑功能是否相同？(要求写出逻辑表达式，列出真值表)

AABC1&

（a） （b）

&&≥1AAF1BC1&&&&

&&F2 题12.3的电路

12.4 写出图示电路输出信号的逻辑表达式，说明电路的逻辑功能并画出改用与非门实现的逻辑电路。

A B ≥1 ≥1 ≥1 ≥1

F 习题12.4的电路

资料

12.5 火灾报警系统有三种探测器：烟感、温感和光感。为防止误报，规定只有两种或两种以上探测器发出报警才确认，并启动声光报警设备。试用与非门设计此报警器的控制电路。

12.6 某工厂有 A、B、C三个车间和一个自备电站，站内有两台发电机 G1和G2。G1的容量是G2

的两倍。若一个车间开工，只需G2运行就能满足要求；若两个车间开工，则只需G1运行即可；若三个车间同时开工，则G1和G2均需运行。试用用3线-8线译码器74LS138和适当的与非门设计一个控制G1和G2运行的的逻辑电路。

资料

第13章 触发器和时序逻辑电路

13.1 基本RS触发器输入信号如图所示，试画出Q端输出波形。触发器初始状态为0。

题13.1图

13.2 逻辑电路与输入信号如图所示，画出相关输出波形。触发器初始状态为0。

（a）逻辑电路 （b）时序波形图 题13.2图

13.3 逻辑电路与输入信号如图所示，画出相关输出波形。触发器初始状态为0。

（a）逻辑电路 （b）时序波形图

题13.3图

资料

13.4 逻辑电路与输入信号如图所示，画出相关输出波形。触发器初始状态为0。

（a）逻辑电路 （b）时序波形图

题13.4图

13.5 分析图示电路的逻辑功能。

题13.5图

资料

13.6 分析图示电路，画出状态图，指出各是几进制计数器。

（a）

（c）

题13.6图

资料

b）

（

练习题参考答案

1.1． 元件1、元件2为电源元件，元件3、元件4、元件5为负载元件 1.2． 选（4）电阻

1.3．（1）IN4A，R12.5 （2）UOCE52V （3）IS104A 1.4． U26V

1.5． 开关闭合时：Va8V，Vb0，Vc4V 开关断开时：Va9V，Vb3V，Vc3V 1.6． VA5V

2.1． 开关断开时：R20； 开关闭合时：R20 2.2． I1A 32.3． I12A，I21A，I32A 2.4． Uab30V 2.5． I20.2A 2.6． Uab4.5V 2.7． Uab14V

1A 32.9． I0.5A 2.10． I0.5A

2.8． I

3.1． UA220(cos0jsin0)220e..j0220/0V

UB220cos(120)jsin(120)220e UC220(cos120jsin120)220e3.2． u2202sintV

资料

.j120j120220/120V

220/120V

U220(cos0jsin0)220e i1102sin(t90)A

.j0220/0V

I110(cos90jsin90)10e i210sin(t45)A

.j9010/90A

I252cos(45)jsin(45)52e3.3． i4.842sin(100t41.9)A

.j4552/45A

3.4． f50HZ时：IR1A，PR100W IL10A，QL1000Var IC10A，QC1000Var f1000HZ时：IR1A，PR100W IL0.5A，QL50Var IC200A，QC20000Var 3.5． Z1为电感元件，Z2为电容元件，Z3为电阻元件 3.6． （1）R6，XL8，电感性阻抗 （2）R25，X0，电阻元件

（3）R8.55，XC23.49，电容性阻抗 3.7．UR1103V，ULR2190V，UR1ULR2U220V 3.8． （1）I5A

（2）Z2为电阻时电流表读数最大，I7A （3）Z2为电容时电流表读数最小，I1A 3.9． 开关闭合时：R20，XL51.25

开关断开时：R20，XL51.25，XC6.65 3.10．I111A，I211A，I19A，P3630W

资料

3.11． C372μF

并联电容前：P20KW，S33.33KVA，Q26.62KVar 并联电容后：P20KW，S22.22KVA，Q9.67KVar 3.12． 星形连接时：IYl15.7A，PY10.3KW 三角形连接时：Il47A，P30.9KW

3.13． 应采用星形连接，P23.2KW，Q17.4KVar，S29KVA

8. 1． （a）D导通，Uab12V （b）D1导通、D2截止，Uab0 8.2．

8.3． （a）U014V （b）U010V （c）U04V （d）U05V

8.4． （a）饱和 （b）截止 （c）损坏 （d）放大 8.5． A为集电极，B为发射极，C为基极，PNP锗管 8.6． （a）不能放大，直流偏置不合适 （b）不能放大，直流偏置不合适 （c）不能放大，输出端交流短路 （d）不能放大，直流偏置不合适

8.7． （1）IB40μA，IC1.6mA，UCE5.6V （3）Au92.4，ri0.866KΩ，r04KΩ 8.8． RB240KΩ，RC3.73KΩ，UCE8.27V

8.9． （1）UCC10V，IB40μA，IC2mA，UCE5V （2）RB250KΩ，RC2.5KΩ，RL3.75KΩ，50 （3）直流负载线不变，交流负载线变平坦 （4）首先出现截止失真，调节RB使RB减小

资料

8.10． （b）截止失真，减小RB （c）饱和失真，增大RB

8.11． （1）IB32.4μA，IC1.62mA，UCE5.52V （2）Au65.4，ri0.885KΩ，r02KΩ （3）Au0.65

（4）IB16.3μA，IC1.63mA，UCE5.48V，Au73.7 8.12． （1）IB35μA，IC2.14mA，UCE7.72V （3）Au0.98，ri47.1KΩ，r017.3

9.1． （1）uid0，uic4mV （2）uid8mV，uic0 （3）uid10mV，uic1mV （4）uid2mV，uic5mV 9.2． （a）并联电压负反馈 （b）串联电流负反馈 （c）并联电流负反馈 （d）串联电压正反馈 9.3． u0R2RR4ui1(12)ui2 R1R1R3R49.4． （1）u06ui11.5ui2 （2）u03.45V 9.5． u02RfR1ui

9.6． R110MΩ，R21MΩ，R3100KΩ 9.7． R11KΩ，R29KΩ，R390KΩ 9.8．Rx500KΩ

资料

10.1．（1）I01.38A （2）Im4.32A （3）U244.4V

10.2．（1）ID0.15A，UDRM35.4V （2）C300~500μF （3）U035.4V （4）U022.5V

10.3．U292V，ID1A，UDRM130V，选2CZ12C 10.4． （1）I00 （2）I018mA （3）I024mA

11.1．（1）（011110101000）余3码〉（B4）16〉（178）10〉（10110000）2 （2）（101101001）2〉（360）10〉（001101011001）8421BCD〉（267）8 11.2．（1）√， （2）×， （3）×， （4）×， （5）√， （6）√，11.3．（1）FBCBD （2）FACDE （3）FBDAC 11.4． （1）FCAB （2）FACD

（3）FBDBCACD

12.1．

资料

7）√ （

12.2．F1ACBCACBC

F2ACABBCACABBC

F3ABACBCABACBC 图略 12.3．F1AB，F2AB，两个电路逻辑功能相同 12.4．FABABABAB ， 同或功能 图略

12.5．FABCABCABCABCABACBCABACBC 图略 12.6．G1ABCABCABCABCY3Y5Y6Y7

G2ABCABCABCABCY1Y2Y4Y7 图略

13.1．

13.2．

13.3．

资料

13.4．

nnn13.5．J0K0AQ1， J1K11， FQ1Q0

n1nAQ1nQ0， Q1n1Q1n

Q0

状态可逆的四进制计数器

13.6． （a）五进制计数器 图略 （b）十一进制计数器 （c）九进制计数器

资料