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第二章简单直流电路课后习题解答(计算题)


1、电源的电动势为1.5V,内电阻为0.12Ω, 外电路的电阻为1.38Ω,求电路中的电流和 端电压? 解:由闭合电路欧姆定律有
E 1.5 I? ? ? 1A R ? r 1.38 ? 0.12

U端=E-Ir=1.5-1X0.12=1.38V

2、图2-2所示电路中,加接一个电流表,就可以 测出电源的电动势和内电阻。当变阻器的滑动片 在某一位置时,电流表和电压表的读数分别是 0.2A和1.98V;改变滑动片的位置后两表的读数 分别是0.4A和1.96V,求电源的电动势和内电阻。
? 解: 由闭合电路欧姆定律E=IR+Ir 的变形式 (E=U端+Ir),列方程有

? E ? 1.98 ? 0.2r ? ? E ? 1.96 ? 0.4r
解得

? E ? 2V ? Ω ?r ? 0.1

3、图2-34所示电路中,1KΩ电位器两端各串100Ω电 阻一只,求当改变电位器滑动触点时, U2的变化范围。
解:电路中的电流I为
I ? 12 ? 10 mA 100 ? 1000 ? 100

①触点位于最上端时,有最大值, U2=I(1000+100)=11V

②触点位于最下端时,有最小值, U2’=Ix100=1V

4、有一电流表,内阻为0.03Ω ,量程为3A。测量电阻R中的电 流时,本应与R串联,如果不注意,错把电流表与R并联了,如图 2-35所示,将会产生什么后果?假设R两端的电压为3V。 解:串联时电流I
U 3 I? ? ? 100 A r 0.03

∵I=100A>>3A ∴电流表串联时将烧毁

5、在2-36所示电路中,电源的电动势为8V,内电阻为1Ω ,外电路有三个电 阻,R1 =5.8Ω , R2 =2Ω ,R3 =3Ω 。求①通过各电阻的电流;②外电路中各个电阻上的电压降 和电源内部的 电压降;③外电路中各个电阻消耗的功率,电源内部消耗的功率和电源的总 功率? 解:①

I总 ?

E0 ? 1A R 0 ? R 1 ? R 2 //R 3

I1=IR0=I总=1A R3 3 I2 ? I总 ? X1 ? 0.6A R2 ? R3 2?3
I3 ? R2 2 I总 ? X1 ? 0.4A R2 ? R3 2?3

②UR0=IR0R0=1X1=1V UR1=I1R1=1X5.8=5.8V UR2=I2R2=0.6X2=1.2V UR3=I3R3=0.4X3=1.2V

③P1=I12R1=12X5.8=5.8W P2=I22R2=0.62X2=0.72W P3=I32R3=0.42X3=0.48W PR0=IR02R0=12X1=1W P总=I总2R总=I总2X(R0+R1+R2//R3)=8W

6、图2-37所示电路中,求出A、B两点间等效电阻。 解:①RAB=10//(10+10+10)=7.5Ω ②RAB=12+12=24Ω ③RAB=10+12//12=16Ω ④RAB=R//R+R//R=R ⑤RAB=4+10//15+5//20=14Ω

7、图2-38所示电路中,有两个量程的电压表,当使用a、b两端点时,量 程为10V,当使用a、c两端点时,量程为100V,已知表的内阻Rg为500Ω, 满偏电流Ig为1mA,求分压电阻R1和R2的值。

U1 R1 ? ? Rg ? 9.5KΩ Ig

U2 R2 ? ? Rg ? R1 ? 90 KΩ Ig

8、在图2-22所示电路中,R为15Ω,电桥平衡时,l1为 0.45m,l2为0.55m,求待测电阻Rx。 解:

l2 0.55 Rx ? R ? X 15 ? 18.3 Ω l1 0.45

9、在2-39所示电路中E1=20V,E2=10V,内阻不计,R1=20Ω, R2=40Ω,求①A、B两点的电 位;②在R1不变的条件下,要使Uab=0,R2应多大? 解:①设电流顺时针为正方向,则

? E1 ? E 2 I? ? ?0.5 A R1 ? R2
VA=--E1=--20V VB=IR1=--10V ②在R1不变情况下,要使UAB=0,则 ∵

? V A ? E 2 ? IR2 ? IR1 ? ?VB ? ? IR2 ? E 2 ? E1

VA=VB ∴E2+IR2+IR1=--IR2--E2--E1 R2=10Ω

10、图2-40所示电路中,E1=12V,E2=E3=6V,内阻不计,R1=R2=R3=3Ω, 求Uab、Uac、Ubc。 解:设电流顺时针方向为正方向,


E1 ? E 2 12 ? 6 I? ? ? 1A R1 ? R2 3?3
UAB=--E3+IR2=--6+1X3=--3V UAC=--E3+IR2--E1+IR1=--12V UBC=--E1+IR1=--9V


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