第1章 习题解答(部分) 1.5.3 有一直流电源,其额定功率PN =200 W,额定电压UN =50 V ,内阻只RN=0.5?,负载电阻R0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, 分析 电源的额定值有额定功率PN。额定电压UN和额定电流IN。三者间的关系为 PN =UNIN。额定电压UN是指输出额定电流IN时的端电压,所以额定功率PN 也就是电源额定工作状态下负载所吸收的功率。 解 (1)额定电流            负载电阻       ? (2)开路状态下端电压U0 等于 电源电动势E 。       U0=E=UN+INR0=50+4×0.5=52 V 1.5.6 一只100V,8W的指示灯,现在要接在380V的电源上,问要串多大阻值的电阻?该电阻应选用多大瓦数的? 分析 此题是灯泡和电阻器额定值的应用。白炽灯电阻值随工作时电压和电流大小而变,但可计算出额定电压下的电阻值。电阻器的额定值包括电阻值和允许消耗功率。 解  据题给的指示灯额定值可求得额定状态下指示灯电流IN及电阻只RN          串入电阻R降低指示灯电压,使其在380V电源上仍保持额定电压UN=110V工作,故有          该电阻工作电流为IN=0.073 A,故额定功率为          可选额定值为3.7k ?,20 W 的电阻。 1.5.7在图1.03的两个电路中,要在12V的直流电源上使6V,50 mA 的电珠正常发光,应该采用哪 一个联接电路?     解 要使电珠正常发光,必须保证电珠 获得6V,50mA电压与电流。此时电珠 的电阻值为?。   在图1.03(a)中,电珠和120?电阻 将12V电源电压平分,电珠能获得所需 的6V电压和50mA电流,发光正常。 在图1.03(b)中,电珠与120?电阻并联后再串联120?电阻。并联的120?电阻产生分流作用,使总电流大于50mA,串联的120?电阻压降大于6V,电珠电压将低于6V,电流将小于50mA,不能正常发光。用中学物理中学过的电阻串并联知识,或教材第二章中2.1节的方法可计算如下:     结论 应采用图1.03(a)联接电路。 1.5.9 图1.05的电路可用来测量电源的电动势E和内阻R0。图中,R1=2.6 ?, R2=5.5?。当将开关S1闭合时,电流表读数为2A,断开S1,,闭合S2后,读数为1A。试求E和R0。 解 据题意有两个未知量,可列出两个电压 方程式求解之。 当开关S1闭合时有 E-I1R0= I1R1 ① 当开关S1断开, S2闭合时有 E-I2R0= I2R2 ② 代入数据联立求解。  E-2×R0=2×2.6=5.2 E-1×R0=1×5.5=5.5 可得 E=5.8 V,R0=0.3 ? 1.6.2 在图1011所示的电路中,U1=10V,E1=4V,E2=4V,R1=4 ?,R2=2 ?,R3=5?,1,2两点处于开路状态,试计算开路电压U2。 解 根据基尔霍夫电压定律,电路左边回路 电流为  对电路右边回路有 IR1+E1=E2+U1 所以U2=IR1+E1-E2=1×4+4-2=6V 1.7.4 在图1.15中,求A点电位VA。 解 将图1.15改成图解1.13所示电路。 根据基尔霍夫电流定律有 I1-I2-I3=0 根据基尔霍夫电压定律,对左边回路有 E1-I1 R1=VA 得  对右边回路有 E2+VA =I2 R2 得  又 VA =I3R3 ,I3=VA/ R3 将各电流代入,并加以整理得  此题由于所求量为A点电位,VA,作未知量,而各支路电流只作为中间变量,无须求出其值。 1.7.5 在图1.16中,如果15 ?电阻上的电压降为30V,其极性如图所示,试求电阻R及B点的电位VB。 解 将图1重画如图解2所示,标出各支路电流及各结点名称。 根据欧姆定律有  根据基尔霍夫电流定律有 对A点:I2=5+I1,则I2=5+2=7A, 对B点:I2=I3+2+3,则I3=+2A。 根据基尔霍夫电压定律得B点电位为 VB=100-30-5×I2=100-30-35=35V 由此得