[电路与电子技术]课后习题参考答案

《电路与电子技术》课后习题参考答案

填空

1．电压 2．都（发生）变化 3．iA=53sin(314t+30°)A 4．220V 5．增大 6．单向导电性 单选题

11.C 12.A 13.D 14.B 15.B 16.C 17.D 18.D 19.C 20.D

21. 变压器绕组在流过电流的时候，由于其自身存在电阻的原因，将消耗一部分电能，并转换成热量。因为大部分变压器绕组都采用铜线绕制而成，所以将绕组的损耗成为变压器铜损,也叫空载损耗。铁损包括磁性材料的磁滞损耗和涡流损耗以及剩余损耗. 当变压器的初级绕组通电后，线圈所产生的磁通在铁心流动，因为铁心本身也是导体（由硅钢片制成），在垂直于磁力线的平面上就会感应电势，这个电势在铁心的断面上形成闭合回路并产生电流，好象一个旋涡所以称为“涡流”。这个“涡流”使变压器的损耗增加，并且使变压器的铁心发热变压器的温升增加。由“涡流”所产生的损耗我们称为“铁损”。

22. 集成运算放大器(简称运放)实际上是一个具有高增益、低漂移，带有深

度负反馈并直接耦合的直流放大器，因为它最初主要用作模拟计算机的运算放大器，故称为集成运算放大器。 其性能优良，广泛地应用于运算、测量、控制以及信号的产生、处理和变换等领域。 运算放大器本身不具备计算功能，只有在外部网络配合下才能实现各种运算。

23. 反馈又称回馈，指将系统的输出返回到输入端并以某种方式改变输入，

进而影响系统功能的过程。反馈可分为负反馈和正反馈。负反馈使输出起到与输入相反的作用，使系统输出与系统目标的误差减小，系统趋于稳定；

24.射极输出器的输入阻抗高，输出阻抗低，常用来当做多级放大器输入级和

低电压、高电流的输出级，或者叫做隔离级。 由于射极输出器的电压动态范围较小，且电压放大倍数略小于1，这是其固有的缺点，但因其有较高的输入阻抗，可有效减轻信号源的负担。 在大电流输出电路中，比如功率放大器中，由于它的高的电流放大倍数，所以其功率放大倍数还是较高的，通常被直接用来推动负载。在常见的功放(如BTL，OCL，OTL)输出级，都是射极(源极)输出器承担的。

25. 在交流电路中，电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数，用

符号cosΦ表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即cosΦ=P/S 功率因数的大小与电路的负荷性质有关， 如白炽灯泡、电阻炉等电阻负荷的功率因数为1，一般具有电感或电容性负载的电路功率因数都小于1。功率因数是电力系统的一个重要的技术数据。功率因数是衡量电气设备效率高低的一个系数。功率因数低，说明电路用于交变磁场转换的无功功率大， 从而降低了设备的利用率，增加了线路供电损失。所以，供电部门对用电单位的功率因数有一定的标准要求。

26. 射极输出器的输入阻抗高，输出阻抗低，常用来当做多级放大器输入级

和低电压、高电流的输出级，或者叫做隔离级。 由于射极输出器的电压动态范围较小，且电压放大倍数略小于1，这是其固有的缺点，但因其有较高的输入阻抗，可有效减轻信号源的负担。 在大电流输出电路中，比

如功率放大器中，由于它的高的电流放大倍数，所以其功率放大倍数还是较高的，通常被直接用来推动负载。在常见的功放(如BTL，OCL，OTL)输出级，都是射极(源极)输出器承担的。

27.二极管具有单向导电性，常用于整流电路、稳压电路和限流电路。 28. 在各种用电设备中电感性负载居多，因此功率因素较低，感性负载功率

因素较低主要是与电源之间的无功功率交换较多；可以在感性负载并联电容器的方法提高功率因素。

29. 正弦交流电三要素是指交流电的最大值（有效值）、频率（周期）、相位(初

相位相位)。最大值表示交流电变化的大小，频率表示交流电变化的快慢，初相位表示交流电变化的起点。 30.【解】 I2=0 I3=5A

I1=20/(12+8)=1A Uab=8I1+2I2+2-3I3 =-5 V 31．【解】

（1）流过日光灯的电流有效值I：

XL=2πfL=2×3.14×50×1.9=596.6Ω

︱Z︱=rR)2XL2(120530)2596.62882.3Ω ∴ I=U∕︱Z︱

=220∕882.3=0.25A

（2）日光灯电路的功率因数cosφ：

cosφ1=(r+R)∕︱Z︱=(120+530)∕882.3=0.73 （3）日光灯电路的功率（P、Q、S）：

P=UI cosφ1=220×0.25×0.73=40.15 W Q=UIsinφ=220×0.25×0.68=37.4 VAR S=UI=220×0.25=55 VA

（4）将功率因数提高到0.95，日光灯两端并联电容器的容量： cosφ1=0.73 ─→ tgφ1=0.936 cosφ2=0.95 ─→ tgφ2=0.328

P40.15C(tgtg)10=(0.9360.328)101.61 μF

6

6

U

212

314220

2

32．【解】

（1）画出该射极输出器的直流通路、交流通路以及微变等效电路：

（a）将射极输出器电路的电容C1、C2支路断去，即为直流通道，如图

3

图3 题33

解图

（a）所示。

（b）将射极输出器电路的电容C1、C2及电源UCC短接，即为交流通道，

如图3（b）所示。

（c）用三极管等效电路置换交流通道中三极管即为微变等效电路，如图

3（c）所示。

（2）计射极输出器算静态值IC、IB、UCE ： 由图3（a）可得：UCC=IBRB+UBE+IERE 所以：

UCCUBE200.7 I0.36mA

B

RB(1)RE

39(150)0.3

IC=βIB=50×0.36=18 mA UCE≈(UCC-REIC)=20-0.3×18=14.6 V



（3）估算输入电阻ri 、ro ，并计算电压放大倍数Au ：

首先计算三极管微变等效电阻（即小信号下三极管输入电阻）rbe：

(1)26mA5126

rbe300

IC

300

18

3700.37k

估算输入电阻ri：由图3（c）向右看入，可知：ri= ri′∥RB

ri′=rbe+(1+β) Re′=0.37+51×0.24=12.6kΩ 式中Re′=RE∥RL=0.3∥1.2=0.24 kΩ

∴ ri=ri′∥RB=12.6∥39≈9.5 kΩ

估算输入电阻ro：由图3（c）向左看入，可知：

rbeRs'

ro=

1

0.30.98

∥RE =51∥0.3≈27∥300 = 22 Ω

Au



UoUi



(1)Re'510.24

0.971rbe(1)Re0.37510.24

式中Rs′ =Re∥RB =1390.98

139

33. 用三要素解：

《电路与电子技术》课后习题参考答案

填空

1．电压 2．都（发生）变化 3．iA=53sin(314t+30°)A 4．220V 5．增大 6．单向导电性 单选题

11.C 12.A 13.D 14.B 15.B 16.C 17.D 18.D 19.C 20.D

21. 变压器绕组在流过电流的时候，由于其自身存在电阻的原因，将消耗一部分电能，并转换成热量。因为大部分变压器绕组都采用铜线绕制而成，所以将绕组的损耗成为变压器铜损,也叫空载损耗。铁损包括磁性材料的磁滞损耗和涡流损耗以及剩余损耗. 当变压器的初级绕组通电后，线圈所产生的磁通在铁心流动，因为铁心本身也是导体（由硅钢片制成），在垂直于磁力线的平面上就会感应电势，这个电势在铁心的断面上形成闭合回路并产生电流，好象一个旋涡所以称为“涡流”。这个“涡流”使变压器的损耗增加，并且使变压器的铁心发热变压器的温升增加。由“涡流”所产生的损耗我们称为“铁损”。

22. 集成运算放大器(简称运放)实际上是一个具有高增益、低漂移，带有深

度负反馈并直接耦合的直流放大器，因为它最初主要用作模拟计算机的运算放大器，故称为集成运算放大器。 其性能优良，广泛地应用于运算、测量、控制以及信号的产生、处理和变换等领域。 运算放大器本身不具备计算功能，只有在外部网络配合下才能实现各种运算。

23. 反馈又称回馈，指将系统的输出返回到输入端并以某种方式改变输入，

进而影响系统功能的过程。反馈可分为负反馈和正反馈。负反馈使输出起到与输入相反的作用，使系统输出与系统目标的误差减小，系统趋于稳定；

24.射极输出器的输入阻抗高，输出阻抗低，常用来当做多级放大器输入级和

低电压、高电流的输出级，或者叫做隔离级。 由于射极输出器的电压动态范围较小，且电压放大倍数略小于1，这是其固有的缺点，但因其有较高的输入阻抗，可有效减轻信号源的负担。 在大电流输出电路中，比如功率放大器中，由于它的高的电流放大倍数，所以其功率放大倍数还是较高的，通常被直接用来推动负载。在常见的功放(如BTL，OCL，OTL)输出级，都是射极(源极)输出器承担的。

25. 在交流电路中，电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数，用

符号cosΦ表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即cosΦ=P/S 功率因数的大小与电路的负荷性质有关， 如白炽灯泡、电阻炉等电阻负荷的功率因数为1，一般具有电感或电容性负载的电路功率因数都小于1。功率因数是电力系统的一个重要的技术数据。功率因数是衡量电气设备效率高低的一个系数。功率因数低，说明电路用于交变磁场转换的无功功率大， 从而降低了设备的利用率，增加了线路供电损失。所以，供电部门对用电单位的功率因数有一定的标准要求。

26. 射极输出器的输入阻抗高，输出阻抗低，常用来当做多级放大器输入级

和低电压、高电流的输出级，或者叫做隔离级。 由于射极输出器的电压动态范围较小，且电压放大倍数略小于1，这是其固有的缺点，但因其有较高的输入阻抗，可有效减轻信号源的负担。 在大电流输出电路中，比

如功率放大器中，由于它的高的电流放大倍数，所以其功率放大倍数还是较高的，通常被直接用来推动负载。在常见的功放(如BTL，OCL，OTL)输出级，都是射极(源极)输出器承担的。

27.二极管具有单向导电性，常用于整流电路、稳压电路和限流电路。 28. 在各种用电设备中电感性负载居多，因此功率因素较低，感性负载功率

因素较低主要是与电源之间的无功功率交换较多；可以在感性负载并联电容器的方法提高功率因素。

29. 正弦交流电三要素是指交流电的最大值（有效值）、频率（周期）、相位(初

相位相位)。最大值表示交流电变化的大小，频率表示交流电变化的快慢，初相位表示交流电变化的起点。 30.【解】 I2=0 I3=5A

I1=20/(12+8)=1A Uab=8I1+2I2+2-3I3 =-5 V 31．【解】

（1）流过日光灯的电流有效值I：

XL=2πfL=2×3.14×50×1.9=596.6Ω

︱Z︱=rR)2XL2(120530)2596.62882.3Ω ∴ I=U∕︱Z︱

=220∕882.3=0.25A

（2）日光灯电路的功率因数cosφ：

cosφ1=(r+R)∕︱Z︱=(120+530)∕882.3=0.73 （3）日光灯电路的功率（P、Q、S）：

P=UI cosφ1=220×0.25×0.73=40.15 W Q=UIsinφ=220×0.25×0.68=37.4 VAR S=UI=220×0.25=55 VA

（4）将功率因数提高到0.95，日光灯两端并联电容器的容量： cosφ1=0.73 ─→ tgφ1=0.936 cosφ2=0.95 ─→ tgφ2=0.328

P40.15C(tgtg)10=(0.9360.328)101.61 μF

6

6

U

212

314220

2

32．【解】

（1）画出该射极输出器的直流通路、交流通路以及微变等效电路：

（a）将射极输出器电路的电容C1、C2支路断去，即为直流通道，如图

3

图3 题33

解图

（a）所示。

（b）将射极输出器电路的电容C1、C2及电源UCC短接，即为交流通道，

如图3（b）所示。

（c）用三极管等效电路置换交流通道中三极管即为微变等效电路，如图

3（c）所示。

（2）计射极输出器算静态值IC、IB、UCE ： 由图3（a）可得：UCC=IBRB+UBE+IERE 所以：

UCCUBE200.7 I0.36mA

B

RB(1)RE

39(150)0.3

IC=βIB=50×0.36=18 mA UCE≈(UCC-REIC)=20-0.3×18=14.6 V



（3）估算输入电阻ri 、ro ，并计算电压放大倍数Au ：

首先计算三极管微变等效电阻（即小信号下三极管输入电阻）rbe：

(1)26mA5126

rbe300

IC

300

18

3700.37k

估算输入电阻ri：由图3（c）向右看入，可知：ri= ri′∥RB

ri′=rbe+(1+β) Re′=0.37+51×0.24=12.6kΩ 式中Re′=RE∥RL=0.3∥1.2=0.24 kΩ

∴ ri=ri′∥RB=12.6∥39≈9.5 kΩ

估算输入电阻ro：由图3（c）向左看入，可知：

rbeRs'

ro=

1

0.30.98

∥RE =51∥0.3≈27∥300 = 22 Ω

Au



UoUi



(1)Re'510.24

0.971rbe(1)Re0.37510.24

式中Rs′ =Re∥RB =1390.98

139

33. 用三要素解：