电工课件-第3章习题

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2019年电工学-第3章-交流电路习题及答案.ppt

π 已知某正弦电流当其相位角为6
3.2.2 已知 A = 8 + j6 ， B 8 45 。求（1）A＋B ;（2） B A A－B；（3）A B ；（4）；（5）j A＋B ；（6）。 A j B
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第 3 章
交流电路
3.3.1 在图3.6（教材图3.01）所示电路中，已知R 100 , L 31.8 mH,C 318 F, 求电源的频率和电压分别为50 Hz、100 V 和1 000 Hz，100 V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。 3.4.1 在图3.7（教材图3.02）所示电路中，三个照明相同， R XC X L ,试问接于交流电源上时，照明灯的亮度有什么不同？若该接到电压相同的直流电源上，稳定后，与接交流电源时相比，各照明灯的亮度有什么变化？ 3.4.2 求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
图3.15
j10 , Z 2 (40 j 30) , I
I 2 和U 。。求：I 1 、 5 30 A
图3.17
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第 3 章
交流电路
Байду номын сангаас
3.5.5

在图3.18（教材图3.09）所

示电路中，已知 R X C , U 220V 总电压U 与总电流 I 相位相同。
1 1 若T 10 m s,则 f Hz 100Hz 3 T 10 10
I 7.07 180 A 7.07 180 A 7.07 A

《电工技术基础与技能》第三章直流电路习题

第三章直流电路3.1闭合电路欧姆定律填空题1、闭合电路由两部分组成，一部分是电路，另一部分是电路。

外电路上的电阻称为电阻，内电路上的电阻称为电阻。

2、负载上的电压等于电源的电压，也等于电源的电动势减去电源的内压降，即U=E-Ir。

选择题1、用万用表测得全电路中的端电压为0，这说明（）A外电路断路 B外电路短路 C外电路上电流比较小 D电源内阻为零2、用电压表测得电源端电压为电源的电动势E，这说明（）A 外电路断路B 外电路短路C 电源内阻为零D无法判断3、电源电动势为2V，内电阻是0.1Ω，当外电路断路时电路中的电流和端电压分别为（）A、0A，2VB、20A，2VC、20A ，0VD、0V ，0V4、在闭合电路中，负载电阻减少，则端电压将（）。

A、增大B、减小C、不变D、不能确定5、一直流电源，开路时测得其端电压为6V，短路时测得其短路电流为30A，则该电源的电动势E和内阻r分别为（）。

A、6V，0.5ΩB、16V，0.2ΩC、6V，0.2Ω判断题1、全电路中，在开路状态下，开路电流为零，电源的端电压也为零。

（）2、短路电流很大，要禁止短路现象。

（）3、短路状态下，电源内阻的压降为零。

（）4、当外电路开路时，电源的端电压等于零（）计算题1、如图所示，电源电动势E=4.5V，内阻r=0.5Ω，外接负载R=4Ω，则电路中的电流I=? 电源的端电压U=?电路的内压降U=?2．如下图，已知电源电动势E=110V，r=1Ω，负载R=10Ω,求：（1）电路电流；（2）电源端电压；（3）负载上的电压降；（4）电源内阻上的电压降。

3．如下图所示，已知E=5V，r=1Ω，R1=14Ω，R2=20Ω，R3=5Ω。

求该电路电流大小应为多少？R2两端的电压是多少？4.如图所示电路中，已知E=12V，r=1Ω，负载R=99Ω。

求开关分别打在1、2、3位置时电压表和电流表的读数5、如图所示，E=220V，负载电阻R为219Ω，电源内阻r为1Ω，试求：负载电阻消耗的功率P负、电源内阻消耗功率P内及电源提供的功率P。

电工技术第3章课后习题及详细解答

第3章单相正弦电路分析已知正弦电压（V）、（V），则u1与u2的相位差为，是否正确？为什么？分析讨论相位差问题时应当注意，只有同频率正弦量才能对相位进行比较。

这是因为只有同频率正弦量在任意时刻的相位差是恒定的，能够确定超前、滞后的关系，而不同频率正弦量的相位差是随时间变化的，无法确定超前、滞后的关系，因此不能进行相位的比较。

解不正确。

因为u1的角频率为ω，而u2的角频率为2ω，两者的频率不同，相位差随时间变化，无法确定超前、滞后的关系，因此不能进行相位的比较。

已知某正弦电流的有效值为10 A，频率为50 Hz，初相为45°。

（1）写出该电流的正弦函数表达式，并画出波形图；（2）求该正弦电流在s时的相位和瞬时值。

解（1）由题设已知正弦电流的有效值A，频率Hz，初相。

由频率f可得角频率ω为：（rad/s）所以，该电流的正弦函数表达式为：（A）波形图如图所示。

（2）s时的相位为：（rad）瞬时值为：（A）已知正弦电流（A）、（A），试求i1与i2的振幅、频率、初相、有效值和相位差，并画出其波形图。

解i1与i2的振幅分别为：（A）（A）频率分别为：（Hz）初相分别为：有效值分别为：（A）（A）i1与i2的相位差为：说明i1超前i2。

波形图如图所示。

图习题解答用图图习题解答用图设，，试计算、、AB、。

分析复数可用复平面上的有向线段、代数型、三角函数型和指数型（极坐标型）等形式表示。

复数的加减运算就是将实部和虚部分别进行加减，因而采用代数型比较方便。

复数的乘法运算就是将模相乘而辐角相加，复数的除法运算就是将模相除而辐角相减，因而采用指数型（极坐标型）比较方便。

解写出下列各正弦量所对应的相量，并画出其相量图。

（1）（mA）（2）（A）（3）（V）（4）（V）分析用相量来表示正弦量，就是用一个复数来反映正弦量的振幅（或有效值）和初相，即用相量的模来代表正弦量的振幅（或有效值），用相量的辐角来代表正弦量的初相。

电工学第三章三相交流电ppt课件

结论：电源 Y形联结时, 线电压Ul 3UP, 且超前相应的相电压 30 , 三相线电压也是对称的。
6
3.1.2 三相电路中负载的联结方法
1. 三相负载
分类
三相负载：需三相电源同时供电
负载
三相电动机等
单相负载：只需一相电源供电
照明负载、家用电器
对称三相负载：ZA=ZB= ZC
三相负载
如三相电动机
此时负载中性点N´即为 A, 因此负载各相电压为 N
UA 0 , UA 0
B
UB UB A, UB 380 V UC UC A , UC 380 V C
+
U A
iA
iC
– –
N´
–
iB
+ U C U B +
此情况下，B相和C相的电灯组由于承受电压上所加的电压都超过额定电压（220V) ，这是不允许的。
(2) 相UA电B=流UBC=UIIICABCABCA=UUUUZZZClCAABB=AABBCCUP
A
+–
U AB
– U CA
B U+ BC C–
+
IB IC
ICA
ZCA
IAB
ZBC ZAB
IBC
相电流：线电流：
IIAA、B、IIB、BC、IC ICA
线电流不等于相电流
20
(3) 线电流
IA IAB ICA
16
(2) A相断路
A
1) 中性线未断
B、C相灯仍承受220V N
电压, 正常工作。
2) 中性线断开
B
变为单相电路，如图(b) C 所示, 由图可求得
I UBC 380 12 .7 A RB RC 10 20

电工电子学第三章习题答案 (2)

第三章交流电路3-1 试写出表示u A =)120314sin(2220,314sin 22200-==t u tV u B A 和V t u C )120314sin(22200+=的，并画出相量图。

解：V U V U V U C B A 0.00120220,120220,0220∠=-∠=∠=•••3-2 如图所示的是时间t=0时电压和电流的相量图，并已知U=220V ，I 1=10A ，I 2=52A ，试分别用三角函数式和复数式表示各正弦量。

3-3已知正弦电流i 1=22sin(100πt+60°)A, i 2=32sin(100πt+30°)A,试用相量法求i=i 1+i 2。

解A tg j j j j I I I 010000210.4284.4)598.3232.3(3914.23232.3598.3)213232(23321230sin 330cos 360sin 260cos 2∠=∠=+=⨯+⨯+⨯+⨯=+++=+=-•••i= 4.842 sin （100πt+42.00） A3-4在图示电路中，已知R=100Ω，L=31.8mH ，C=318uF 。

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.解：当F=50HZ 、U=100V 时，S 接到a ，Ia=)(1100100A =；有功功率为：P=UIa=100WS 接到b ，Ib=)(1099.9100108.312501003A LV ==⨯⨯⨯=-πω 无功功率为：Q=UIb=1000Var S 接到c ，)(10100103182506A C V Ic =⨯⨯⨯⨯==-πω。

无功功率为：q=UIc=-1000Var当F=1000HZ 、U=100V 时S 接到a ，Ia=)(1100100A =；有功功率为：P=UIa=100WS 接到b ，Ib=)(5.08.199100108.31210001003A L V ==⨯⨯⨯=-πω 无功功率为：Qb=UIb=50Var S 接到c ，)(8.19910010318210006A C V Ic=⨯⨯⨯⨯==-πω。

[实用参考]电工学郭木森第三章题答案.ppt

12
P174/10 求图3-6-5所示电路中1、2两点间等效电激流及内电导。已知
E 2.5V,IS 5mA, R1 200 , R3 1800 。
R1
R3
解：（1）用电源变换方法求1、2之间的短路电流
1
E
R2
IS
利用上题解得的电压和内阻，进行等效变换。
2
I sd
UOC R12
R1
E1 jX L

jX L

600 52
590

42.4245 V
U a U b 42.4245 V
E2

U b R4
(R3

R4 )

42.4245 6
10

70.7145 V
8
P173/8：用简化分析方法求解第二章第15题。已知：R1 3 X L 4
2.5 10 7.5V
I 14
B
Rab 10 // 2.5 5 // 20 6
5 20
I 7.5 0.375A 6 14
A U abo
Rab B
14
6
P173/7：用戴维宁定理和叠加原理求解第二章第14题。求 I 0
时，问E2等于多少？
R1 a X C R1 b R2
IYSd
1 E 1 R2 1 RR1 RR12////RR2 3 RR3 2 1R9333
0.0020.5517 S .33200 400 //1800

400 400 1800
3.79
Eo0e .0000.806020A5170.78.6323mVA
R1

电工学习题答案详解-第3章习题

I 求各支路电流 I 1 、 2 和理想电流源的端电压。
图3.12
3.5.2 电路如图3.13（教材图3.06） R 所示， 40 、U 100 V 保持不变。（1）当f ＝50 Hz时，I L 4 A, I C 2 A，求 UR 和 ULC ;（2）当 f ＝100 Hz时，求 UR 和 ULC 。
1 1 Hz 100Hz 3 T 10 10
I 7.07 180 A 7.07180 A 7.07 A
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第 3 章
交流电路
B 3.2.2 已知 A = 8 + j6 ， 8 45。求（1）A＋B ;（2） B A A－B；（3） A B ；（4）；（5）j A＋B ；（6） A 。 j B 【解】本题目的是为了熟悉复数运算。 ∵ A 8 j 6 1036.87

第 3 章
交流电路
3.4.3 将一个电感线圈接到 20 V直流电源时，通过的电流为1A，将此线圈该接于2 000Hz、20 V的电源时，电流为 0.8 A。求该线圈的电阻 R 和电感 L 。
3.4.4 一个 R 、C 串联电路，当输入电压为1 000 Hz、12V 时，电路中的电流为 2 mA，电容电压 U C 滞后于电源电压 U 60 ，求 R 和 C。
图3.13
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第 3 章
交流电路
3.5.3
电路如图3.15（教材图
3.07）所示，已知 U＝220V，f＝ 50 Hz，开关闭合前后电流表的稳定读数不变。试求电流表的读数值以及电容 C（C不为零）。 3.5.4 在图3.17（教材图3.08）所示电路中，已知 R 2 , Z 1

电工学第3章课后习题答案课件

(一)纯电阻电路 (二) 纯电感电路 (三) 纯电容电路
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第 3 章
交流电路
(一) 纯电阻电路
(1) 电压、电流的关系
a. 波形图：
b. 大小关系： U= R I Um = R Im c. 相量关系：
如：则： U= R I U =U∠0 ° I = I∠0 ° u i
相位超前滞后、同相、反相
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=ψu －ψi = －60O －30°= －90°
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第 3 章
交流电路
3.2 正弦交流电的相量表示法
正弦交流电可以用一个复平面中处于起始
位臵的固定矢量表示
+j
Im
ψ
O
I +1
该固定矢量的长度等于最大值则为最大值相量 Im 该固定矢量的长度等于有效值则为有效值相量 I
容抗 : XC =
1 ωC
U = XC I c. 相位关系: ψu = ψi - 90° d. 相量关系: =ψu －ψi = - 90°
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第 3 章
交流电路
e.波形图:
u
O
i
u
i
f. 相量图:
90
I
U
t
如 U = U∠ 0°
如 I = I∠ 0° 则 U = U ∠－90°
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第 3 章
交流电路
3.1 正弦交流电的基本概念
交流电: 大小和方向都周期性变化、在一个周期上的函数平均值为零。正弦交流电: 按正弦规律变化的交流电。 i = Imsin(ωt +ψ) 瞬时值最大值初相位角频率 ψ 最大值角频率正弦交流电的三要素图 3.1.1 初相位

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U
jX L
- jX C
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例2: 图示电路中，已知 u 220 2 sin314t V , i2 11 2 sin(314t 90) A 。 i1 22sin(314t 45) A，试求: 各表读数及参数 R、L 和 C。 i A 分析方法: (1) 用相量法计算; + A1 A2 (2) 相量图求解。 i2 i 1 解：求各表读数 R u V C (1) 相量法计算 L U 220 0V
例1: 图示电路中，已知 230 0 V, U 227 0 V, U 1 2
Z 1 Z 2 (0.1 j0.5) Ω, Z 3 ( 5 j5)Ω 。试用支路电流法求电流 I3。
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I 1
+
I 2
Z2
I 3
+
U 1
-
Z1 Z3
-
U 2
20
j2 · U
AB
I2
B
·
· I
1
j6
= 17.4
30 A
· ·= 92.8 120 V VA = 20 I 1
· ·= 104.4 120 V VB = j6 I 2
· · · UAB = V – VB = (92.8 120 – 104.4 120 )V A
= – 11.6 120 V = 11.6 – 60 V
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220 0 U Z2 20 90 Ω 所以X C 20 Ω I 2 11 90 1 1 C F 159 μ F 2 π f X C 314 20 Z 方法2： XL U Z1 14.1Ω 45 I1 R R Z cos45 10 Ω
Z 50 2 (5500 4500 ) 2 10 00 ( R ) U 25 I A 0.025 A( I 0 ) Z 1000 UC X C I 4500 0.025V 112.5 V ( 2500 V)
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例 1：已知 u 220 2 sinω t V, R1 10 Ω, X L 10Ω ,
X C 20 Ω, 求 : i , i1 , i2。
I
分析题目：已知电源电压和电路参数，电路结构为串并联。求电流的瞬时值表达式。一般用相量式计算:
第3章三相正弦交流电路习题
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例1：一星形联结的三相电路，电源电压对称。设电源线电压 u12 380 2 sin( 314 t 30)V 。负载为白炽灯组。若R1=R2= R3 = 5 ，求线电流及中性线电流IN ; 若R1=5 , R2=10 , R3=20 ,求线电流及中性线电流 IN。
超前I 90° U L
由相量图可求得
45° I U AB 45° 100
V =141V
所以 V 读数为141V
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10 2
I 2
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·。例4: 已知 · I = 18 45 A，求: U AB j8 · ———×18 45A 解 : I1 = 30+j8 10 = 4.64 120 A · A I 30 ·=———×18 45A I 2 30+j8
+
U 1
-
Z1 Z3
Z2
I 3
+
U 2 -
(5 j5)I 230 0 (0.1 j0.5)I 1 3 (5 j5)I 227 0 (0.1 j0.5)I 1 3
31.3- 46.1 解之，得 I A 3
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U 1
+
-
Z1 Z3
I I 31.3- 46.1 I A 3 3 3
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Z1 Z3
Z2
I 3
+ U 2
-
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例3: 应用戴维宁定理计算上例。解：(1)断开Z 支路，求开路电压U30源自 I 1Z1 Z3
I
I 2
j10Ω
I
A
I 1
A
I 2
V
C1
B
5Ω j5Ω
分析：已知电容支路的电流、电压和部分参数,求总电流和电压。解题方法有两种： (1) 用相量(复数)计算; (2) 利用相量图分析求解。
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j10Ω
I
I 1
A
A
I 2
C1
B
已知：I1= 10A、 UAB =100V，求：A、V 的读数。
22 11 90 A I1 45 15.6 45 A I 2 2 I I (15.6 45 11 90)A 11 A I 1 2 所以U 220V, I1 15.6 A, I 2 11 A, I 11 A
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电工技术
第2章正弦交流电路习题
一般正弦交流电路的解题步骤
1. 根据原电路图画出相量模型图(电路结构不变)。
R R、 L jX L、 C jX C 、 i I 、 e E u U
2. 根据相量模型列出相量方程式或画相量图。
3. 用相量法或相量图求解。
4. 将结果变换成要求的形式。
L1 +
所以 V 读数为141V
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j10 Ω
I
A
I 1
A
I 2
V
C1
B
已知：I1=10A、 UAB =100V，
求：A、V 的读数。
5Ω j5Ω
画相量图如下：解法2: 利用相量图分析求解为参考相量 I 设 U 1 AB 90 I1 10A I1 超前U AB 10 U I 100 AB I2 A 10 2A 45° 52 52 滞后U 45° 10 2 I 2 AB
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例1：将一线圈( L = 4 mH, R = 50Ω)与电容器 (C =160pF)串联，接在U = 25 V的电源上。 (1) f0 = 200 kHz 时发生谐振，求电流与电容器上的电压。 (2) 当频率增加10%时，求电流与电容器上的电压。
(2) 当频率增加10%时解：可见, 偏离谐振频率10% X L 55 00 Ω 时，I和UC就大大减小。 X C 4500Ω
Z2
I 3
+ Z2
+
U U 2 1 U Z U 0 2 2 Z1 Z 2 228.85 0V
(2)求等效内阻抗 Z 0 Z1 Z 2 Z1 Z0 Z1 Z 2 2
+
U 1
+
U 2 -
U 1
Z1
Z1 Z0
U 0
+
-
Z2
U 2
(0.05 j0.25) Ω U 0 31.3 46.1 A (3) I 3 Z0 Z 3
由相量图可求得 I =10 A
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I 2
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j10 Ω
I
A
I 1
A
I 2
V
C1
B
已知：I1=10A、 UAB =100V，
求：A、V 的读数。
5Ω j5Ω
为参考相量设 U AB
U L
100 10
I 1
U
UL= I XL =100V
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j10Ω
I
I 1
A
A
I 2
C1
B
已知：I1= 10A、 UAB =100V，求：A、V 的读数。
5Ω j5Ω
V
I I 10 0 A 因为I 1 2 I ( j10)V j100 V 所以U L
U U 100 j100V U L AB 100 2 45 V
XL 2 πf0 L 2 3.14 200 103 4 10-3 Ω 5000Ω 1 1 XC Ω 5000Ω 3 -12 2 πf 0C 2 3.14 200 10 160 10
U 25 I0 A 0.5 A R 50
UC X C I 0 5000 0.5 V 2500 V ( U )
5Ω j5Ω
V
解法1: 用相量计算为参考相量，即 U 100 0 V 设 U AB AB
[100/(5 j5)]A 10 2 45A 则I 2
10 90 A j10 A I 1 I I 10 0 A 所以 A 读数为 10A I 1 2
+
R1
I 1
I 2
U
jX L
- jX C
-
i (1) Z1 、Z2 Z I
I 、I i ,i (2) I 1 2 1 2
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解：用相量式计算
I
220 0 V U Z1 R 1 j X L (10 j10) Ω
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