电工技术第3章李中发版课后习题及详细解答

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电工技术课后答案3篇

电工技术课后答案3篇

电工技术课后答案第一篇:电工基础1.简述电能和电功的概念。

电能是指电荷在电场中积累的能量,它是电场对电荷所作的功。

电功是指电场对电荷所做的功,并将其转化为电能的过程。

2.什么是欧姆定律?列出公式。

欧姆定律是指在温度一定的条件下,一根物体的电阻大小与它所带电流大小成正比,与它的电压成反比。

公式为R=V/I,其中R为电阻,V为电压,I为电流。

3.简述串联和并联电路的特点。

串联电路指多个电器或电子元件排列在同一电路中,其电流在各个元件间依次流过,并且其电压在各个元件间分担。

并联电路指多个电器或电子元件分别被连接到电源上,其电流在各个电子元件中平行流过,而电压在各元件间相同。

串联电路具有稳定性和线性,而并联电路具有高效率和灵活性。

4.电流表和电压表的量程是如何选择的?电流表应在所测电流的2-3倍范围内选择量程。

如果量程选择太小,就会超出量程,使电流表损坏。

电压表应在所测电压的2-3倍范围内选择量程。

量程过小会导致精度不够高,而量程过大则会降低测量灵敏度。

5.常用电线的颜色表示什么意义?蓝色电线通常代表零线,用于连接电器回路的中性元件;棕色电线通常表示相线,表示连接电器正极;黄绿色电线表示地线,连接电器的外壳,以保证人体安全。

第二篇:电机基础1.什么是电机?电机是指以电能为能源、将电能转化为机械能、并实现能量、力矩和运动控制的机械设备。

2.简述电机单相电路原理。

电机单相电路是指只有一个相线、一个零线和一个地线组成的电路。

当电路的交流电压与单相电机的电源线相接触时,电机的线圈上的电流开始流动,产生旋转磁场,使电机旋转。

同时,单相电机线圈内的电流形成一个磁场,与外界磁场作用,消耗电能并提供输出功率。

3.什么是三相电机?三相电机是指通过交流电源和三个相位线路来实现电能转化为机械能的电机。

4.电机启动时所需要的能量最大,这是否正确?为什么?正确。

电机启动时需要克服惯性阻力,摩擦阻力和风阻阻力等因素,耗能最多,所需能量也最大。

最新《电工电子学》第3章习题答案

最新《电工电子学》第3章习题答案

第3章习题答案3.2.1 选择题1 •晶体管能够放大的外部条件是 —C _______。

(c) 发射结正偏,集电结反偏 2 •当晶体管工作于饱和状态时,其 A .(c) 发射结正偏,集电结反偏(a) 40 (b) 50 (c) 604 .反向饱和电流越小,晶体管的稳定性能 A _____ 。

(a)越好(b) 越差(c)无变化5 •温度升高,晶体管的电流放大系数 b A o(a)增大(b)减小(c)不变6 •温度升高,晶体管的管压降 |UBEL_B ______ 。

(a)升高(b)降低(c)不变7.对PNP 型晶体管来说,当其工作于放大状态时, _C _____ 极的电位最低。

(a)发射极(b)基极(c)集电极&温度升高,晶体管输入特性曲线 _______________ B __ 。

(a)右移(b) 左移(c)不变9 •温度升高,晶体管输出特性曲线 A o(a)上移(b) 下移(c)不变10 •温度升高,晶体管输出特性曲线间隔 —C _____ 。

(a)不变(b) 减小(c) 增大11 •晶体管共射极电流放大系数b 随集电极电流iC___B ________当晶体管的集电极电流 W CN 时,下列说法正确的是__C _______________ o (a) 发射结正偏,集电结正偏(b) 发射结反偏,集电结反偏(a) 发射结正偏,集电结正偏(b) 发射结反偏,集电结反偏3.测得晶体管三个电极的静态电流分别为0.06mA , 3.66mA 和 3.6mA 。

则该管的为(a) 不变化(b)有一定变化(c)无法判断12.(a) 晶体管一定被烧毁(b)晶体管的](c)晶体管的 一定减小13 •对于电压放大器来说,—B ____ 小,电路的带负载能力越强。

(a)输入电阻(b)输出电阻(c)电压放大倍数14 .在单级共射放大电路中,若输入电压为正弦波形,则输出与输入电压的相位 _________ B<(a)同相(b)反相(c)相差90度15 .在单级共射放大电路中,若输入电压为正弦波形,而输出波形则出现了底部被削平的现象,这种失真是 A 失真。

电工学课后第1-6章习题答案

电工学课后第1-6章习题答案

2010年《电工学》习题(上)解答 第1章 电路定律及分析方法习题解答一、单项选择题1.图示电阻元件R 消耗电功率10W ,则电压U 为( A )。

A )-5V B )5V C )20VUR 题1图2.在图示的电路中,A 点的电位V A 为( C )。

A )2 V B )-4 V C ) -2 V- 2 k 7 k ΩΩ题2图3.在图示电路中,U 、I 的关系式正确的是( B )。

A )U = (I S + I )R 0 B )U = (I S -I )R 0 C )U = (I - I S )R 0R L题3图I 2题4图4.图示电路中电流I 2为( C )。

A )7AB )3AC )-3A5.理想电流源的外接电阻越大,则它的端电压( A )。

A )越高 B )越低 C )不能确定6.图示电路中,用一个等效电源代替,应该是一个( B )。

A )2A 的理想电流源 B )2V 的理想电压源 C )不能代替,仍为原电路2 V题6图7.把图1所示的电路改为图2的电路,其负载电流I 1和I 2将( B )。

A )增大B )不变C )减小221Ω2V 2A图 1图 2+题7图8.图示电路中,供出功率的电源是( A )。

A )理想电压源 B )理想电流源C )理想电压源与理想电流源U4VS题8图S题9图9.在图示电路中,各电阻值和U S 值均已知。

欲用支路电流法求解流过电阻R G 的电流I G ,需列出独立的电流方程数和电压方程数分别为( B )。

A )4和3 B )3和3 C )3和410.在计算线性电阻电路的电压和电流时,用叠加原理。

在计算线性电阻电路的功率时,加原理( B )。

A )可以用 B )不可以用 C )有条件地使用11.在图示电路中,已知U S =12V ,I S =2A 。

A 、B 两点间的电压U AB 为( A )。

A )-18VB )18VC )-6VU I SS+题11图SA题12图12.在图示电路中,当开关S 闭合时A 点的电位V A ( C )。

电工电子学第三章习题答案 (2)

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。

《电工电子技术》(曹建林) 习题详解:第3章

《电工电子技术》(曹建林)  习题详解:第3章

第3章习题详解四、分析计算题1、磁性材料在外磁场作用下可被磁化,达到很高的磁导率,这是由于在磁性材料内部具有许多称为磁畴的小区域。

在无外磁场作用时,各个磁畴间的磁性相互抵消,对外不显示磁性。

在外磁场H 作用下,磁畴逐渐转到与外磁场相同的方向上,开始时由于外磁场较小,磁畴转向外磁场方向的较少,故显示的磁性不大。

当外磁场H 继续增大时,磁畴则随着外磁场H 的增强,转向外磁场方向的磁畴也增加,且增加较多,便产生了一个很强的与外磁场同方向的磁化磁场,而使磁性材料内的磁感应强度B 大大增加。

因此磁导率不是常数。

2、(1)U1=2311=219.91(V) 21U U =k=955 U2=955U1=955×219.91=35.99(V) (2)I2=RL U 2=6099.35=0.6A 21I I =k 1=559 I1=559×I2=559×0.6=0.098(A) P1=U1×I1=219.91×0.098=21.58(W)3、(1)21U U =21N N =100500=5 U2=U1/5=5220=44(V ) I2=RL U 2=1144=4(A) P2=U2I2=44×4=176(W)∆P=P1-P2=η2P -P2=44(W)(2)21I I =12N N =500100=51 I1=51I2=51×4=0.8(A) 4、∵U1:U2:U3=220:U2:U3=10:1:2∴U2=101220⨯=22(V)U3=102220 =44(V) S1=S2+S3即U1I1=U2I2+U3I3=22×2+44×0.4=61.6I1=16.61U =2206.61=0.28(A) 5、由于变压器原绕组中主磁电动势远远大于其线圈电阻及漏抗产生的压降,即U 1≈E 1,所以电流I 1≠U 1/R 1=22A 。

电工技术第1章(李中发版)课后习题及详细解答

电工技术第1章(李中发版)课后习题及详细解答

第1章电路的基本概念和定律1.1 在如图1.6所示各电路中。

(1)元件1消耗10W功率,求电压U ab;(2)元件2消耗W功率,求电压U ab;(3)元件3产生10W功率,求电流I;(4)元件4产生W功率,求电流I。

图1.6 习题1.1的图分析本题考查电流、电压参考方向的关联性和功率,题目不难,但一不小心就容易出错。

运用功率公式计算时,电压和电流参考方向关联时采用公式,非关联时采用公式。

此外,由于元件3产生10W功率,故W;元件4产生W功率,故W,实际上元件4吸收了10W功率。

解(1)元件1的电流与电压是关联参考方向,根据功率计算公式得:(V)(2)元件2的电流与电压是非关联参考方向,根据功率计算公式得:(V)(3)元件3的电流与电压是关联参考方向,根据功率计算公式得:(A)(4)元件4的电流与电压是关联参考方向,根据功率计算公式得:(A)1.2 求如图1.7所示各电路中各电源的功率,并指出是吸收功率还是放出功率。

图1.7 习题1.2的图分析计算电路时,应先标出各待求元件或支路电流和电压的参考方向,根据元件或支路电流和电压参考方向的关联关系确定待求量。

一般情况下,参考方向可直接标在原电路图中,不必另画出电路图。

解标出各待求元件电流和电压的参考方向,如图1.8所示。

图1.8 习题1.2解答用图(1)如图1.8(a)所示电路中的电流为:(A)所以,10V电源的功率为:(W),故10V电源放出功率。

(2)如图1.8(b)所示电路中,3A电源的电压为:(V)所以,3A电源的功率为:(W)10V电源的功率为:(W)根据计算结果可知,3A电源放出功率,10V电源吸收功率。

(3)如图1.8(c)所示电路中的电流为:(A)所以,20V电源的功率为:(W)10V电源的功率为:(W)根据计算结果可知,20V电源放出功率,10V电源吸收功率。

1.3 在图1.9中,5个元件电流和电压的参考方向如图中所示,今通过实验测量,得知,,,,,。

电子电工技术第三版课后答案

第一章习题答案1.1写出题1.1图中有源支路的电压,电流关系式。

l,U1,U3,U4,U ac,(2)比较a,b,c,d,e 各点电位的高低。

U1+ —U2—+U3 +—U4+ -a 1 _ I b2 Q1_ 1c2Q1_ 1d2Q1 __1e2Q题1.2图1.5多量程直流电流表如题 1.5图所示,计算0-1,0-2及0-3各端点的等效电阻,表内阻,已知表头等效电阻R A=15k Q,各分流电阻R1=100 Q,R2=400Q, R3=500 Q。

1.2在题1.2图中已知U2=2V , (1)求2Q2Q即各挡的电流(b) (c) (d)题1.1图1.3在题1.3图所示电路中U ab1.4求题1.4图所示电路电压U ab1 2 3题1.5图1.6两个额定值是110V,40W 的灯泡能否串联后接到 220V 的电源上使用?如果两个灯泡的额 定电压相同,都是110V ,而额定功率一个是 40W ,另一个是100W,问能否把这两个灯泡串 联后接在200V 电源上使用,为什么?1.7电路如题1.7图所示 試问ab 支路是否有电压和电流?1.8题1.8图中若(1)U=10V, l=2A, (2)U=10V,l=-2A 。

试问哪个元件是吸收功率?哪个元件是输nC r+ — U©题1.8图1. 1.9计算题1.9图所示各电路的等效电阻出功率?为什么? (b) (a)D 厂 +U (d)题1.7图(c)u 2ASU -(d)U题1.12图1.13求题1.13图中所示电路化成等值电流源电路。

r3 Q U2Q二 6V —6V20Q30V+ U(c) +1A 匕 d b )30V 20 Q10Q 20I Q J-vj LI 30Q 20 Q L(d)1.11在指定的电压u 和电流i 参考方向下,写出1.11图所示各元件 u 和i 的约束方程.10K Q j ——20mH| * ................... 1.12求题 1.12图所示电路中的 U 1和U 2.1A1A(b)(e)+5V(b)题1.13图1.14求题1.14图中所示电路化成等值电压源电路。

电工基础第3章课后习题

第三章单相交流电1判断题1两个频率相同的正弦交流电的相位之差为一常数。

答案:正确2正弦量的相位表示交流电变化过程的一个角度,它和时间无关。

答案:错误3正弦交流电的有效值指交流电在变化过程中所能达到的最大值。

答案:错误4直流电流为10A和正弦交流电流最大值为14.14A的两电流,在相同的时间内分别通过阻值相同的两电阻,则两电阻的发热量是相等的。

答案:正确5在纯电感正弦交流电路中,电流相位滞后于电压90。

答案:正确6在正弦交流电路中,感抗与频率成正比,即电感具有通低频阻高频的特性。

答案:正确7在纯电容的正弦交流电路中,电流相位滞后于电压90。

答案:错误8在正弦交流电路中,电容的容抗与频率成正比。

答案:错误9在直流电路中,电感的感抗为无限大,所以电感可视为开路。

答案:错误10在直流电路中,电容的容抗为0,所以电容可视为短路。

答案:错误11纯电感元件不吸收有功功率。

答案:正确12在单相交流电路中,日光灯管两端电压和镇流器两端的电压之矢量和应大干电源电压。

答案:错误13在感性电路中,并联电容后,可提高功率因数,使电流和有功功率增大。

答案:错误14在正弦交流电路中,总的视在功率等于各支路视在功率之和。

答案:错误15在正弦交流电路中,电路消耗的总有功功率等于各支路有功功率之和。

答案:正确16在感性负载中,其电压的相位总是超前于电流一个角度。

答案:正确17在容性负载中,其电流的相位总是超前于电压一个角度。

答案:正确18在纯电感电路中,功率因数Costp—定等于0。

答案:正确19在RL串联电路的功率因数Costp一定小于I。

答案:正确20在RI并联电路的功率因数Cos(#—定为0。

答案:错误21在纯电阻电路中,功率因数角一定为O答案:正确22在纯电容电路中,功率因数角一定为900 0 答案:正确23无功功率的单位为伏安。

答案:错误24正弦交流电路中视在功率的大小为有功功率与无功功率之和。

答案:错误25在交流电路中,有功功率越大,电源容量利用率越高。

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第1章习题与解答1」在图1.8.1中,四个元件代表电源或负载。

电流和电压的参考方向如图181 (a)所示,通过实验 测最得知h =—2A I 2 = 2A I 3=4A U I = 10VU 2= 70 VU 3=-70VU 4 = -80V(1) 试标岀各电流的实际方向和各电圧的实际极性(可另画一图); (2) 判断哪些元件是电源?哪些是负载?(3) 计算各元件的功率,电源发出的功率和负载取用的功率是否平衡?解(1)根据图1.&1 (a)中各元件上的己知条件,如果己知数值为正,说明它的实际方向与参考方 向一致,则图中的方向不变;否则两者方向则相反,则实际方向与原图中的参考方向应相反。

故得到它们 的实际方向,如图1・&1 (b)所示。

图181 (b)习题1.1电路的实际方向(2) 根据图1.8.1 (a)各元件上电压、电流的参考方向和元件功率的正负值加以判断。

元件1:人和U]为关联方向,则P|二U 山二一2X10=—20Wv0,故它是电源。

元件2:厶和6为关联方向,则P 2= U 2I 2=2X70=140W>0,故它是负载。

元件3:人和5为关联方向,贝lJP 3=U 3I 3= —70X4= —280W<0,故它是电源。

元件4:仁和5为关联方向,则P 4=U 4I]= (—2) X (-80) =I6OW>O,故它是负载。

(3) 电源发出功率 P E 二Pi+P.3二/] + 〃3 厶二—20—280= —300W负载取用功率 P R =P 2+P 4=t/2 I 2 + U 4 /1=7OX2+ (-80) X (―2)=300W,则 P E =P R ,所以电路 中的功率平衡。

1.4在图1.&3电路屮,试求出A点的电位。

+U\+ 匕— 图1.8.1 (a)习题1.1电路的参考方向匕+图1.8.3习题1.4的电路解:对于图(a), B 点电位直接接到6V 上,所以B 点电位为6V, A 点到B 点没有电流,所以A 对B 的 电压U AB 为一5V 。

(完整版)电工技术课后习题答案

1.1已知图中 U1=2V, U2=-8V,则U AB= ( -10V ) 。

习题1.1图1.2电路的三种工作状态是 ( 通路 )、( 断路 ) 、( 短路 ) 。

1.3有三个6Ω的电阻,若把它们串联,等效电阻是( 18 )Ω;若把它们并联,等效电阻是 ( 2 )Ω;若两个并联后再与第三个串联,等效电阻是( 9 ) Ω。

1.4用电流表测量电流时,应把电流表( 串联 )在被测电路中;用电压表测量电压时,应把电压表与被测电路 ( 并联 )。

1.5电路中任意一个闭合路径称为 ( 回路 ) ;三条或三条以上支路的交点称为( 节点 ) 。

1.6电路如图所示,设U=12V、I=2A、R=6Ω,则U AB=( -24 )V。

习题1.6图1.7直流电路如图所示,R1所消耗的功率为2W,则R2的阻值应为 ( 2 )Ω。

习题1.7图1.8电路中电位的参考点发生变化后,其他各点的电位 ( 均发生变化 ) 。

1.9基尔霍夫定律包括( B )个定律。

A、1B、2C、31.10支路电流法是以( B )为求解对象。

A、节点电压B、支路电流C、电路功率1.11用一个电动势和内阻串联表示的电源称为( A )。

A、电压源B、电流源C、受控源1.12用一个电激流和内阻并联表示的电源称为( B )。

A、电压源B、电流源C、受控源1.13恒流源可以等效为恒压源( B )A、正确B、不正确1.14戴维南定理适用于( A )A、有源线性二端网络B、非线性二端网络C、任意二端网络1.15电位是指电路中某点与( B )之间的电压。

A、任意点B、参考点C、地1.16电位和电压相同之处是( C )。

A.定义相同 B.方向一致 C.单位相同 D.都与参考点有关1.17两个阻值相同的电阻器串联后的等效电阻与并联后的等效电阻之比是( A )A.4:1 B.1:4 C.1:2 D.2:11.18有一段16Ω的导线,把它们对折起来作为一条导线用,其电阻是( C )。

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电工技术第3章(李中发版)课后习题及详细解答第3章单相正弦电路分析3.1 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。

3.2 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3.7所示。

(2)s时的相位为:(rad)瞬时值为:(A)3.3 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i 1超前i2。

波形图如图3.8所示。

图3.7 习题3.2解答用图图3.8 习题3.3解答用图3.4 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3.5 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。

一个正弦量可以用有效值相量来表示,也可以用振幅相量来表示。

相量图就是相量在复平面上用有向线段表示所得的图形,画相量图时坐标轴可用极坐标。

解(1)(mA)(2)(A)(3)(V)(4)(V)上面4个相量的相量图分别如图3.9中的(a)、(b)、(c)、(d)所示。

图3.9 习题3.5解答用图3.6 分别写出下列相量所代表的正弦量的瞬时表达式(设角频率均为ω)。

(1)(A)(2)(mA)(3)(V)(4)(V)分析欲写出一个相量所代表的正弦量的瞬时表达式,只需求出该相量的模和辐角,该相量的模就代表正弦量的振幅(或有效值),辐角就代表正弦量的初相。

解(1)(A)(A)(2)(mA)(mA)(3)(V)(V)(4)(V)(V)3.7 利用相量计算下列两个正弦电流的和与差。

(A)(A)分析利用相量来求正弦电流的和与差,需先写出已知正弦量的相量,然后根据相量(复数)运算法则计算,最后根据求出的相量写出对应的正弦表达式。

解(1)写出已知正弦量的相量,分别为:(A)(A)(2)根据相量运算法则计算:(A)(A)(3)根据求出的相量写出对应的正弦表达式,分别为:(A)(A)3.8 如图3.10所示的RL串联电路,已知Ω,mH,(A),求电源电压u s,并画出相量图。

分析用相量法求解正弦交流电路比用三角函数求解正弦交流电路简单方便的多。

用相量法求解正弦电路可按以下3个步骤进行:(1)写出已知正弦量的相量。

(2)根据相量关系式计算。

(3)根据求出的相量写出对应的正弦表达式。

为了清楚起见,求解时应先画出电路的相量模型,即将电流和电压均用相量表示,电阻、电感、电容分别用R、j X L、-j X C表示。

解(1)写出已知正弦量的相量,为:(A)(2)根据相量关系式计算。

电路的相量模型如图3.11(a)所示,图中感抗为:(Ω)根据元件伏安关系的相量形式,得:(V)(V)根据KVL的相量形式,得:(V)(3)根据求出的相量写出对应的正弦表达式,为:(V)相量图如图3.11(b)所示。

图3.10 习题3.8的图图3.11 习题3.8解答用图3.9 如图3.12所示的RC串联电路,已知Ω,F,(V),求电流i及电容上的电压u C,并画出相量图。

解(1)写出已知正弦量的相量,为:(2)根据相量关系式计算。

电路的相量模型如图3.13(a)所示,图中容抗为:(Ω)根据KVL的相量形式,有:根据元件伏安关系的相量形式,有:所以:(A)(V)(3)根据求出的相量写出对应的正弦表达式,为:(A)(V)相量图如图3.13(b)所示。

图3.12 习题3.9的图图3.13 习题3.9解答用图3.10 如图3.14所示的RC并联电路,Ω,F,(A),求电流i,并画出相量图。

解(1)写出已知正弦量的相量,为:(A)(2)根据相量关系式计算。

电路的相量模型如图3.15(a)所示,图中容抗为:(Ω)根据元件伏安关系的相量形式,得:(V)(A)根据KCL的相量形式,得:(A)本题在求出后,也可先求出RC并联电路的总阻抗,然后再根据欧姆定律的相量形式求。

RC并联电路的总阻抗为:(Ω)根据欧姆定律的相量形式,得:(A)(3)根据求出的相量写出对应的正弦表达式,为:A相量图如图3.15(b)所示。

图3.14 习题3.10的图图3.15 习题3.10解答用图3.11 如图3.16所示电路,已知电流表A l和A2的读数分别为4A和3A,当元件N分别为R、L 或C时,电流表A的读数分别为多少?分析正弦交流电路中电压表、电流表的读数均为有效值,而有效值关系式一般是不满足基尔霍夫定律的,所以本题中电流表A的读数不一定是(A)。

对这一类不知元件参数却已知电路某些电流或电压而求另一些电流或电压的电路,利用相量图求解往往更简单明了。

为了画相量图方便起见,对串联电路常以电流为参考相量,对并联电路则常以电压为参考相量。

解画出电路的相量模型,如图3.17(a)所示,图中A,A。

设电路两端电压为参考相量,则电流超前90°。

(1)若元件N为电阻R,则电流与同相,相量图如图3.17(b)所示,得:(A)即电流表A的读数为5A。

(2)若元件N为电感L,则电流滞后90°,相量图如图3.17(c)所示,得:(A)即电流表A的读数为1A。

(3)若元件N为电容C,则电流超前90°,相量图如图3.17(d)所示,得:(A)即电流表A的读数为7A。

图3.16 习题3.11的图图3.17 习题3.11解答用图3.12 如图3.18所示电路中电压表V1和V2的读数都是5V,求两图中电压表V的读数。

解画出电路的相量模型,如图3.19所示,图中V。

由于两电路都是串联电路,故设电流为参考相量。

对图3.19(a)所示电路,电压与同相,滞后90°,相量图如图3.19(c)所示,所以:(V)即电压表V的读数为5V。

对图3.19(b)所示电路,电压与同相,超前90°,相量图如图3.19(d)所示,所以:(V)即电压表V的读数为5V。

图3.18 习题3.12的图图3.19 习题3.12解答用图3.13 如图3.20所示电路,当正弦电源的频率为50Hz时,电压表和电流表的读数分别为220V和10A,且已知Ω,求电感L。

分析根据可知,欲求电感L,需先求出X L。

由于RL串联电路的阻抗为,其模为,故欲求X L,需先求出,而与电压、电流的关系为,其中U s为电压表读数(220V),I为电流表读数(10A)。

解电路的相量模型如图3.21所示。

由题设已知V,A,所以电路阻抗的模为:(Ω)感抗为:(Ω)电感为:(H)图3.20 习题3.13的图图3.21 习题3.13解答用图3.14 求如图3.22所示各电路的等效阻抗(设)。

分析两元件串联的等效阻抗为,两元件并联的等效阻抗为。

在求等效阻抗之前,需先求出电感的感抗和电容的容抗。

解电路中电感的感抗和电容的容抗分别为:(Ω)(Ω)对图3.22(a)所示电路,等效阻抗为:(Ω)对图3.22(b)所示电路,等效阻抗为:(Ω)对图3.22(c)所示电路,等效阻抗为:(Ω)图3.22 习题3.14的图3.15 RLC串联电路如图3.23所示,已知Ω,mH,μF。

(1)若电源电压V,角频率,求i、u R、u C、u L,并画出相量图;(2)若该电路为纯电阻性,且电源电压V,求电源的频率及i、u R、u C、u L,并画出相量图。

分析如果电路为纯电阻性,则电路阻抗的电抗部分(虚部)为零,因而阻抗角为零,而阻抗角等于电压与电流的相位差,所以电压与电流同相。

解电路的相量模型如图3.24所示。

(1)设u s的初相为0°,则:(V)(Ω)(Ω)(Ω)(A)(V)(V)(V)(A)(V)(V)(V)相量图如图3.25(a)所示。

(2)设u s的初相为0°,则:(V)由于电路为纯电阻性,故,即:(rad/s)从而解得电源的频率为:(Hz)图3.23 习题3.15的图图3.24 习题3.15解答用图图3.25 习题3.15解答用图因此:(Ω)(Ω)(A)(V)(V)(V)AVVV相量图如图3.25(b)所示。

3.16 RLC并联电路如图3.26所示,已知Ω,mH,μF,电源电压(V),求电流i、i R、i C、i L,并画出相量图。

解电路的相量模型如图3.27(a)所示。

(V)(Ω)(Ω)(A)(A)(A)(A)(A)(A)(A)(A)相量图如图3.27(b)所示。

图3.26 习题3.15的图图3.27 习题3.15解答用图3.17 在如图3.28所示的电路中,已知Z3的电压V,初相为0°,各个阻抗分别为Ω,Ω,Ω,求各支路电流、、和电源电压,并画出相量图。

分析本题根据求出、后,即可利用KCL 求出,。

求有两种方法:一种是求出和电路总阻抗Z后,则;第二种是求出Z 1的电压后,利用KVL求,设各阻抗的电压、电流为关联参考方向,则。

解设各阻抗的电压、电流为关联参考方向,则:(V)(A)(A)(A)(Ω)(V)或:(V)(V)相量图如图3.29所示。

图3.28 习题3.17的图图3.29 习题3.17解答用图3.18在如图3.30所示电路中,V,Ω,Ω,Ω,求各支路电流、和,并画出相量图。

解设各阻抗的电压、电流为关联参考方向,则:(Ω)(A)(A)(A)或:(A)相量图如图3.31所示。

图3.30 习题3.18的图图3.31 习题3.18解答用图3.19 如图3.32所示电路中,当调节电容C使电流与电压同相时,测出,,,电源的频率,求电路中的R、L、C。

分析当电路的电流与电压同相时,其阻抗的电抗部分(虚部)为零。

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