资源描述
单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,练习题解答,1.3.1,求图示电路中开关,S,闭合和断开两种情况下,a,、,b,、,c,三点的电位。,R,S,3 V,6 V,a,b,c,解,S,闭合时，,S,断开时,下一题,返回练习题集,解：,S,闭合时,1.3.2,求图示电路中开关,S,闭合和断开两种情况下,a,、,b,、,c,三点的电位。,S,2 k,a,b,c,12 V,4 k,6 V,4 k,2 k,下一题,上一题,返回练习题集,解,S,断开时，,1.5.1,试根据理想电压源和理想电流源的特点分析图示的两电路：当,R,变化时，对其余电路（虚线方框内的电路）的电压和电流有无影响？,R,变化时所造成的影响是什么？,U,S,+,_,R,任,何,电,路,I,S,R,任,何,电,路,（,a,）,（,b,）,解：,对电路（,a,），因为凡与理想电压源并联的元件其两端电压均等于理想电压源的电压，故改变,R,不会影响虚线部分电路的电压，而虚线部分电路结构一定，故亦不会影响其电流。,R,的变化仅影响其本身的电流及理想电压源的电流。,U,S,+,_,R,任,何,电,路,解,对电路（,b,），因为凡与理想电流源串联的元件其电流均等于理想电流源的电流，故改变,R,不会影响虚线部分电路的电流，而虚线部分电路结构一定，故亦不会影响其电压。,R,的变化仅影响其本身的电压及理想电流源的电压。,I,S,R,任,何,电,路,（,b,）,下一题,上一题,返回练习题集,S,断开时，,I,2,=,I,S,= 2 A,选取由,U,S,、,R,2,和,S,组成的回路，利用,KVL,求得,U,=,U,S,R,2,I,2,4 V,S,闭合时，,R,2,右端电位与,U,S,下端电位相同，,R,2,两端电压等于,U,S,，,故,I,2,=,U,S,R,2,= 6 A,选取右上结点，利用,KCL,求得,I,=,I,2,I,S,4 A,1.6.1,图示电路中，已知,U,S,6 V,，,I,S,2 A,，,R,1,2,，,R,2,1,。,求开关,S,断开时开关两端的电压,U,和开关,S,闭合时通过开关的电流,I,（不必用支路电流法）。,U,S,+,_,I,S,R,1,R,2,U,+,_,I,S,解,设通过,R,2,的电流为,I,2,。,I,2,下一题,上一题,返回练习题集,1.6.2,图示电路中，已知,U,S,6 V,，,I,S,2 A,，,R,1,R,2,4,。,求开关,S,断开时开关两端的电压,U,和开关,S,闭合时通过开关的电流,I,（在图中注明所选的参考方向）。,U,S,+,_,I,S,R,1,R,2,S,U,+,_,I,解,设所求电压和电流的参考方向如图。,S,断开时，,U,14 V,S,闭合时，,I,3.5 A,下一题,上一题,返回练习题集,10,V,1.6.3,求图示电路中通过恒压源的电流,I,1,、,I,2,及其功率，并说明是起电源作用还是起负载作用。,+,_,I,1,5,+,_,2,40,V,I,2,解,设,2,电阻上电流为,I,3,， 如图。,I,3,该电阻与,10 V,恒压源并联，故其上电压为,10 V,，所以,I,3,= (10,2) A = 5 A,。,右回路：,5,I,1,2,I,3,40 = 0,，则,I,1,= 6 A,或外回路：,5,I,1,10,40 = 0,，有,I,1,= 6 A,再用,KCL,求得,I,2,=,I,1,I,3,= 1 A,，,左恒压源的功率,P,1,240 W,，由于其电压和电流的实际方向符合电源关联参考方向,，故起,电源,作用；,右恒压源的功率,P,2,10 W,，由于其电压和电流的实际方向符合负载关联参考方向,，故起,负载,作用。,下一题,上一题,返回练习题集,左恒流源的功率,P,1,40 W,，,起,电源,作用；,右恒流源的功率,P,2,3 W,，,起,负载,作用。,1.6.4,求图示电路中恒流源两端的电压,U,1,、,U,2,及其功率，并说明是起电源作用还是起负载作用。,5,5,A,+,_,U,1,+,_,2,U,2,1,A,I,+,_,U,3,设,2,电阻上电流为,I,，,5,电阻两端电压为,U,3,如图。,下一题,上一题,返回练习题集,解,1.6.5,试分析图示两电路中：,(1),图,(a),中的理想电压源在,R,为何值时既不取用也不输出电功率？在,R,为何范围时输出电功率？在,R,为何范围时取用电功率？而理想电流源处于何种状态？,(2),图,(b),中的理想电流源在,R,为何值时既不取用也不输出电功率？在,R,为何范围时输出电功率？在,R,为何范围时取用电功率？而理想电压源处于何种状态？,1 V,+,_,1 A,R,(a),1 V,+,_,1 A,R,(b),解, (a),当,R,1,时,理想电压源既不取用也不输出电功率,;,R,1,时,理想电压源取用电功率。而理想电流源始终起电源作用。,(b),当,R,1,时,理想电流源既不取用也不输出电功率,;,R,1,时,理想电流源输出电功率,;,R, 2 A,时，,I,S2,起电源作用，输出电功率。,当,I,S2, 2 A,时，,I,S2,起负载作用，取用电功率。,下一题,上一题,返回练习题集,解,各支路和结点标于图中。,a,b,联立方程，解得：,I,1,0.2 A,I,2,1.6 A,I,3,1.4 A,1.7.1,用支路电流法求图中各支路电流，并说明,U,S1,和,U,S2,是起电源作用还是起负载作用。图中,U,S1,12 V,，,U,S2,15 V,，,R,1,3,，,R,2,1.5, ,R,3,9,。,R,3,I,3,I,1,R,1,U,S1,+,_,I,2,R,2,U,S2,+,_,结点,a:,I,1,+,I,2,I,3,0,回路,:,R,2,I,2,R,3,I,3,U,S2,0,回路,:,R,1,I,1,R,3,I,3,U,S1,0,下一题,上一题,返回练习题集,联立方程，解得：,I,1,2.5 A,I,2,0.5 A,I,3,2 A,I,4,1 A,结点,a:,I,1,I,2,I,3,0,结点,b:,I,3,I,4,I,S,0,回路,:,R,1,I,1,R,2,I,2,U,S,0,回路,:,R,2,I,2,R,3,I,3,R,4,I,4,0,（注意选取回路时避开理想电流源所在支路）,1.7.2,用支路电流法求图中各支路电流,。,R,3,I,S,R,1,U,S,+,_,R,2,R,4,6 V,2,2,1,1,3,A,解,各支路和结点标于图中。,I,2,a,b,I,1,I,3,I,4,下一题,上一题,返回练习题集,1.8.1,用叠加原理求图示电路中的电流,I,1,和,I,2,。,I,S,10 V,2,5,A,R,2,I,2,I,1,R,1,U,S,+,_,3,解,I,S,R,2,I,2,I,1,R,1,恒流源,单独作用,:,R,2,I,2,I,1,R,1,U,S,+,_,恒压源单独作用,:,下一题,上一题,返回练习题集,解,恒压源单独作用,R,2,I,R,1,U,S,+,_,R,3,R,4,1.8.2,用叠加原理求图示电路中的电流,I,。,I,S,35 V,2,7,A,R,2,I,R,1,U,S,+,_,1,R,3,3,R,4,4,恒流源,单独作用,R,2,I,R,1,I,S,R,3,R,4,下一题,上一题,返回练习题集,解,恒压源,U,S,16 V,单独作用时，,1.8.3,在图示电路中，当,U,S,16 V,时 ，,U,ab,8 V,，试用叠加原理求,U,S,0,时的,U,ab,。,I,S1,R,R,U,S,+,_,R,a,I,S2,b,R,R,U,S,+,_,R,a,b,+,_,U,ab,则,U,S,0,时,U,ab,的值可记做,U,ab,应为三个电源共同作用的结果减去恒压源单独作用的结果：,下一题,上一题,返回练习题集,1.8.4,图示电路中，,R,2,R,3,。当,I,S,0,时，,I,1,2 A,I,2,I,3,4 A,。求,I,S,10 A,时的,I,1,、,I,2,和,I,3,。,I,S,R,1,U,S1,+,_,U,S2,+,_,R,3,R,2,I,1,I,2,I,3,解,恒流源,I,S,10 A,单独作用时，,I,S,R,1,R,3,R,2,I,1,I,2,I,3,则三个电源共同作用时：,下一题,上一题,返回练习题集,解,U,S,的数值加倍则流通过,R,的电流亦应加倍，,即为,10 A,。,1.8.5,图示的虚线方框内是一个由线性电阻组成的任意的无源电路，现已知,U,S,6 V,时，通过,R,的电流为,5 A,。若将,U,S,增加到,12 V,，问通过,R,的电流是多少,?,R,U,S,+,_,线性,无源,电路,下一题,上一题,返回练习题集,1.9.1,用戴维宁定理求图示电路中通过理想电压源的电流。图中,U,S,10 V,，,I,S1,3 A,，,I,S2,5 A,，,R,1,2,，,R,2,3,，,R,3,4,。,解,I,S1,R,1,U,S,+,_,R,3,R,2,I,S2,I,S1,R,1,U,OC,+,_,R,3,R,2,I,S2,将待求支路提出，,剩下一有源二端,网络，其开路电,压,U,OC,为,21 V,。,R,1,R,3,R,2,有源二端网络的除源等效电阻,R,O,为,5,。,R,0,U,eS,+,_,+,_,U,S,I,用等效电压源代替有源二端网络，电流,I,为,6.2 A,。,下一题,上一题,返回练习题集,1.9.2,用戴维宁定理求图示电路中理想电流源两端的电压。,解,R,3,I,S,R,1,U,S1,+,_,R,2,R,4,6 V,2,2,1,1,3,A,将待求支路提出，剩下一有源二端网络，其开路电压,U,OC,为,1 V,。,R,3,R,1,U,S,+,_,R,2,R,4,U,OC,+,_,有源二端网络的除源等效电阻,R,O,为,0.667,。,R,3,R,1,R,2,R,4,用等效电压源代替有源二端网络，,U,I,为,1 V,。,R,0,U,eS,+,_,I,S,U,I,+,_,下一题,上一题,返回练习题集,1.9.3,用戴维宁定理求图示电路中的电流,I,2,。,解,I,S,10 V,2,5,A,R,2,I,2,R,1,U,S,+,_,3,将待求支路提出，剩下一有源二端网络，其开路电压,U,OC,为,20 V,。,I,S,R,1,U,S,+,_,U,OC,+,_,有源二端网络的除源等效电阻,R,O,为,2,。,R,1,用等效电压源代替有源二端网络，,I,2,为,4 A,。,R,0,U,eS,+,_,I,2,R,2,下一题,上一题,返回练习题集,1.9.4,用诺顿定理求图示电路中的电流,I,3,。,解,R,3,I,3,R,1,U,S1,+,_,R,2,U,S2,+,_,将待求支路提出，剩下一有源二端网络，其等效电流源,I,SC,为,14 A,。,I,SC,R,1,U,S1,+,_,R,2,U,S2,+,_,有源二端网络的除源等效电阻,R,O,为,1,。,R,1,R,2,用等效电流源代替有源二端网络，,I,3,为,1.4 A,。,R,0,I,SC,I,3,R,3,下一题,上一题,返回练习题集,1.10.1,某非线性电阻的伏安特性如图示,已知该电阻两端的电压为,3 V,求通过该电阻的电流及静态电阻和动态电阻。,解,I,/A,U,/V,0,1,2,3,4,5,1,2,4,5,3,上一题,返回练习题集,返回主页,第,2,章 电 路 的 暂 态 分 析,【,解,】(1),求初始值,由于,S,闭合前，电路已稳定，,C,相当于开路，,i,1,=,I,S,=1.5A,。因此，根据换路定律，由换路前,(,S,断开时,),的电路，首先求得,然后，根据，由换路后,(,S,闭合时,),的电路求得,返 回练习题,下一页,上一页,下一题,2.2.1,在图所示电路中，开关,S,闭合前电路已处于稳态，试确定,S,闭合后电压,u,C,和电流,ic,、,i,1,、,i,2,的初始值和稳态值。,练 习 题 解 答,第,2,章 电 路 的 暂 态 分 析,(2),求稳态值,由于电路稳定后，,C,相当于开路。因此，首先求得,然后，进一步求得,返 回练习题,下一页,上一页,下一题,返 回练习题,下一页,上一页,下一题,第,2,章 电 路 的 暂 态 分 析,【,解,】(1),求初始值,由于,S,闭合前，电路已稳定，,L,相当于短路，,R,2,两端的电压等于,U,S,，,R,2,中的电流即,i,L,。因此，根据换路定律，由换路前,(,S,断开时,),的电路，首先求得,然后，根据，由换路后,(,S,闭合时,),的电路求得,上一题,2.2.2,在图所示电路中，开关,S,闭合前电路已处于稳态，试确定,S,闭合后电压,u,L,和电流,i,L,、,i,1,、,i,2,的初始值和稳态值。,第,2,章 电 路 的 暂 态 分 析,(2),求稳态值,由于电路稳定后，,L,相当于短路，因此首先求得,然后，进一步求得,返 回练习题,下一页,上一页,下一题,上一题,或者,第,2,章 电 路 的 暂 态 分 析,稳态值：,返 回练习题,下一页,上一页,下一题,上一题,【,解,】,初始值：,2.2.3,在图所示电路中，开关,S,闭合前电路已处于稳态，,C,中无储能，试确定,S,闭合后电压,u,C,、,u,L,和电流,i,1,、,ic,、,i,L,的初始值和稳态值。,2.3.1,在图所示电路原已稳定，在,t,=0,时，将开关,S,闭合，试求,S,闭合后的,u,C,和,i,C,。,第,2,章 电 路 的 暂 态 分 析,下一页,上一页,返 回练习题,下一题,上一题,第,2,章 电 路 的 暂 态 分 析,【,解,】,本题目是练习利用电阻的串并联来简化电路，求出响应。,根据换路定律和电路稳定时电容相当于开路，由换路前的电路求得,换路后电容经,R,3,及,R,1,与,R,2,的并联电阻放电，响应为零输入响应。电路可简化为图所示，其中等效电阻设,电路的时间常数,所以,返 回练习题,下一页,上一页,下一题,上一题,2.3.2,在图所示电路原已处于稳态，在,t,=0,时，将开关,S,闭合，试求响应,u,C,和,i,C,，并说明是什么响应？,第,2,章 电 路 的 暂 态 分 析,下一页,上一页,返 回练习题,下一题,上一题,第,2,章 电 路 的 暂 态 分 析,【,解,】,本题目是为了练习利用戴维宁定律将电路简化后求响应。,由于换路前电容无储能，故,u,C,(0) = 0,，响应为零状态响应。,将换路后电路中的电容支路提出，使余下电路成为有源二端网路，利用戴维宁定理,将原电路变为图所示电路，由戴维宁定理求得,电路的时间常数,则,返 回练习题,下一页,上一页,下一题,上一题,2.3.3,图所示电路原已稳定，求开关,S,闭合后的响应,u,C,和,i,1,、,i,2,，并画出其变化曲线。,第,2,章 电 路 的 暂 态 分 析,下一页,上一页,返 回练习题,下一题,上一题,第,2,章 电 路 的 暂 态 分 析,【,解,】,本题目与上题相同，只是响应为零状态响应。换路前电容未储能，,u,C,(0) = 0,。,将换路后电路中电容提出，用戴维宁定理将剩下的有源二端网路化简为等效电压源，则换路后电路可化简为如图所示 。,其中,则,所以,返 回练习题,下一页,上一页,下一题,上一题,第,2,章 电 路 的 暂 态 分 析,u,C,、,i,1,、,i,2,的变化曲线见图,下一页,上一页,返 回练习题,下一题,上一题,2.3.4,图所示电路中电容原先未充电。在,t,=0,时将开关,S,1,闭合，,t,=0.1s,时将开关,S,2,闭合，试求,S,2,闭合后的响应,u,R1,，并说明是什么响应。,第,2,章 电 路 的 暂 态 分 析,下一页,上一页,返 回练习题,下一题,上一题,第,2,章 电 路 的 暂 态 分 析,【,解,】,此题目与上题相同，只是该电路两次换路，第二次换路,(,S,2,闭合,),时,u,C,的初始值应等于第一次换路,(,S,1,闭合,),后,u,C,在,t,= 0.1s,时数值。,t,在,0,0.1s,时，电路为图,(a),所示，且,u,C,(0)=0,。电路的时间常数,t,=0.1s,时，,S,2,合上，则,(a),返 回练习题,下一页,上一页,下一题,上一题,第,2,章 电 路 的 暂 态 分 析,t,=0.1s,换路后电路可化简为图,(b),所示,电路的时间常数,则,则,(b),此未全响应,下一页,上一页,返 回练习题,下一题,上一题,2.4.1,图所示电路原已稳定。在,t,=0,时将开关,S,从,a,端换接到,b,端。试求换路后的响应,i,L,和,u,L,。,第,2,章 电 路 的 暂 态 分 析,下一页,上一页,返 回练习题,下一题,上一题,第,2,章 电 路 的 暂 态 分 析,【,解,】,此题目与,2.3.1,相同，只是将,C,改为,L,。,根据换路定律和电路稳定时电感相当于短路，由换路前的电路得,换路后电感经串联电阻放电，响应为零输入响应，设,电路的时间常数,所以,返 回练习题,下一页,上一页,下一题,上一题,2.4.2,图所示电路原已处于稳态。试求,S,闭合后的,i,2,、,i,L,和,u,L,，,并画出其变化曲线。,第,2,章 电 路 的 暂 态 分 析,下一页,上一页,返 回练习题,下一题,上一题,第,2,章 电 路 的 暂 态 分 析,【,解,】,此题目与,2.3.2,相同，只是将,C,改为,L,。,换路前电感无储能，,i,L,(0)=0,，响应为零状态响应。,将换路后电路中的电感支路提出，使余下电路成为有源二端网路，用戴维宁定理将原电路变为图所示电路，其中：,电路的时间常数,则,(b),返 回练习题,下一页,上一页,下一题,上一题,第,2,章 电 路 的 暂 态 分 析, i,1,、,u,、,i,2,的波形见图,下一页,上一页,返 回练习题,下一题,上一题,2.4.3,图所示电路原已处于稳态。在,t,=0,时将开关,S,从,a,端改合到,b,端。试求换路后的,i,L,和,u,L,，并说明是什么响应。,第,2,章 电 路 的 暂 态 分 析,下一页,上一页,返 回练习题,下一题,上一题,第,2,章 电 路 的 暂 态 分 析,【,解,】,此题目与上题相同，只是响应改为全响应。,首先根据换路定律，由换路前的电路求得,然后将换路后的电路用戴维宁定理简化成图,(B),所示电路，,其中,所以,电路的时间常数,则,此响应应属全响应。,返 回练习题,下一页,上一页,下一题,上一题,第,2,章 电 路 的 暂 态 分 析,【,解,】,由换路后的电路知,则,返 回练习题,下一页,上一页,下一题,上一题,2.5.1,图所示电路原已处于稳态。试用三要素法求开关,S,闭合后的,u,L,和,u,R,。,第,2,章 电 路 的 暂 态 分 析,则,返 回练习题,下一页,上一页,下一题,上一题,2.5.2,图所示电路原已处于稳态。试用三要素法求,S,闭合后的,u,C,。,【,解,】,2.5.3,图所示电路原已处于稳态，在,t,=0,时，将开关,S,断开，试用三要素法求换路后的,u,C,和,i,C,。,第,2,章 电 路 的 暂 态 分 析,下一页,上一页,则,【,解,】,返 回练习题,下一题,上一题,2.5.4,图所示电路原已处于稳态。试用三要素法求开关,S,断开后的,i,L,和,u,L,。,第,2,章 电 路 的 暂 态 分 析,下一页,上一页,【,解,】,则,返 回练习题,上一题,练 习 题 解 答,下一题,返 回,【,解,】,本题目的是为了熟悉正弦交流电的三要素。,（,1,）,（,2,）波形图如图,3.5,所示。,3.1.1,已知某负载的电流和电压的有效值和初相位分别,是,2A,、,-,; 36V,、,频率均为,50 Hz,。,(1),写出它们的,瞬时值表达式；,(2),画出它们的波形图；,(3),指出它们的幅,值、角频率以及二者之间的相位差。,图,3.5,下一页,下一,题,（,3,） 幅值 角频率 相位差,电流,314 rad/s,电压,314 rad/s,（,u,超前于,i,）,= ,u,i,=,返 回,上一页,上一,题,下一,题,返 回,下一页,3.2.1,已知某正弦电流当其相位角为 时，其值为,5 A,，,则该电流的有效值是多少？若此电流的周期为,10 ms,，且在,t,0,时正处于正值过渡到负值时的零值，写出电流的瞬时,值表达式,i,和相量 。,【,解,】,本题目的仍是为了熟悉正弦交流电的三要素。,设,i = I,m,sin(t +) A,则,5 A = I,m,sin A = 0.5 I,m,A,故,I,m,=,A,= 10 A,5,0.5,I = = A = 7.707 A,I,m,2,10,2,故,上一,题,下一,题,返 回,上一,页,【,解,】,本题目的是为了熟悉复数运算。,3.2.2,已知,A = 8 + j6,， 。求（,1,）,A,B,;,（,2,）,A,B,；（,3,） ；（,4,） ；（,5,）,j A,B,；（,6,） 。,上一,题,下一,题,返 回,下一页,上一,题,下一,题,返 回,上一,页,【,解,】,本题目的是为了熟悉,R,、,C,、,L,在交流电路中的作用，即熟悉单一参数交流电路。,当,f,50 Hz,、,U,100 V,时,S,合向,a,：,图,3.6,3.3.1,在图,3.6,（教材图,3.01,）所示,电路中，已知,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。,上一,题,下一,题,返 回,下一页,S,合向,b,：,S,合向,c,：,当,f,1 000Hz,、,U,100 V,时,S,合向,a,：,上一,题,返 回,下一,题,下一页,上一,页,S,合向,b,：,S,合向,c,：,上一,题,返 回,下一,题,上一,页,【,解,】,本题的目的有二：一是熟悉,R,、,C,、,L,三者在交直流电路中的作用有何不同；二是熟悉它们在交直流电路中的分析方法有何不同。,3.4.1,在图,3.7,（教材图,3.02,）所示电路中，三个照明相同，,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？,图,3.7,照明灯的亮度取决于它们消耗的电功率的大小。由于照明灯是电阻性元件且三个照明灯相同，即它们的电阻,相同，功率 ，因而可以比较三者电路的大小即可判断出它们的亮度。,上一,题,下一,题,返 回,下一页,接交流电源时,显然， ，故照明灯,B,和,C,亮度相同且比,A,亮。,接直流电源时,上一,题,下一,题,返 回,下一页,上一,页,显然，与接交流电源时相比，,I,A,不变，,A,亮度不变，,I,B,为零，,B,不亮，,I,C,增大，,C,亮度增加。,（,C,开路）,（,L,短路）,上一,题,下一,题,返 回,上一,页,【,解,】,本题为串联交流电路的分析题，目的是为了熟悉,电压、电流和阻抗的关系。,（,1,）,u,超前于,i,，电感性,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,上一,题,下一,题,返 回,下一页,u,与,i,同相，电阻性。,（,3,）,u,滞后于,i,，电容性。,（,2,）,上一,题,下一,题,返 回,上一,页,【,解,】,当线圈接直流电源时，其电感相当于短路，故,当线圈接交流电源时，其阻抗为,故感抗和电感为,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,1 A,，将此线圈该接于,2 000 Hz,、,20 V,的电源时，电流为,0.8 A,。求该线圈的电阻,R,和电感,L,。,上一,题,下一,题,返 回,【,解,】,解法,1,：利用相量图求解,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 滞后于电源电压 ，求,R,和,C,。,首先据题意定性地画出相量图如图,3.8,所示，作图时选电流 为参考相量。由相量,图可知：,图,3.8,上一,题,下一,题,返 回,下一页,解法,2,：利用公式求解,由阻抗三角形求得,上一,题,下一,题,返 回,上一,页,【,解,】,（,1,）,3.4.5,电流如图,3.9,（教材图,3.03,）,所示，,求：,（,1,） 和 ；（,2,）改变 为何,值时，电路中的电流最大，这时的电流,是多少？,图,3.9,则,上一,题,下一,题,返 回,下一页,（,2,）由于 ，所以 时，,Z,最,小，,I,最大。这时,上一,题,下一,题,返 回,上一,页,3.4.6,在图,3.10,（教材图,3.04,）所示电路中，已知,U,220,V,， 超前于 ，超前于 ，求 和 。,【,解,】,本题未给出电路参数，只给出了相位关系，利用相,量图求解比较方便。现选电流为参考相量，据意定性地画出相,量图如图,3.11,所示。从相量图中可以知道 超前 ，而且,图,3.10,图,3.11,上一,题,下一,题,返 回,下一页,或,上一,题,下一,题,返 回,上一,页,3.5.2,电路如图,3.13,（教材图,3.06,）,所示， 保持不变。,（,1,）当,f,50 Hz,时， ，,求,U,R,和,U,LC,;,（,2,）当,f,100 Hz,时，求,U,R,和,U,LC,。,图,3.13,【,解,】,（,1,）,f,50 Hz,时,如图,3.14,所示，选择,U,LC,为参考相量，画出 和 ；由,，再画出 ；由 与 同相，画出 ；最后由,，画出 。由相量图求得,图,3.14,上一,题,下一,题,返 回,下一页,现在频率增加了一倍，故,X,L,增加一倍，,X,C,减少一半，,即现在,（,2,）,f,100 Hz,时,由于,f,50 Hz,时，可求得,图,3.14,上一,题,下一,题,返 回,下一页,上一,页,上一,题,下一,题,返 回,上一,页,【,解,】 S,断开时，,与 的相位差,3.5.3,电路如图,3.15,（教材图,3.07,）所示，已知,U,220 V,，,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）。,图,3.15,上一,题,下一,题,返 回,下一,页,S,闭合时，,由于,I,RL,不会改变，而电流表读数也未改变，即,I,I,RL,1.97 A,。由这时的相量图（图,3.16,）可知,图,3.16,上一,题,下一,题,返 回,上一,页,图,3.17,3.5.4,在图,3.17,（教材图,3.08,）,所示电路中，已知,。求： 和 。,【,解,】,上一题,下一题,返 回,下一,页,上一题,下一题,返 回,上一页,由于,R,X,C,，所以,I,R,= I,C,，,且 与 的相位差为 。,又由于 与 同相、 超前,于 ， 超前,3.5.5,在图,3.18,（教材图,3.09,）所,示电路中，已知,总电压 与总电流 相位相同。,求 和 。,图,3.18,【,解,】,首先定性地画出相量图（取,为参考相量）如图,3.19,所示。,图,3.19,上一题,下一题,返 回,下一,页,所以 、 、 之间成等腰直角三角形关系。,故,上一题,下一题,返 回,上一页,【,解,】,由,S,闭合时的电路求得,3.6.1,图,3.20,（教材图,3.10,）所示交流电路，,U,220V,S,闭合时，,;,S,断开时，,P,405 W,，电路为,电感性，求,R,、,X,L,和,X,C,。,图,3.20,上一题,下一题,返 回,下一,页,由,S,断开时的电路求得,由于,故,图,3.20,返 回,上一页,上一题,下一题,【,解,】,为保持负载正常工作，负载电流应为,负载阻抗模、负载电阻和负载感抗分别为,3.7.1,在图,3.21,（教材图,3.11,）,所示电路中，为保持负载的,欲将,负载接在,220 V,，,50 Hz,的交流电源上，,求开关,S,分别合到,a,、,b,、,c,位置时，,应分别串联多大的,R,，,L,和,C,。,图,3.21,上一题,下一题,返 回,下一,页,无论,S,合到,a,、,b,、,c,中哪一位置，负载电流的大小,I,都应保,持不变，故电路总阻抗模也应不变（注意总阻抗角是不同的），,即,S,合向,a,时， ，故,返 回,下一,页,上一题,下一题,上一,页,S,合向,b,时，,故,S,合向,c,时 ，故,返 回,上一页,上一题,下一题,【,解,】 R,和,X,L,串联支路的功率因数角,该支路的无功功率,S,闭合后，电路的总有功功率、无功功率和视在功率分别为,P = P,1,+P,2,= ( 726 + 74 ) W = 800 W,Q = Q,1,Q,2,= ( 965.6,168 ) var = 797.6 var,3.7.2,电路如图,3.22,（教材图,3.1,2,）所示,U,220 V, R,和,X,L,串联支路,的 。当开关,S,闭合后，电路的总有功功率增加了,74 W,，,无功功率减少了,168 var,，试求总电流,I,及,Z,2,的大小和性质。,图,3.22,上一题,下一题,返 回,下一,页,由于,S,闭合后，电路的总无功功率减少了，故知,Z,2,为电容性。,由此求得总电流为,再由开关,S,支路求得,返 回,上一页,上一题,下一题,【,解,】,3.7.3,两台单相交流电动机并联在,220V,交流电源上工作，,取用的有功功率和功率因数分别为,0.5 kW,，,2,0.707,求总电流、总有功功率、无功功率、视,在功率和总功率因数。,上一题,下一题,返 回,【,解,】,（,1,）,3.7.4,图,3.23,（教材图,3.13,）,所示日光灯电路，接于,220 V,、,50,Hz,交流电源上工作，测得灯管电,压为,100 V,、电流为,0.4 A,，镇流器,的功率为,7 W,。求：（,1,）灯管的,电阻,R,L,及镇流器的电阻和电感；,（,2,）灯管消耗的有功功率、电路,消耗的总有功功率以及电路的功,率因数；（,3,）欲使电路的功率因数提高到,0.9,，需并联多大的,电容？（,4,）画出完整的相量图。,图,3.23,上一题,下一题,返 回,下一,页,（,2,）,返 回,上一页,上一题,下一题,（,4,）相量图如图,3.24,所示,（,3,）,图,3.24,返 回,上一页,上一题,下一题,上一,页,【,解,】,（,1,）,3.7.5,有一电感性负载，额定功率 ，额定电,压,额定功率因数 ，现接到,50 Hz,、,380,V,的交流电源上工作。求：（,1,）负载的电流、视在功率和无,功功率；（,2,）若与负载并联一电容，使电路总电流降到,120 A,，,此时电路的功率因数提高到多少？并联的电容是多大？,上一题,下一题,返 回,下一,页,（,2,）设,则,返 回,上一页,上一题,下一题,3.8.1,在图,3.25,（教材图,3.14,）所示电路中，, ,。,求：（,1,）,f,50 Hz,时的 和 、 ；,（,2,）,f,为何值时，,I,最小，这时的,、 和 是多少？,【,解,】,图,3.25,（,1,）,上一题,下一题,返 回,下一,页,图,3.25,返 回,下一,页,上一题,下一题,上一,页,（,2,）当产生并联谐振时，总电流,I,最小，,谐振频率,由于 ，故,I,0,由于,R,上无电压降，故,C,和,L,上的电压等于 。,返 回,下一,页,上一题,下一题,上一,页,返 回,上一页,上一题,下一题,A,【,解,】,欲使,u,L,= u,1,，必须使,C,1,、,L,1,、,C,2,并联电路对,u,3,的角频率（,3 000 rad/s,）产生并联谐振，这时该电路对,u,3,呈现的,阻 抗为无穷大，使,u,3,全部降再谐振电路上；而,C,1,L,1,串联电路,对,u,1,的角频率（,1 000 rad/s,）产生串联谐振，这时该电路对,u,1,呈 现的阻抗为零，使,u,1,全部降在,R,上。,图,3.26,3.8.2,在图,3.26,（教材图,3.15,）所示电路中,， 。,欲使,u,L,=,u,1,，试问,L,1,和,C,1,应为何值？,上一题,下一题,返 回,下一,页,根据串联谐振的条件,即,联立求得,根据并联谐振的条件,即,返 回,上一页,上一题,下一题,【,解,】 u,的直流分量单独作用时，,C,相当于开路，,L,相当于,短路，电流的直流分量为：,3.9.1,在图,3.27,（教材图,3.16,）所示电路中，已知,u,(10,10 mH,。,求电流,i,及其有效值。,图,3.27,上一题,下一题,返 回,下一,页,返回,在电压的基波分量,10sin1 000t mV,单独作用时，,故,下一,页,上一题,下一题,上一,页,在电压的二次谐波分量,10sin2 000t mV,单独作用时，,返 回,下一,页,上一题,下一题,上一,页,返 回,上一页,上一题,下一题,【,解,】,当,I,S,单独作用时，,i,R,的直流分量,当,u,S,单独作用时，,i,R,的交流分量的有效值,3.9.2,在图,3.28,（教材,3.17,）所,示电路中，直流理想电流源的电流,交流理想电压源的电压,此频率时的,X,C,，求通,过电阻,R,的电流瞬时值、有效值和,R,中消耗的有功功率。,图,3.28,上一题,返 回,下一,页,i,R,的交流分量与,u,S,的相位差,故,上一题,返 回,上一页,返回主页,练 习 题 解 答,4.1.1,某三相同步发电机,三相绕组联结成星形时的线电压,为,10.5 kV,若将它联结成三角形,则线电压是多少,?,若联结成星,形时, L,2,相绕组的首末端接反了,则三个线电压的有效值,U,12,、,U,23,和,U,31,各是多少,?,星形联结时,U,l,Y,= 10.5 kV,U,l,Y,3,U,pY,=,=,10.5,3,kV = 6.06 kV,三角形联结时相电压不变,U,l,Y,=,U,pY,= 6.06 kV,L,2,首末端接反的相量图如图所示,:,U,1,U,2,U,3,U,3,-,U,2,=,U,23,=-,U,2,-,U,3,U,12,=,U,1,+,U,2,U,31,=,U,3,-,U,1,U,12,=,6.06 kV,U,23,=,6.06 kV,U,31,=,10.5 kV,解,下一题,返 回,解,电源星形联结,线电压,U,l,S,= 3,U,pS,= 380 V,负载线电压,U,l,L,=,U,l,S,= 380 V,负载相电压,U,pL,=,U,l,L,/,3,= 380 /1.73V = 220 V,负载相电流,I,pL,=,U,pL,Z,=,220,10,A = 22 A,负载线电流,I,l,L,=,I,pL,= 22 A,电源线电流,I,l,S,=,I,l,L,= 22 A,电源相电流,I,pS,=,I,l,S,= 22 A,4.2.1,有一电源和负载都是星形联结的对称三相电路,已知电源相电压为,220 V,负载每相阻抗模,Z,为,10,试求负载的相 电流和线电流,电源的相电流和相电流。,下一题,上一题,返 回,解,电源三角形联结,线电压,U,l,S,=,U,pS,= 220 V,负载线电流,I,l,L,= 3,I,pL,= 38 A,负载线电压,U,l,L,=,U,l,S,= 220 V,负载相电压,U,pL,=,U,l,L,= 220 V,负载相电流,I,pL,=,U,pL,Z,=,220,10,A = 22 A,电源线电流,I,l,S,=,I,l,L,= 38 A,/,3,电源相电流,I,pS,=,I,l,S,= 22 A,4.2.2,有一电源和负载都是三角形联结的对称三相电路,已知 电源相电压为,220 V,负载每相阻抗模,Z,为,10,试求负载的 相电流和线电流,电源的相电流和相电流。,下一题,上一题,返 回,4.2.3,有一电源为三角形联结,而负载为星形联结的对称三相 电路,已知电源相电压为,220 V,每相负载的阻抗模为,10 ,试求负载和电源的相电流和线电流。,解,:,电源三角形联结,线电压,U,l,S,=,U,pS,= 220 V,负载线电流,I,l,L,=,I,pL,= 12.7 A,负载线电压,U,l,L,=,U,l,S,= 220 V,负载相电流,I,pL,=,U,pL,Z,=,127,10,A = 12.7 A,电源线电流,I,l,S,=,I,l,L,= 12.7 A,电源相电流,I,pS,=,I,l,S,= 7.33 A,/,3,负载相电压,U,pL,=,U,l,L,= 220 /1.73 V = 127 V,/,3,下一题,上一题,返 回,4.2.4,有一三相四线制照明电路,相电压为,220 V,已知三个相的照明灯组分别由,34,、,45,、,56,只白织灯并联组成，每只白织灯的功率都是,100 W,求三个线电流和中线电流的有效值。,I,1,= = A = 15.45 A,U,p,P,1,34100,220,I,2,= = A = 20.45 A,U,p,P,2,45100,220,I,3,= = A = 25.45 A,U,p,P,3,56100,220,由于白织灯为电阻性负载，电压和电流的相位相同,I,N,= I,1,+ I,2,+ I,3,解,:,下一题,上一题,返 回,4.2.5,在如图所示三相电路中,R = X,C,= X,L,= 25,接于线电压为,220,V,的对称三相电源上,求各相线中的电流,。,L,1,L,2,L,3,I,L1,I,L2,I,L3,R,-,jX,C,jX,L,I,1,I,2,I,3,解,:,负载为不对称三相负载,下一题,上一题,返 回,I,1,= = =,Z,1,U,1,U,12,R,25,I,2,= = =,Z,2,U,2,U,23,-j,X,C,-j25,I,L1,= I,1,-,I,3,各线电流如下,:,下一题,上一题,返 回,I,3,= = =,Z,3,U,3,U,31,jX,L,j25,I,L3,= I,3,-,I,2,I,L2,= I,2,-,I,1,4.3.1.,有三个相同的电感性单相负载,额定电压为,380 V,功率因素为,0.8,在此电压下消耗的有功功率为,1.5 kW,。把它,接到线电压为,380 V,的对称三相电源上,试问应采用什么样的,联结方式,?,负载的,R,和,X,L,是多少,?,解,:,三角形联结,I,p,= = A = 4.93 A,U,P,P,1.510,3,3800.8,Z,= = = 77.1 ,I,p,U,p,380,4.93,R,=,Z,cos = 77.10.8 = 61.7 ,X,L,=,Z,sin = 77.10.6 = 46.3 ,下一题,上一题,返 回,4.3.2,某三相负载,额定相电压为,220 V,每相负载的电阻为,4,感抗为,3,接于线电压为,380 V,的对称三相电源上,试问,该负载应采用什么联结方式,?,负载的有功功率、无功功率和视,在功率,?,解,:,星形联结,I,p,= = A = 44 A,Z,U,p,220,5,sin = = = 0.6,X,L,Z,5,3,cos = = = 0.8,R,Z,5,4,S =,3,U,p,I,p,=,3220 44 VA = 29 040 VA,Q =,3,U,p,I,p,sin,=,3220 44 0.6 var = 1742 var,P =,3,U,p,I,p,cos,=,3220 44 0.8 W = 23 232 W,下一题,上一题,返 回,4.3.3,有一台三相电阻炉,每相电阻为,14 ,接于线电压为,380 V,的对称三线电源上,试求联结成星形和三角形两种情况下负载的线电流和有功功率。,解,: ,星形联结,U,pL,=,U,l,L,=380,/,3,/,3,V = 220 V,I,p,= = A = 15.7 A,R,U,p,220,14,I,l,=,I,p,= 15.7 A,P = 3U,p,I,p,=,3220 15.7 1W = 10 362 W,三角形联结,U,p,=,U,l,= 380 V,I,p,= = A = 27.1 A,R,U,p,380,14,=,3,3,I,l,=,I,p,27.1A = 47 A,P =,3,U,p,I,p,=,3380 21.7 1 W= 30 894 W,下一题,上一题,返 回,解,:,未断线时相电流、线电流和有功功率分别为,I,p,4.3.4,试分析如图所示电路在下述两种情况下各线电流、,相电流和有功功率的变化： 工作中在,M,处断线, ,工作中,在,N,处断线。,L,1,L,2,L,3,I,L1,I,L2,I,L3,Z,1,I,1,I,2,I,3,Z,2,Z,3,M,N,在,N,处断线,在,M,处断线,下一题,上一题,返 回,4.3.5,在如图所示三相电路中,已知,Z,a,= (3+j4), Z,b,= (8-j6),电源线电压为,380,V,求电路的总有功功率、无功功率
展开阅读全文