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中南大学电工技术II练习册答案

(2)求uC(t)经过零值的时刻t0。
解:
8-9试用三要素法求图示各电路中的响应u(t),并作出其变化曲线。
解:(1)求
(2)求
习题
9-1写出图示二端口的Z参数矩阵。
解:电压源+在a端,-在b端
Uoc=-5V,Req=10Ω
4-4用戴维宁定理求下图所示电路中的电流I。
解:Uoc=0,Req=2Ω
I=0
4-5分别用戴维南定理和诺顿定理求图示各电路中的电流i。
解:(a)开路电压
加压求流法计算等效电阻
(b)注:潘P77题3-4
加压求流法
4-6电路如图示,问:Rx为何值时,Rx可获得最大功率?此最大功率为何值?
解:注潘P129题4-16
化为一相计算
7-4如图所示,正常工作时电流表的读数是26A,电压表的读数是380V,三相对称电源供电,试求下列各情况下各相的电流:
(1)正常工作;
(2)VW相负载断路;
(3)相线V断路。
解:(1)各相的电流为
(2)
(3)
7-5三相对称感性负载接到三相对称电源上,在两线间接一功率表如图所示。若线电压UAB=380 V,负载功率因数 功率表读数P=W。求线电流IA。
解:(a)Ri=6Ω
(b)Ri=Ω
(c)Ri=0
(d)Ri=Ω
习题
3-1用支路电流法求各电路的电流i1,并求出图(b)电路中电流源的功率。
解:(a)i1=2A,i2=3A,i3=-1A
(b)i1=-2A,i2=4A(最右边支路,朝右),i3=-2A(中间支路电流源变电压源,朝下),
P发=-20W
3-2用回路电流法求电路中的ix和u。
5-10解:先用戴维宁定理化简
习题
6-1串联谐振电路实验中,电源电压US=1 V保持不变。当调节电源频率达到谐振时,f0=100kHz,回路电流I0=100mA;当电源频率变到f1=99 kHz时,回路电流I1=mA。试求:(1)R、L和C之值;(2)回路的品质因数Q。
解:
6-2R、L、C串联电路的端电压 ,当电容C=8μF时,电路中吸收的功率为最大,且为100 W。
解:(a)
(b)
8-6试求图示各电路的零状态响应uC(t),t≥0。
解:注潘P228-7图示电路,开关S闭合前已处于稳态。在t=0时,S闭合,试求t≥0时的uL(t)。
解:
8-8图示电路中,已知t<0时S在“1”位置,电路已达稳定状态,现于t=0时刻将S扳到“2”位置。
(1)试用三要素法求t≥0时的响应uC(t);
习题
1-1根据图示参考方向,判断各元件是吸收还是发出功率,其功率各为多少?
解:元件1吸收10W;元件2吸收10W;元件3发出10W;元件4发出10W;
1-2各元件的条件如图所示。
(1)若元件A吸收功率为10 W,求Ia;(2)若元件B产生功率为(-10 W),求Ub;
(3)若元件C吸收功率为(-10 W),求Ic;(4)求元件D吸收的功率。
解:注潘P132题4-20
根据负载的阻抗角 和相量图,可得 中间的相位差为 (参见教材P311,邱关源《电路》)
习题
本章题目采用三要素方法解题
8-4如图电路,原已达稳态,t=0时,将开关S换路,试求t≥0时的u(t)及i(t)。
解:(a)
(b)
8-5电路如图所示,iL(0)=2 A,求iL(t)及u(t),t≥0。
图题6-3图题6-4
解:电流表A3的读数为零,则最右边并联的电感和电容发生并联谐振,从而可求出电源的频率。电流表A3的读数为零,电流表A3左边的电路可单独计算,从而可求出最右边电感两端的电压,此电压除以电感的阻抗就可得到电流表A0的读数。
习题
7-1已知对称三相电路的星形负载Z=165+j84Ω,端线阻抗Zt=2+j1Ω,中线阻抗ZN=1+j1Ω,电源线电压Ul=380 V。求负载的电流和线电压,并作电路的相量图。
解:u2=-1+9=8V
4-2当开关S在位置“1”时,毫安表读数为40mA;当开关S在位置“2”时,毫安表读数为-60mA。问:开关S在位置“3”时,毫安表的读数为多少?
解:
4-3已知IS1=2A,IS2=2A, E1=5V,E2=5V,R1=R2=R3=5Ω,求图中所示电路在a、b端口的戴维宁等效电路或诺顿等效电路。
(1)求电感L和电路的Q值;
(2)作电路的相量图。
解:
6-3在图示电路中,试问C1和C2为何值才能使电源频率为100kHz时电流不能流过负载RL,而在频率为50kHz时,流过RL的电流最大。
解:L和C1并联谐振,L、C1和C2串联谐振。
注:潘P128题4-14
6-4图示电路中,正弦电压u的有效值U=200 V,电流表A3的读数为零。求电流表A1的读数。
解:注潘P128题4-15
设 ,则
7-2已知对称三相电路的线电压Ul=380V(电源端),三角形负载Z=+j14Ω,端线阻抗Zt=+j2Ω。求线电流和负载的相电流,并作相量图。
解:三角形负载变为星型负载,参照上题求线电流,按照下式求负载的相电流
7-3图示三相对称电路,电源频率为50Hz,Z=6+j8Ω。在负载端接入三相电容器组后,使功率因数提高到,试求每相电容器的电容值。
(1)设Z1=R,Z2=-jXC,此时电流表A0的读数为多少?
(2)设Z1=R,问Z2为何种参数才能使电流表A0的读数最大?此时的读数为多少?
(3)设Z1=jXL,Z2为何种参数时,才能使电流表的读数最小?,此时的读数为多大?
注:邱多媒体课件
(1)
(2)Z2为电阻,
(3)Z2为电容,
5-4图示电路中,已知电源us=100 sintV,电流表的读数为1A,两个电压表的读数均为100V,试求:(1)R,L,C的值;(2)电路的功率因数。
5-9电路如图所示。试求结点A的电位和电流源供给电路的有功功率、无功功率。
图题5-8图题5-9
5-8解:
5-9解:用节点电压法
5-10设负载是两个元件的串联组合,求负载获得最大平均功率时其元件的参数值,并求此最大功率。
5-11为使ZL获得最大功率,问ZL=?此时Pmax=?
图题5-10图题5-11
5-10解:潘P126题4-11
(2)若外施电压为直流电压(相当于ω=0),且等于12 V,再求各表读数。
解:注:邱P218习题8-10
(1)
(2)
(a)表1读数为12V,表2读数为0。
(b)表1读数为12V,表2读数为0。
(c)表1读数为0,表2读数为0,表3读数为12V。
5-3如图所示电路,电流表A1和A2的读数分别为I1=6A,I2=8A,
解:设 ,则
5-7图示电路中,并联负载Z1、Z2的电流分别为I1=10 A,I2=20 A,其功率因数分别为 ,端电压U=100 V,ω=1000rad/s。
(1)求电流表、功率表的读数和电路的功率因数λ;
(2)若电源的额定电流为30A,那么还能并联多大的电阻?并联该电阻后功率表的读数和电路的功率因数变为多少?
(1)输出电压u2;
(2)用内阻为800Ω的电压表去测量输出电压,如图(b)所示,问电压表的读数为多大?
(3)若误将内阻为Ω,量程为2A的电流表看成是电压表去测量输出电压,如图(c)所示,将发生什么后果?
解:(1)u2=400V
(2)Rcd=800.499A2A 0.075A5A
2-5求各电路的入端电阻Ri。
(2)P=U×I>0,输送
1-5求图示各电路中电压源流过的电流和它发出的功率。
1-6(1)求图(a)电路中受控电压源的端电压和它的功率;
(2)求图(b)电路中受控电流源的电流和它的功率;
解:U1=3×4;
I2=5/10
1-7求图示各电路中的Uab,设端口a、b均为开路。
解:(a)Uab=-2+4=2V
习题5——正弦稳态电路的分析……………………………………………………16
习题6——正弦电路的谐振…………………………………………………………22
习题7——三相交流电路……………………………………………………………29
习题8——动态电路………………………………………………………………..32
习题9——二端口网络……………………………………………………………..32
解:ix=3A
u=22/3V
3-3用回路电流法求图示电路中的电流i。
解:i=2A
注:潘P55第2-7题
3-4用结点分析法求图示电路中的u和i。
解:(a)u=7V,i=3A
(b)u=8V,i=1A
3-5电路如图所示,参考结点点已经选取,用结点电压法求电流i和受控源的功率。
解:
习题
4-1用叠加定理求各电路中的电压u2。
E=UN+Ro×IN
IN=E/(Ro+R)
(2)U=E=UN+Ro×IN
(3)Ist=E/R0
1-4某有源支路接在U=230V的电源上,电路如下图所示,支路电阻为R0=Ω,测得电路中的电流I=10安培。求:
(1)该有源支路的电动势E;
(2)此支路是从电网吸收电能还是向电网输送电能?
解:(1)E=U+Ro×I
(3)如果使原电路的功率因数提高到λ=,需并联多大的电容?
解:潘P103例题4-7
(1)设 ,则
(2)
(3)
5-8图示网络中,已知u1(t)=10sin(1000t+30°) V,u2(t)=5sin(1000t-60°) V,电容器的阻抗ZC=-j10Ω。试求网络N的入端阻抗和所吸收的平均功率及功率因数。
解:Ia=-1A;
Ub=-10V;
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