电工技术II习题电工电子教学实验中心中南大学2011年上学期目录习题1——电路模型和电路定律 (1)习题2——等效电路分析方法 (4)习题3——支路电流法、回路电流法和结点电压法 (8)习题4——电路基本定理 (11)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)习题1——电路模型和电路定律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I a ； (2)若元件B 产生功率为(－10 W)，求U b ； (3)若元件C 吸收功率为(－10 W)，求I c ；(4)求元件D 吸收的功率。

解：I a ＝-1A;U b ＝-10V; I c ＝-1A; P ＝-4mW.1-3某直流电源的额定功率为P N =200W ，额定电压为U N =50V ，内阻R 0=Ω，负载电阻R 可以调节，如图所示，试求：（1） 额定状态下的电流及负载电阻； （2） 空载状态下的电压； （3） 短路状态下的电流。

解：(1) P N ＝U N ×I N ----> I N =4A;R 0-E+RE= U N + R o ×I N I N ＝E /(R o +R )(2) U =E= U N + R o ×I N (3) I st =E /R 01-4 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R 0=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 + R o ×I =235V（2）P =U ×I >0, 输送1-5 (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：（a ）U 1＝3×4 =12V ，受控电压源的端电压2U 1＝24V ，P 发=3×24 =72W （b ）I 2＝，受控电流源的电流6I 2＝3A ，P 吸=5×3 =15WR 0 -E+ U I1-6 求图示各电路中的U ab，设端口a、b均为开路。

解：（a）U ab＝-2+4=2V（b）U ab＝-1+8=7V（c）i=5/20 = AU ab＝3i+10i=（d）U ab＝-3+5×1＝2V习题2——等效电路分析方法2-1 求各电路的等效电阻R ab。

解：（a）R ab＝Ω（b）R ab＝(c) R ab＝Ω(g) R ab＝R/8(h) S打开R ab＝Ω，S合上电桥平衡R ab＝Ω(i) 2个星型变三角形, R ab＝118/93Ω＝Ω2-2 有一滑线电阻器作分压器使用[见图(a)]，其电阻R为500Ω，额定电流为1.8 A。

若已知外加电压u＝500 V，R1＝100Ω。

求：(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2 A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）u 2＝400V （2）电压表的读数()114000500100800//400800//400=⨯+=U ＝（3）总电流()≈+=5.0//400100500i 5A >1.8A, 电流表电流≈5 A >2A,会造成滑线电阻器及电流表损坏。

2-3 利用电源等效变换化简各二端网络。

解：电压源+在a 端，-在b 端 （a ）4V ，Ω(b) -5V ，3Ω (c) 8V ，4Ω(d) (50.075A5A2-5 求各电路的入端电阻R i 。

解：（a ）R i =6Ω(b) R i=Ω(c) R i=0(d) R i=Ω习题3——支路电流法、回路电流法和结点电压法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=-20W3-2 用回路电流法求电路中的i x和u。

解：i x＝3Au＝22/3V3-3 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 =1A3-5 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：533)51201(20134201)201101(22121n n n n n u i i u u i u u =+-=++--=-+ u n1=-10V ，u n2=10V ，i =2A受控源功率P=3i ×(u n1－u n2－3i ×5) =6×(-50)= -300W (发出功率)5Ω5Ω 4A 10Ω10Ω 10Ω-3A3i i①②习题4——电路基本定理4-1 用叠加定理求各电路中的电压u2。

解：u2＝-1+9=8V4-2 当开关S在位置“1”时，毫安表读数为40 mA；当开关S在位置“2”时，毫安表读数为－60 mA 。

问：开关S 在位置“3”时，毫安表的读数为多少解：A190)6(2540)6(6044002132121m k u k I k u k k u k s s s =-⨯-=-⨯+=-=⨯+=⨯+4-3 已知I S1＝2A ，I S2＝2A ， E 1＝5V ，E 2＝5V ，R 1＝R 2＝R 3＝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。

解：电压源+在a 端，-在b 端U oc =-5V, R eq =10Ω- + + + E 2 I s1- E 1I s2R 1R 2R 3ab4-4 用戴维宁定理求下图所示电路中的电流I 。

解：U oc =0， R eq =2ΩI =04-5 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A 13251=+=i V 532411-=+⨯-=i i u oc加压求流法计算等效电阻4Ω -12V+ 4ΩI-4Ω+ 6Ω6VΩ==+=++-=2233481111iuR ii i i i i u eq A 1-=i(b) 注：潘P77题3-4A 7103501050501-=⨯-=-=i i sc Ω-=29321000i R 加压求流法 A 0173.0=i4-6 电路如图示，问：R x 为何值时，R x 可获得最大功率此最大功率为何值解：W25.21A 3V 3143max sc =Ω====+P R i u i i i oc习题5——正弦稳态电路的分析5-1 已知电流相量A 86,A 86,A 86,A 864321j I j I j I j I -=--=+-=+=&&&&。

试写出其极坐标形式和对应的瞬时值表达式。

设角频率为ω。

解：A )13.53cos(210 , A 13.531011︒+=︒∠=t i I ω& A )87.126cos(210 , A 87.2611022︒+=︒∠=t i I ω&5-2 已知图(a)、(b)中电压表V 1的读数为30 V ，V 2的读数为60 V ；图(c)中电压表V 1、V 2和V 3的读数分别为15 V 、80 V 和100 V 。

(1)求三个电路端电压的有效值U 各为多少（各表读数表示有效值）； (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）V25)10080(15)(V 30)6030()(V 08.676030)(22222=-+==-==+=U c U b U a （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 。

5-2 如图所示电路，电流表A 1和A 2的读数分别为I 1=6A ，I 2=8A ， （1） 设Z 1=R ，Z 2=-jX C ，此时电流表A 0的读数为多少（2） 设Z 1=R ，问Z 2为何种参数才能使电流表A 0的读数最大此时的读数为多少.A )13.53cos(210 , A 13.5310; A )87.126cos(210 , A 87.261104433︒-=︒-∠=︒-=︒-∠=t i I t i I ωω&&（3） 设Z 1=jX L ，Z 2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）A 1086220=+=I （2）Z 2为电阻，A 14860=+=I （3）Z 2为电容，A 2|86|0=-=I5-3 图示电路中，已知电源u s =1002sintV,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。

解：（1）12222222)()(U U U U U U U U U U L RsL R C L R =+=-+=-+解得：V 6.86,V 50==R L U UF01.0H 506.86====Ω==C L RU I C I UL I U R ωω866.0cos ,30100506.861==Ω︒-∠=-=++=ϕλωωj Cj L j R Zu s5-4 在下图所示正弦交流电路中，已知电流表A 1的读数为40mA ，A 2的读数为80mA ，A 3的读数为50mA ，求电流表A 的读数。

保持A 1的读数不变，电源的频率增加一倍，求此时电流表A 的读数。

解：（1）A 50)5080(40)(2223221=-+=-+=I I I I（2）A 11.72)10040(40)(2223221=-+=-+=I I I I 注：与邱例8-5和习题8-11仅参数不同。

5-5 已知X C =－10Ω, R =5Ω, X L =5Ω, 电表指示为有效值。

试求A 0及V 0的读数。

解：设V 01001︒∠=U &，则 V 452100100100A 10A 45210A 9010100011︒-∠=+-=+==+=︒-∠=+=︒∠==j U I jX U I I I jX R U I jX U I C L C LLCC&&&&&&&&&&CURLAA 2A 3A 115-6 图示电路中，并联负载Z 1、Z 2的电流分别为I 1=10 A ，I 2=20 A ，其功率因数分别为)0(6.0cos ),0(8.0cos 222111>==<==ϕϕλϕϕλ，端电压U =100 V ，ω=1000 rad/s 。