電路習(xí)題第八、九章..

1、第八、九章 向量法、正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析習(xí)題一、填空題。1某負(fù)載接電壓為U =10 . 2 cos 0 t+90） V的電源，其電流為i二5. 2 cos（ t+30o） A，則負(fù)載Z=，有功功率P=。二、選擇題。1.對于提高電路功率因數(shù)（入意義，以下說法正確的是（D ）。A.可以提高負(fù)載的功率B. 一般米用串聯(lián)電容C來提高電路的功率因數(shù)C.提高電源的輸出功率D.減小電源輸出電流2電壓u = - 100cos(314t - 45V ,表述該電壓錯誤的是( D )A. f=50Hz B.Um=100V C. U=70.7V D. ? = - 453圖 3 所示電路中 u (t) = 20 cos

2、(103 t+ 75 )V，i (t)= 邁 cos (103 t + 30 )A No 中無獨立源,則No吸收的復(fù)功率為（D ）。A. (9+j8)V A B. (1O+j1O)V A C. (8+j8)V A D. (8 + j9) V Ai(t)紗CNo112Qd1 1圖34.圖 4 所示電路中 u (t) = 20 cos (10 3 t+ 75 )V , i (t)= 般 cos (103 t + 30 )A , No 中無獨立 源，則No的輸入阻抗Zio為(D )。A. 20 / 45 QB. 14.14 / 45 Q C. (9+j8) Q D. (8 + j9) Qu(t)_

3、or* No2 Q圖4Zio5圖5中N為不含獨立源的一端口，端口電壓、電流分別為90A，則端口的輸入阻抗 Z等于（ B ）。A.5 Z 135 Q B.5 / 135 C. 0.2 Z 135 Qu=10cos(10t+45 )V, i=2cos(10tD.0.2 / 135 Q6圖6中N為不含獨立源的一端口，端口電壓、電流分別為u=100cos（2t+60 ）V , i=20cos（2t30A，則端口的輸入導(dǎo)納Y等于（ C ）。A.5 / 90 S B.5 Z 90 S C. 0.2Z 90 S D. 0.2 / 90 S7圖7所示電路，U、 I同相，已知 A1=5A , A2=4A，則端口

4、電流I為（D ）。A. 9AB. 1AC. 4AD.3A圖78.采用并聯(lián)電容方式提高提高電路功率因數(shù)（入），以下說法正確的是（ D ）。A.提高負(fù)載的有功功率C.增大電源輸出的電流B. 增大負(fù)載的電流D.減小電源輸出的電流9.如圖9所示，已知正弦穩(wěn)態(tài)電路中，R、L、C上的電壓有效值分別為 Ur= 15V , UL= 100V,Uc = 80V，則電源電壓的有效值 Us為（ C ）。A. 35VB. 195VC. 25VD. 100VRLC10.已知正弦量u(t) =14.14cos(1000t - 60)V，以下說法錯誤的是( A )A.振幅為10VC.初相位為60B.角頻率為1000 rad

5、/sD.相量可表示為 U =10/60V11. 一照明電源變壓器容量為100kVA，最大能提供功率因數(shù)為0.8、功率為40瓦的日光燈(B )支同時工作。A . 2500 B . 2000C. 1000 D.無法確定【分析：S 二UI 二(nP)2(nQ)2 , Q 二 Parctan =30var ( P=40W, cos : =0.8)】12圖12所示電路，Z1是感性負(fù)載，開關(guān)S閉合時電流表的讀數(shù)為10A , S打開時電流表的讀數(shù)為12A，則Z2的性質(zhì)( B )A. 感性B. 容性C.阻性 D.不能確定5220V217.2圖121.圖1所示，已知 R=5 Q ,R2=Xl，電流表二、計算題。

6、A和A的讀數(shù)分別為10A和10 2 A，電壓表 V的讀數(shù)為200V，求(1) A和V及M的讀數(shù)、Xc、Xl、R2 (2)畫出相量圖。To2.圖2所示，i2 =10.、2cost A, Xl=1 q，求電流i和電壓us，并畫出電壓電流的相量圖。解：已知丨2 -10 o0 A ,U 2 =10-90VU20I i 2 =10 -90ARI =1； I： =10 - j10 =10、2 450A Us -UL U 2 =10 00Vi = 20cos( t - 45) Aus = 10 2 cos( t)V3.圖3所示的正弦穩(wěn)態(tài)電路中，電源的角頻率3 =100rad/s , R=Rz=10? , L

7、=0.1H，功率表的讀數(shù)為120W電壓表的讀數(shù)為 20V,求電容C、電源的電壓 Us及電源發(fā)出的無功功率圖3解：設(shè) U2 = 20 00V，|；2 二匕=2 00AR2電阻R2消耗的功率：P2=40W電阻Ri消耗的功率：Pi=P-40=80W電流 12 2A 因為 | 2 j| C，所以：I C = I 2 - I ； = 2ARi|CC 一 =0.1 C =1 0FU 2= 12 jl C =2 j2 =2 .2 450 A.* f電壓 Us 為：u s =(R2 j L)l U2 =20 j40，Us=20 .5 v2U；Q =1 2Xl 2 =80 -40 =40varXc.34圖4示的

8、正弦穩(wěn)態(tài)電路中，R1=R2=10 ? , L=0.25H , C=10- F，電壓表的讀數(shù)為 20V，功率表的讀數(shù)為120W。試求電源的角頻率3和電源發(fā)出的復(fù)功率。0U解：設(shè) U 2 =20 0 V , |2 二匕=2 00AR2電阻R2消耗的功率：P2=40W電阻R1消耗的功率：P1=P-40=80W電流I因為 | =|2 j|C，所以：|C =. |- 12 =2AC =上=0.1U2二 100r ac/sI = l2 j| C =2 j2 =2.2 450A電路的復(fù)功率：s=Us|* (10 j25)20 I*(120 j160)VA5圖5示電路，已知 U=100V , I=4A , R

9、=1.6 Q，調(diào)節(jié)電容使U與I同相，此時電流表 Ai的P和無功功率Q。即電流表A2的讀數(shù)為3A40W圖7I16圖6所示電路，已知：R=503 L=，1/3 c= 45若外施電源電壓us = (200 90.2 cos3 t)V，試求 上、i、i?和電路消耗的功率。圖67圖 7 正弦穩(wěn)態(tài)電路，f=50Hz，U=200v，破 500W ,丨1=12=13=1，求 I1、R、L、C解：|2 = I 31 2 、3支路的阻抗模相等，則2、3支路的阻抗模相等，則丄，而且阻oC抗角相反*由I1=I2=I3=I，設(shè)U 2 W為參考相量，可畫出相量圖* * *則 1/1.0%，|2 =1.-600 A，丨3=

10、1 6O0AU 2 =（R j 丄）|2 =（R j 丄）1 3 得丄二,3R U =Rli (R j 丄)丨2 =3RI280、，3RI2=1500 , I=7.5A , R= V98圖8所示，已知US =100. 90 V ,的復(fù)功率。l：=5. 0A，Zl =102. -45,求止。及個獨立源發(fā)出1Is扛j20乙圖8解：U10 =(50 j50)V , Si =(250 j250)VA , Su =(250 - j250)VA9電路如圖9所示，獨立電壓源和獨立電流源為同頻正弦量，當(dāng)K打開時，電壓表的讀數(shù)為25V，電路中的阻抗為 Z1= （ 6+j12） ? , Z2=2Z 1 。求：K閉

11、合穩(wěn)定后Zl為何值時，其獲得的功率最大？最大功率為多大？Z2圖9解：UOC =25VZeq=Z13 1=(4 j8) ?電源發(fā)出的有功功率 P=2000W無功功率Q=0Var功率因數(shù)cos=1當(dāng)Zl=Z eq=（4-j8） ?獲得功率最大。最大功率Pmax =丄 =互=竺 =39.0625 W4R)4漢 4 1610圖 10 示電路，U = 220 . 2 COS（250t 300）V , R=110 門,C1=20 卩 F, C2=80 卩 F, L=1H。求：1）阻抗Zab和電路的輸入阻抗 Z ；2）電流表A1和A2的讀數(shù)；3）畫出電路的相量圖。圖1011.圖11示，已知us = 200.

12、 2 cos（10t 600）V,電流表A的讀數(shù)為2A,電壓表V1、V2的讀數(shù)均為200V。畫出相量圖；求：參數(shù)R、LC;電源發(fā)出的有功功率P、無功功率 Q功率因數(shù)cos $。解：相量圖如下：由相量圖可知：UL=200sin30 =100Vl200cos30=100 . 3 VUl10010 2=5HC -10牛U210x200復(fù)功率* *S 二Us I =200 60 2-90-(200.3 - j 200)VA電源發(fā)出的有功功率P=200 .、3 W無功功率 Q=200Var功率因數(shù)cos =0.57712圖 12 示，已知正弦電源電壓 U=200V , R=5 Q, I1=10A , I

13、2=1 2 A , R2=Xl求：畫出相量圖；求電流 I、Xl、Xc、R2；求電路的P、Q、S、功率因數(shù)。圖12解：相量圖如下：設(shè)U2二U2V由相量圖可知:I1 =10 900A I 2 =10 一 2-45A* * *I =丨1|2 =10. 00 AUr =1 R =50 00V所以I和U2、U R、U同相。200=50+U2U2=150VXcU2150=15門I110U2 =1502I22 10.2= 7.5復(fù)功率 S=U I =200 00 10 O0 =200CVA13電路如圖 13 所示，已知 U2(t) =160.,2cos(2t)V , Ri=6 Q, R2=8 Q, L=4H

14、 , C=31.25mF ,I1U21160. 0：j16=10 90 AU2R j L冷104A求電流I、01、I 2及電壓U。IR10riI 2 R2L11LllCUk1 1 + u U 20圖13解：j 3 L=j8 Q, 丄一 _j16i】，U2=160E0：V蛍CI l1 I2 =10 0 A , U hRU2 =220/0：V14. 正弦電流電路如圖14,已知電壓表 V2的讀數(shù)為100v，求電流表A和電壓表V1的讀數(shù)。j10Q_5 Q-j5 Q15. 如圖 15 所示，已知 I1 = I2 = I3 = 2A ,求 I , US圖1516. 電路如圖 16 所示，已知 h(t) =

15、10、2cOS(2t)A , R=10Q, L=5H , C=0.05F，求 I、仁、Us及電壓源Us發(fā)出的復(fù)功率S 。L17圖17為正弦穩(wěn)態(tài)電路，已知電容電壓Uc(t) =2.2cos(2t)V，求:(1)(2)繪制各支路電流的相量圖;(3)電壓源發(fā)出的有功功率電流i、電壓源電P和復(fù)功率S 。2Q1H()Ul _2QUs+Uc半 0.25Ficr圖17解:UC =2 0V 1分llR1 =1. 0 A1 分llc =1 90 A1 分I丄 iIC l)R1 =1 j1 = .2 45A2分US =2 j 4 = 4.47 63.4V2分us(t) =4.47、2cos(2 63.4 )V1

16、分i(t) =2cos(2t 45)A1 分P =USI cos=6W1分S=USI =6.32 18.4V A1分求N吸收的有功功u(t) =20cos(10 t+75、)V 亠十丄、店18.已知圖18所示電路中3N0中無獨立源。i(t) =72sin(10 t +120 )A率P。、無功功率Q。、復(fù)功率S)及N0網(wǎng)絡(luò)的等效阻抗Zi。i(t)1mHu(t)Q-圖18N解：i(t) =、2cos(103t 30)A.75V, I =1 30ASO =Ul-I 2(2j1) =(8 j9)VLAPO =8W,QO =9var乙=-(2j1)=(8j9)-19電路如圖 19 所示。已知 uS(t)

17、 =10.2cos(10t)V，試求 i(t),u R(t),u L(t),u c(t).1mHUs5Q+ UL _0.1uF+Uc圖19解:電路處于諧振狀態(tài)。11鼻c5-03. =10 rad /S，vLCV10_X0.V：10_Us =10 0v,Ur =Us =10 0:v, I 衛(wèi)=匹_ =2 0VR 5Ul 二 j 丄I 二 j100 2 0 =200. 90：V,Uc 二=200/90V .i(t) =2 2cos(105t)A,UR(t) =10 2cos(105t)VUL(t) =200 QcosdCft 90 )V,Uc(t202cos(105t-90，：)V 20.如圖20

18、所示電路中，已知I 1 = I 2 = |3 = 2A。求I , Uab。j10 Q cj10 Q | 2d J b-j10 Q I 31 / a10 Q | 1Uab圖2021.正弦電流電路如圖21所示，試求電流表 A和電壓表V的讀數(shù)。dion圖2122圖22所示正弦穩(wěn)態(tài)電路中,Ri=5 Q , Li=50mH , C=10F，電源角頻率 1OOrad/s,電流表A2的讀數(shù)為10A，電壓表 Vi的讀數(shù)為100V。 求：1）電壓表V和電流表A的讀數(shù)。2）電源發(fā)出的有功功率、無功功率、復(fù)功率。3）畫出電路中電壓和電流的相量圖。解：設(shè) U： =100/0VI：0(10 - j1O)A =10、2/

19、 -45 A I； =10/90AhCb5 j5I =1： I： =10 00AA的讀數(shù)為10AU：二U： U； =(100j100)V =100.2. -45 VV的讀數(shù)為141VoP=Uslcos(-45 )=1000WQ= UsIs in (-45o)=-1000VarS =P jQ =(1000 - j1000)VA23.圖23所示，N為無源線性電阻網(wǎng)絡(luò)，Us(t) =10V, L =1H , t = 0時將開關(guān)合上，測得零狀態(tài)響應(yīng) iL(t) =2(1 _e?)A , i2(t) =(1 e?)A。現(xiàn)將 us(t)換成指數(shù)函數(shù) us(t)二eV,AA試求零狀態(tài)響應(yīng)iL(t)及i2(t)。又若將Us(t) 0V的電壓源串入i2支路中，且將1H的電感L換成1F的電容C如圖b所示，再求零狀態(tài)響應(yīng)。4ANugdh(b)(a)圖2324.圖24所示電路，已知電流表讀數(shù)為1.5A，求Us二？ 電壓源發(fā)出的有功功率P,