電路分析基礎習題第七章答案(史健芳)教材

1、7. 2填空題1. 電感的電壓相量 超前 于電流相量/2,電容的電壓相量 滯后于電流相量兀/2。2. 當取關聯參考方向時，理想電容元件的電壓與電流的一般關系式為(/)= C也,d/相量關系式為/； = j(oClJc.3若電路的導納Y二G+jB,則阻抗Z二R+jX中的電阻分量R二“G 電抗分量G + B-RX二；(用G和乃表不)。G + B4. 正弦電壓為冷=10cosQ00;rf + 3%), ”2=10cosQ00加+ %),則 s的相量為5/2Z, s+s=107cos(100龍r)。45. 若某RL串聯電路在某頻率下的等效復阻抗為(1+ )2)0,且其消耗的有功功率為9W,則該串聯電路

2、的電流為 3A,該電路吸收的無功功率為18 vac6. 在采用三表法測量交流電路參數時，若功率表、電壓表和電流表的讀數均為已知(尸、 U、I),則阻抗角為九二aiccos(2w)。7. 3計算題1.已知某二端元件的電壓、電流采用的是關聯參考方向，若其電壓、電流的瞬時值表示式 分別為(1) w1(/) = 15cos(100r + 30)v, h(/) = 3sin(100f + 30)A；(2) u2(t) = 10sin(400r + 50)v, i2(r) = 2cos(400r + 50)A；(3) 3(r) = 10cos(200r + 60)v, z3(r) = 5sin(200r

3、+ 150)A；試判斷每種情況卞二端元件分別是什么元件？解：(1)疋& =空厶別1 2電壓超前電流90,該二端元件為電感元件(2)Z=V2aA電壓滯后電流90,該二端元件為電容元件(3)刖Z=2Iz60PA2電壓與電流同相位，該二端元件為電阻元件2.求如圖x7. 5所示單I I網絡的等效阻抗和等效導納。(a)(b)圖x75計算題2圖解：(1)求乙，YaZ = (3-j4)/(j3) = 2.7 + ；3.9 = 4.743Z55.3 (G)匕=0.12- j0.1733 = 0.21Z- 55.3 (S) 乙(2)求Zb乙= 1x(-* )4 = 0.962+ ;3.81 = 3.93275.

4、8 (S)Zh= = 0.062-j0.247 = 0.255Z 75.8。(G) (3)求ZcX竿鬻+語絆川(S)Z = = 0.294-丿3824 = 4.459Z-59.048 (G)C3. 如圖x7. 3所示電路，各電壓表的讀數 分別為：V表讀數為20V, V：表讀數為40V, 必表讀數為100V,求V表讀數：若維持V表 讀數不變，而把電源頻率提高一倍，表讀數 又為多少？解：相量模型如圖x7.3a。設 i=iqA,Sx7.3a相盤核型=匕+,+”3 =20-丿40+ 丿100 = 20+ 丿60 = 63.24/71.57。(V)電源頻率提高一倍時，端II電流不變，則VI讀數不變，V2

5、讀數變?yōu)?0V, V3讀數變?yōu)?00V ,所以 4. 如圖x74所示電路，己知Q220V, O)= 3l4radls ,求人、1三、I +u20 Q 0. 1H . 100Q200 Qloop F 二二+ 20Q j314Q 、200Q2826-j31.85-=oL圖x7.4計算題4圖圖x7.4a相量模型解：畫出相量模型如圖x7.4ao用網孔分析法：設17=2200解得：曇 則:W17.2 = 0.9561/1.698 (A)/處=0.304Z 88.3。(A)/. = 1.00/-15.96 (A)5.如圖題x75所示電路，已知(/) = 52 cos 2/V,u2 (/) = 5-2 co

6、s(2/ + 30) V, 用網孔分析法求各網孔電流。解：畫出相量模型如圖x7. 5ao根據網孔分析法列式：整理后解得各網孔電流:6如圖x7.6電路，己知 us(t) = 4cosl00rv, z5(r) = 4sin(100r + 90)A, 試用節(jié)點分析法求電流幾解：畫出相量模型如圖x7.6aoIJ21 -jlQt/s=2V2Z0(V)圖x76a相量模型用節(jié)點電壓法(1+F1+)解得：么=（3+力7_山-叢_ V2=j 一丁10Z3SA10Z0V解:（1）網孔分析法,等效電路圖為圖x7.7a。厶嚴心（5A,m2，解得:-Jy = -5.774 - 6.667二10上0。卩7.如圖x7. 7

7、所示電路，試用（1）網孔分析法，（2）節(jié)點分析法，（3）疊加定理，（4）戴維南定理，求電流：o= 8.819/-130.89（2）節(jié)點分析法，等效電路圖為圖x77b1 1 1 -( + )51/= 10/30j2 -jV-j5UZ=US =10Z0解得：I = -5.774 一 J6.667 = 8.819Z -130.89一卩（3）疊加定理,等效電路圖為圖x77c= iozor圖x7.7b疊加定理相量模型電流源單獨作用時，匸診23 電壓源單獨作用時，z手古（4）戴維南定理，等效電路圖為圖x77d1 產 10Z30Je+ o= 10Z0Jz圖x77d戴維南電路相量模型開路電壓:U（K. = I

8、sx=10Z30x J2-10Z0 = -20+ 八7.32等效阻抗：乙嚴j2 UI = = -5.774 - ）6.667 = & 819Z-130.89“一八8. 如圖x78所示電路，求其戴維南等效相量模型。解：求開路電壓，根據如圖x7的相量模型:求等效阻抗，根據如圖x78b的相量模型:圖x78b相量模型圖X79計算題9圖9. 如圖x79所示電路，求其諾頓等 效相量模型，并求出在Q =5rad/s時 的等效時域模型。解：節(jié)點1的基爾霍夫電流方程： (丄 + 丄)+匕1 = 1.56 J1573其中，+2 = , U = 3代入上式得:4 5Uo = -一y=3.84+ J0.22 = 3.

9、85Z3.27。G+*+i)6J159/oy求短路電流，由圖x79a可知：U2U = 0所以U = 09Z06= 1.5Z012UD60J5QbC圖X79a相量模型等效阻抗:TJ Q Ox /y 770Z = + = = 2.553/3.27 = 2.549+ JO. 145/1.5/071 scKc = 1.5,0。其諾頓等效相量模型如圖x7.9bo/? = 2.549Q b圖X7.9C諾頓等效時域模型10如圖X7.10所示電路，已知比= 220jlcos50rv,求各支路電流及電源的有功率和無功功率。50Q1002+s :50pF圖x7.10計算題10圖4H+ z(k qI9f 502t1

10、002產Z廠j400Q*-200圖x7.10a相量模型解：畫出相量模型，如圖x710a所示。得:口 =22mV 、rtxe=-=4Qzlr2NTkVk JL-27 -3-,11.如圖x7. 11所示電路有3個負載， 它們的平均功率及功率因數分別為：A二220 W, 皆220 W, Pf 180 W, cos（91=0. 75 （感性）， COS 0 3=0. 8 （容性）,COS 0 3=0. 6 （感性），且端 I I電壓6=220 V, f= 50 Hz,求電路端I 1總電流 Z及總功率因數角。解：電路無功功率：電路有功功率：P = A + E + = 220 + 220 + 180 = 620912.如圖 x7. 12 電路龐二3Q ,用二5Q厶二2mH,厶二 ImH,心=52 CO