页数:123页文件大小:1.82 MB来源: 电工学ppt课件
本课件是电工学上册配套的习题选讲,按章编排,覆盖电路基本概念与定律、电路分析方法、暂态分析、正弦交流电路、三相电路与电动机六大部分,逐题给出电路图、已知条件与完整求解过程,便于对照课堂内容进行针对性训练。
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习题 1-1 1-1确定元件电压电流的实际方向,计算功率、指出元件时发出功率还是吸收功率。N1+-10V-2.5AN2+--60V-1.5A实际方向:如↑依照参考方向PN1=U I=10V×-2.5A=-25W发出PN1=U I=-60V×-1.5A=90W吸收
习题 1-2 1-2计算电流、电压。+--+60VU10Ω20V+-60+u-20=0U=-40VI=-40V/10Ω=-4A+-1AU2ΩI10Ω4AII=4A-1A=3AU=3A×(2+10)Ω=36V
习题 1-3 1-3试求图中线性电阻两端电压;各电源及线性电阻的功率,并判断其性质。(a)解:+-+-3Vu2Ω1Au=3VIR=u/R=3 / 2A=1.5APR=1.5×3W=4.5WPIs=-1×3W=-3WPUs=-(1.5-1)×3W=-1.5W(b)解:+-+-3Vu2Ω1Au=-1×2V=-2VPR=(-1)(-2)W=2WPUs=1×3W=3WPIs=-(3+2)W=-5W
3Vu12Ω1A+-10Ω(c)解:u1=3VIR=u/R=3 / 2A=1.5Au2=-1×10V=-10Vu2PR1=1.5×3W=4.5WPR2=(-1)×(-10)W=10WPUs=-(1.5-1)×3W=-1.5WPIs=-1×(3+10)W=-13W
习题 1-4 1-4电压表、电流表都正偏,输出功率的是;电压表正偏,电流表反偏,输出功率的是。A1A2VA+--+电压表正偏:所测电压与电压表极性一致;电流表正偏:所测电流由电流表正极流入负极流出。A1A2
习题 1-9 1-9计算各支路电流。+-+-+-2Ω2Ω1Ω1Ω1V3V2VI1I2I3I4I5I6I2=2/2A=1AI3=3/1A=3A-2+1I4+3=0I4=-1A-1I4+2I1+1=0I1=-1A对a:I5=I1+I2+I4=-1A对b:I6=I3-I4-I1=5Aab
习题 1-10 1-10计算电路中开路电压。I110VU24Ω5Ω4V2VI2I32ΩI2=I3=0解:U2=-2V+4V+2×1V= 4V
习题 1-11 1-11已知US1=6V,US2=12V,IS=2A;R1=2Ω,R2=1Ω,试计算各电压源及电流源的功率,并判断其性质。+-US1ISR1+-US2R2解:UR1=IS·R1= 4VUIs=UR1+US1=10VUR2=US2-US1= 6VI2=UR2/R2=6AI1=IS+I2=8AI2I1PUS1=6×8W=48WPUS2=-6×12W=-72WPIs=-10×2W=-20WUIS
习题 1-12 1-12计算R=0,R=∞时的电流I与IE。IE7AR6Ω2A4Ω3ΩI-+12VR=0电路被分为两部分6Ω、3Ω电阻两端电压为12VI=12V/6Ω=2AI1=12V/3Ω=4AIE=(2+4-7)A=-1AI1R=∞I1=12V/3Ω=4AIE=4A-2A=2AI=7A+2A-4A=5A
习题 1-13 15A12A1-13计算I、US、R。+-US1Ω6A12Ω3ΩRI=6A9A18A3A12×3-9R-15×1=0R=7/3Ω-US-12×3-18×3=0US=-90V
习题 1-14 1-14计算I1、I2、I3、I4。+-3V6Ω6ΩI46Ω+-3V-+9VI2I3I1I6I53+3+6I4=0I4=-1A-9-3+6I6=0I6=2A-3+9-6I5=0I5=1AI1=I6-I4=3AI2=-I4-I5=0AI3=-I5-I6=-3A
习题 1-15 1-15求图中A点电位及恒流源功率。I=(2-1)mA=1mAUA=-I×1=-1VA1k6V1k1k1mA2mAIU1U2U2+1×2+1×I=0U2=-3VP2=2×(-3)mW=-6mW-6+U1+1×1+UA=0U1=6VP1=1×6mW=6mW
习题 1-16 3V1-16求图中a、b、c各点电位。电路中存在两个独立电流,如图10Ωa1AUC=1×10V=10V4Ω10Ωbc2Ω-+5V+-
习题 1-17 1-17电压表内阻∞,S断开时,电压表读数12V;S闭合时,电压表读数11.8V,求US、R0。USRR0-+VSS断开时US=U开=12VS闭合时R0=0.169Ω10Ω
习题 1-18 1-18求S闭合和打开情况下的A点电位。A+24V-6VS10kΩ10kΩ10kΩ10kΩ2VI=(24+6)/30mA=1mAUA=-2+10×1-6=2V解:S打开:S闭合:I=6/20mA=0.3mAUA=(-2+3-6)V=-5VI
求解过程:解:+-10V6Ω3A4ΩI1I2I1-I2+3=04I1+6I2-10=0联解得I1=-0.8A,I2=2.2APR1=4×0.82W=2.56WPR2=6×2.22W=29.04WPUs=10×0.8W=8WPIs=-3×(6×2.2)W=-39.6W2-1用支路电流法求图中各支路电流,及各电源及线性电阻的功率。
习题 2-2 6V2Ω3A1Ω1Ω2Ω2-2用支路电流法求图中各支路电流。I4I2I1I3ab解:列KCL方程a:I1-I2-I3=0b:I3-IS-I4=0联解得I1=2.5A,I2=0.5AI3=2A,I4=-1A列KVL方程Ⅰ:R1I1+R2I2-US=0Ⅱ:-R2I2+R3I3+R4I4=0ⅠⅡ
电压源单独作用时R0′= 6∥(4+2) kΩ= 3kΩU″ = 12×(3/6)×(4/6)V= 4VU= 6V+4V=10V解:+-12V6kΩ3mA2-3用叠加原理求图中电压U。
4kΩ2kΩ3kΩ电流源单独作用时R0= (3∥6+2)kΩ= 4kΩU′=3×(4/8)×4 V= 6V+-U12V+-
习题 2-4 35V2-4用叠加原理求图中电流I。4Ω7A2Ω3Ω1ΩI电压源单独作用时I″ = 35/(3+4)A= 5AI=5A+3A=8A电流源单独作用时I′= 7×3/(3+4)A = 3A
习题 2-5 2-5当S在1的位置时,I′=40mA,S在2的位置时,I〃=-60mA,S在3的位置,求毫安表读数。+-15V+-10V+-mAS123US当S在2的位置时US、10V电压源共同作用,I〃=-60mA当S在1的位置时US单独作用,I′=40mA所以10V电压源单独作用,I'''=-60mA-40mA=-100mA按比例关系,15V电压源单独作用,I1=-100×(-15/10)mA=150mA当S在3的位置时US、5V电压源共同作用,I=150mA+40mA=190mA
习题 2-6 125V2-6用叠加原理求图示电路中的I。解:125V单独作用时120V单独作用时40Ω36Ω60Ω+-120V60ΩII=I′+I″=-0.75A
习题 2-7 2-7已知Uab=10V,去掉E后,Uab=7V,求E=?R+-ERRRIS1IS2解:依叠加原理,Uab=10V是E,IS1,IS2共同作用的结果。Uab=7V是IS1,IS2共同作用的结果。ab设Uab'为E单独作用的电压。则Uab′=10V-7V=3VUab'=E·R/4R=3VE=12V
习题 2-8 2-8将以下各电路化为等效电压源。-+4Ω5Ω3A5Ω15V-+3A4Ω4Ω4V1A4Ω2Ω4A-+2Ω8V
习题 2-9 2-9将以下各电路化为等效电流源。-+2Ω2Ω8V2Ω2A2Ω2Ω4A1Ω-+2Ω4V2Ω
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习题 2-10 +1A2-10用等效变换法求图示电路中的电流I。2A10Ω10Ω5Ω40Ω-10V+I20V10Ω4A+10V5Ω+5VI=(10-5)/(5+5+40) A=0.1A
习题 2-11 6V-+8V-+12V-+2-11用等效变换法求图示电路中的电流I。3Ω6Ω1Ω2A2Ω1ΩI2A2A4A2Ω+-2VI=(8-2)/(2+1+3)A=1A
习题 2-12 1A10Ω8Ω12Ω5ΩI2-12求图示电路中的电流I。+-10V1Ω+-20V3Ω6Ω与10V恒压源并联的元件可去掉与1A恒流源串联的元件可去掉依叠加原理电压源单独作用时I″=-10/(8+12)A=-0.5A电流源单独作用时I′=-1×12/(12+8)A=-0.6AI=-0.6A-0.5A=-1.1A
习题 2-13 6V4Ω3Ω2-13用等效变换法求图示电路中的电流I。2Ω6AI1.5A8ΩI=(6+1.5)×4/(4+8)A= 2.5A
习题 2-14 150V+-20V2-14用戴维宁定理求图中电流I。+-120V10Ω10Ω10Ω4ΩI解:令R开路Uab=20V-150V+ 120V=-10VR0=0UabI=Uab/(R0+10)=-1A
习题 2-15 2V2-15用戴维宁定理求图中电流I。-+12VI解:令R开路abUab=-2×3V+8V+2V=4VR0=6//3Ω+3 Ω=5ΩI=Uab/(R0+5)=4/10A=0.4A6Ω3Ω5Ω3Ω2AUabU1
习题 2-16 2-16用戴维宁定理求图中电流I。+-16V1A4Ω8Ω3ΩI3Ω20ΩUab解:Uab=(16-8×9/8-1×3)V=4VR0=(4+20)//8Ω+3Ω=9Ω-16+8I1+4I1+20I2=0I1=I2+1I1=9/8AI1I2I=Uab/(R0+3)=1/3A
习题 2-17 2-17已知U1=12V,U2=18V,R1=2Ω,R2=1Ω,R3=3Ω,求(1)E=10V时,R3中电流;(2)欲使R3中电流为零,E=?U1U2ER3R1R2解:令R3开路ai1i1=(U1-U2)/(R1+R2)=-2AUab=U2-E+I1R2=(18-10-2)V= 6VR0=R1∥R2=0.67Ωi3=Uab/(R0+R3)=1.63A当Uab=0时,i3=0E=18V-2V=16Vb
习题 2-18 10V2-18用戴维宁定理求图中电流I。4Ω2Ω3ΩI解:令R开路Uab=(3×2+ 3×5)V= 21VR0=(2+3) Ω=5ΩUabI=(Uab+10)/R0=6.2A3A5A
习题 2-19 8V-+12V-+2-19用戴维宁定理求图示电路中的电流I。4Ω4Ω2Ω2ΩI2A3A5A2ΩR0=2//4//4Ω=1ΩUabUab=(5/2)×2V= 5VI=Uab/(R0+2)=1.67A
习题 2-20 2A+19V3Ω2ΩIX2-20求图示电路中的电流IX、UX、PX。3A1Ω9AUX由KCL推广定律可得IX=9A电路的戴维宁等效电路UOC=(-2×3+19-2×3)V=7VR0=(3+1+2) Ω=6Ω电路可等效为+-7V6ΩIXUX=(7-6×9)V=-47VPX=UXIX=-9×47W=-423W(电源)
习题 2-21 2-21求图中的I。+-6V+-4V3Ω1ΩI2A6Ω4Ω2Ω2A1A应用等效变换法2Ω4A+-8V4ΩI= 3×2/(1+2)A = 2A3A2Ω
习题 2-20 5V2-20求S闭合和打开情况下的电流I。-+10V5ΩI2A5ΩSS断开,-10+5I1+5I+5=0I=I1+ 2得I=1.5AI1S闭合,-10+5I1+5I=0I=I1+ 2得I=2A
习题 12-23 U12-23无源二端网络N0,U1=1V,I2=1A,时U3=0;U1=10V,I2=0A,时U3=1V;求U1=0,I2=10A,时U3=?N0I2U3由叠加原理可知U3有U1、I2共同作用设U3=K1U1+K2I2有0=K1+K21=10K1得K1=0.1,K2=-0.1U1=0,I2=10A,时U3=10K2=-1V
习题 2-24 2-24无源二端网络N0,IS=1A,求I=?N010VISN02VISN0IS5ΩI则其戴维宁等效电路为U开=10V将N0、IS看作有源二端网络R0=2/1=2ΩI=(10/2+5)A=1.43A
习题 3-1 3-1t=0时,S闭合后uC及各电流的初始值及稳态值。uC(0-)=1.5×4V=6V在S闭合的瞬间,根据换路定律有:uC(0-)=uC(0+)= 6Vi1(0+)=uC(0+) /4 =1.5Ai2(0+) =uC(0+) /2 =3AiC(0+)=(1.5-1.5-3)A=-3ASCi2iCuCi11.5A2Ω4ΩuC(∞)=1.5×(4//2)V=2ViC(∞)=0i1(∞)=2/4A=0.5A ,i2(∞)=2/2A=1A
习题 3-2 3-2求开关闭合后的初始值及稳态值。iL(0-) =12/4=3A在S闭合的瞬间,根据换路定律有:iL(0+)=iL(0-) = 3A4i1(0+) +uL(0+) =12∴uL(0+)= 4.8V+-Si2uL解:i14Ω6ΩiL12Vi1(0+)= 3×6/(4+6)A = 1.8Ai2(0+)= 3×4/(4+6)A = 1.2AiL(∞)=12/(4//6)A=5AuL(∞)=0i1(∞)=12/4A=3Ai2(∞)=12/6A=2A
习题 3-3 3-3电路中,已知R1=5kΩ,R2=10kΩ,C=4μF,US= 20V,t=0,打开S,求uC(t)、iC(t)、并画出变化曲线。SuCR2R1USiCC+-电路为零输入响应解:uC(0+)=uC(0-)=USR2/(R1+R2)=20×10/15V=13.3Vτ=R2C=4×10-2suC(∞) =0iC(∞) =0uC(t)=13.3e-25tViC(t)=-1.33e-25tmAuC(t)tiC(t)-1.33mA13.3VO
习题 3-4 SCuCi1mA10kΩ3-4S打开0.2s后,uC=8V,试求C、i(0+)、uC(t)。解:uC(0+)=uC(0-)=0τ= 10×103C电路为零状态响应uC(∞) =20×10=10VuC(t)=10(1-e-t/10000C)Vt=0.2,uC= 8VuC(t)=10(1-e-1/50000C)=8Ve-1/50000C=0.2,C=12.5μFS闭合的瞬间,C相当于短路i(0+)=0uC(t)=10(1-e-8t)V
习题 3-5 3-5电路中,已知R1=3Ω,R2=10Ω,R3=6Ω,C=10μF,US= 100V,t=0,闭合S,求i1(t)、i2(t)、i3(t)。Si3R2R3R1US解:uC(0+)=uC(0-)=0τ= (R1//R3+R2)C=12×10-5si2i1C+-电路为零状态响应i1(∞) =i3(∞) =US/(R1+R3)=11.1Ai2(∞) =0i3(t)=11.1A-1.85e-8333tAi1(t)=11.1A+3.7e-8333tAi2(t)= 5.55e-8333tA
习题 3-6 CuCIS3-6已知R1=6kΩ,R2=2kΩ,C=20μF,IS=4mA,US= 12V,t=0,闭合S,试求uC(t)。解:uC(0+)=uC(0-)=IS×R2=8Vτ= (R1//R2)×C= 3×10-2s=9VuC(t)=9V-e-33.3tVR2SUS+-R1
习题 3-7 3-7电路中,已知R1=4Ω,R2=20Ω,R3=6Ω,C=4μF,US= 50V,t=0,闭合S,求uC(t)、i(t)、并画出变化曲线。SR2R3R1USiC+-uC解:τ=(R1//R3+R2)C=89.6×10-6suC(0+)=uC(0-)=50VuC(∞) =USR3/(R1+R3)=30V-0.896i(t)50uC30tuC(V)、i(A)i(0+)=[(US/R1)(R3//R1)-uC(0+)]/(R2+R3//R1)=-0.896Ai(∞) =0O
习题 3-8 3-8图示电路中U=20V,R=50kΩ,C=4μF,在t=0时闭合S1,在t=0.1s时闭合S2,试求S2闭合后的uC(t),并画出曲线,设S1闭合前uC=0。+-US1S2CUC(t)RR解:S1闭合后:uC(0+)=uC(0-)=0uC(∞)=U=20Vτ1=RC=0.2suC(t)=uC(∞)+[uC(0+)-uC(∞)]e-t/τ=20(1-e-5t)V
当t=0.1s时uC(0.1)=20(1-e-5t)V≈7.87Vτ2= (R//R)C=2.5×104×4×10-6s= 0.1suC(t)=uC(∞)+[uC(0+)-uC(∞)]e-t/τ= 20V-12.13e-10(t-0.1)V+-US1S2CUC(t)RRS2闭合后:uC(0+)=7.87VuC(∞)=U=20V
变化曲线如图uC(t)20V7.87VO0.1stτ1=0.2sτ2=0.1s
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习题 3-9 3-9电路中,已知R1=R2=4kΩ,R3=2kΩ,C=100μF,E1= 10V,E2= 5V,t=0,S由a打向b,求uC(t)、i0(t)。解:uC(0+)=uC(0-)=E1×R2/(R1+R2)=5Vτ= (R1//R2+R3)C=4×10-1sSR3R2R1E2i0CE1uC(∞)=-E2×R2/(R1+R2)=-2.5V=-1.56mAi0(∞)=-E2/(R1+R2) =-0.625mAab
习题 3-10 SCuCi22A3Ω3-10C=0.5F,试求i1(t)、i2(t)。解:uC(0+)=uC(0-)=2×3V=6Vτ=(6//3)C=1s电路为零输入响应6Ωi1i1(0+) =-6/6A =-1Ai2(0+) = 6/3A = 2Ai2(∞) =0i1(∞) =0i1(t)=-e-tAi2(t)=2e-tA
习题 3-11 3-11电路中,已知R1=6Ω,R2=4Ω,L=10mH,US= 10V,t=0,闭合S,求uL(t)、iL(t)。+-USLR1R2iLSuL解:τ=L/R2= 2.5×10-3siL(0+)=iL(0-)=US/(R1+R2)=1AuL(0+) =-R2iL(0+)=-4ViL(∞) =0uL(∞) =0
习题 3-12 3-12电路中,已知R1=3kΩ,R2=6kΩ,C1=40μF,C2=C3=20μF,US= 12V,t=0,闭合S,求uC(t),画出曲线。SR2R1US解:uC(0+)=uC(0-)=0τ= (R1//R2)C=4×10-2sC1+-电路为零状态响应C2C3uCC=C2//C3+C1uC(∞)=US×R2/(R1+R2)=8VuC(t)= 8V-8e-25tVtuC(t)8VO
习题 3-13 IS3-13已知R1=2Ω,R2=R3=3Ω,R4=6Ω,L=10mH,IS= 1mA,US=8V,t=0,断开S,试求uL(t)、i(t)。解:R2SUS+-R1R3R4iuLτ= 0.001/(6+6//2) s= 1.33×10-3s
习题 3-14 3-14已知R1=200Ω,R2=400Ω,C1=0.1μF,C2=0.05μF,U= 25V,t=0,断开S,求uC1(t)、uC2(t)、i(t)。SR1R2U解:uC1(0+)=uC1(0-)=25×400/(200+400)V=50/3VuC2(0+)=uC2(0-)=25×200/(200+400)V=25/3Vτ1=R1C1=2×10-5sτ2=R2C2=2×10-5sC1+-C2uC2uC2uC1(∞)=uC2(∞)= 25VuC1(t)= 25V-8.3e-50000tVuC2(t)= 25V-16.7e-50000tV
习题 3-15 3-15已知,U=90V,R=60Ω,r=30Ω,C=10μF,在t=0时闭合S,试求uC(t) ,经过0.4ms后又打开S,试求uC(t)。+-USRRrrC解:S闭合前:uC(0+)=uC(0-)=UR/(R+r)=60V=60V-30V=30V
USRRrrCuC(t)=uC(∞)+[uC(0+)-uC(∞)]e-t/τ= 30 V+ 30e-2500tV当t1=0.4ms时uC(t1)=30V+30e-2500t1V≈41VuC(∞)=UR/(R+r)=60VuC(t)= 60 +(41-60)e-(t-t1)/τ′=60V-19e-2000(t-t1)V
习题 03-16 S10kΩ6V1000pF+-20kΩu03-16t=0,闭合S,试求uC(t)、u0(t)。解:uC(0+)=uC(0-)=0u0(0+)=6V电路为零状态响应uC(∞)=6×10/(10+20)V=2Vu0(∞)=6×20/(10+20)V=4VuC(t)= 2V-2e-150000tVu0(t)= 4V+2e-150000tV
习题 3-17 3-17t= 0,闭合S,求iL,画出曲线。+-12V1H3ΩiL解:iL(0+)=iL(0-)=12/(3+3)A=2A依等效变换i(0+)=-[(33/6-2)×6-12]/(3+6)=-1Aτ=1/[3+(6∥3)]s=0.2s+-33VSabiL(t)=3.8A-1.8e-5tA,i(t)=0.2A-1.2e-5tA6Ω3ΩiL(A)t23.8-10.2O
习题 3-18 3-18图示电路在开关S闭合前电路已处于稳态,在t=0时刻开关闭合。试求开关闭合后的uC(t)及iL(t)。+S100Ω3k3kΩ1.5kΩ1μFiLuC90V1H
习题 3-19 SuCi2mA3kΩ3-19试求uC(t)、i(t)。解:uC(0+)=uC(0-)=2×3V=6V1kΩ1μF1kΩ+6kΩ12Vτ=[1+(6∥3)]×1×10-3s=3×10-3suC(t)= 8V-2e-333tVi(t)=-0.67mA-0.22e-333tmA
习题 4-1 4-1已知i= 5.6sin(314t-37°)A,u= 311sin314tV。解:(1)Um=311V,Im=5.6Aωu= ωi= 314 rad/sfu= fi=ω/2π = 50HzTu=Ti= 1 /f =0.02sψu=0°ψi=-37°u、i( V、A )5.631137°(2)φ= ψu-ψi= 37°∴u超前i37°tO(3)37°(4)
习题 4-2 4-2已知u1= 100sin(ωt+π/6)V,u2= 60sin (ωt+φ) V,试求u=u1+u2在U为最大和最小时,φ=?Um=?解:当φ=π/6时,Um最大,Um= (100+60)V =160V当φ=-5π/6时,Um最小,Um= (100-60)V = 40V30°30°
习题 4-3 4-3已知电路中某元件u和i,试问是什么元件、元件的参数、储能的最大值、平均功率。(1)u=-100sin(314t)Vi= 10cos (314t) A= 100sin(314t+180°)V= 10sin(314t+90°)Au超前i90°,元件为电感XL=100/10Ω=10ΩQ=100×10/2var=500varP=0(2)u= 282sin(314t+60°)Vi=56.6cos(314t-30°)A= 56.6sin(314t+60°)Au、i同相,元件为电阻R=282/56.6Ω=5ΩQ=0P=282×56.6/2W=7980.6W(3)u= 70.7cos(314t-30°)Vi=-5sin (314t-30°)A= 70.7sin(314t+60°)V= 5sin(314t+150°)AU滞后i90°,元件为电容XC=70.7/5=14.14ΩQ=70.7×5/2var=176.75varP=0
求解过程:解:XL=2πfL=8ΩZ=(6+j8)Ω=10∠53.13°ΩI=U/z= 22A4-4将电感L=25.5mH,R=6Ω的线圈接到f=50Hz,U=220V的电源上,求XL、Z、,画相量图。·UR·UL·I·U53.13°设
习题 4-5 Cu1u2R4-5R=100Ω,u1的f= 500Hz,要求输出信号u2比输入信号u1超前60°,求C=?RXCz60°XC=|R·tanφ|=173.2ΩC=1/2πf XC=1.84μF的初相角为0°的初相角为-60°设为参考正弦量
习题 4-6 4-6已知i= 5.6sin(314t-17°)A,u= 314sin(314t+20°)V,试求串联等效电路。i+-uN解:串联等效电路R=zcos37°=44.7ΩX=zsin37°=33.7ΩR=70.2ΩX=93.2 Ω并联等效电路
习题 4-7 1Z2Z3Z4-7已知İS=2∠0°,Z1=-j5Ω,Z2=(2+j)Ω,Z3=(3+j4)Ω,求各个电流及各个电压。按分流公式:
R1XLXCİİ1İ245°作相量图:İ1=10∠90°Aİ=İ1+İ2=10∠0°AUab=US-U1=50Vab4-8图中,ω= 314rad/s,US=100V,R1=5Ω,I1=10A,I2=10 A,RL=XL,求I、RL、L、C。
RLİ2=10∠-45°A∵RL=XLzL=Uab/I2=3.5Ω,RL=XL=2.5ΩL=2.5/314= 7.96mHC=1/5×314=0.637mF设为参考正弦量
习题 4-9 4-9电路如图,标出各表读数。A1LCA2A03A5Ai1、i2反相I0=I1-I2=5A-3A=2AV1RCV2V010V10V
LCA1A010ARV1100V5Ω5Ω10Ωİ1=10∠90°AİR=10∠-45°Aİ0=İ1+İR= 10∠0°AV0设为参考正弦量
习题 64-10 RLCV1V2V3V5V4V64-10电路如图,R=XL=5Ω,XC=10Ω,V1读数为10V,求各表读数。I=V1/R= 2AV2=IXL=10VV3=IXC=20VV4=V3-V2=10V+CLUU·RU·CU·LU·I
习题 4-11 4-11已知U=220V,U1=120V,U2=130V,f= 50Hz, R1=50Ω,求RL和L。LUU2R1U1RL解:I=U1/R1= 2.4Az=U/I= 220/2.4Ω=91.67ΩI由已知可列方程组:{z2=(R1+RL)2+XL2解得:RL=29.69ΩXL=45.3 ΩL=XL/2πf =0.144H
习题 4-12 1ZZ2Z4-12已知=12∠0°,Z=(+j)Ω,Z1=(3+j4)Ω,Z2=(4-4j)Ω,求各个电流及各个电压。
习题 4-13 R1Lu4-13已知u= 220√2sin314tV,R1=3Ω,R2=8Ω,L=12.7mH,C=531μF,求i1、i2、i,cosφ、P、Q、S,画相量图。iCi2i1R2解:Z1=jXL+R1=(j4+3) Ω=5∠53.13°ΩZ2=R2-jXC=(8-j6) Ω=10∠-36.86°ΩXC=6ΩXL=4ΩoooZ2UI286 A.3622-36.18100220Ð=ÐÐ==AoooZ1UI113 A.534413.5350220-Ð=ÐÐ==A
İ=İ1+İ2= (44-j22)A = 49.2∠-26.56°Acosφ=cos26.56°= 0.9P=UIcosφ=9741.6WQ=UIsinφ=4840.6varS=UI= 10824VA
习题 4-14 4-14已知U=220V,I=4A,P=160W,f=50Hz,试求R、L。RLuWA**=0.18∴φ=79.5°UR=Ucosφ=40VR=P/I2=10ΩXL=R·tanφ=54ΩL=XL/2πf=0.172H
习题 4-15 1ZR2Z4-15已知İ=5∠30°,R=2Ω,Z1=-j10Ω,Z2=(40+30j)Ω,求İ1、İ2、U。
习题 4-16 RXLXCİ45°作相量图:UL=U=220V4-16图示正弦交流电路中,U=220V,U与I同相,R=XC,求UL、UC。设为参考正弦量
习题 4-17 iLRZ2uS4-17XL和R串联支路的P1=726W,cosφ1=0.6,U=220V,当S闭合后,电路的有功功率增加了74W,无功功率减少了160var,试求I、Z2。P2=74 W,Q2=160var=0.42因为Q减少,∴φ2=-65.2°,Z2=275∠-65.2°ΩP=P1+P2=800W,Q=P1tanφ-Q2=808var
R1LuiRR2i2i1设İ= 10∠0°A按分流公式:5Ω8Ω2Ω4Ω= 4∠-53.13°A= 8.25∠22.83°A= 81.42∠9°VP=UIcos9°=81.42×10×0.988W=804.2W
习题 4-19 4-19某工厂变电所向一车间供电,若车间负载的R2=10Ω,X2=10.2Ω,配电线的R1=0.5Ω,X2=1Ω,为保证U2=220V,求U、U1、P2、P1。L2uu2R1u1R2解:I=U2/z2= 15.4AU1=15.4×1.12V=17.26VU=15.4×15.35V=236.5VL1Z1=(0.5+j) Ω=1.12∠63.43°ΩZ2=(10+j10.2)Ω=14.28∠45.57°ΩZ= (10.5+j11.2)Ω=15.35∠46.8°ΩP2=220×15.4×cos45.57°W=2373.23WP1=17.26×15.4×cos63.43°W=119W
习题 24-20 R1LuCi2i1R24-20电路如图,R1= 5Ω,R2= 3Ω,XL=2Ω,XC=3Ω,V读数为45V,求A表读数。AVI2=U/R2= 15A设İ= 15∠0°Aİ=İ1+İ2= 22.46∠-28.9°AI=22.46A
习题 24-21 R1LuCi2i1R24-21R1=R2= 30Ω,XL=XC=30Ω,a biİ=İ1+İ2= 2∠0°A
习题 4-22 1Z2Zi2i1iu4-22u=220 sin314tV,总的S=5kVA,Z1的cosφ1=1,Z2的cosφ2=0.5,电路总的cosφ=0.8,试求P1、P2。P=Scosφ=4kW =P1+P2Q=Ssinφ=3kvar =Q2P2=UI2cosφ2=1731.4WP1=P-P2=2268.6W
习题 4-23 4-23iR=√2sin2000tA,R=200Ω,L=0.1H,C=2.5μF,求i1、iC、uR、UL、US、cosφ、P、Q、S,画相量图。RXLXCİ1XC=200ΩXL=200ΩİR= 1∠0°AİC= 1∠90°Acosφ=cos45°=0.707P=UIcosφ=200WQ=UIsinφ=200varS=UI= 282.84VA
习题 4-24 R1X1uXCii1R4-24图示正弦交流电路中,U=120V,İ1超前于İ相位90°,R+jX=(11+j8)Ω,R1+jX1=(30+j50)Ω,求XC。Xφ1= 90°-36°= 54°XC=50Ω-(-41.3)Ω=91.3Ω
习题 4-25 4-25已知R=10Ω,L=0.12mH,C=600pF,外加电压10mV,试求:f0、Q、Z、I、UR、UL、UC、P。iuRLC解:z=R=10 Ω,I=U/R=1mAUR=U=10mVUL=UC=QU=447.1mVP=UI=10μW
习题 5-1 5-1对称三相负载,Z=17. 32+j10Ω,额定电压UN=220V,三相四线制电源,线电压uAB= 380√2sin(314t+30°)V,负载如何接?求线电流,画相量图。解:应采用星形联结,相电压UA=220V,满足额定电压需要。30°30°
习题 5-2 5-2有日光灯120只,每只功率P=40W,额定电压UN=220V,cosφN=0.5,电源是三相四线制,电压是380/220V,问日光灯应如何接?当日光灯全部点亮时,相电流、线电流是多少?解:电源线电压是380V/相电压是220V将120只日光灯均匀接在三相上,每相40只(并联)IL=IP=P×40UP×cosφ=14.54 A1101600=A
习题 5-3 5-3Z=(26.87+j26.87)Ω,UN=380V,相电压uA= 220√2sin(314t-30°)V,负载如何联结?求相电流和线电流,画相量图。解:应采用三角形联结,线电压UAB=380V,满足额定电压需要。
习题 5-4 5-4三相绕组角形联接的对称三相电路。已知UL=380V,IL=84.2A。三相总功率P=48.75kW,求绕组复阻抗Z。z=UL/IP=7.82Ωφ=28.36°Z=7.82∠28.36°Ω
习题 5-5 ZZZZABİAİBİC5-5电源UL=380V,对称负载Z=(38.1+j22)Ω,ZAB=(9.8+j36.7)Ω。求İA、İB、İC。İAB
习题 5-6 ZZZİAİBİC5-6电路如图,电源,负载ZA=10Ω,ZB=(6-j8)Ω,ZC=(8.66-j5)Ω。求İA、İB、İC、İN。İNİN=İA+İB+İC=14.8∠-38.9°A
习题 5-7 5-7对称三相负载ZL=(50+j28.9)Ω星形联结,已知UL=380V,端线阻抗ZL=(2+j)Ω,中线阻抗ZN=(1-j)Ω。负载端的电流和线电压,并画相量图。
习题 5-8 ABCZ5-8S闭合时,电流表读数7.6A,求S打开时各电流表读数(设三相电压不变)。AAASS打开IL=7.6A
习题 5-9 5-9电压表读数220V,负载Z=(8+j6)Ω,求电流表读数,cosφ,P。解:电源是星形联结,负载是三角形联结A是负载的线电流,V是电源的相电压。10IAB=IP=ULz=380A =38 AAUP= 220 VUL=√3UP= 380V=IL=IA=√3IP=38√3A=65.8AZZZVAcosφ= cos(tan-16/8) = 0.8P=3ULIPcosφ=34.656kW
习题 5-10 5-10负载Z1=(19.1+j11)Ω,Z2=(32.9+j19)Ω,UL=380V,求电流表İ、İ1、İ2。ABCİZ1Z2İ2İ1解:设UAB=380∠0°为参考正弦量
习题 5-11 5-11负载额定电压为220V,现有两种电源:UL=380V、UL=220V,负载应如何连接,对称负载R=24Ω,XL=18Ω。分别求相电流、线电流。画出UL=380V时的全部相量图。UL=380V,采用星形联结UL=220V,采用三角形联结30°36.87°
习题 5-12 5-12一台三相交流电动机,定子绕组星形联结,额定电压380V,额定电流2.2A,cosφ=0.8,求每相绕组的阻抗。UL=380V,IL=IP=2.2AUP=220Vz=UP/IP=100Ωφ=36.87°Z=100∠36.87°Ω
习题 5-13 5-13电流表读数32.9A,负载Z=(12+j16)Ω,求电压表读数。解:电源是星形联接,负载是三角形联接A是负载的线电流,V是电源的相电压。ZZZVAA=IL=32.9AV
习题 5-14 5-14星形联结负载Z=(30.8+j23.1)Ω,电源线电压380V,求cosφ,P、Q、S。38.5IU=IP=UPz=220A=5.7 AUL= 380VUP= 220 Vcosφ= cos(tan-123.1/30.8) = 0.8P=3UPIPcosφ=3kWQ=3UPIPsinφ=2.3kvarS=3UPIP=3.77kVA
习题 5-15 5-15电源线电压为220V,对称负载R=4Ω,XL=3Ω。求线电流、cosφ,P、Q、S。画出电压相量图。ACBUL= 220VUP= 127Vcosφ= cos(tan-13/4) = 0.8P=3UPIPcosφ=7.74kWQ=3UPIPsinφ=5.8kvarS=3UPIP=9.68kVA30°36.87°
习题 5-16 5-16电源星形联结,负载三角形联结,线电流25.4A,负载P=7750W,cosφ=0.8,求UL、UP、S、R、XL。ACBS=3ULIP=9.68kVAz=UL/IP=15Ω电源UP=127VR=zcosφ=12ΩXL=zsinφ=9Ω
习题 5-17 5-17在380V/220V低压供电系统中,分别接30只荧光灯,一台三相的电动机,荧光灯额定电压220V,P1=40W,功率因数cosφ1=0.5,电动机额定电压380V,P2=3kW,功率因数cosφ2=0.8,求电源输出线电流。ABCNİ1M~İİ2φ1=60°φ2=36.87°
习题 5-18 5-18电源相电压为220V,4只额定值为220V、100W的白炽灯接于电路中,求IA、各电流表读数。ABCNİAA1A2A3A4A2=IW=0.455AA4= 0由电路对称A1= 2IC=0.91AA3= 0+IC=0.455A
习题 7-1 7-1一台三相异步电动机额定转速,电源的f1=50Hz,nN=1450r/min,空载转差率S0=0.26%。试求同步转速n1、磁极对数p、空载转速n0、额定转差率SN。解:∵nN=1450r/minn≈n1∴p=2n1=1500r/min∴n0=1496r/min
习题 7-2 7-2绕线转子异步电动机起动时,是不是转子串电阻越大,起动转矩就越大?为什么?当转子开路时,又怎样?1.否定转子串入适当的电阻,起动转矩会增大,但增大到Tmax,就不会再增大了。2.当转子开路时,转子中电流为0,不能转动。
习题 7-3 7-3在电源电压不变时,若将联结的电动机误接成Y联结,或将Y联结误接成联结,会产生什么样的后果?1.若将联结电动机误接成Y联结绕组的相电压下降转矩减少3倍,只能空载运行若带负载,将导致电流增加。2.或将Y联结误接成联结绕组的相电压增加,电流增大,绕组发热甚至烧坏。
习题 7-4 7-4 Y132S-6型三相异步电动机额定值如下,电源线电压380V,电动机该如何连接?求p、SN、TN、Tst、Tmax、、P1N、S?Tst/TNTm/TNIst/INλNINηNUNnNPN2.02.26.50.7512.8/7.20.83220/380960r/min3KW解:磁极对数p= 3,n1=1000r/min电源线相电压380V,若满足电子绕组相电压220V,应接成Y形联结。Tst=2TN=59.68N·mTmax=2.2TN=65.65N·mηN=PN/P1NP1N=3/0.83=3.6kWIN= 7.2AS=3×220×7.2VA=4.74kVA
习题 7-5 7-5三相异步电动机额定值为PN=7.5kW,UN=380V,nN=1450r/min,IN=14.9A,Ist/IN=7,Tst/TN= 1.7。试求(1)TN;(2)电动机若要采用Y-换接起动,则IstY、TstY各为多少;(3)在额定负载下直接起动,最小电源电压Umin=?Ist= 7IN=104.3ATst=1.4TN=69.2N·m解:采用Y-换接起动IstY=Ist/3=34.77ATstY=Tst/3 = 23N·mTst∝(U)2Tst′=(X)2Tst=49.4N·mX=0.845Umin=321.1V
习题 7-6 7-6三相异步电动机额定值为PN=7kW,p=3,SN=0.03,Tst/TN= 1.4,f1=50Hz。试求(1)TN;(2)电动机若要采用Y-换接起动,T2=0.3TN,能否起动?磁极对数p= 3,n1=1000r/minTst=1.4TN=96.46N·m解:采用Y-换接起动TstY=Tst/3 = 32.15N·mTstY>TL= 68.9×0.3=20.67N·m能起动
习题 7-8 7-8三相异步电动机,UN=380V,Y接法,额定状态下,PN=10kW,ηN=0.9,IN=20A,轻载状态下,P′=2kW,η′=0.6,I′=10.5A,分别计算两种情况的功率因数,并比较。解:额定状态下轻载状态下显然λN>λ′,电动机工作在额定状态下λ最高。
习题 7-9 7-9两台三相异步电动机Y系列,额定PN=4kW,nN1=2860r/min,nN2=720r/min,比较二者的额定转矩。同样的额定功率下,转速越高,转矩越小。
习题 7-10 7-10三相异步电动机p=2,PN=30kW,联结,UN=380V,SN=0.02,ηN=0.9,IN=57.5A,Ist/IN=7,Tst/TN= 1.2,f=50Hz。试求(1)TN,λN;(2)电动机若要采用Y-换接起动,则IstY,TstY各为多少,当负载转矩为额定转矩的60%和25%时,能否起动?TN= 9550×30÷1470 = 194.9N·m解:磁极对数p= 2,n1=1500r/minIst= 7IN= 7×57.5A =402.5AY-换接起动时IstY=Ist/3= 402.5÷3 = 134.17ATstY=Tst/3 =1.2×194.9÷3 =77.96N·mTL=0.6TN=0.6×194.9=116.94N·mTL>TstY不可以TL=0.25TN=0.25×194.9=48.725N·mTL<TstY可以
习题 7-11 7-11 Y160M-6型三相异步电动机PN=7.5kW,UN=380V,nN=970r/min,ηN=0.86,λN=0.78,Ist/IN=6.5,λS= 2,λM=2,起动电流不允许超过80A。若负载转矩TL=100N·m,试问能否带此负载(1)长期运行;(2)短时运行;(3)直接起动?Tst=2TN=147.6N·mTmax=2TN=147.6N·mIst= 6.5IN=110.5A解:TN<TL=100N·m不能长期运行Tmax>TL能短时运行Tst>TL但Ist>100A不能直接起动
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