第2章_正弦交流電路_習(xí)題參考答案.doc

第二章 正弦交流電路 習(xí)題參考答案2.1 把下列正弦量的時(shí)間函數(shù)用相量表示：(1) u10sin314t V (2) i5sin(314t60) A解：(1)=10/0 (V) (2)=5/60 =5/18060=5/120 (A)2.2 已知工頻正弦電壓uab的最大值為311V，初相位為60，其有效值為多少？寫出其瞬時(shí)值表達(dá)式；當(dāng)t=0.0025S時(shí)，Uab的值為多少？解： 有效值(V) 瞬時(shí)值表達(dá)式為 (V)當(dāng)t=0.0025S時(shí)，(V)2.3 用下列各式表示RC串聯(lián)電路中的電壓、電流，哪些是對的，哪些是錯(cuò)的？（1） i= （2） I= （3） = （4） I=（5） U=UR+UC （6） =+ （7）=j （8）= j解：在R、C串聯(lián)電路中，總阻抗而 所以 （1）、（2）、（3）、（5）、（7）、（8）均是錯(cuò)的，（4）、（6）是對的。2.4 圖2.1中，U1=40V，U2=30V，i=10sin314t A，則U為多少？并寫出其瞬時(shí)值表達(dá)式。解：由電路圖可知，電壓u1與電流i同方向，而電壓u2超前電流i90，所以(V)電壓u超前電流i的電度角(V)2.5 圖2.2所示電路中，已知u100sin(314t+30)伏，i22.36sin(314t+19.7)安， i210sin(314t+83.13)安，試求： i1、Z1、Z2并說明Z1、Z2的性質(zhì)，繪出相量圖。解：由題知，(A) (A) (V) 所以(A)即(A)()()Z1為感性負(fù)載，Z2為容性負(fù)載。2.6 圖2.3所示電路中，XR=XL=R，并已知電流表A1的讀數(shù)為3A，試問A2和A3的讀數(shù)為多少？解：由圖可以看出，電容與電感并聯(lián)連接，由于電容電流落后兩端電壓90，而電感電流超前兩端電壓90，因?yàn)閄R=XL，所以通過電容的電流與通過電感的電流大小相等，方向相反，故而電流表A2的讀數(shù)為0A。由上分析可知，電壓u的有效值為3R，故電感兩端電壓亦為3R。因?yàn)閄L=R，所以電流表A3的讀數(shù)為3A。2.7 有一R、L、C串聯(lián)的交流電路，已知R=XL=XC=10，I=1A，試求電壓U、UR、UL、UC和電路總阻抗。解： (V) (V) (V)()(V)2.8 電路如圖2.4所示，已知=2rad/s，求電路的總阻抗Zab。解：=2rad/s () ()()2.9 電路如圖2.5所示，已知R=20，=10/0A，XL=10，的有效值為200V，求XC。解： 由題意可知： (V) (A)(A) (V) (V) 又因U1=200故有 則得： XC=5.36()，或XC=74.6()2.10 圖2.6所示電路中，uS=10sin314tV，R1=2，R2=1，L=637mH，C=637F，求電流i1， i2和電壓uc。解：=314rad/s （）（）（）（）(A)(V)(A)則 i1=1.816sin(314t+68.7)(A)i2=1.86sin(314t+68.7)(A)uc=9.32sin(314t-21.3)(V)2.11 圖2.7所示電路中，已知電源電壓U=12V，=2000rad/s，求電流I、I1。解：當(dāng)=2000rad/時(shí)s（）（）（）（）(A)(V)(A)則 I=6(A) I1=4.25(A)2.12 圖2.8所示電路中，已知R140，XL=30，R260，Xc60，接至220V的電源上試求各支路電流及總的有功功率、無功功率和功率因數(shù)。解：設(shè)(V) 則 (A) 同理 (A) (A)(KW)(Var)2.13 圖2.9所示電路中，求：(1)AB間的等效阻抗ZAB；(2)電壓相量AF和DF；(3)整個(gè)電路的有功功率和無功功率。解：(A)(V)(V)(A)(V)(W)(Var)2.14 今有一個(gè)40W的日光燈，使用時(shí)燈管與鎮(zhèn)流器(可近似把鎮(zhèn)流器看作純電感)串聯(lián)在電壓為220V，頻率為50Hz的電源上。已知燈管工作時(shí)屬于純電阻負(fù)載，燈管兩端的電壓等于110V，試求鎮(zhèn)流器上的感抗和電感。這時(shí)電路的功率因數(shù)等于多少？若將功率因數(shù)提高到0.8，問應(yīng)并聯(lián)多大的電容？解：P=40W UR=110(V) =314rad/s(A)(V)()(H)由于燈管與鎮(zhèn)流器是串聯(lián)的，所以設(shè)并聯(lián)電容前功率因數(shù)角為，并聯(lián)后為，則 所以，