電路大作業(yè) 計算機(jī)輔助設(shè)計

1、上海電力學(xué)院本科課程設(shè)計電路計算機(jī)輔助設(shè)計（1） 院系： 電氣工程學(xué)院 專業(yè)年級（班級）： 2012021 學(xué)生姓名：鄧 學(xué)號： 指導(dǎo)教師： 向國芬 成 績： 2014年 01 月 10 日教師評語：仿真實驗一：電阻電路輔助分析（回路電流法）一 實驗?zāi)康?. 學(xué)習(xí)以及熟練電路仿真軟件的使用；2. 學(xué)會運(yùn)用回路電流法分析電路；3. 掌握功率的測量與計算方法；4. 學(xué)會用仿真軟件來驗證定理的可行性。二 實驗原理例題：用回路電流法求解下圖（1）所示電路中的電壓u,。圖（1） 圖（2）理論分析：1. 電路中有一個無伴電流源支路2. 電路中有一個受控電流源，且可先將其看作獨立電流源處理；3. 電路中有3

2、個網(wǎng)孔，數(shù)量較少綜上，此題用回路電流法，選取回路電流通過該無伴電流源，另選取兩條回路電流和，如圖（2）所示。列出回路電流方程： 20+2+4-2-20=12=0.1u=4u=-解得 =0.8 A=3.6 Au=8 V P=2×12+6-2（-）=9.92W (發(fā)出功率)三. 仿真實驗設(shè)計與測試設(shè)計下圖所示的仿真電路：測量仿真電路中的電流電壓和功率，看是否與計算值相同：觀察仿真電路數(shù)據(jù)，可見仿真得=0.8A,=3.6A,u=8V,P=9.92W與理論值相符。四.實驗結(jié)論與回路電流法使用時的注意事項回路電流法是以回路電流作為未知量，根據(jù)KVL列出必要的回路電壓方程，聯(lián)立求解回路電流。本實

3、驗證明了回路電流法的正確性。在運(yùn)用回路電流法時需注意：1. 回路電流法適用于回路數(shù)較少的電路；2. 受控電流源可看成獨立源列方程；3. 當(dāng)電路中含有無伴電流源時，讓其自身構(gòu)成一個獨立回路；4. 方程的數(shù)目要與未知數(shù)相同。特別的在判斷發(fā)出還是吸收功率是要把計算值和參考方向是否關(guān)聯(lián)同時考慮進(jìn)去。本題中計算值為正，但是看電路圖可知電流與電壓為非關(guān)聯(lián)方向，因此得出結(jié)論為發(fā)出功率。五.實驗總結(jié)通過本次實驗，我學(xué)會了運(yùn)用回路電流法分析電路，了解了回路電流法的注意事項，同時掌握了回路電流法的特殊情況的求解方法。并且會綜合運(yùn)用KVL、KCL、回路電流法等多種方式分析電路。由于是第一次使用仿真軟件，在仿真的過程

4、中出現(xiàn)了許多的小錯誤，例如電流表和電壓表接錯，接反；忘記接地；把受控源接反等。但熟練了之后就不會犯錯了，我基本上學(xué)會了軟件的簡單操作。并且學(xué)會了畫圖工具的使用，還用到了公式編輯器。大作業(yè)的開端就收獲的不僅僅的電路知識，相信在接下來的實驗中會越來越好。仿真實驗二：電阻電路輔助分析（結(jié)點電壓法）一 實驗?zāi)康?. 學(xué)會運(yùn)結(jié)點電壓法分析電路；2. 學(xué)會處理結(jié)點電壓法中的特殊情況；3. 掌握功率的測量與計算方法。4. 熟練仿真軟件的使用。二 實驗原理例題：求下圖中的，并求獨立電流源的功率。理論分析：1. 電路中有三個回路，除接地點外有兩個結(jié)點；2. 電路中無無伴電源；3. 電路中有與獨立電流源相連接的電

5、阻，在列方程時直接忽略。根據(jù)節(jié)點，寫方程：U11+1+1-U2=10U21+1-U1=2I+9U1=10+I解得： U1=3VU2=-1VI=-7A P=UI=9×1-U2×9=-72W (發(fā)出功率) 三 仿真實驗設(shè)計與測試設(shè)計如下圖所示的仿真電路：測量仿真電路中的電流電壓和功率，看是否與計算值相同：可以看到，電流表的讀數(shù)為I=-7A，功率表讀數(shù)為P=-72W與理論值相符。四 實驗結(jié)論與結(jié)點電壓法使用時的注意事項結(jié)點電壓法是以結(jié)點電壓作為未知量，根據(jù)KCL列出必要的借點電流方程，聯(lián)立求解結(jié)點電壓。由實驗結(jié)果可以證明結(jié)點電壓法的正確性。在運(yùn)用結(jié)點電壓法時需注意： 1. 有無伴

6、電壓源時，選取無伴電壓源的負(fù)極為參考節(jié)點； 2.無伴電流源與電阻串聯(lián)時，列結(jié)點電壓方程式忽略電阻，但計算內(nèi)部電壓時不可忽略；也可在電流源與電阻之間增設(shè)一個結(jié)點；本題中功率計算值為負(fù)，但是看電路圖可知電流與電壓為關(guān)聯(lián)方向，因此得出結(jié)論為發(fā)出功率。五 實驗設(shè)計總結(jié) 通過本次實驗，我學(xué)會了運(yùn)用結(jié)點電壓法分析電路，了解了結(jié)點電壓法的注意事項，同時掌握了結(jié)點電壓法的特殊情況的求解方法。本次在仿真軟件的使用上有了很大的進(jìn)步，在接這類電路的時候已經(jīng)很熟練。但是熟練之后過于追求速度，忘記接地線，而且這個問題出現(xiàn)在多次測試試驗電路中。因此，我認(rèn)為多多練習(xí)，養(yǎng)成良好的習(xí)慣是很有必要的。仿真實驗三：電阻電路輔助分析

7、（疊加定理）一 實驗?zāi)康?. 掌握疊加定理及其應(yīng)用；2. 了解疊加定理的適用范圍以及注意事；3. 學(xué)會用仿真軟件來驗證定理的可行性。二 實驗原理例題：運(yùn)用疊加定理求下圖所示電路中的電壓U。理論分析：（1）當(dāng)左邊的2V電壓源單獨作用時，電路圖如（a）所示：圖（a）U(1 )=1×22+1+2×22+2=0.5V（2）當(dāng)右邊2V電壓源單獨作用時，電路圖如（b）所示：圖（b）U(2)= 11+2×1×21+22+1×21+2×2 = 0.25V（3）當(dāng)2A電流源單獨作用時，電流源如（c）所示： 圖（c）U(3)= - 2+22×2

8、+12+2+22×2+1×2 =-1V根據(jù)疊加定理，三個電源同時作用時，有U=U1+U2+U(3)=0.5+0.25-1=-0.25V三 仿真實驗設(shè)計與測試設(shè)計下圖所示仿真電路：可見，當(dāng)三個電源共同作用時，R2上的電壓U為-0.25V。接著討論各電源單獨作用時的情況：（1）當(dāng)左邊2V電壓源單獨作用時，仿真電路如下圖所示：可見，當(dāng)左邊2V電壓源單獨作用時，R2上的電壓U(1)為0.5V。（2）當(dāng)右邊2V電壓源單獨作用時，仿真電路如下圖所示：可見，當(dāng)右邊2V電壓源單獨作用時，R2上的電壓U(2)為0.25V。（3）當(dāng)2A電流源單獨作用時，仿真電路如下圖所示：可見，當(dāng)右邊2A電流

9、源單獨作用時，R2上的電壓U(3)為-1V。綜上可知，U1+U2+U(3)=0.5+0.25-1=-0.25V=U，電壓滿足疊加定理。由于線性電路電壓與電流為線性關(guān)系I= UR ,所以電流也可以疊加但功率P= U2R,不是線性，不可疊加 由下圖可知：P=62.5mWP(1)+ P(2)+ P(3)= 1312.5mW四 實驗結(jié)論與疊加定理使用時的注意事項疊加定理：在由幾個獨立源作用的線性電路中，任一支路的電壓（或電流）等于各獨立電源單獨作用而其他獨立源為零的代數(shù)和。本實驗證明了疊加定理的正確性。在應(yīng)用疊加定理時，需注意：1. 除作用電源外，其余獨立源為零；2. 獨立源為零指的是：獨立電壓源短路

10、，獨立電流源開路；3. 受控源保留在各分電路中，不可當(dāng)作獨立源處理；4. 疊加定理僅適用于線性電路求電壓和電流，不適用于非線性電路；5. 疊加時，要注意電壓（或電流）的參考方向，若電壓（或電流）各分量的參考方向與原電路電壓（或電流）的參考方向一致取正號，相反時取負(fù)號；6. 功率不可疊加。五 實驗設(shè)計總結(jié)通過本次實驗，我理解了電路的疊加性質(zhì)，知道電流、電壓能夠疊加，但是功率不可以疊加；學(xué)會了怎樣正確理解了疊加定理。同時，通過了解到疊加定理的諸多注意事項，讓我今后能更準(zhǔn)確的運(yùn)用疊加定理分析線性電路。值得慶興的是在這次的實驗中，把接地線第一個畫出來，所以沒有收到軟件的錯誤提醒。但在這次的實驗中由于把

11、2A的電流表數(shù)據(jù)輸成1A,導(dǎo)致三表都工作時的結(jié)果錯誤為0.25V而不是-0.25V。在檢查錯誤時，我首先認(rèn)為是自己的電表接反了，但在再三的確認(rèn)之后，確定電表沒問題，繼續(xù)往下測，數(shù)據(jù)都是正確的。在測到電流源單獨工作時才發(fā)現(xiàn)自己的錯誤。因此在這次試驗中，我明白了認(rèn)真仔細(xì)的重要性，還有就是我對電路實驗測量儀表的使用還不自信，不然就會早些發(fā)現(xiàn)錯誤的所在。這也就是不熟練導(dǎo)致的，接下來就是搞清楚各種表的連接方式，正負(fù)號等。爭取以后不再犯這種耗時的低級錯誤。仿真實驗四：電阻電路輔助分析（戴維寧定理）一 實驗?zāi)康?. 正確理加戴維寧定理的性質(zhì)；2. 掌握戴維寧定理及其應(yīng)用；3. 了解戴維寧定理的適用范圍以及注

12、意事項；4. 學(xué)會用仿真軟件來驗證定理的可行性。二 實驗原理例題：用戴維寧定理求下圖所示電路中ab端的等效電路理論分析：（1）首先求ab端開路時的電壓UOC，電路圖如（a）所示：圖（a）由c點列kcl方程得I=4i1+i1=5i1 由電壓回路列kvl方程得2×5i1+2i1=6 解得 i1=0.5A, I=2.5A所以 UOC=2i1+2I=6V（2）用外加激勵法求等效電阻，電路圖如（b）所示：圖（b）4i0+2i1-2i1=u0 Req=u0i0=4 所以 Isc=64=1.5A所以等效為圖（c）電路： 圖（c）三 仿真實驗設(shè)計與測試設(shè)計下圖所示仿真電路：（1）測量ab間開路的電壓

13、：可見，ab間的電壓為Uoc=6 V（2）測量ab間短路的電流：可見，ab間的短路電流為Isc=1.5 A即，Req=4 由題得以下等效電路：變換過后的開路電流與短路電壓值相等，可以證得戴維寧等效定理的正確性。四 實驗結(jié)論與戴維寧定理使用時的注意事項本實驗通過對戴維寧等效前后的電流電壓的測定，證明了戴維寧定理的正確性，也使我們看到了戴維寧定理在處理題目時可以達(dá)到的驚人的簡化效果，可以把這么復(fù)雜的電路變成只有一個電源和一個電阻串聯(lián)的情況。在應(yīng)用戴維寧定理時，需注意：1. 計算入端電阻時，若無受控源，獨立源置零位，由等效變換求電阻2. 再有受控源時，受控源不可置零位，繼續(xù)放在電路中求解3. 用外加

14、激勵法求電阻時一定不能忘記獨立源置零位五 實驗設(shè)計總結(jié)通過本次實驗，學(xué)會了怎樣使用仿真軟件來測量電路的開路電壓和短路電流。相比較計算而言，直接測量方便的多。實驗中還總結(jié)了戴維寧定理的事項，我能更準(zhǔn)確的運(yùn)用戴維寧等效定理來簡化電路。由于電路簡單基礎(chǔ)，所以在實驗中沒有出現(xiàn)什么問題，對仿真軟件的使用越來越熟練，并且其優(yōu)越性也越來越明顯。最大的感觸就是在測量開路電壓和短路電流時，萬用表一氣呵成，增加了我的信心。仿真實驗五：運(yùn)算放大器電路輔助分析一 實驗?zāi)康?. 理解運(yùn)算放大器的電路模型；2. 掌握含理想運(yùn)算放大器電阻電路的分析方法；3. 學(xué)會用仿真軟件來分析有運(yùn)算放大器的電路。二 實驗原理例題：電路如

15、下圖所示，已知R1=R3=R4=10,R2=R5=20,u1=1V，求u0=?理論分析：根據(jù)“虛斷”可知： ，所在結(jié)點與運(yùn)算放大器之間沒有電流根據(jù)“虛短”可知： =，在這里我們設(shè)為un以，所在結(jié)點列KCL方程得 u1-un10=un-u020un10=u0-un10 解得 un=4 V三 仿真實驗設(shè)計與測試如下圖所示，設(shè)計仿真電路：根據(jù)仿真數(shù)據(jù)可知un=4 V，與理論值相符。四 實驗結(jié)論與理想變壓器使用注意事項理想運(yùn)算放大器有“虛短”“虛斷”的特點，在分析含理想運(yùn)算放大器的電阻電路時，若理想運(yùn)算放大器工作在線性狀態(tài)，則“虛短”“虛斷”是同時滿足的。利用以上兩條原則，在使用理想變壓器時可使問題得

16、到極大的簡化。在分析含理想運(yùn)算放大器的電阻電路時，需注意：1. 含理想運(yùn)算放大器電路電路，一般采用結(jié)點法，或列KCL方程；2. 運(yùn)算放大器輸出端直接連接的結(jié)點，由于不了解具體結(jié)構(gòu)，一般不列寫KCL或結(jié)點電壓方程。五 實驗設(shè)計總結(jié)通過本次實驗，我理解了運(yùn)算放大器的電路模型。同時，運(yùn)用了了理想運(yùn)算放大器“虛短”“虛斷”的特點來分析電阻電路。還了解到分析含理想運(yùn)算放大器電阻電路的注意事項。在理想運(yùn)算放大器這部分實驗中，我了解到常用的理想運(yùn)算放大器是五個接線孔的那種，但是在接入電路后數(shù)據(jù)有很大的出入，在修改數(shù)據(jù)的同時我發(fā)現(xiàn)五孔的線性區(qū)間貌似很小，在電阻從1k改到10左右的時候才出現(xiàn)穩(wěn)定的數(shù)據(jù)。換用三孔

17、后測量值與計算值相符合，且無論是1k還是10出來的都是正確的數(shù)據(jù)。實驗后我認(rèn)為在使用理想運(yùn)算放大器的時候一定要注意它的線性區(qū)間，和“理想”的這個性質(zhì)。只有這樣才滿足虛短與虛斷，才方便計算。仿真實驗六：正弦穩(wěn)態(tài)電路輔助分析（諧振電路）一 實驗?zāi)康?. 掌握電路發(fā)生諧振的條件；2. 掌握電路的串聯(lián)與并聯(lián)諧振的概念和計算；3. 學(xué)會用仿真軟件觀察波形；4. 學(xué)會通過示波器計算兩個波形的相位差等。二 實驗原理例題：如下圖（a），圖（b）所示的電路，電源電壓，電阻，電感，電容，計算圖（a）L和C上的電壓是否相等，圖（b）L和C上的電流是否相等，判斷電路是否發(fā)生諧振，并計算電阻的功率。 圖（a） 圖（b）

18、 理論分析：， ZL=jL=j200×0.2=j40 ZC=-j1c=-j1200×125×10-6=-j40在圖（a）中：因為ZL+ZC=0所以得： 由結(jié)論可知，上電壓大小相等、方向相反，電路發(fā)生了串聯(lián)諧振。PR=I2×R=0.12×100=1 W 在圖（b）中：因為B=C-1L=0所以IL=-j1LU=-j0.25AIC=-jCU=j0.25A 得 IL+IC=0由結(jié)論可知，上電流IL，IC大小相等、方向相反，電路發(fā)生了并聯(lián)諧振。PR=I2×R=0.12×100=1 W三 仿真實驗設(shè)計與測試由題可知，則f=2=2002=

19、31.831HZ T=2=31.416ms圖（a）仿真電路如下圖所示：由圖可知電壓，電流，功率的測量值與計算值都相同。電壓波形如下圖： =T2-T1T2=15.85831.4162分析示波器所示波形可知，相位差為，大小近似相等。圖（b）仿真電路如下圖所示：可見電流，功率的測量值與計算值相同。電流波形如下圖： =T2-T1T2=15.85831.4162IL，IC相位差為，大小近似相等?？梢姺治隼碚摂?shù)據(jù)與仿真數(shù)據(jù)相同。圖（a）（b）都發(fā)生了諧振。相位差有一定的誤差但是相差不大，可以視為。四 實驗結(jié)論串聯(lián)諧振：1. 發(fā)生條件：復(fù)阻抗的虛部為零，即。 2. 串聯(lián)諧振時電阻上的電壓等于外施電壓。3.

20、電感電壓和電容電壓大小相等，方向相反。并聯(lián)諧振：1. 復(fù)導(dǎo)納的虛部為零，即。 2. 并聯(lián)諧振時，電阻中的電流達(dá)到最大，且與外施電流相等。 3. 并聯(lián)諧振時， ，即電感電流和電容電流大小相等，方向相反。五 實驗設(shè)計總結(jié)通過本次實驗，我了解了電路發(fā)生諧振的條件，學(xué)會了如何判斷分析電路是否發(fā)生諧振。同時，也掌握了電路的串聯(lián)與并聯(lián)諧振的概念，區(qū)別出兩種諧振電路不同的特點和發(fā)生條件，并掌握了運(yùn)用諧振特點計算、分析電路的方法。在軟件的使用上，遇到了新的問題：忘記把電表從直流DC改成交流AC，剛開始出錯的時候還不知道自己錯在哪里。相信這個問題熟練之后就可以解決了。在這次實驗中我學(xué)會了如何用示波器觀察電壓的波

21、形，以及用受控源進(jìn)行轉(zhuǎn)換后觀察電流的波形。還學(xué)會了如何根據(jù)示波器的顯示求的兩個波形的相位差。這次的實驗是第一個交流電的實驗，學(xué)到了很多新東西，是對軟件使用上的質(zhì)的改變。仿真實驗七：正弦穩(wěn)態(tài)電路輔助分析（互感電路）一.實驗?zāi)康?. 掌握互感電路電路的性質(zhì)；2. 學(xué)習(xí)同名端的判斷方法；3. 學(xué)會互感電路的處理（不同接法下怎么消去互感）二.實驗原理例題：如圖（a）已知U1=100V,R1=50,R2=20,L1=160,L2=40,1C=80. 兩繞組間的耦合系數(shù)k=0.5，求：通過繞組的電流和電路所消耗的功率，以及電路的等效輸入阻抗。圖（a）理論分析：先求出M的值：M=k2L1L2=0.5160&

22、#215;40=40運(yùn)用互感消去法得Z3=j160-j40=j120 Z4=j40原L2段： j40-j40=0互感消去后如圖（b）圖（b）設(shè) U=U10°I=UZ=1000°50+120j+-j40×20-j40+20=0.769-59.49°I2=-j40-j40+20=0.688-86°P=PR1+PR2=I2×50+I22×20=39.0349WZeq=50+j120+-j40×20-j40+20=66+j112三.仿真實驗設(shè)計與測試已知L1=160，L2=40,1C=80設(shè)=100 rads，L1=1.6

23、H,L2=0.4H,C=125f，則f=15.9155HZa，如下圖所示，設(shè)計仿真電路：電流的仿真實驗值與理論值相符，但功率的值存在一定的誤差。由圖得P=29.56+9.465=39.025 Wb，等效之后的仿真電路圖如下圖所示:由圖可知P=29.599+9.469=39.068W互感消去后的電流值與互感消去之前相同，但功率的值存在微小的誤差。C, 觀察波形： 由圖的兩互感線圈相位差恒定，=T2-T1T2=9.70131.41620.62四.對比分析與結(jié)論1. 對比理論數(shù)據(jù)和仿真數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)實驗存在有誤差。誤差計算：1=39.035-39.02539.035×100%=0.0256%2

24、=|39.035-39.068|39.035×100%=0.0845%誤差原因：（1）在計算頻率時，采用的是計算值的估值；（2）理論計算是理想狀態(tài)的分析結(jié)果，仿真電路比較接近實際測量情況。電表是有內(nèi)阻存在的，會對測量的結(jié)果產(chǎn)生一定的影響。五.實驗設(shè)計總結(jié) 通過這次的實驗，我掌握互感電路電路的性質(zhì)，也學(xué)到了在仿真軟件中互感線圈的同名端的判斷方法（默認(rèn)順接），最有成就感的就是在接線的時候一次就把同名端找對了。 在試驗中遇到的問題是,由于題目沒有給出具體的角速度、頻率、原件參數(shù)。在自己設(shè)的時候，出現(xiàn)計算錯誤，耽誤了很多的時間。值得注意的是在設(shè)置互感參數(shù)時在L1和L2之間要用逗號或者空格鍵隔

25、開，否則元件將沒有互感。在測量時功率時由于電路是交流電的特殊性要找對結(jié)點，在出現(xiàn)沒有示數(shù)的情況下，改變接入結(jié)點的位置就會出現(xiàn)示數(shù)。仿真實驗八：兩表法進(jìn)行測量三相功率一 實驗?zāi)康?. 了解三相電路的基本概念； 5. 學(xué)會三相交流穩(wěn)態(tài)電路的輔助分析；6. 熟練掌握三相電路的電壓、電流和功率的計算；7. 學(xué)會使用兩表法測量三相功率。二 實驗原理例題：如下圖所示的對稱三相電路中，電源的線電壓為，容抗XC=1K,求兩個功率表的讀數(shù)。圖（a） 圖（b）理論分析： 已知UL=380V設(shè)UA=2200° V在這里我們計算一相的電流，簡化圖如圖（b）所示。IZ=P3UCcos-36.87°=

26、3.8-36.87°IXC=UA-jX3C=0.6690°I=IZ+IXC=3.44-28.05°兩個功率表的讀數(shù)分別為：PW1=UABIAcos30°-28.05°=691.74WPW1=UCBICcos30°-120°+180°-28.05°+120°=1306.44WP總=PW1+PW1=1998.18三相負(fù)載的平均功率為：P=3ULILcos=1998.18W所以兩表法測出的功率就是電路的平均功率。三 仿真實驗設(shè)計與測試a，設(shè)f=50HZ,則w=100，C=3.183uf,R=46.31

27、57,L=0.11057H如下圖所示，設(shè)計仿真電路：由仿真實驗得知，對稱三相電路的功率P=1311+694.358=2005.358W仿真實驗值與理論值相差不多，存在誤差。b，觀察電源的波形由此可見在對稱三相電路中，波形振幅相同，每兩個波之間的相位差為=T2-T1T2=6.52920213四 對比分析與結(jié)論1. 對比理論數(shù)據(jù)和仿真數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)實驗存在有誤差。誤差計算：=2005.358-1998.181998.18=0.36%誤差原因：（1）在計算電感L、電容C、電阻R時，采用的都是計算值的估值；（2）仿真電表都有內(nèi)阻存在，會對測量產(chǎn)生一定的影響。2. 兩表法：在三相三線制電路中，無論負(fù)載對稱與

28、否，可用兩個功率表測量三相功率。 在計算三相電路時，需注意：（1） 將形電源和負(fù)載化為等效的形連接，使電路成連接；（2） 注意相與線的互相轉(zhuǎn)化。它們的角度關(guān)系，以及乘除3。五 實驗設(shè)計總結(jié)在本次實驗中，我掌握了三相電路電壓、電流和功率的計算方法，了解了對稱三相電路的概念。并且通過理論分析和實驗仿真，分析對比數(shù)據(jù)，掌握了用兩表法測量三相電路的方法，及兩表法的注意事項。在試驗中要注意的是：1.用Vrms的電源2.電路中一定要接地3.電源的方向要相同仿真實驗九：非正弦周期電路分析一.實驗?zāi)康?. 了解非正弦周期電路的基本概念；2. 學(xué)會非正弦周期電路的輔助分析；3. 熟練掌握非正弦周期電路的電壓、電

29、流和功率的計算；4. 學(xué)會用示波器觀察非正弦周期電路的波形。二.實驗原理例題：如下圖所示的電路中已知us=50+100sint+200sin3t-90°且R=50,XC=1C=90,XL=L=20求電路中各儀表的讀數(shù)。 圖（1） 圖（2）理論分析：1) 直流分量作用于電路時，電感相當(dāng)于短路電容相當(dāng)于開路。所以有：I0=0,U0=0,P0=02) 當(dāng)一次諧波作用于電路時，有：US1=10020°VI1=US1R+j(XL1-XC1)=10020°50+j(20-90)=0.82254.46°AU1=0.82254.46°×50+j20=

30、44.26676.26° V3) 當(dāng)三次諧波作用于電路時，有：US3=20020° VI3=US3R+j(XL3-XC3)=2002-90°50+j(60-30)=2.425-120.96° AU3=2.425-120.96°×50+j60=189.426-70.77° V電流表和電壓表測的分別是電流電壓的有效值，瓦特計測量的是電路的有功功率。I=I02+I12+I32=2.561 AU=U02+U12+U32=194.502 VP=I02R+I12R+I32R=327.898 W三.仿真實驗設(shè)計與測試已知，XC=1C=90,XL=L=20設(shè)=1000rad/s ，則L=0.02H,C=11.111f，則f