電氣工程學概論 林孔元主編 第二章部分習題解答

1、2.3 用電流表測量電路中的電流時，必須將電流表串聯(lián)在被測電路中（在測量處斷開電路再接入電流表）。為了盡可能減少電流表接入對電路原有工作狀態(tài)的影響以保證足夠的測量精度，所以電流表的內阻都很小。有學生誤將電流表并聯(lián)在電路中（如圖示），試分析此時所發(fā)生的情況。假定電流表的內阻。 此時流過電阻上的電流是多少？ 此時流過電流表的電流會達到多大的數(shù)值？ 這種錯誤會造成什么后果？應如何糾正之？解： A； A; 過大的電流經過電流表，會損壞電流表，也會損壞6V電壓源。應將電流表串入被測支路。2.5 試求圖中各電路的電壓U，并討論其功率平衡6AR=2W+_2AUIR1=2W+_2A2VUR2=2W+_2AR=

2、2W+_6AUIUSISISIS由KCL得：I=8A ，所以 U =2*I=16V PR =I2 R=128W 消耗 PI S = -IS*U = -96W 供出 PU = -2*U = -32W 供出 P供出=P消耗由KVL得：U= 4A ，所以 U =10V PR1=PR2 =22 *R1=8W 消耗 PI S = -2*U = -20W 供出 PUS = 2*2 = 4W 消耗 P供出=P消耗由KCL得：I= 4A ，所以 U =2*I=8V PR =I2 R=32W 消耗 PI S = IS*U = 16W 消耗 PU = -2*U = -48W 供出 P供出=P消耗解 2.電壓源模型

3、RS+_USU+_I6 某電源具有線性的外特性，當輸出電流為0A和400mA時，其端電壓分別為1.48V和1.39V。請給出該電源的電壓源模型和電流源模型及其相應的參數(shù)。解：線性外特性為： I電流源模型RS+_ISU解得： 2.8 考察圖示幾個電路的特點，用最簡單的方法計算電路中各個支路的電流、各個元件上的電壓和功率。提示1 別忘設定電壓電流的參考方向；提示2 充分利用電路中理想電壓源和理想電流源的特性和連接特點；+-U3+-U22A54(a)10VI1I2+-U1提示3 注意判斷各個元件是消耗還是產生電功率。解：(a) ; ; ； ; （消耗功率）;（吸收功率）; （供出功率）;（b）; ；

4、; +-U3+-U42A410V(b)5I1I2I3；; （消耗功率）; （吸收功率）; （供出功率）;+-U4(c)4V6V3AI1I2+-U1（c）; ; ； （消耗功率）; （吸收功率）;（供出功率）; （供出功率）;（d）; ; ；;2A46V33A(d)+-U1+-U+-U4I1I2; ; （消耗功率）; （供出功率）;（供出功率）; （吸收功率）;（供出功率）;+-R1US6R5R2US3i3i5i1i2+-R3R4i4IIIIIIi62.10 列寫圖示電路的完備性計算模型解：2.15圖示交流電路施加激勵電壓后的響應電流。試計算電路的阻抗、有功功率、無功功率、視在功率及功率因數(shù)。解

5、：交流電路+-uiU=220V，2.16 已知圖示電路中的；，。 算電路的阻抗、電流及電路的功率及功率因數(shù)。 討論在和兩種情況下電路的阻抗和電流的變化情況。iuRLC+-解： 電路阻抗；電流 ；兩者之間的相位差是；題 16 圖有功功率；無功功率； 視在功率；功率因數(shù)； 阻抗； 當時，阻抗|Z|最??；為中性電路，此時電流i最大；當時，阻抗|Z|增大，為容性電路，電流i減小；當時，阻抗|Z|增大，為感性電路，電流i減??；2.17 計算圖示電路在下述兩種情況下的功率因數(shù)。(已知：R =6 W，XL =8 W，XC =20W) 并聯(lián)電容之前的功率因數(shù)； 并聯(lián)電容之后的功率因數(shù)； 比較并聯(lián)電容前后電路的

6、功率因數(shù)變化情況，討論并聯(lián)電容的作用和電容量的選擇原則。題 17 圖iRLiC提示：并聯(lián)電容越大越好嗎？解： 并聯(lián)電容之前的功率因數(shù) 并聯(lián)電容之后的功率因數(shù)； ； 并聯(lián)電容前，電路的功率因數(shù)；并聯(lián)電容后，有功功率P不變，QL不變，電容值C由零開始增加，當增加到時，功率因數(shù)最大，。若繼續(xù)增大電容值C，則會使逐漸減小。所以并不是并聯(lián)電容越大越好。2.19 圖示電路在非正弦周期信號電壓的激勵下工作。 試計算該電路的輸出電壓。提示：取前4項進行計算 比較并討論計算結果。以諧波次數(shù)為橫坐標，以各諧波輸出電壓有效值，畫出曲線討論之。 將電路中的電阻與電容的位置對調，重新求解本題。ui312mF5Wuo10V(s)t0.010+-+-i0.020.03ui解： 流 ，電容開路，則；時，； ，電流超前電壓，；時，； ，電流超前電壓，；時，； ，電流超前電壓，；所以， 以諧波次數(shù)為橫坐標