燕山大學電路原理課后題答案完整版

1、第一章習題1-1已知如題1-1圖所示電路中,求各元件的電流、電壓和功率。 (a) (b) (c) 題1-1圖(注意：由于參考方向選擇的問題，此題各元件電流、電壓答案不唯一，但功率唯一)解：(a)設各元件上電壓、電流的方向如下圖所示，根據(jù)KVL得：即 根據(jù)歐姆定律有： 電壓源的功率： （發(fā)出16W）電阻上的功率：(吸收16W)(b)由圖得：則電流源的功率： (發(fā)出100W)電阻上的功率： (吸收100W)(c)由圖(c)可知：流過電壓源的電流為，而電流源兩端的電壓為，則電流源的功率為： （吸收40W）電壓源的功率為： （發(fā)出40W）1-2 題1-2圖中，。求時、。 題1-2圖解：由圖知：1-3

2、求題1-3圖中各元件上的電流、電壓和功率。 (a) (b) (c) (d) 題1-3圖(注意：由于參考方向選擇的問題，此題各元件電流、電壓答案不唯一，但功率唯一)解：(a)由題圖1-3(a)所示電路知：流過電壓源、電阻的電流為電流源電流5A，設電阻、電流源兩端電壓如下圖所示電阻的功率為： (吸收250W)電流源功率為： （發(fā)出300W）電壓源功率為： （吸收50W） (b)設題1-3圖(b)所示電路中各元件電壓、電流如下圖所示，則由電阻的電壓電流關(guān)系得：由KCL得：由KVL得： 則電壓源功率： （發(fā)出100W）電流源功率： （吸收50W）電阻功率： （吸收50W)(c)設題1-3圖(c)所示電

3、路各元件電壓、電流如下圖所示，則由歐姆定律得： 由KCL得： 由KVL得： 則電壓源的功率為： (發(fā)出0W)電流源功率為： （發(fā)出100W）兩個電阻的功率分別為： (吸收50W) （吸收50W）(d)題1-3圖(d)所示電路中各元件電壓、電流如下圖所示由電阻元件的伏安特性（歐姆定律）得：由KCL得： 由KVL得： 因此得電壓源的功率： （發(fā)出100W）電流源的功率： (吸收0W)電阻的功率： （吸收50W）（吸收50W）1-4已知：，流過該電容的電流波形如圖1-4所示，求初始電壓為0V時：題1-4圖求：1電容電壓波形 2電容吸收的功率3時的電容的儲能解：1波形我們知道，因此可以先寫出i(t)的

4、函數(shù)方程： 當時，；而當時，而 當時，所以，函數(shù)為：波形為： 2因為， 而 3時的儲能因為，所以當時，當時，當時，1-5如題1-5圖(a)所示電路中L=4H，且i(0)=0，電壓波形如題1-5圖(b)所示。求當t=1s，t=2s，t=3s和t=4s時電感電流i。 (a) (b)題1-5圖解：根據(jù)圖(b)可知電感電壓函數(shù)表達式為：根據(jù)圖(a)關(guān)聯(lián)參考方向以及電感元件i，積分關(guān)系有：t=1s時，t=2s時，t=3s時，t=4s時，1-6 求題1-6圖中所示電路的伏安特性（即u-i關(guān)系）。 (a) (b) (c) (d) 題1-6圖解：由KVL得：對于圖(a)：；對于圖(b)：；對于圖(c)：；對于

5、圖(d)：1-7 如題1-7圖所示的電路中，求電流和。題1-7圖解：規(guī)定出各電阻元件中的電流參考方向，對圖中虛線圍成的封閉面列KCL方程，有根據(jù)KCL，對結(jié)點a有對結(jié)點b有對結(jié)點c有1-8 求題1-8圖中 與 的關(guān)系，并求受控源的功率。 題1-8圖解： （發(fā)出功率大小為） （吸收功率大小為）1-9 求題1-9圖中各元件的功率。 題1-9圖解： （吸收36W） (吸收36W) (發(fā)出72W)1-10 已知如題1-10圖所示電路中Us=6V,，求電流和電壓。題1-10圖解：規(guī)定電流的參考方向如圖，由KCL和KVL，有 代入數(shù)據(jù)，有 解得 I1=3A則 U3=2R3I1=18V1-11 已知如題1-

6、11圖所示電路中I1=0.5A,試計算電路中受控電流源的端電壓、受控電流源的電流及電阻。題1-11圖解：設受控電流源的端電壓為,受控電壓源的電流為I，方向如圖所示，由已知得：則： 由KCL得：由KVL得： 所以，電阻R兩端電壓為流過電阻R的電流為所求電阻R為： 第二章答案注：文中錯誤部分，已用帶顏色字體訂正。教材P25，正文第3行“在B、D兩點間跨接靈敏檢流計G。一般Rb為可調(diào)電阻，適當調(diào)節(jié)其值，使B、D兩點間的電位相等”P37,（2）樹余：下第4行“樹支”。P38，上倒數(shù)第3行“這5個網(wǎng)孔”。2.4.2下第2行“一個電路的圖如圖2-29(a)”P41，“以節(jié)點為獨立節(jié)點，”P45，第5行“圖

7、2-34（d）”；（2-24）下“（k=1，2，l， j=1，2，l” 圖2-34（b）網(wǎng)孔電流逆時針方向與連支電流方向相同。P47，P50,第2章習題：*2-1 如圖所示為萬用表中的直流測量電路。其中微安表的內(nèi)阻RA為300，滿刻度量程為400A。R4為1K，R1、R2、R3是分流電阻。要求開關(guān)S在位置1、2、3上輸入電流分別為3mA、30mA、300mA時，表頭指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度。求分流電阻R1、R2、R3的阻值。 解：根據(jù)分流公式，得：當開關(guān)在位置1時，當開關(guān)在位置2時，當開關(guān)在位置3時，聯(lián)立方程（1）、（2）和（3），可得R1=2、R2=18、R3=1802-2 一分壓電路如圖所示，沒加

8、負載時，Uo=4V，加上負載RL后，Uo=3V，求RL。 題 2-2圖解：沒加負載時，利用串聯(lián)電路分壓公式 可得R2=10。再利用加上負載RL后的分壓公式 可得R2/ RL=12/17，則RL=242-3 求電路中的電流I及15電阻消耗的功率。 解：原圖可變?yōu)?所以， 15電阻消耗的功率為2-4 求圖示各電路的等效電阻Rab，（d）圖中的R=2。題 2-4圖解：（a）可變形為（b）包含平衡電橋，（c）變形為 (d)根據(jù)電路的對稱性，原電路可變形為 2-5 對圖示電橋電路，應用Y-等效變換，求出圖中電流源電壓U及10電阻電壓U1。 題 2-5圖解：應用Y-等效變換，原題圖變?yōu)橄聢D， 根據(jù)Y-變換

9、公式可得，R1=4、R2=R3=2，進一步變換為 則2-6 求出圖所示電路的最簡等效電路。 題 2-6圖解：2-7 求圖示電路中的電流I。 題 2-7圖解：根據(jù)電源之間的等效變換，原圖可變?yōu)?*2-8 畫出如圖（a）、（b）所示電路的有向圖，指出支路數(shù)和節(jié)點數(shù)。 題 2-8圖解：圖略。（a）節(jié)點數(shù) 為4，支路數(shù) 6；（b）節(jié)點數(shù) 為4；支路數(shù)為 72-9 如圖所示有向圖，（a）圖以支路2、4、5為樹，（b）圖以支路9、8、12、7、11、6、10為樹，分別列出（a）、（b）圖的基本回路的支路集合及基本割集的支路集合。 解：圖略。（a）基本回路的支路集合 ：（1，2，4），（2，3，5），（4，

10、5，6） 基本割集的支路集合：（1，2，3），（1，4，6），（3，5，6） (b) 基本回路的支路集合 ：（5，6，7，8），（1，9，8，7，6，10），（4，9，8，12），（3，12，7，11），（2，11，6，10） 基本割集的支路集合：（1，9，4），（1，10，2），（2，11，3），（3，12，4），（1，5，8，4），（1，5，6，2），（1，5，7，3）。2-10 用網(wǎng)孔電流法求解圖示電路中電壓Uo。 解：選擇網(wǎng)孔電流如圖， 對每個網(wǎng)孔列出網(wǎng)孔電流方程，經(jīng)整理可得，解方程得 則，*2-11 利用回路電流法確定圖示電路各支路電流。 題 2-11圖解：以8A電流為回路1的回路電

11、流Il1，其他回路電流Il2、Il3如圖所示，列回路電流方程為：補充方程為，經(jīng)整理可得 則、2-12 用節(jié)點電壓法求解圖示電路中的電流 Is和Io。 題 2-12圖解：以節(jié)點為參考節(jié)點，節(jié)點、和為獨立節(jié)點，列出節(jié)點電壓方程， 經(jīng)整理，可得解得：、對節(jié)點利用KCL，可得而 2-13 用節(jié)點電壓法求圖示電路中受控源吸收的功率。 題 2-13圖解：受控電流源電壓U3參考方向如圖。以節(jié)點為參考節(jié)點，節(jié)點、和為獨立節(jié)點，列出節(jié)點電壓方程，輔助方程為，整理可得 解得U3與受控源電流是關(guān)聯(lián)參考方向，因此，受控源吸收功率為*2-14 求圖示電路中各電源發(fā)出的功率。 題 2-14圖解：此題可用兩種方法完成。方法

12、一：利用Y-聯(lián)結(jié)的等效變換，原圖變?yōu)楦鶕?jù)電源等效變換可得下圖，則， ，所以電流源發(fā)出功率為 電壓源發(fā)出功率為 方法二：利用節(jié)點電壓法。以節(jié)點為參考節(jié)點，節(jié)點、和為獨立節(jié)點，列出節(jié)點電壓方程.，由方程（2）和（3）可以看出，經(jīng)過整理可得 即，所以電流源發(fā)出功率為 電壓源發(fā)出功率為2-15 求圖示電路中的電壓 。 題 2-15圖解：以節(jié)點為參考節(jié)點，節(jié)點、a和b為獨立節(jié)點，列出節(jié)點電壓方程經(jīng)計算可得、所以 第三章 習 題（作業(yè)：1（a),3,5,6,8,11,13）各位老師請注意：更正：3-1題（b）答案有誤，應由1A改為-1A。 3-14題：圖3-14圖(b)中的改為：3-1 利用疊加定理求3-

13、1圖中的Ux和Ix。 (a) (b)題 3-1圖解：（a）疊加定理是指多個獨立電源共同作用的結(jié)果，等于各獨立源單獨作用結(jié)果之和，當8V電壓源單獨作用時的等效電路如題解3-1圖(a1)所示。 (a1) (a2) (a3) 題解3-1(a)圖由此電路，得： 當3V電壓源單獨作用時等效電路如圖（a2）所示，由此電路得：當1A電流源單獨作用時等效電路如圖（a3）所示，由此電路得：三個電源共同作用時，解：(b) 根據(jù)疊加定理，讓每個電源單獨作用，題3-1（b）圖中1A電流源單獨作用時的等效電路如圖（b1）所示，變形為圖（b2）。由于電橋平衡，所以。 （b1） (b2)題解3-1(b)圖當3V電壓源單獨作

14、用時電路如圖（b3）所示，變形為圖（b4），則所求： （b3） (b4)題解3-1(b)圖因此，當兩個電源共同作用時：3-2 試用疊加定理求題3-2圖中I1 。 題 3-2圖解：根據(jù)疊加定理，讓每個電源單獨作用，讓10V電壓源單獨作用時電路如題解 3-2 圖(a)所示，（a） (b)題解 3-2圖則有： 讓3A電流源單獨作用時電路如題解3-2圖(b)所示，則有因此，當兩個電源共同作用時：3-3 電路如題3-3圖所示，求電壓 U3 。題 3-3圖解：應用疊加定理，、單獨作用的等效電路分別題解3-3圖(a) 、(b)所示，則有 (a) (b) 題解3-3圖 因此，當兩個電源共同作用時： 3-4 試

15、求題3-4圖所示梯形電路中各支路電流、節(jié)點電壓和，其中。題 3-4圖解：由齊性定理可知，當電路中只有一個獨立源時，任意支路的響應應與該獨立源成正比，利用齊性定理分析本題的梯形電路特別有效。設各支路的電流方向如題解3-4圖所示， 題解3-4圖若取則各支路電壓、電流分別為即當激勵時，各電壓、電流如以上計算數(shù)值，現(xiàn)給定，相當于將以上激勵縮小了（）倍，及（倍）。故電路在激勵時，各支路的電流和結(jié)點電壓為輸出電壓和激勵的比值為3-5 電路如題3-5圖所示。僅由線性電阻組成時，當時，；當時，。求時，為何值。中接入獨立源時，當時，且的條件仍然適用，再求時，為何值。題 3-5圖 解： 僅由線性電阻組成時，由疊加

16、定理，電流與獨立電流源、的一般關(guān)系為代入題中的兩組數(shù)據(jù)，則得下面方程解得。則電流與獨立電壓源、的關(guān)系為當，電流為 當中接入獨立源時，由疊加定理，電源與電壓源、的一般關(guān)系為由題知時，得。則再代入題中的數(shù)據(jù)，得下列方程解得，電流與、的關(guān)系為當時，電流為3-6 求題3-6圖各電路在a-b端口的戴維寧等效等效電路或諾頓等效電路。 (a) (b) 題 3-6圖解：(a) 注意圖（a）中2A電流源與10V電壓源并聯(lián)，對外可用10V電壓源等效替代；電阻及5V電壓源與1A電流源串聯(lián)，對外可用1A電流源等效替代，因此題3-6圖 (a)可以等效變換為題解3-6圖（a1）所示的電路，（a1） （a2） 題解3-6圖

17、則開路電壓uoc為uoc=10-5×1=5V把題解3-6圖(a1)中的電壓源短路，電流源開路，求得等效電阻Req為戴維寧等效電路如題解3-6圖（a2）所示。解 ：(b) 求開路電壓uoc： 應用網(wǎng)孔電流法，對題 3-6圖(b)列方程（網(wǎng)孔電流繞向如題解3-6圖（b1）所示）， （b1） （b2） (b3)題解3-6圖解得 A 所以開路電壓為 uoc=10×1-5i2+6-5=15V將圖(b)中的電壓源短路，電流源開路，得題解3-6圖(b2)所示電路，應用電阻串、并聯(lián)等效，求得等效電阻Req為故戴維寧等效電路如題解3-6圖（b3）所示。3-7 用戴維寧定理求題3-7圖中電流i

18、。題 3-7圖解：求開路電壓uoc8電阻兩端開路后的等效電路如題解圖3-7(a)，對該電路運用疊加定理得：V 求等效電阻：原電路中電源化零后的電路如題解圖3-7(b)，由此電路得： 所以原電路等效為題解3-7圖(c)所示，則由此圖得：A （a） (b) （c）題解3-7圖3-8 求題3-8圖所示電路的戴維寧等效電路和諾頓等效電路。 題 3-8圖解：通過電流源與電阻并聯(lián)組合等效地變換為電壓源與電阻串聯(lián)組合。題3-8圖所示電路變?yōu)轭}解3-8圖(a)所示電路，由該電路求得開路電壓如下：解得開路電壓為將題解3-8圖(a)中的、兩點短接得題解3-8圖(b)。則短電流計算如下：解得戴維寧等效電阻為題 3-

19、8圖所示電路的戴維寧等效電路和諾頓等效電路如題解3-8圖（c）和題解3-8圖（d）所示。 (a) (b) (c) (d)題解3-8圖3-9 求題3-9圖所示一端口的戴維寧或諾頓等效電路，并解釋所得結(jié)果。 (a) (b)題 3-9圖解：（a）求開路電壓，因為端口開路，端口電流i=0，所以受控電流源的控制量為零，即可以將受控電流源看成開路，這時開路電壓為：求輸入電阻Req，可利用開路、短路法，即求出端口的開路電壓及短路電流。把端口短路，題 3-9圖(a)電路變?yōu)轭}解3-9圖(a1)所示電路，由KVL定律可得 (a1) (a2)題解3-9圖從中解出 所以輸入電阻 故等效電路為題解3-9圖(a2)所示

20、的5V理想電壓源，由于，顯然原電路不存在諾頓等效電路。 解：(b) 求短路電流isc；把1-1端子短路。電路變?yōu)轭}解3-9圖(b1)所示。由圖(b1)可知電阻與電阻處于并聯(lián)，則電壓短路電流isc為A （b1） （b2） （b3）題解 3-9圖把15V電壓源短路，應用加電壓求電流法求輸入電阻Req，電路如題解3-9圖(b2)所示，由圖(b2)可得所以輸入電阻 故等效電路為題解3-9圖（b3）所示的7.5A理想電流源，由于，顯然原電路不存在戴維寧等效電路模型。3-10 求題3-10所示電路中的電流。題 3-10圖解： 用戴維寧定理求解，先斷掉題3-10圖中流過電流Ix的電阻，得題解3-10圖(a)

21、，則該電路中電流I1為開路電壓為把題解3-10圖(a)中的獨立源置零，在、端外加電壓，從端流入電流，如題解3-10（b）所示，則解得等效電阻為做出戴維寧等效電路，并接上電阻，如題解3-10（c）所示，則， (a) (b) (c) 題解3-10圖3-11如題3-11所示電路中R可變，試問R為多大時，負載獲得最大功率？并求此最大功率Pmax。題 3-11圖解：由題意得，當負載可變時可使負載獲得最大功率，則應先求從負載兩端看進去的等效電路，當負載與等效電阻相同時負載得到最大功率，原電路在負載兩端斷開后為題解3-11圖(a)，此電路得 (a) (b) (c)題解3-11圖解得求等效電阻電路如題解3-1

22、1圖(b)所示，由該圖有且即所以原電路化為題解3-11圖(c)所示，由最大功率條件知：當時，R上得到最大功率為W3-12 如題3-12圖示電路中為無源線性電阻網(wǎng)絡。圖中圖中，那么的應為何值？ (a) (b)題 3-12圖 解：根據(jù)題 3-12圖(a)可知：V，V由圖(b)可知：，應用特勒根定理2，代入題3-12圖(a)和圖(b)的已知條件，得故得：V3-13 如題3-13圖所示電路為線性電阻元件構(gòu)成的二端口網(wǎng)絡，當輸入端口接uS = 10V 電壓源，輸出端口短接時，輸入端電流為5A，輸出端電流1A；如果把電壓源移至輸出端口，且輸入端口接一個2 的電阻元件，試問2 電阻上電壓為多少？ (a) (

23、b) 題 3-13圖解：根據(jù)互易定理，則有 又因 ，則有 3-14 題3-14圖所示電路中是僅由電阻組成的網(wǎng)絡。根據(jù)圖和圖的已知數(shù)據(jù)，求圖中的電流和。 (a) (b) (c)題 3-14圖解：(1)求電流I1解法 對圖(c)應用疊加定理，兩個電源單獨作用的分電路為題3-14圖(a)和題解3-14圖(a1)，由圖3-14(a)可知 ，題解3-14圖(a1)相當于把題3-14圖(a)中的激勵和響應互換，因此根據(jù)互易定理有故題3-14（c）中的電流I1為(a1)題解3-14圖解法 對題3-14(a)和圖(c)，應用特勒根定理2，可得端口電壓和電流關(guān)系式為解得： （2）求電流I2。解：對題3-14圖(

24、a)和圖(b)應用特勒根定理2代入已知數(shù)據(jù)有得 再對題3-14圖(b)和圖(c)應用特勒根定理2，這時利用前面已經(jīng)求解得到的，代入下式中，有整理得：A第四章答案4-1 已知，。(1) 畫出上述電流的波形圖，并求其相位差，指出哪個超前，哪個滯后；(2)寫出它們對應的相量并畫出相量圖。解：(1)波形圖如題4-1圖(a)所示。 ，滯后于；(2) ，相量圖如圖(b)所示。(a) (b)題4-1圖4-2 已知元件P的正弦電壓，求流過元件P的正弦電流i，若P為(1)電阻，且；(2)電感，且；(3)電容，且。解：(1)若P為電阻，有 (2)若P為電感，有 (2)若P為電容，有4-3 已知附圖(a)中電壓表V

25、1的讀數(shù)為15V，電壓表V2的讀數(shù)為20V；附圖(b)中電壓表V1的讀數(shù)為30V，電壓表V2的讀數(shù)為40V，電壓表V3的讀數(shù)為80V。求電壓。 (a) (b)題4-3圖解：(1) R與L串聯(lián)，電感電壓相位超前電阻電壓相位，二者正好與電源電壓相量構(gòu)成直角三角形，因此有； (2) 同理，有4-4 附圖所示電路中，電流表A1的讀數(shù)為15A，電流表A2的讀數(shù)為40A，電流表A3的讀數(shù)為20A。(1)求電路中電流表A的讀數(shù)；(2)如果維持A1的讀數(shù)不變，而把電路的頻率提高一倍，則其他表的讀數(shù)有何變化？ 題4-4圖 解：(1) 根據(jù)R、 L與C并聯(lián)的相量圖可知，三者的電流相量構(gòu)成直角三角形，因此電流表A中

26、的電流為(2) 不變，則并聯(lián)電路的端電壓U不變；，因此將電路頻率提高一倍，有，。4-5 附圖中元件P的電壓和電流分別為以下4種情況，判斷P為什么元件。(1) ，；(2) ，；(3) ，。題4-5圖解：(1) ，電壓與電流同相位，因此P為電阻；(2) ，電壓滯后電流，因此P為電容；(3) ，電壓超前電流，因此P為電感。4-6 某一電路中電流為求i的幅值最大時的值。解：利用相量加法，設則 ，當時，i幅值最大，即，4-7附圖所示電路，在不同頻率下測得U和I值如下：時，；時，。求該電路的R和L的值。題4-7圖解：根據(jù)電路圖，可知 ，有。當時，則；當時，則，故4-8 附圖所示電路中，已知，求和，并畫相量

27、圖。 (a) (b)題4-8圖 解：電路中并聯(lián)部分的阻抗 ，電路總阻抗。有 ，相量圖如圖(b)所示。4-9附圖所示正弦穩(wěn)態(tài)電路中，。求電流的有效值。 (a) (b)題4-9圖 解：電流和的相量分別為，且有，電流的相量圖如圖(b)所示。由于電流和的相位差為，故電流三角形為直角三角形。則4-10附圖電路中，已知，阻抗的阻抗角。求和電路的輸入阻抗。 題4-10圖解：設，定性化出相量圖如題圖(b)所示。根據(jù)，從圖中位置可以判斷，并且與間夾角為。根據(jù)余弦定理，有因此，可得或?；?，或 4-11 如果附圖所示電路中，R改變時電流I保持不變，則L、C應滿足什么條件？題4-11圖解：電路阻抗 ，阻抗的模為，電流

28、為。若R改變時電流I保持不變，則有，即。4-12附圖所示電路中，已知，當調(diào)節(jié)觸點c使時，電壓表的讀數(shù)最小為30V。求阻抗Z。 (a) (b)題4-12圖 解：設出電路中各支路電壓和電流，如圖(a)所示；定性畫出相量圖，如圖(b)所示。設，若Z為容性，設。從相量圖上得：，因此，有，。則有。同理，若為感性，可得。 4-13 附圖所示電路中電源為同頻正弦量，當S打開時電壓表的讀數(shù)為25V。電路中的阻抗，。求S閉合后電壓表的讀數(shù)。 (a) (b) (c)題4-13圖解：根據(jù)題意可知，當S打開時電壓表的讀數(shù)為25V，有。將電路中獨立源置零，則可得圖(b)，計算出等效阻抗為。開關(guān)S閉合后的等效電路如圖(c

29、)所示，可知4-14 功率為60W，功率因數(shù)為0.5的日光燈(感性)與功率為100W的白熾燈各50只并聯(lián)在220V的正弦電源上(f = 50Hz)。如果要把電路的功率因數(shù)提高到0.92，應并聯(lián)多大的電容？解：本題電路可以用題4-14圖所示電路表示，設，則有，。并聯(lián)電容前電路的功率為，。并聯(lián)電容后，電路的有功功率不變，則。根據(jù)功率守恒，可以知道 4-15附圖所示的正弦穩(wěn)態(tài)電路中，。求電流。 題4-15圖 解：，利用節(jié)點電壓法列方程，有解得：因此，有 4-16 附圖所示正弦穩(wěn)態(tài)電路中，。求圖中各支路吸收的復功率，并驗證復功率守恒。題4-16圖解：利用節(jié)點電壓法列方程，有解得，電流源的復功率為另外兩

30、條支路吸收的復功率分別為電路中各支路吸收的總功率之和為證明復功率守恒。4-17 附圖所示電路中，為何值可獲得最大功率？此最大功率為多少？(a)題4-17圖解：先求圖(a)的戴維南等效電路。將獨立源置零，計算等效阻抗，有因此，當，獲得最大功率為。4-18 標出附圖中耦合線圈的同名端。 (a) (b) (c) (d) 題4-18圖 解：同名端如題圖(c)和(d)所示。4-19求附圖所示電路的等效電感。 (a) (b) (c) (d)題4-19圖解：(1) 圖(a)的去耦等效電路如題圖(c)所示。有，即。(2) 圖(b)的去耦等效電路如題圖(d)所示。有即。4-20 附圖所示電路中，已知，電源電壓，

31、求各支路電流。 (a) (b)題4-20圖 解：圖(a)的去耦等效電路如題圖(b)所示。其中，因此可知。設，有A，根據(jù)題意可知，有 。4-21 附圖所示正弦穩(wěn)態(tài)電路中，。問為何值時，此時的的值為多少？ (a) (b)題4-21圖解： 對圖 (a) 所示電路消去互感，則得圖 (b)。為使電流，圖(b)中右側(cè)兩個支路應發(fā)生并聯(lián)諧振而開路，即， 此時，電流為4-22 附圖所示電路中，求其戴維南等效電路。 (a) (b)(b)題4-22圖解：對圖 (a) 所示電路消去互感，則得圖 (b)。設，則根據(jù)圖 (b)，可知將獨立源置零，計算等效阻抗，有戴維南等效電路如圖(c)所示。4-23 求附圖所示正弦穩(wěn)態(tài)

32、電路中的電流。 (a) (b)題4-23圖解： 將圖 (a)中理想變壓器付邊的阻抗折算到原邊，如圖 (b)所示。電路的等效阻抗為電流為電壓為電流和為第五章習題解答5-1 在題5-1圖示對稱三相電路中，電源相電壓為220V，端線阻抗，負載阻抗。試求負載相電流和線電流。題5-1圖解：該電路可以變換為Y形負載電路，如題解5-1圖所示。題解5-1圖圖中為設V，則線電流為A所以相電流為A5-2 題5-2圖所示對稱三相電路中，已知星形負載相阻抗，星形負載相電壓有效值為220V；三角形負載阻抗，線路阻抗。求：(1) 線電流、；(2) 負載端的線電壓。題5-2圖解：該電路可做如下變換，如題解5-2圖所示。題解

33、5-2圖圖中為設V，則線電流為A根據(jù)對稱性可以寫出AA(2) 端的相電壓為V所以負載端的線電壓為V5-3 對稱三相電路的線電壓V,負載阻抗。求：(1) 星形連接負載時的線電流及負載吸收的總功率；(2) 三角形連接負載時的線電流、相電流和吸收的總功率；(3) 比較(1)和(2)的結(jié)果能得到什么結(jié)論?解：星形連接負載時，把三相電路歸結(jié)為一相(A相)計算。令電源相電壓V，且設端線阻抗，根據(jù)一相計算電路，有線電路為A根據(jù)對稱性可以寫出AA所以星形連接負載吸收的總功率為W(2)三角形連接負載時，令負載端線電壓V,則三角形負載中的相電流為A則AA利用三角形連接的線電流與相電流的關(guān)系，可求得線電流為A則AA

34、故負載吸收的總功率為W (3)相同的電源條件下，負載由星形連接改為三角形連接后，對應的相電流增加到原來的倍，線電流增大到原來的3倍，功率也增大到原來的3倍。5-4 題5-4圖所示對稱Y-Y三相電路中，電源相電壓為220V，負載阻抗。求：(1) 圖中電流表讀數(shù)；(2) 三相負載吸收的功率；(3) 如果A相的負載阻抗等于零(其他不變)，再求(1)(2)；(4) 如果A 相負載開路，再求(1)(2)。題5-4圖解：圖示電路為對稱Y-Y三相電路，故有，可歸結(jié)為一項(A相)電路的計算。(1)令V，則線電流為A故圖中電流表讀數(shù)為6.1A。(2)三相負載吸收的功率為W(3)如果A相得負載阻抗等于零(即A相短

35、路)，則B相和C相負載所施加的電壓均為電源線電壓，即點和A點等電位，而VV此時三相負載端的各相電流為AAA這時圖中的電流表讀數(shù)變?yōu)?8.26A。三相負載吸收的功率變?yōu)椋篧(4)如果圖示電路中A相負載開路，則B相和C相負載阻抗串聯(lián)接入線電壓中，而V此時三相負載中的各相電流為A這時圖中的電流表讀數(shù)為零。三相負載吸收的功率為W5-5 題5-5圖所示對稱三相電路中，V，三相電動機吸收的功率為1.4kW，其功率因數(shù)(感性)，。求和電源端的功率因數(shù)。題5-5圖解：圖示為對稱三相電路，可以歸結(jié)為一相電路的計算，如題解5-5圖所示。題解5-5圖令V。由已知條件可求得線電流為A而負載Z(為三相電動機每相的阻抗)

36、的阻抗角為則故A根據(jù)一相計算電路，有電源端相電壓為V則電源端線電壓為V電源端的功率因數(shù)為(超前)5-6 題5-6圖所示不對稱星形負載接于線電壓V的工頻對稱三相電源上，已知L=1H，R=1 210。(1) 求負載各相電壓；(2) 若電感L被短接，求負載端各相電壓；(3) 若電感L被斷開，求負載端各相電壓。題5-6圖解：(1)由于負載接于線電壓V的工頻對稱三相電源，故相電壓為V設電源的中性點為N，A端的相電壓V，則有V所以負載各相電壓為VVV(2)當電感L被短接時，有V所以VV(3)當電感L被斷開時，有則負載端各相電壓為5-7 已知不對稱三相四線制電路中的端線阻抗為零，對稱電源端的線電壓為380V

37、，不對稱星形連接負載分別，。求：(1) 當中線阻抗時的中性點電壓、線電壓和負載吸收的總功率；(2) 當 且A相開路時的線電流。(3) 如果無中線(即)且A相開路又會怎樣？解：題解5-7圖所示電路為不對稱三相四線制電路。題解5-7圖(1)設對稱電源端的相電壓V，則V，V，中點電壓為V所以，各相負載的電流(即線電流)為AAAA負載吸收的總功率為kW(2)當且A相開路(即)時，有，B相和C相互不影響，有AAA(3)如果無中線，即且A相開路，有，則AA5-8 三相四線制供電系統(tǒng)，三相對稱電源線電壓為380V，供某宿舍樓照明。各相負載均為220 V、60W的白熾燈，A相150盞，B相100盞，C相100

38、盞。求：(1) 當負載全部用電時的線電流和中線電流；(2) 若A相負載斷開，此時各線電流和中線電流；(3) 若中線斷開時，將發(fā)生什么現(xiàn)象？解：等效電路圖如題解5-8圖所示。題解5-8圖白熾燈可等效為純電阻負載，且所以由題得(1) 當負載全部用電時的線電流為AAA中線電流為A(2) 當A相負載斷開，顯然有A，且AA中線電流為A(3)各項負載不對稱，A相燈暗，B、C相燈易燒壞。5-9 題5-9圖所示電路中，為R、L、C串聯(lián)組成，對稱三相電源端的線電壓V，R=50,，。求：(1) 開關(guān)S打開時的線電流；(2) 若用二瓦計法測量電源端三相功率，試畫出連接圖，并求兩個功率表的讀數(shù)。(S閉合時)題5-9圖

39、解：(1)標出各線電流參考方向如題解5-9(a)圖所示。題解5-9(a)圖開關(guān)S打開時，圖示電路中所以，此時電路為三相對稱電路，有,可以歸結(jié)為一相(A相)電路的計算。令電源端相電壓V，則A根據(jù)對稱性可以寫出AA(2)開關(guān)S閉合時，用二瓦計法測量電源端三相功率的接線圖如題解5-9(b)圖所示。題解5-9(b)圖這時，在A，B端線之間接入阻抗后，電路為不對稱三相電路，但電源仍為對稱三相電源。令V，則A故有AA兩功率表的讀數(shù)為WW5-10 功率為2.4kW、功率因數(shù)為0.6的對稱三相感性負載與線電壓為380V的供電系統(tǒng)相連接，如題5-10圖所示。求：(1) 求線電流；(2) 若負載為星形聯(lián)結(jié)，求各相

40、負載阻抗；(3) 若負載為三角形聯(lián)結(jié)，則各相負載阻抗應為多少？題5-10圖解：(1)設V，由題知負載為對稱三相負載，故得A又(感性)得所以A相線電流為A根據(jù)對稱性可以寫出AA(2)由向量性質(zhì)得星形聯(lián)結(jié)各相負載阻抗為(3)在負載為三角形聯(lián)接的電路中，設、分別為相電壓和相電流有效值，則得A所以由向量性質(zhì)得三角形聯(lián)結(jié)各相負載阻抗為5-11 題5-11圖所示對稱三相電路中，對稱三相電源的線電壓V，端線阻抗，三角形負載電阻R=3。求三相電源供給的復功率。題5-11圖解：該電路可變換為Y形負載電路，如題解5-11圖所示。題解5-11圖圖中設V，則所以三相電源供給的復功率為VA5-12 題5-12圖所示電路中，對稱三相電源的線電壓為380V，對稱三相負載吸收的功率為40 kW，=0.85(感性)，B、C兩端線間接入一個功率為12kW的電阻。試求個線電流、。題5-12圖解：設為流過電阻R的電流，其方向如題解5-12圖所示。題解5-12圖設V，則對稱三相負載吸收的功率kW得A又(感性