中南大學(xué)電工技術(shù)完整答案

1、.wd.wd.wd.電工技術(shù)II習(xí)題電工電子教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心中南大學(xué)2011年上學(xué)期目錄習(xí)題1電路模型和電路定律.1習(xí)題2等效電路分析方法.4習(xí)題3支路電流法、回路電流法和結(jié)點(diǎn)電壓法.8習(xí)題4電路 基本定理.11習(xí)題5正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析16習(xí)題6正弦電路的諧振22習(xí)題7三相交流電路29習(xí)題8動(dòng)態(tài)電路.32習(xí)題9二端口網(wǎng)絡(luò).32習(xí)題1電路模型和電路定律1-1 根據(jù)圖示參考方向，判斷各元件是吸收還是發(fā)出功率，其功率各為多少解：元件1吸收10W；元件2吸收10W；元件3發(fā)出10W；元件4發(fā)出10W；1-2 各元件的條件如以下列圖。(1)假設(shè)元件A吸收功率為10 W，求Ia； (2)假設(shè)元件B產(chǎn)生功率為(

2、10 W)，求Ub；(3)假設(shè)元件C吸收功率為(10 W)，求Ic；(4)求元件D吸收的功率。解：Ia-1A;Ub-10V;Ic-1A;P-4mW.1-3某直流電源的額定功率為PN=200W，額定電壓為UN=50V，內(nèi)阻R0=0.5，負(fù)載電阻R可以調(diào)節(jié)，如以下列圖，試求：額定狀態(tài)下的電流及負(fù)載電阻；空載狀態(tài)下的電壓；短路狀態(tài)下的電流。R0-E+R解：(1) PNUNIN- IN=4A;E=UN+RoININE/(Ro+R)(2) U=E=UN+RoIN(3) Ist=E/R01-4某有源支路接在U=230V的電源上，電路如以以下列圖所示，支路電阻為R0=0.5，測得電路中的電流I=10安培。求

3、：1該有源支路的電動(dòng)勢E；2此支路是從電網(wǎng)吸收電能還是向電網(wǎng)輸送電能R0-E+UI解：1E=U+RoI =235V2P=UI0, 輸送1-5 (1)求圖 (a)電路中受控電壓源的端電壓和它的功率；(2)求圖 (b)電路中受控電流源的電流和它的功率；解：aU134 =12V，受控電壓源的端電壓2U124V，P發(fā)=324 =72WbI20.5A，受控電流源的電流6I23A，P吸=53 =15W1-6 求圖示各電路中的Uab，設(shè)端口a、b均為開路。解：aUab-2+4=2VbUab-1+8=7Vci=5/20 =0.25AUab3i+10i=3.25VdUab-3+512V習(xí)題2等效電路分析方法2-

4、1 求各電路的等效電阻Rab。解：aRab2.5bRab1.6R(c) Rab2.67(g) RabR/8 (h) S翻開Rab1.5，S合上電橋平衡Rab1.5(i) 2個(gè)星型變?nèi)切? Rab118/931.272-2 有一滑線電阻器作分壓器使用見圖(a)，其電阻R為500，額定電流為1.8 A。假設(shè)外加電壓u500 V，R1100。求：(1)輸出電壓u2；(2)用內(nèi)阻為800的電壓表去測量輸出電壓，如圖(b)所示，問電壓表的讀數(shù)為多大?(3)假設(shè)誤將內(nèi)阻為0.5，量程為2 A的電流表看成是電壓表去測量輸出電壓，如圖(c)所示，將發(fā)生什么后果?解：1u2400V2電壓表的讀數(shù)363.6V3

5、總電流5A1.8A, 電流表電流5 A 2A, 會(huì)造成滑線電阻器及電流表損壞。2-3 利用電源等效變換化簡各二端網(wǎng)絡(luò)。解：電壓源+在a端，-在b端a4V，1.2(b)-5V，3(c)8V，4(d)(5/6)0.5V，(5/6)=30/11=2.73 或0.5A(方向由b指向a)，(5/6)=30/11=2.732-4 應(yīng)用電源等效變換的方法求電路中的電流i。解：(a) i=-0.075A(b)i=-0. 5A2-5 求各電路的入端電阻Ri。解：aRi=6(b)Ri=7.5(c)Ri=0(d)Ri=2.1習(xí)題3支路電流法、回路電流法和結(jié)點(diǎn)電壓法3-1 用支路電流法求各電路的電流i1，并求出圖(b

6、)電路中電流源的功率。解：ai1=2A, i2=3A, i3=-1Ai1=-2A, i2=4A最右邊支路，朝右, i3=-2A中間支路電流源變電壓源，朝下，P發(fā)=-20W3-2 用回路電流法求電路中的ix和u 。解：ix3Au22/3V3-3用回路電流法求圖示電路中的電流i。解：i=2A注：潘P55第2-7題3-4 用結(jié)點(diǎn)分析法求圖示電路中的u和i。解：(a)u=7V, i=3A(b)u=8V, i=1A3-5電路如以下列圖，參考結(jié)點(diǎn)點(diǎn)已經(jīng)選取，用結(jié)點(diǎn)電壓法求電流i和受控源的功率。554A101010-3A3ii解：un1=-10V，un2=10V，i=2A受控源功率P=3i(un1un23i

7、5)=6(-50)=-300W (發(fā)出功率)習(xí)題4電路 基本定理4-1 用疊加定理求各電路中的電壓u2。解：u2-1+9=8V4-2 當(dāng)開關(guān)S在位置“1”時(shí)，毫安表讀數(shù)為40 mA；當(dāng)開關(guān)S在位置“2”時(shí)，毫安表讀數(shù)為60 mA。問：開關(guān)S在位置“3”時(shí)，毫安表的讀數(shù)為多少?解：4-3 IS12A，IS22A， E15V，E25V，R1R2R35，求圖中所示電路在a、b端口的戴維寧等效電路或諾頓等效電路。-+E2Is1-E11Is2R1R21R31ab解：電壓源+在a端，-在b端Uoc=-5V, Req=104-4 用戴維寧定理求以以下列圖所示電路中的電流I。4-12V+4I-4+66V解：U

8、oc=0， Req=2I=04-5 分別用戴維南定理和諾頓定理求圖示各電路中的電流i。解：(a)開路電壓加壓求流法計(jì)算等效電阻(b)注：潘P77題3-4 加壓求流法4-6 電路如圖示，問：Rx為何值時(shí)，Rx可獲得最大功率?此最大功率為何值?解：習(xí)題5正弦穩(wěn)態(tài)電路的分析5-1 電流相量。試寫出其極坐標(biāo)形式和對應(yīng)的瞬時(shí)值表達(dá)式。設(shè)角頻率為。解：5-2 圖(a)、(b)中電壓表V1的讀數(shù)為30 V，V2的讀數(shù)為60 V；圖(c)中電壓表V1、V2和V3的讀數(shù)分別為15 V、80 V和100 V。(1)求三個(gè)電路端電壓的有效值U各為多少各表讀數(shù)表示有效值；(2)假設(shè)外施電壓為直流電壓(相當(dāng)于=0)，且

9、等于12 V，再求各表讀數(shù)。解：注：邱P218習(xí)題8-1012a表1讀數(shù)為12V，表2讀數(shù)為0。(b) 表1讀數(shù)為12V，表2讀數(shù)為0。(c) 表1讀數(shù)為0，表2讀數(shù)為0，表3讀數(shù)為12V。5-2如以下列圖電路，電流表A1和A2的讀數(shù)分別為I1=6A，I2=8A，設(shè)Z1=R，Z2=-jXC，此時(shí)電流表A0的讀數(shù)為多少設(shè)Z1=R，問Z2為何種參數(shù)才能使電流表A0的讀數(shù)最大此時(shí)的讀數(shù)為多少設(shè)Z1=jXL，Z2為何種參數(shù)時(shí)，才能使電流表的讀數(shù)最小，此時(shí)的讀數(shù)為多大Z21Z151I1I2I0A1A0A2注：邱多媒體課件12Z2為電阻，3Z2為電容，5-3圖示電路中，電源us=100sintV,電流表的

10、讀數(shù)為1A，兩個(gè)電壓表的讀數(shù)均為100V，試求：1R，L，C的值；2電路的功率因數(shù)。us+R-AV1CLV2解：1解得：5-4在以以下列圖所示正弦交流電路中，電流表A1的讀數(shù)為40mA，A2的讀數(shù)為80mA，A3的讀數(shù)為50mA，求電流表A的讀數(shù)。保持A1的讀數(shù)不變，電源的頻率增加一倍，求此時(shí)電流表A的讀數(shù)。CURLAAA2AA3AA11解：12注：與邱例8-5和習(xí)題8-11僅參數(shù)不同。5-5XC=10, R=5, XL=5, 電表指示為有效值。試求A0及V0的讀數(shù)。解：設(shè)，那么5-6圖示電路中，并聯(lián)負(fù)載Z1、Z2的電流分別為I1=10 A，I2=20 A，其功率因數(shù)分別為，端電壓U=100

11、V，=1000 rad/s。(1)求電流表、功率表的讀數(shù)和電路的功率因數(shù)；(2)假設(shè)電源的額定電流為30A，那么還能并聯(lián)多大的電阻并聯(lián)該電阻后功率表的讀數(shù)和電路的功率因數(shù)變?yōu)槎嗌?3)如果使原電路的功率因數(shù)提高到=0.9，需并聯(lián)多大的電容解：潘P103例題4-71設(shè)，那么235-7圖示網(wǎng)絡(luò)中，u1(t)=10sin(1000t+30) V, u2(t)=5sin(1000t60) V，電容器的阻抗ZC=j10。試求網(wǎng)絡(luò)N的入端阻抗和所吸收的平均功率及功率因數(shù)。圖題5-75-7解：那么：5-8電路如以下列圖。試求結(jié)點(diǎn)A的電位和電流源供給電路的有功功率、無功功率。21圖題5-8解：用節(jié)點(diǎn)電壓法此題

12、屬于電流源與電阻串聯(lián)的特殊情況 解得：電流源電壓方向上正下負(fù)附加：5-9 設(shè)負(fù)載是兩個(gè)元件的串聯(lián)組合，求負(fù)載獲得最大平均功率時(shí)其元件的參數(shù)值，并求此最大功率。5-10 為使ZL獲得最大功率，問ZL=此時(shí)Pmax=?圖題5-10 圖題5-115-9解：潘P126題4-115-10解：先用戴維寧定理化簡習(xí)題6正弦電路的諧振6-1串聯(lián)諧振電路實(shí)驗(yàn)中，電源電壓US=1 V保持不變。當(dāng)調(diào)節(jié)電源頻率到達(dá)諧振時(shí)，f0=100 kHz，回路電流I0=100 mA；當(dāng)電源頻率變到f1=99 kHz時(shí)，回路電流I1=70.7mA。試求：(1)R、L和C之值；(2)回路的品質(zhì)因數(shù)Q。解：解得：6-2R、L、C串聯(lián)電

13、路的端電壓，當(dāng)電容C=8 F時(shí)，電路中吸收的功率為最大，且為100 W。(1)求電感L和電路的Q值；(2)作電路的相量圖。解：解得：L=0.02H Q=50在圖示電路中，試問C1和C2為何值才能使電源頻率為100 kHz時(shí)電流不能流過負(fù)載RL，而在頻率為50 kHz時(shí)，流過RL的電流最大。圖題6-3解：L和C1并聯(lián)諧振，L、C1和C2串聯(lián)諧振。注：潘P128題4-146-4 圖示電路中，正弦電壓u的有效值U=200 V，電流表A3的讀數(shù)為零。求電流表A1的讀數(shù)。圖題6-4解：電流表A3的讀數(shù)為零，那么最右邊并聯(lián)的電感和電容發(fā)生并聯(lián)諧振，從而可求出電源的頻率。電流表A3的讀數(shù)為零，電流表A3左邊

14、的電路可單獨(dú)計(jì)算，從而可求出最右邊電感兩端的電壓，此電壓除以電感的阻抗就可得到電流表A0的讀數(shù)。 電流表A1的讀數(shù)為2A。習(xí)題7三相交流電路7-1對稱三相電路的星形負(fù)載Z=165+j84，端線阻抗Zt=2+j1，中線阻抗ZN=1+j1，電源線電壓Ul=380 V。求負(fù)載的電流和線電壓，并作電路的相量圖。解：注潘P128題4-15設(shè)，那么7-2 對稱三相電路的線電壓Ul =380 V(電源端)，三角形負(fù)載Z=4.5+j14，端線阻抗Zt=1.5+j2。求線電流和負(fù)載的相電流，并作相量圖。解：三角形負(fù)載變?yōu)樾切拓?fù)載，參照上題求線電流，按照求負(fù)載的相電流設(shè)，那么7-3 圖示三相對稱電路，電源頻率為5

15、0 Hz，Z=6+j8。在負(fù)載端接入三相電容器組后，使功率因數(shù)提高到0.9，試求每相電容器的電容值。解：注潘P129題4-16化為一相計(jì)算7-4如以下列圖，正常工作時(shí)電流表的讀數(shù)是26A，電壓表的讀數(shù)是380V，三相對稱電源供電，試求以下各情況下各相的電流：1正常工作；2VW相負(fù)載斷路；3相線V斷路。AVUVZWAA2AZZ解：1各相的電流為237-5 三相對稱感性負(fù)載接到三相對稱電源上，在兩線間接一功率表如以下列圖。假設(shè)線電壓UAB=380 V，負(fù)載功率因數(shù)功率表讀數(shù)P=275.3 W。求線電流IA。解：注潘P132題4-20根據(jù)負(fù)載的阻抗角和相量圖，可得中間的相位差為參見教材P311，邱關(guān)

16、源?電路?習(xí)題8動(dòng)態(tài)電路本章題目采用三要素方法解題8-4 如圖電路，原已達(dá)穩(wěn)態(tài)，t=0時(shí)，將開關(guān)S換路，試求t0時(shí)的u(t)及i(t)。解：(a)(b)8-5 電路如以下列圖，iL(0)=2 A，求iL(t)及u(t)，t0。解：(a)(b)8-6 試求圖示各電路的零狀態(tài)響應(yīng)uC(t)，t0。解：注潘P224題8-3a(b)8-7 圖示電路，開關(guān)S閉合前已處于穩(wěn)態(tài)。在t=0時(shí)，S閉合，試求t0時(shí)的uL(t)。解：8-8圖示電路中，t0時(shí)S在“1”位置，電路已達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)，現(xiàn)于t=0時(shí)刻將S扳到“2”位置。(1)試用三要素法求t0時(shí)的響應(yīng)uC(t)；(2)求uC(t)經(jīng)過零值的時(shí)刻t0。解：128