電路原理第10次作業(yè)解答

1、第 10 次作業(yè)參考1習(xí)題集 6-12題圖 6-12 所示為一空心變壓器電路。已知 R1=10，L1=25，R2=20，L2=40，M=30， US=220V。求兩線圈中電流 I1 ， I2 及電源供給的功率。jMIIR112+jL1U SjL2R2題圖 6-12解法 1用空心變壓器原、副邊等效電路求解。原邊等效電路：IZ111+(M )2USZ22R1 10，jL1 j25，US 2200V 2 M 2302900 20.13 63.4 9.01 j18R jL20 j4044.7263.422US 2200 2200I 10.9 20.2A110 j25 9 j1819 j720.220.

2、2電源供給的功率為S U I 220*010.920.2 2250 j828VA發(fā)S 1 I2副邊等效電路：Z22+U oc (M ) 2Z11R2 20, jL2 j40,(M )2900900 68.2 12.4 j31.033.42R1 jL110 j2526.9368.2USR jL 2200 j30 2200 3090 245.121.8 VUjMoc10 j2526.9368.211Uoc 245.121.8 245.121.8 7.25 j0.8A=7.296.30AI220 j40 12.4 j3132.4 j933.6315.5jMIIR解法 2可去耦等效。c,d 連一根線不

3、影響原電路的解。112+jL1U SjL2R2cd2習(xí)題集 6-14題圖 6-14 所示電路中，US 10V ，理想變壓器變比 n 為多大時(shí)，6負(fù)載電阻獲得最大功率？此最大功率是多少？n:1150+6U S題圖 6-14解法 1利用理想變壓器阻抗變換特性，將6 電阻變換到原邊。利用最大功率匹配條件：6n2 150，n2 150 25，n 560此時(shí)最大功率為1021 0.167W 4 1506Pmax解法 2也可求電阻以左電路的等效電路。Zi n2（副邊開路時(shí)0V），則 1，OC21n150Zi 6， n2 6，n 5，U 20VOC221 0.167W 4 66Pmax3習(xí)題集 6-15題圖

4、 6-15 所示電路中，理想變壓器原邊線圈匝數(shù)為 N1，副邊線圈匝數(shù)為 N2，原邊接一電流源 IS ，副邊接一電阻 R。若使副邊輸出功率增加，則副邊線圈匝數(shù)增加還是減少？若將電流源 IS 換成電壓源U S ，重答上問。ISN1RN2解 (1) 原邊接電流源 I ，副邊線圈電流為 N1ISSN題圖 6-1522 N 1 I副邊電阻 R 上的功率 PR ，若使 P2 增加，則需 N2 減小。2SN2（2）原邊接電流源U ，副邊線圈電壓為 N2 USSN12 N 2 US N副邊電阻 R 上的功率 P 1R，若使 P2 增加，則需 N2 也增加。24習(xí)題集 7-1當(dāng)頻率 f=500Hz 時(shí)，RLC

5、串聯(lián)電路發(fā)生諧振，已知諧振時(shí)入端阻抗 Z=10，電路的品質(zhì)因數(shù) Q=20。求各元件參數(shù) R、L 和 C。解 根據(jù)已知條件，有1 2f 6.28 500LCR 10R 10L 63.7mHC 1.59F L6.28 500L Q 20RR5習(xí)題集 7-5題圖 7-5 所示電路發(fā)生諧振時(shí)，電流表讀數(shù)為 0.3A，電壓表讀數(shù)為 20V，功率表讀數(shù)為 8W。=314rad/s。求 R、L 和 C。I2I*WW+*解 電壓電流相量如圖URRCCVUVALIAL1I2I題圖 7-5I1I8C C 47.8FI 0.4AU20 cos 0o8I 0.32 0.42 0.5A，R 3210.5220322 (

6、L)2 40L 76.4mH0.56習(xí)題集 7-6求各電路的諧振頻率及諧振時(shí)的入端阻抗。RLRLCCLCCL(a)(b)(c)(d)解11（a） ， Z ( j ) 0， f 000LC12 LC1（b） 0 ， Z ( j0 ) ， f0 LC2LCR2L2R2L21111L（c） 0 ， Z ( j0 ) RCLC1， f0 2LC12LRC（d） ， Z ( j ) ， f 000LC R2C 2LC R2C 27習(xí)題集 7-7求圖示電路的諧振角頻率。LRiCCC3iLL2iC(b)(a)iL解 原電路(a)、(b)可分別等效為LRCL/43C(d)(c)由圖(c)和(d)可分別求得原電

7、路(a)、(b)的諧振角頻率為1(a) 03LC2(b) 0LC8習(xí)題集 7-9 題圖 7-9 所示電路中，電流表 A2 的讀數(shù)為零。已知 U=200V，R1=50，L1=0.2H，R2=50， C2=5F，C3=10F，L4=0.1H。求電流表 A4 的讀數(shù)。IR1jL1A2+R21jC2A4U1jL4jC3-題圖 7-9解 令U 2000 V 。因 A2 的讀數(shù)為零，所以此時(shí) L4，C3 發(fā)生并聯(lián)諧振。諧振角頻率為11 1000rad/s0L C0.110 1064 30 即電路中電源的角頻率。此時(shí)11 L 200 ， L 100 ， 2000 10 4 C1000 5 1060 2則UU

8、 2000 20 AI 1R1 R250 50R j L R10 12j C0 2L4，C3 并聯(lián)部分兩端的電壓為1U IR 2 ()2 2 502 2002 412.3V22 C0 2電流表 A4 的讀數(shù)為U 2 412.3 4.12AI 4 L1000 49習(xí)題集 7-10題圖 7-10 中有四個(gè)電路。1(1) 當(dāng) 1 時(shí)，這四個(gè)電路哪些相當(dāng)于開路？哪些相當(dāng)于短路？L1C1(2) 有人認(rèn)為在另一個(gè)頻率2 的時(shí)候，(c)、(d)這兩個(gè)電路相當(dāng)于開路，可能嗎？若可能，2 是大于還是小于1？怎樣計(jì)算2？L1L1L1C1C2L2C1C1C1(b)(c)(d)(a)題圖 7-101解 （1）當(dāng) 時(shí)，

9、（a）（c）（d）發(fā)生串聯(lián)諧振，相當(dāng)于短路，（b）發(fā)生并聯(lián)諧振，1L C1 1相當(dāng)于開路；（2） 可能。（c）（d）除了可以發(fā)生串聯(lián)諧振外，還可以發(fā)生并聯(lián)諧振。并聯(lián)諧振頻率分別求解如下：1對于（c）： Y ( j) 0 21(L L )C1211對于（d）： Y ( j ) 0 2 1C1C2L1 CC1210習(xí)題集 7-12題圖 7-12(a)所示電路中，C1 與 C2 組成一個(gè)電容分壓器。這個(gè)分壓器有一個(gè)缺點(diǎn)，即負(fù)載 Z 改變時(shí)，U 2 也隨之改變。試問在原電路 A、B 之間接入一個(gè)什么樣的元件可使 Z 變化時(shí)，U 2 不變？并說明該元件的參數(shù)有多大？已知電源頻率為 f。11+S-+ABjC1ABjCU1+U+ 1 1SZZU 2-U 2-jCjC22(a)(