電工學(xué)(少學(xué)時) 唐介主編 課后習(xí)題問題詳解

word練習(xí)題解答 1.3.1 求圖示電路中開關(guān)S 閉合和斷開兩種情況下 a、b、c 三點的電位。RS3 V6 Vabc 解 S 閉合時， S 斷開時下一題返回練習(xí)題集幻燈片2 1.3.2 求圖示電路中開關(guān) S 閉合和斷開兩種情況下a、b、c 三點的電位。S2 kWabc12 V4 kW6 V4 kW2 kW解：S閉合時 解 S 斷開時，下一題上一題返回練習(xí)題集幻燈片3 1.5.1 試根據(jù)理想電壓源和理想電流源的特點分析圖示的兩電路：當(dāng) R 變化時，對其余電路虛線方框的電路的電壓和電流有無影響？R 變化時所造成的影響是什么？ 解 對電路b，因為凡與理想電流源串聯(lián)的元件其電流均等于理想電流源的電流，故改變 R 不會影響虛線局部電路的電流，而虛線局部電路結(jié)構(gòu)一定，故亦不會影響其電壓。R 的變化僅影響其本身的電壓與理想電流源的電壓。ISR任何電路bUS+_R任何電路ISR任何電路解：對電路a，因為凡與理想電壓源并聯(lián)的元件其兩端電壓均等于理想電壓源的電壓，故改變R不會影響虛線局部電路的電壓，而虛線局部電路結(jié)構(gòu)一定，故亦不會影響其電流。R的變化僅影響其本身的電流與理想電壓源的電流。US+_R任何電路ab下一題上一題返回練習(xí)題集幻燈片4 1.6.1 圖示電路中， US6 V，IS2 A ，R12 W ，R21 W 。求開關(guān) S 斷開時開關(guān)兩端的電壓 U 和開關(guān) S 閉合時通過開關(guān)的電流 I不必用支路電流法。US+_ISR1R2U+_ISI2解 設(shè)通過 R2 的電流為 I2 。S 斷開時，I2 = IS = 2 A選取由 US、R2 和 S 組成的回路，利用KVL 求得 U = US R2 I2 4 V S 閉合時， R2 右端電位與 US 下端電位一樣， R2 兩端電壓等于 US ，故 I2 = USR2 = 6 A選取右上結(jié)點，利用 KCL 求得 I = I2 IS 4 A下一題上一題返回練習(xí)題集幻燈片5 1.6.2 圖示電路中， US6 V ，IS2 A， R1R24 W。求開關(guān)S斷開時開關(guān)兩端的電壓U和開關(guān)S閉合時通過開關(guān)的電流 I在圖中注明所選的參考方向。US+_ISR1R2SU+_I解 設(shè)所求電壓和電流的參考方向如圖。S 斷開時， U14 VS 閉合時， I 3.5 A返回練習(xí)題集下一題上一題幻燈片610 V 1.6.3 求圖示電路中通過恒壓源的電流 I1、I2 與其功率，并說明是起電源作用還是起負(fù)載作用。+_I15 W+_2 W40 VI2I3解 設(shè) 2 W 電阻上電流為 I3， 如圖。 該電阻與 10 V恒壓源并聯(lián)，故其上電壓為10 V，所以I3 = (102) A = 5 A 。 右回路： 5I12I340 = 0，如此 I1= 6 A 或外回路：5I11040 = 0，有 I1= 6 A 再用 KCL 求得 I2= I1I3= 1 A， 左恒壓源的功率 P1240 W，由于其電壓和電流的實際方向符合電源關(guān)聯(lián)參考方向，故起電源作用； 右恒壓源的功率P210 W，由于其電壓和電流的實際方向符合負(fù)載關(guān)聯(lián)參考方向，故起負(fù)載作用。下一題上一題返回練習(xí)題集幻燈片7 1.6.4 求圖示電路中恒流源兩端的電壓 U1、U2 與其功率，并說明是起電源作用還是起負(fù)載作用。5 W5 A+_U1+_2 WU21 AI+_U3解設(shè) 2 W 電阻上電流為 I，5 W 電阻兩端電壓為U3 如圖。左恒流源的功率 P140 W，起電源作用；右恒流源的功率 P23 W，起負(fù)載作用。下一題上一題返回練習(xí)題集幻燈片8 1.6.5 試分析圖示兩電路中：(1) 圖(a)中的理想電壓源在R 為何值時既不取用也不輸出電功率？在 R 為何圍時輸出電功率？在 R 為何圍時取用電功率？而理想電流源處于何種狀態(tài)？ (2) 圖(b)中的理想電流源在R為何值時既不取用也不輸出電功率？在R為何圍時輸出電功率？在 R 為何圍時取用電功率？而理想電壓源處于何種狀態(tài)？1 V+_1 AR(b)1 V+_1 AR(a) 解 (a)當(dāng) R1 W 時理想電壓源既不取用也不輸出電功率;R <1 W 時，理想電壓源輸出電功率; R >1 W 時,理想電壓源取用電功率。而理想電流源始終起電源作用。 (b)當(dāng) R1 W 時理想電流源既不取用也不輸出電功率;R >1 W 時,理想電流源輸出電功率; R <1 W 時,理想電流源取用電功率。而理想電壓源始終起電源作用。下一題上一題返回練習(xí)題集幻燈片9US+_IS1R1R2IS2R3R4I4 1.6.6 圖示電路 US4 V ，IS11 A ， R12 W， R25 W , R32 W， R44 W總結(jié)出的規(guī)律將電路簡化后求出 I4；根據(jù)題 1.6.5 總結(jié)出的規(guī)律，分析 IS2 輸出和取用電功率的條件。解US+_IS1R2R4I4IS1R2R4I4R2R4I4I41 A當(dāng) IS2> 2 A 時， IS2 起電源作用，輸出電功率。當(dāng) IS2< 2 A 時， IS2 起負(fù)載作用，取用電功率。下一題上一題返回練習(xí)題集幻燈片10ab 1.7.1 用支路電流法求圖中各支路電流，并說明 US1 和 US2 是起電源作用還是起負(fù)載作用。圖中US112 V ，US215 V ，R13 W ， R21.5 W , R39 W。R3I3I1R1US1+_I2R2US2+_解 各支路和結(jié)點標(biāo)于圖中。結(jié)點a: I1+ I2 I3 0回路 : R2 I2 R3 I3 US2 0回路 : R1 I1 R3 I3 US1 0聯(lián)立方程，解得： I10.2 A I21.6 A I31.4 A下一題上一題返回練習(xí)題集幻燈片11R3ISR1US+_R2R46 V2 W2 W1 W1 W3 AI2abI1I3I4 1.7.2 用支路電流法求圖中各支路電流。解 各支路和結(jié)點標(biāo)于圖中。結(jié)點a: I1 I2 I3 0結(jié)點b: I3 I4 IS 0回路 : R1 I1 R2 I2 US 0回路 : R2 I2 R3 I3 R4 I4 0注意選取回路時避開理想電流源所在支路聯(lián)立方程，解得： I12.5 A I20.5 A I32 A I41 A 下一題上一題返回練習(xí)題集幻燈片12IS10 V2 W5 AR2I2I1R1US+_3 W 1.8.1 用疊加原理求圖示電路中的電流I1和 I2 。解R2I2I1R1US+_恒壓源單獨作用:ISR2I2I1R1恒流源單獨作用:下一題上一題返回練習(xí)題集幻燈片13IS35 V2 W7 AR2IR1US+_1 WR33 WR44 W 1.8.2 用疊加原理求圖示電路中的電流 I 。解恒流源單獨作用R2IR1ISR3R4恒壓源單獨作用R2IR1US+_R3R4下一題上一題返回練習(xí)題集幻燈片14IS1RRUS+_RaIS2b 1.8.3 在圖示電路中，當(dāng) US16 V 時 ，Uab8 V，試用疊加原理求 US0 時的 Uab 。解 恒壓源US16 V 單獨作用時，RRUS+_Rab+_Uab 如此 US0 時Uab 的值可記做 Uab 應(yīng)為三個電源共同作用的結(jié)果減去恒壓源單獨作用的結(jié)果：下一題上一題返回練習(xí)題集幻燈片15ISR1US1+_US2+_R3R2I1I2I3 1.8.4 圖示電路中，R2 R3。當(dāng) IS0 時，I12 A, I2I34 A。求 IS10 A 時的 I1、I2 和 I3 。解 恒流源 IS10 A 單獨作用時，ISR1R3R2I1I2I3如此三個電源共同作用時：下一題上一題返回練習(xí)題集幻燈片16 1.8.5 圖示的虛線方框是一個由線性電阻組成的任意的無源電路，現(xiàn) US6 V 時，通過 R 的電流為 5 A。假設(shè)將 US 增加到 12 V，問通過 R 的電流是多少 ?RUS+_線性無源電路 解 US 的數(shù)值加倍如此流通過 R 的電流亦應(yīng)加倍，即為 10 A。下一題上一題返回練習(xí)題集幻燈片17IS1R1US+_R3R2IS2 1.9.1 用戴維寧定理求圖示電路過理想電壓源的電流。圖中 US10 V， IS13 A， IS25 A，R12 W，R23 W，R34 W。 解IS1R1UOC+_R3R2IS2將待求支路提出，剩下一有源二端網(wǎng)絡(luò)，其開路電壓 UOC 為 21 V。R1R3R2有源二端網(wǎng)絡(luò)的除源等效電阻 RO為 5 W 。R0UeS+_+_USI用等效電壓源代替有源二端網(wǎng)絡(luò)，電流 I為 6.2 A 。下一題上一題返回練習(xí)題集幻燈片18R3ISR1US1+_R2R46 V2 W2 W1 W1 W3 A 1.9.2 用戴維寧定理求圖示電路中理想電流源兩端的電壓。 解將待求支路提出，剩下一有源二端網(wǎng)絡(luò)，其開路電壓 UOC 為 1 V。R3R1US+_R2R4UOC+_有源二端網(wǎng)絡(luò)的除源等效電阻 RO為 0.667 W 。R3R1R2R4用等效電壓源代替有源二端網(wǎng)絡(luò)， UI 為 1 V 。R0UeS+_ISUI+_下一題上一題返回練習(xí)題集幻燈片19IS10 V2 W5 AR2I2R1US+_3 W 1.9.3 用戴維寧定理求圖示電路中的電流I2 。 解將待求支路提出，剩下一有源二端網(wǎng)絡(luò)，其開路電壓 UOC 為 20 V。ISR1US+_UOC+_有源二端網(wǎng)絡(luò)的除源等效電阻 RO 為 2 W 。R1用等效電壓源代替有源二端網(wǎng)絡(luò)， I2 為 4 A 。R0UeS+_I2R2返回練習(xí)題集下一題上一題幻燈片20R3I3R1US1+_R2US2+_ 1.9.4 用定理求圖示電路中的電流 I3 。 解用等效電流源代替有源二端網(wǎng)絡(luò)， I3 為1.4 A 。R0ISCI3R3有源二端網(wǎng)絡(luò)的除源等效電阻 RO 為 1 W 。R1R2將待求支路提出，剩下一有源二端網(wǎng)絡(luò)，其等效電流源 ISC 為 14 A。ISCR1US1+_R2US2+_下一題上一題返回練習(xí)題集幻燈片21I/AU/V01234512453 1.10.1 某非線性電阻的伏安特性如圖示,該電阻兩端的電壓為3 V,求通過該電阻的電流與靜態(tài)電阻和動態(tài)電阻。 解返回主頁返回練習(xí)題集上一題幻燈片22在圖所示電路中，開關(guān) S 閉合前電路已處于穩(wěn)態(tài)，試確定 S 閉合后電壓 uC 和電流 iC、i1、i2 的初始值和穩(wěn)態(tài)值。 【解】 (1) 求初始值 由于 S 閉合前，電路已穩(wěn)定，C 相當(dāng)于開路，i1 = IS = 1.5 A。因此，根據(jù)換路定律，由換路前( S 斷開時)的電路，首先求得然后，根據(jù)，由換路后 (S 閉合時) 的電路求得返 回練習(xí)題題集下一題下一頁幻燈片23 (2) 求穩(wěn)態(tài)值由于電路穩(wěn)定后，C 相當(dāng)于開路。因此，首先求得 然后，進一步求得返 回練習(xí)題題集上一頁下一題幻燈片24在圖所示電路中，開關(guān) S 閉合前電路已處于穩(wěn)態(tài)，試確定 S 閉合后電壓 uL 和電流 iL、i1、i2 的初始值和穩(wěn)態(tài)值?！窘狻?(1)求初始值由于 S 閉合前，電路已穩(wěn)定，L 相當(dāng)于短路，R2 兩端的電壓等于 US， R2 中的電流即 iL。因此，根據(jù)換路定律，由換路前( S 斷開時)的電路，首先求得然后，根據(jù)，由換路后 (S 閉合時) 的電路求得返 回練習(xí)題題集下一頁下一題上一題幻燈片25或者 (2) 求穩(wěn)態(tài)值由于電路穩(wěn)定后，L 相當(dāng)于短路，因此首先求得然后，進一步求得返 回練習(xí)題題集上一頁下一題上一題幻燈片26在圖所示電路中，開關(guān) S 閉合前電路已處于穩(wěn)態(tài)，C 中無儲能，試確定 S 閉合后電壓 uC、 uL和電流 i1 、 iC 、iL 的初始值和穩(wěn)態(tài)值?！窘狻砍跏贾担悍€(wěn)態(tài)值：返 回練習(xí)題題集下一題上一題幻燈片27在圖所示電路原已穩(wěn)定，在 t = 0 時，將開關(guān) S 閉合，試求 S 閉合后的 uC 和 iC。返 回練習(xí)題題集下一題上一題下一頁幻燈片28 【解】 此題目是練習(xí)利用電阻的串并聯(lián)來簡化電路，求出響應(yīng)。根據(jù)換路定律和電路穩(wěn)定時電容相當(dāng)于開路，由換路前的電路求得換路后電容經(jīng) R3 與 R1 與 R2 的并聯(lián)電阻放電，響應(yīng)為零輸入響應(yīng)。電路可簡化為圖所示，其中等效電阻設(shè)電路的時間常數(shù)所以返 回練習(xí)題題集上一頁下一題上一題幻燈片29在圖所示電路原已處于穩(wěn)態(tài)，在 t = 0 時，將開關(guān) S 閉合，試求響應(yīng) uC 和 iC，并說明是什么響應(yīng)？返 回練習(xí)題題集下一題上一題下一頁幻燈片30 【解】 此題目是為了練習(xí)利用戴維寧定律將電路簡化后求響應(yīng)。由于換路前電容無儲能，故 uC(0) = 0 ，響應(yīng)為零狀態(tài)響應(yīng)。 將換路后電路中的電容支路提出，使余下電路成為有源二端網(wǎng)路，利用戴維寧定理,將原電路變?yōu)閳D所示電路，由戴維寧定理求得電路的時間常數(shù)如此返 回練習(xí)題題集上一頁下一題上一題幻燈片31圖所示電路原已穩(wěn)定，求開關(guān) S 閉合后的響應(yīng) uC 和 i1、 i2 ，并畫出其變化曲線。返 回練習(xí)題題集下一題上一題下一頁幻燈片32【解】 此題目與上題一樣，只是響應(yīng)為零狀態(tài)響應(yīng)。換路前電容未儲能， uC(0) = 0 。 將換路后電路中電容提出，用戴維寧定理將剩下的有源二端網(wǎng)路化簡為等效電壓源，如此換路后電路可化簡為如如下圖 。其中如此所以返 回練習(xí)題題集下一頁上一頁下一題上一題幻燈片33uC、i1、i2 的變化曲線見圖上一頁返 回練習(xí)題題集下一題上一題幻燈片34圖所示電路中電容原先未充電。在 t = 0 時將開關(guān) S1 閉合， t = 0.1s 時將開關(guān) S2 閉合，試求 S2 閉合后的響應(yīng) uR1，并說明是什么響應(yīng)。返 回練習(xí)題題集下一題上一題下一頁幻燈片35【解】 此題目與上題一樣，只是該電路兩次換路，第二次換路 (S2 閉合) 時 uC 的初始值應(yīng)等于第一次換路 (S1 閉合) 后 uC 在 t = 0.1s 時數(shù)值。t 在 00.1 s 時，電路為圖 (a) 所示，且 uC(0) = 0。電路的時間常數(shù)(a)t=0.1s時，S2合上，如此返 回練習(xí)題題集下一頁上一頁下一題上一題幻燈片36t = 0.1 s 換路后電路可化簡為圖 (b) 所示(b)電路的時間常數(shù)如此如此此為全響應(yīng)返 回練習(xí)題題集下一題上一題上一頁幻燈片37圖所示電路原已穩(wěn)定。在 t = 0 時將開關(guān) S 從 a 端換接到 b 端。試求換路后的響應(yīng) iL 和 uL。返 回練習(xí)題題集下一題上一題下一頁幻燈片38【解】 此題目與 2.3.1 一樣，只是將 C 改為 L。根據(jù)換路定律和電路穩(wěn)定時電感相當(dāng)于短路，由換路前的電路得換路后電感經(jīng)串聯(lián)電阻放電，響應(yīng)為零輸入響應(yīng)，設(shè)電路的時間常數(shù)所以返 回練習(xí)題題集上一頁下一題上一題幻燈片39圖所示電路原已處于穩(wěn)態(tài)。試求 S 閉合后的 i2 、iL 和 uL，并畫出其變化曲線。返 回練習(xí)題題集下一題上一題下一頁幻燈片40 【解】 此題目與 2.3.2 一樣，只是將 C 改為 L。 換路前電感無儲能，iL(0) = 0，響應(yīng)為零狀態(tài)響應(yīng)。將換路后電路中的電感支路提出，使余下電路成為有源二端網(wǎng)路，用戴維寧定理將原電路變?yōu)閳D所示電路，其中：(b)電路的時間常數(shù)如此返 回練習(xí)題題集下一頁上一頁下一題上一題幻燈片41 iL、u、i2 的波形見圖 返 回練習(xí)題題集下一題上一題上一頁幻燈片42 2.4.3 圖所示電路原已處于穩(wěn)態(tài)。在 t = 0 時將開關(guān) S 從 a 端改合到 b 端。試求換路后的 iL 和 uL，并說明是什么響應(yīng)。返 回練習(xí)題題集下一題上一題下一頁幻燈片43【解】 此題目與上題一樣，只是響應(yīng)改為全響應(yīng)。首先根據(jù)換路定律，由換路前的電路求得然后將換路后的電路用戴維寧定理簡化成圖 (b) 所示電路，其中所以電路的時間常數(shù)如此此響應(yīng)應(yīng)屬全響應(yīng)。返 回練習(xí)題題集上一頁下一題上一題幻燈片44 2.5.1 圖所示電路原已處于穩(wěn)態(tài)。試用三要素法求開關(guān) S 閉合后的 uL 和 uR?！窘狻坑蓳Q路后的電路知如此返 回練習(xí)題題集下一題上一題幻燈片45 2.5.2 圖所示電路原已處于穩(wěn)態(tài)。試用三要素法求 S 閉合后的 uC。【解】如此返 回練習(xí)題題集下一題上一題幻燈片46 2.5.3 圖所示電路原已處于穩(wěn)態(tài)，在 t = 0 時，將開關(guān) S 斷開，試用三要素法求換路后的 uC 和 iC。 【解】如此返 回練習(xí)題題集下一題上一題幻燈片47 2.5.4 圖所示電路原已處于穩(wěn)態(tài)。試用三要素法求開關(guān) S 斷開后的 iL 和 uL?！窘狻咳绱朔祷刂黜摲祷鼐毩?xí)題題集上一題幻燈片48 3.1.1 某負(fù)載的電流和電壓的有效值和初相位分別 是2A 、- ; 36V、 , 頻率均為 50 Hz。(1)寫出它們的 瞬時值表達(dá)式；(2)畫出它們的波形圖；(3) 指出它們的幅 值、角頻率以與二者之間的相位差?！窘狻?此題目的是為了熟悉正弦交流電的三要素。12波形圖如圖3.5 所示。下一題下一頁返 回幻燈片493 幅值 角頻率 相位差電流 314 rad/s 電壓 314 rad/s u 超前于ij = u i =下一題上一頁返 回幻燈片50 3.2.1 某正弦電流當(dāng)其相位角為 時，其值為 5 A，如此該電流的有效值是多少？假設(shè)此電流的周期為 10 ms，且在t0 時正處于正值過渡到負(fù)值時的零值，寫出電流的瞬時值表達(dá)式 i 和相量 ?！窘狻?此題目的仍是為了熟悉正弦交流電的三要素。設(shè) i = Imsin(t +) A如此5 A = Imsin A = 0.5 Im AIm = A = 10 A故I = = A = 7.707 A Im2102上一題下一題下一頁返 回幻燈片51故上一題下一題上一頁返 回幻燈片52 3.2.2 A = 8 + j6 ， 。求1AB ;2 AB；3 ；4 ；5j AB ；6 ?！窘狻?此題目的是為了熟悉復(fù)數(shù)運算。上一題下一題下一頁返 回幻燈片53上一題下一題上一頁返 回幻燈片54 3.3.1 在圖3.6教材圖3.01所示 電路中， 求電源的頻率和電壓分別為50 Hz、100 V 和1 000 Hz，100 V兩種情況下，開關(guān) S 合向 a、b、c 位置時電流表的讀數(shù)，并 計算各元件中的有功功率和無功功率?！窘狻?此題目的是為了熟悉 R、C、L在交流電路中的作用，即熟悉單一參數(shù)交流電路。 當(dāng)f50 Hz、U100 V時 S 合向 a ：上一題下一題下一頁返 回幻燈片55S 合向 b：S 合向 c ：當(dāng)f1 000Hz、U100 V時S 合向 a：上一題下一題下一頁返 回上一頁幻燈片56S 合向 b：S 合向 c：上一題下一題上一頁返 回幻燈片57 3.4.1 在圖3.7教材圖3.02所示電路中，三個照明一樣， ,試問接于交流電源上時，照明燈的亮度有什么不 同？假設(shè)該接到電壓一樣的直流電源上，穩(wěn)定后，與接交流電 源時相比，各照明燈的亮度有什么變化？ 【解】此題的目的有二：一是熟悉R、C、L三者在交直流電路中的作用有何不同；二是熟悉它們在交直流電路中的分析方法有何不同。 照明燈的亮度取決于它們消耗的電功率的大小。由于照明燈是電阻性元件且三個照明燈一樣，即它們的電阻 一樣，功率 ，因而可以比擬三者電路的大小即可判斷出它們的亮度。上一題下一題下一頁返 回幻燈片58接交流電源時顯然， ，故照明燈 B 和 C 亮度一樣且比 A 亮。接直流電源時上一題下一題下一頁返 回上一頁幻燈片59C 開路L 短路 顯然，與接交流電源時相比，IA不變，A 亮度不變，IB 為零， B 不亮，IC 增大，C 亮度增加。上一題上一頁下一題返 回幻燈片60 3.4.2 求串聯(lián)交流電路中如下三種情況下電路中的 R 和 X 各為多少？指出電路的性質(zhì)和電壓對電流的相位差 【解】 此題為串聯(lián)交流電路的分析題，目的是為了熟悉 電壓、電流和阻抗的關(guān)系。1u 超前于 i ，電感性上一題下一題下一頁返 回幻燈片612u 與 i 同相，電阻性。3u 滯后于 i，電容性。上一題下一題上一頁返 回幻燈片62 3.4.3 將一個電感線圈接到 20 V直流電源時，通過的電 流為1 A，將此線圈該接于2 000 Hz、20 V的電源時，電流為 0.8 A。求該線圈的電阻 R 和電感 L ?！窘狻?當(dāng)線圈接直流電源時，其電感相當(dāng)于短路，故當(dāng)線圈接交流電源時，其阻抗為故感抗和電感為上一題下一題返 回幻燈片63 3.4.4 一個 R 、C 串聯(lián)電路，當(dāng)輸入電壓為1 000 Hz、12V時，電路中的電流為 2 mA，電容電壓 滯后于電源電壓 ，求 R 和 C?！窘狻?解法1：利用相量圖求解 首先據(jù)題意定性地畫出相量圖如圖3.8所示，作圖時選電流 為參考相量。由相量圖可知：上一題下一題下一頁返 回幻燈片64解法2：利用公式求解由阻抗三角形求得上一題下一題上一頁返 回幻燈片65 3.4.5 電流如圖3.9教材圖3.03 所示， 求：1 和 ；2改變 為何 值時，電路中的電流最大，這時的電流 是多少？【解】 1如此上一題下一題下一頁返 回幻燈片66 2由于 ，所以 時，Z最 小，I 最大。這時上一題下一題上一頁返 回幻燈片67 3.4.6 在圖3.10教材圖3.04所示電路中，U220 V， 超前于 ，超前于 ，求 和 。 【解】 此題未給出電路參數(shù)，只給出了相位關(guān)系，利用相 量圖求解比擬方便?，F(xiàn)選電流為參考相量，據(jù)意定性地畫出相 量圖如圖3.11所示。從相量圖中可以知道 超前 ，而且上一題下一題下一頁返 回幻燈片68或上一題下一題上一頁返 回幻燈片69 3.5.2 電路如圖3.13教材圖3.06 所示， 保持不變。 1當(dāng)f 50 Hz時， ， 求 UR 和 ULC ;2當(dāng) f 100 Hz時，求 UR 和 ULC ?！窘狻?1f 50 Hz時 如圖3.14所示，選擇 ULC 為參考相量，畫出 和 ；由 ，再畫出 ；由 與 同相，畫出 ；最后由 ，畫出 。由相量圖求得上一題下一題下一頁返 回幻燈片702f100 Hz 時 由于 f50 Hz 時，可求得 現(xiàn)在頻率增加了一倍，故 XL 增加一倍，XC 減少一半，即現(xiàn)在上一題下一題下一頁返 回上一頁幻燈片71上一題下一題上一頁返 回幻燈片72 3.5.3 電路如圖3.15教材圖 3.07所示， U220 V，f 50 Hz，開關(guān)閉合前后電流表的穩(wěn) 定讀數(shù)不變。試求電流表的讀數(shù) 值以與電容 CC不為零。【解】 S 斷開時， 與 的相位差上一題下一題下一頁返 回幻燈片73S 閉合時， 由于 IRL不會改變，而電流表讀數(shù)也未改變，即 IIRL1.97 A。由這時的相量圖圖3.16可知上一題下一題上一頁返 回幻燈片74 3.5.4 在圖3.17教材圖3.08 所示電路中， , 。求： 和 ?！窘狻可弦活}下一題下一頁返 回幻燈片75上一題下一題返 回上一頁幻燈片76 3.5.5 在圖3.18教材圖3.09所示電路中， 總電壓 與總電流 相位一樣。求 和 。 【解】 首先定性地畫出相量圖取 為參考相量如圖3.19所示。 由于 RXC ，所以 IR = IC ，且 與 的相位差為 。 又由于 與 同相、 超前于 ， 超前下一題下一頁上一題返 回幻燈片77所以 、 、 之間成等腰直角三角形關(guān)系。故上一題下一題返 回上一頁幻燈片78 3.6.1 圖3.20教材圖3.10所示交流電路，U220V,S 閉合時， ;S 斷開時，P405 W，電路為 電感性，求 R、XL 和XC 。【解】 由S閉合時的電路求得下一題下一頁上一題返 回幻燈片79由 S 斷開時的電路求得由于故下一題上一頁上一題返 回幻燈片80 3.7.2 電路如圖3.22教材圖3.1 2所示,U220 V, R 和 XL串聯(lián)支路 的 。當(dāng)開關(guān) S 閉合后，電路的總有功功率增加了74 W， 無功功率減少了168 var，試求總電流 I 與 Z2 的大小和性質(zhì)?！窘狻?R 和 XL串聯(lián)支路的功率因數(shù)角該支路的無功功率S閉合后，電路的總有功功率、無功功率和視在功率分別為 P = P1+P2 = ( 726 + 74 ) W = 800 W Q = Q1Q2 = ( 965.6 168 ) var = 797.6 var下一題下一頁上一題返 回幻燈片81由此求得總電流為再由開關(guān) S 支路求得由于S 閉合后，電路的總無功功率減少了，故知Z2為電容性。下一題上一頁上一題返 回幻燈片82 4.1.1 某三一樣步發(fā)電機,三相繞組聯(lián)結(jié)成星形時的線電壓為10.5 kV, 假設(shè)將它聯(lián)結(jié)成三角形,如此線電壓是多少? 假設(shè)聯(lián)結(jié)成星形時, L2 相繞組的首末端接反了, 如此三個線電壓的有效值 U12 、U23 和 U31各是多少?U1 ·U2 ·U3 ·U3 ·-U2 ··=U23 ·=-U2 -U3 ·· U12 ·=U1 +U2 ·· U31 ·= U3-U1 ·解星形聯(lián)結(jié)時 UlY = 10.5 kVUlY3UpY =3kV = 6.06 kV三角形聯(lián)結(jié)時相電壓不變, UlY = UpY = 6.06 kVL2 首末端接反的相量圖如如下圖:U12 = 6.06 kV U23 = 6.06 kV U31= 10.5 kV下一題返 回幻燈片83 4.2.1 有一電源和負(fù)載都是星形聯(lián)結(jié)的對稱三相電路,電源相電壓為 220 V,負(fù)載每相阻抗模 Z 為10,試求負(fù)載的相 電流和線電流,電源的相電流和相電流。 解電源星形聯(lián)結(jié),線電壓 UlS = 3 UpS = 380 V 負(fù)載線電壓 UlL = UlS = 380 V 負(fù)載相電壓 UpL = UlL /3= 380 /1.73V = 220 V負(fù)載相電流 IpL =UpLZ=22010 A = 22 A負(fù)載線電流 IlL = IpL = 22 A電源線電流 IlS = IlL = 22 A電源相電流 IpS = IlS = 22 A下一題返 回上一題幻燈片84 4.2.2 有一電源和負(fù)載都是三角形聯(lián)結(jié)的對稱三相電路, 電源相電壓為 220 V,負(fù)載每相阻抗模 Z 為 10,試求負(fù)載的 相電流和線電流,電源的相電流和相電流。 解電源三角形聯(lián)結(jié), 線電壓 UlS = UpS = 220 V 負(fù)載線電壓 UlL = UlS = 220 V 負(fù)載相電壓 UpL = UlL = 220 V 負(fù)載相電流 IpL =UpLZ=22010 A = 22 A負(fù)載線電流 IlL = 3 IpL = 38 A 電源線電流 IlS = IlL = 38 A/3電源相電流 IpS= IlS = 22 A下一題返 回上一題幻燈片85 4.2.3 有一電源為三角形聯(lián)結(jié), 而負(fù)載為星形聯(lián)結(jié)的對稱三相 電路, 電源相電壓為 220 V, 每相負(fù)載的阻抗模為 10 , 試求負(fù)載和電源的相電流和線電流。 解:電源三角形聯(lián)結(jié), 線電壓 UlS = UpS = 220 V 負(fù)載線電壓 UlL = UlS = 220 V 負(fù)載相電壓 UpL = UlL = 220 /1.73 V = 127 V /3負(fù)載相電流 IpL =UpLZ=12710 A = 12.7 A負(fù)載線電流 IlL = IpL = 12.7 A電源線電流 IlS = IlL = 12.7 A電源相電流 IpS= IlS = 7.33 A/3下一題返 回上一題幻燈片86 4.2.4 有一三相四線制照明電路, 相電壓為 220 V,三個相的照明燈組分別由 34、45、56 只白織燈并聯(lián)組成，每只白織燈的功率都是 100 W, 求三個線電流和中線電流的有效值。I1 = = A = 15.45 A UpP134×100220解:I2 = = A = 20.45 A UpP245×100220I3 = = A = 25.45 A UpP356×100220由于白織燈為電阻性負(fù)載，電壓和電流的相位一樣IN = I1+ I2 + I3····下一題返 回上一題幻燈片87 4.2.5 在如如下圖三相電路中, R = XC = XL = 25,接于線電壓為 220 V 的對稱三相電源上,求各相線中的電流。L1L2L3IL1IL2IL3R-jXCjXL····I1·I2·I3解: 負(fù)載為不對稱三相負(fù)載 I1 = = = Z1U1U12R ···25I2 = = = Z2U2U23-jXC·-j25··下一題返 回上一題幻燈片88··Z3U3U31jXL·j25I3 = = = 各線電流如下:IL1 = I1- I3 · ··IL2 = I2- I1 ·· ·IL3 = I3- I2 ···下一題返 回上一題幻燈片89 4.3.1. 有三個一樣的電感性單相負(fù)載,額定電壓為 380 V,功率因素為 0.8, 在此電壓下消耗的有功功率為 1.5 kW。把它接到線電壓為 380 V 的對稱三相電源上, 試問應(yīng)采用什么樣的聯(lián)結(jié)方式? 負(fù)載的 R 和 XL 是多少?解: 三角形聯(lián)結(jié)Ip = = A = 4.93 A UP · P1.5×103Z = = = 77.1 IpUp380R= Z cos = 77.1×0.8 = 61.7 XL= Z sin = 77.1×0.6 = 46.3 下一題返 回上一題幻燈片90 4.3.2 某三相負(fù)載,額定相電壓為 220 V,每相負(fù)載的電阻為 4, 感抗為 3, 接于線電壓為 380 V的對稱三相電源上, 試問該負(fù)載應(yīng)采用什么聯(lián)結(jié)方式?負(fù)載的有功功率、無功功率和視在功率?解: 星形聯(lián)結(jié)Ip = = A = 44 A ZUp2205XLZ53RZ54P = 3Up Ip cos = 3×220 × 44 × 0.8 W = 23 232 WQ = 3Up Ip sin = 3×220 × 44 × 0.6 var = 1742 varS = 3Up Ip = 3×220 × 44 V·A = 29 040 V·A下一題返 回上一題幻燈片91 4.3.3 有一臺三相電阻爐, 每相電阻為14 , 接于線電壓為 380 V 的對稱三線電源上,試求聯(lián)結(jié)成星形和三角形兩種情況下負(fù)載的線電流和有功功率。解: 星形聯(lián)結(jié) UpL = UlL =380/3/3 V = 220 VIp= = A = 15.7 A RUp 22014Il = Ip = 15.7 A P = 3Up Ip =3×220 × 15.7 × 1W = 10 362 W三角形聯(lián)結(jié)Up = Ul = 380 V Ip = = A = 27.1 A RUp38014=33 Il = Ip×27.1A = 47 AP = 3Up Ip= 3×380 × 21.7 × 1 W= 30 894 W下一題返 回上一題幻燈片92 4.3.4 試分析如如下圖電路在下述兩種情況下各線電流、相電流和有功功率的變化： 工作中在 M 處斷線, 工作中在 N 處斷線。L1L2L3IL1IL2IL3Z1····I1·I2·I3Z2Z3MN未斷線時相電流、線電流和有功功率分別為 Ip在M處斷線在N處斷線下一題返 回上一題幻燈片93 4.3.5 在如如下圖三相電路中, Za= (3+j4), Zb= (8-j6),電源線電壓為 380 V,求電路的總有功功率、無功功率和視在功率以與從電源取用的電流。L1L2L3ZaZbZaZaZbZbIPbIPa解:三個Za組成 Y 形聯(lián)結(jié)的對稱三相負(fù)載Upa= UlL = 380/1.73 V = 220 V /3UpaIp = = A= 44 AZa22032 + 42cosja= = = 0.6 ARa|Za|53sinja= = = 0.8 AXa|Za|54Pa = 3Upa Ipa cosja = 3×220 × 44 × 0.6 W = 17 424 WQa= 3Upa Ipa sinja= 3×220 × 44 × 0.8 var = 23 232 var下一題返 回上一題幻燈片94三個 Zb 組成 形聯(lián)結(jié)的對稱三相負(fù)載Ip = = A= 38 AZb38082 + 62UpbUpb= Ul = 380V cos