哈工大电路习题答案第08章
- 格式:doc
- 大小:716.00 KB
- 文档页数:9
【2-1】 填空:1.本征半导体是 ,其载流子是 和 。
两种载流子的浓度 。
2.在杂质半导体中,多数载流子的浓度主要取决于 ,而少数载流子的浓度则与 有很大关系。
3.漂移电流是 在 作用下形成的。
4.二极管的最主要特征是 ,与此有关的两个主要参数是 和 。
5.稳压管是利用了二极管的 特征,而制造的特殊二极管。
它工作在 。
描述稳压管的主要参数有四种,它们分别是 、 、 、和 。
6.某稳压管具有正的电压温度系数,那么当温度升高时,稳压管的稳压值将 。
1. 完全纯净的半导体,自由电子,空穴,相等。
2. 杂质浓度,温度。
3. 少数载流子,(内)电场力。
4. 单向导电性,正向导通压降U F 和反向饱和电流I S 。
5. 反向击穿特性曲线陡直,反向击穿区,稳定电压(U Z ),工作电流(I Emin ),最大管耗(P Zmax )和动态电阻(r Z )6. 增大;【2-2】电路如图2.10.4所示,其中u i =20sinωt (mV),f =1kHz ,试求二极管VD 两端电压和通过它的电流。
假设电容C 容量足够大。
-+-+C R+k 5ΩV 6iu VD+-D u Di a)(图2.10.4 题2-5电路图1.静态分析静态,是指u i =0,这时u i 视作短路,C 对直流视作开路,其等效电路如图1.4.2(a)所示。
不妨设U D =0.6V则D D 6V (60.6)V1.08mA 5kU I R --===Ω 对于静态分析,也可以根据二极管的伏安特性曲线,用图解法求解。
2.动态分析对于交流信号,直流电源和电容C 视作短路;二极管因工作在静态工作点附近很小的范围内,故可用动态电阻r d 等效,且D d D1ir u ∆=∆,由此可得等效电路如图1.4.2(b)所示。
二极管伏安特性方程:)1e (TD/S D -=U u I i (1.4.1)由于二极管两端电压U D ?U T =26 mV ,故式1.4.1可简化为:TD/S D e U u I i ≈TD D Dd d d 1U I u i r ≈=Ω==≈07.241.08mA26mVD T d I U r 所以d i d d d 0.02sin (V)0.83sin (mA)24.07()u u t i t r r ωω===≈Ω 3.交流和直流相叠加)(mA sin 83.008.1d D D t i I i ω+=+=)(V sin 02.06.0d D D t u U u ω+=+=4.u D 和i D 波形如图1.4.2(c)、(d)所示。
第一章(电路模型和定律)习题解答一、选择题1.KVL 和KCL 不适用于 D 。
A .集总参数线性电路;B .集总参数非线性电路;C .集总参数时变电路;D .分布参数电路2.图1—1所示电路中,外电路未知,则u 和i 分别为 D 。
A .0==i u uS ,; B .i u u S ,=未知;C .0=-=i u uS ,; D .i u u S ,-=未知3.图1—2所示电路中,外电路未知,则u 和i 分别为 D 。
A .S i i u =∞=, ;B .S i i u -=∞=, ;C .S i i u =未知, ; D .S i i u -=未知,4.在图1—3所示的电路中,按照“节点是三条或三条以上支路的联接点”的定义,该电路的总节点个数为 A 。
A .5个;B .8个;C .6个;D .7个5.在图1—4所示电路中,电流源发出的功率为 C 。
A .45W ;B .27W ;C .–27W ;D .–51W二、填空题1.答:在图1—5所示各段电路中,图A 中电流、电压的参考方向是 关联 参考方向;图B 中的电流、电压的参考方向是 非关联 参考方向;图C 中电流、电压的参考方向是 关联 参考方向;图D 中电流、电压的参考方向是 非关联 参考方向。
2.答:图1—6所示电路中的u 和i 对元件A 而言是 非关联 参考方向;对元件B 而言是 关联 参考方向。
3.答:在图1—7所示的四段电路中,A 、B 中的电压和电流为关联参考方向,C 、D中的电压和电流为非关联参考方向。
4.答:电路如图1—8所示。
如果10=R Ω,则10=U V ,9-=I A ;如果1=R Ω,则 10=U V ,0=I A 。
5.答:在图1—9 (a)所示的电路中,当10=R Ω时,=2u 50V ,=2i 5A ;当5=R Ω时,=2u 50V , =2i 10A 。
在图1—9 (b)所示的电路中,当R =10Ω时,2002=u V ,202=i A ;当5=R Ω时,1002=u V, 202=i A 。
第8章组合数字电路8.1对课程内容掌握程度的建议8.2授课的几点建议8.2.1组合逻辑问题的描述方式逻辑图、逻辑式、真值表和卡诺图均可对同一个组合逻辑问题进行描述,知道其中的任何一个,就可以推出其余的三个。
当然也可以用文字说明,不过文字说明一般都不如这四种手段来得直接和明确。
这四种形式虽然可以互相转换,但毕竟各有特点,各有各的用途。
逻辑图用于电路的工艺设计、分析和电路功能的实验等方面;逻辑式用于逻辑关系的推演、变换、化简等;真值表用于逻辑关系的分析、判断,以及确定在什么样的输入下有什么样的输出;卡诺图用于化简和电路的设计等方面。
以全加器为例,表8.1为全加器的真值表 图8.1全加器的卡诺图表示法表8.1 全加器的真值表1SC B A C 00101001100000010110111101111111100000010000111( )a 10BC 0A 1111全加器的和S10000111( )b 10B C 0A1111全加器的进位C图8.1全加器的卡诺图全加器的逻辑式:00(1,2,4,7)S AC BC C C ABC m =+++=∑00(3,5,6,7)C BC AC AB m =++=∑全加器的逻辑图如图8.2所示B AC图8.2 全加器的逻辑图全加器是一个比较有代表性的组合数字电路,在后面中规模集成电路数据选择器应用设计、ROM 应用中是以此为例进行讲解的,因此,应对全加器的逻辑描述熟练掌握。
8.2.2组合逻辑电路的分析组合数字电路的框图如图8.3所示,每一个输出都是一个组合逻辑函数。
),,,,(12111n n X X X X f P -=Λ),,,,(12122n n X X X X f P -=Λ ……),,,,(121n n m m X X X X f P -=Λ在本章中要讨论四个问题,组合数字电路的分析;组合数字电路的设计;通用组合数字电路的应用和组 图8.3 组合数字电路框图在分析之前,要对电路的性质进行判断,是否是组合数字电路,如果是,则按组合数字电路的分析方法进行。
a bo U2V一、填空或在括号中正确答案处划√(1-4题每题2分,5题4分,共12分) 1. RLC 串联电路的品质因数Q 为 。
品质因数Q 越大, 则其通带宽度越 。
2. 提高电路功率因数的意义为 。
在实际电路中串联电容提高功率因数(可行,不可行)。
3.图1所示电路正弦交流电路,电压表1V 的读数是9V ,电压表2V 的读数是V 4,电压表3V 的读数是6V ,则电压表V 的读数=V 。
4. 图2所示电路中,电压表V 的读数为 。
(电压表内阻视为无穷大)图1 图2 图35. 图3所示电路的输出电压o U = 。
二、简问答题(5分)如何计算非正弦周期电流电路的平均功率?该求解方法与直流电路中功率不能叠加的结论是否相悖?为什么?三、计算题(每题5分,共15分))1. 图4(a)所示电路中,非线性电阻的电压、电流关系如图4(b)所示,求电压U 。
+-A B CSU图42. 图5所示电路中0N 为只含线性电阻的网络,已知开关S 在位置1和位置2时,电流I 分别为4-A 和2A ,求开关在位置3时,电流I 为多少?图53. 图6所示三相电路接于对称三相电源,电源端的线电压为300V ,负载每相阻抗(9j 12)Z =+Ω。
(1)当开关S 闭合时,求有效值A I 。
(2)当开关S 断开,再求有效值A I 、B I 和C I 。
图6四、计算题(每题7分,共21分)1. 图7所示直流电路中,当R →∞时, 1.6A I =,当12R =Ω时,2.5A I =。
求当3R =Ω时,电流I =?图72. 图8所示正弦交流电路,已知220A I =∠︒ ,求电压U及整个电路吸收的有功功率和无功功率。
图8+-U+-1u2Cu Ωu3. 图9所示电路中,电流60)i t =+A ,4110F C -=,电压源S 5cos(50060)8cos(100075)V u t t =++++ 。
试求2,,R L C 。
图9五、计算下列各题(每小题9分,共27分)1. 图10所示直流电路中,求负载L R 为何值时它可以获得最大功率,获得的最大功率max P 为多少?图102. 图11所示正弦电路中,已知)10cos(230S t u =V ,H 12==M L ,H 21=L ,4I U 求电流2i 和电压1u 为多少?图113. 图12所示线性直流电路中,S120V U =,S24V U =,S 1A I =。
2007~2008 第一学期 电路基础A A 卷答案一、1(7分)解:原图等效为:(2’)12312344122331////ab R R R R R R R R R R R R R R R =+=+++ (3’)R ab =20//20//10+10=15Ω (2’)2.(7分)解:列KCL 方程11120.8602ii i +--= (2’) 15i A = (1’) 11(2)(0.8)P i i =-(25)(4)=⨯- 40W =- (2’)受控源发出40W 的功率 (2’)3.(7分)解:1s U U =① (2’)2123312111()s s U U U I R R R R R R +-=+++②③ (2’)33441111()U U U I R R R R β-++-=②③① (2’) 4U U I R -=①③(1’)4.(7分) 解:Ω==10011001C ω (5’) F C μ8.31= (2’)5.(7分)()()()()()()()()()2283cos31428.3cos314283cos 31428.3cos 3148009cos 40041cos 628u t V ui t A Rp t t t t t ω====⨯==+⎡⎤⎣⎦解:外加电压 2分 2分200V =20A =读数为4004W (3分)6.(7分)解: 先将Δ负载等效变换成Y 负载,如图所示。
ABNAU ∙∙1(1’)1216312'2j Z Z +== (1’)︒∠=︒∠=∙022003380A U (1’)︒-∠=+++++++︒∠=++=∙∙3.4897.1712161612)1216)(1612(210220'21'21j j j j j Z Z ZZ Z U I l A A (2’) ︒-∠=+=∙∙4.5608.9'21'21A A I Z Z Z I (2’) 7.(7分)解:L 1中无电流,所以L 1两端无自感电压,有互感电压。
第一章习题图示元件当时间t<2s时电流为2A,从a流向b;当t>2s时为3A,从b流向a。
根据图示参考方向,写出电流的数学表达式。
图示元件电压u=(5-9e-t/t)V,t>0。
分别求出t=0 和t→¥时电压u的代数值及其真实方向。
图题图题图示电路。
设元件A消耗功率为10W,求;设元件B消耗功率为-10W,求;设元件C发出功率为-10W,求。
图题求图示电路电流。
若只求,能否一步求得图示电路,已知部分电流值和部分电压值。
(1) 试求其余未知电流。
若少已知一个电流,能否求出全部未知电流(2) 试求其余未知电压u14、u15、u52、u53。
若少已知一个电压,能否求出全部未知电压图示电路,已知,,,。
求各元件消耗的功率。
图示电路,已知,。
求(a)、(b)两电路各电源发出的功率和电阻吸收的功率。
求图示电路电压。
求图示电路两个独立电源各自发出的功率。
求网络N吸收的功率和电流源发出的功率。
求图示电路两个独立电源各自发出的功率。
求图示电路两个受控源各自发出的功率。
图示电路,已知电流源发出的功率是12W,求r的值。
求图示电路受控源和独立源各自发出的功率。
图示电路为独立源、受控源和电阻组成的一端口。
试求出其端口特性,即关系。
讨论图示电路中开关S开闭对电路中各元件的电压、电流和功率的影响,加深对独立源特性的理解。
第二章习题图(a)电路,若使电流A,,求电阻;图(b)电路,若使电压U=(2/3)V,求电阻R。
求图示电路的电压及电流。
图示电路中要求,等效电阻。
求和的值。
求图示电路的电流I。
求图示电路的电压U。
求图示电路的等效电阻。
求图示电路的最简等效电源。
图题利用等效变换求图示电路的电流I。
(a) (b)图题求图示电路的等效电阻R。
求图示电路的电流和。
列写图示电路的支路电流方程。
图题图示电路,分别按图(a)、(b)规定的回路列出支路电流方程。
图题用回路电流法求图示电路的电流I。
用回路电流法求图示电路的电流I。
第一章习题图示元件当时间t<2s时电流为2A,从a流向b;当t>2s时为3A,从b流向a。
根据图示参考方向,写出电流的数学表达式。
图示元件电压u=(5-9e-t/t)V,t>0。
分别求出t=0 和t→¥时电压u的代数值及其真实方向。
图题图题图示电路。
设元件A消耗功率为10W,求;设元件B消耗功率为-10W,求;设元件C 发出功率为-10W,求。
图题求图示电路电流。
若只求,能否一步求得?图示电路,已知部分电流值和部分电压值。
(1) 试求其余未知电流。
若少已知一个电流,能否求出全部未知电流?(2) 试求其余未知电压u14、u15、u52、u53。
若少已知一个电压,能否求出全部未知电压?图示电路,已知,,,。
求各元件消耗的功率。
图示电路,已知,。
求(a)、(b)两电路各电源发出的功率和电阻吸收的功率。
求图示电路电压。
求图示电路两个独立电源各自发出的功率。
求网络N吸收的功率和电流源发出的功率。
求图示电路两个独立电源各自发出的功率。
求图示电路两个受控源各自发出的功率。
图示电路,已知电流源发出的功率是12W,求r的值。
求图示电路受控源和独立源各自发出的功率。
图示电路为独立源、受控源和电阻组成的一端口。
试求出其端口特性,即关系。
讨论图示电路中开关S开闭对电路中各元件的电压、电流和功率的影响,加深对独立源特性的理解。
第二章习题图(a)电路,若使电流A,,求电阻;图(b)电路,若使电压U=(2/3)V,求电阻R。
求图示电路的电压及电流。
图示电路中要求,等效电阻。
求和的值。
求图示电路的电流I。
求图示电路的电压U。
求图示电路的等效电阻。
求图示电路的最简等效电源。
图题利用等效变换求图示电路的电流I。
(a) (b)图题求图示电路的等效电阻R。
求图示电路的电流和。
列写图示电路的支路电流方程。
图题图示电路,分别按图(a)、(b)规定的回路列出支路电流方程。
图题用回路电流法求图示电路的电流I。
用回路电流法求图示电路的电流I。
答案8.1解:)/1()(T t A t f -= Tt <<0⎰⎰-==T Tdt T t A T dt t f T A 000)/1(1)(1A T t t T A T5.0]2[02=-=⎰-=Tk dtt k T t A T a 0)cos()/1(2ω0)sin(2)]sin()/1(2[020=+⨯-=⎰T T dt t k T k A t k Tk T t A ωωωω ⎰-=Tk dtt k T t A T b 0)sin()/1(2ωπωωωωωk A kT A dt t k T k A t k Tk T t A T T ==-⨯--=⎰2)cos(2)]cos()/1(2[020所以∑∞=+=1sin 5.0)(k t k k AA t f ωπ频谱图如图(b)所示。
.0答案8.2解:电流i 的有效值57.1)2/13.0()2/67.0()2/57.1(12222≈+++=I A只有基波电流与正弦电压形成平均功率,故二端电路输入的平均功率为:95.73)]90(90cos[257.122.94=︒--︒-⨯=P W 注释:非正弦周期量分解成傅里叶级数后,其有效值等于直流分量和不同频率交流分量有效值平方和的平方根。
答案8.3解:对基波︒∠=0100m(1)U V , A 010m(1)︒∠=I 由Ω==-+=10)1(j )1(m )1(m )1(I U C L R Z ωω求得Ω=10R , 01=-CL ωω (1)对三次谐波︒-∠=3050m(3)U V , A 755.1im(3)ψ-∠=I又由Ω+︒-∠==-+=)30(5.28)313(j m(3)m(3))3(i I U C L R Z ψωω (2)所以2225.28)313(=-+CL R ωω (3)将式(1)代入式(3), 解得mH 9.31=L将mH 9.31=L 代入式( 1 ),求得F 3.318μ=C再将C L R 、、值代入式(2),有 Ω︒-∠=Ω+=3028.5j26.7)10(i )3(ψZ解得︒=45.99i ψ答案8.4解: (1) 电压有效值:V 01.80)225()250()2100(222=++=U电流有效值58.74mA)210()220()280(222=++=I (2) 平均功率 kW 42.345cos 210250cos 22050)45cos(280100=︒⨯+︒⨯+︒-⨯=PΩ︒∠=︒∠︒∠=Ω=︒∠︒∠=Ω︒-∠=︒∠︒-∠=k 455.2mA010V 4525k 5.2mA 020V050k 4525.1mA 080V45100)3()3()2()1(Z Z Z 注释:非正弦周期量分解成傅里叶级数后,某端口的平均功率等于直流分量和不同频率交流分量单独作用产生的平均功率之和。
答案8.1解:)/1()(T t A t f -= Tt <<0⎰⎰-==T Tdt T t A T dt t f T A 000)/1(1)(1A T t t T A T5.0]2[02=-=⎰-=Tk dtt k T t A T a 0)cos()/1(2ω0)sin(2)]sin()/1(2[020=+⨯-=⎰T T dt t k T k A t k Tk T t A ωωωω ⎰-=Tk dtt k T t A T b 0)sin()/1(2ωπωωωωωk A kT A dt t k T k A t k Tk T t A T T ==-⨯--=⎰2)cos(2)]cos()/1(2[020所以∑∞=+=1sin 5.0)(k t k k AA t f ωπ频谱图如图(b)所示。
.0答案8.2解:电流i 的有效值57.1)2/13.0()2/67.0()2/57.1(12222≈+++=I A只有基波电流与正弦电压形成平均功率,故二端电路输入的平均功率为:95.73)]90(90cos[257.122.94=︒--︒-⨯=P W 注释:非正弦周期量分解成傅里叶级数后,其有效值等于直流分量和不同频率交流分量有效值平方和的平方根。
答案8.3解:对基波︒∠=0100m(1)U V , A 010m(1)︒∠=I 由Ω==-+=10)1(j )1(m )1(m )1(I U C L R Z ωω求得Ω=10R , 01=-CL ωω (1)对三次谐波︒-∠=3050m(3)U V , A 755.1im(3)ψ-∠=I又由Ω+︒-∠==-+=)30(5.28)313(j m(3)m(3))3(i I U C L R Z ψωω (2)所以2225.28)313(=-+CL R ωω (3)将式(1)代入式(3), 解得mH 9.31=L将mH 9.31=L 代入式( 1 ),求得F 3.318μ=C再将C L R 、、值代入式(2),有 Ω︒-∠=Ω+=3028.5j26.7)10(i )3(ψZ解得︒=45.99i ψ答案8.4解: (1) 电压有效值:V 01.80)225()250()2100(222=++=U电流有效值58.74mA)210()220()280(222=++=I (2) 平均功率 kW 42.345cos 210250cos 22050)45cos(280100=︒⨯+︒⨯+︒-⨯=PΩ︒∠=︒∠︒∠=Ω=︒∠︒∠=Ω︒-∠=︒∠︒-∠=k 455.2mA010V 4525k 5.2mA 020V050k 4525.1mA 080V45100)3()3()2()1(Z Z Z 注释:非正弦周期量分解成傅里叶级数后,某端口的平均功率等于直流分量和不同频率交流分量单独作用产生的平均功率之和。
答案8.5解: 基波电压单独作用时V 010V 0214.14)1(︒∠=︒∠=U , 阻抗Ω+=+Ω=)j 1(j 1)1(L Z ω基波电流相量为:A 4525j)1(V 10)1()1()1(︒-∠=Ω+==Z U I 瞬时值为:A )45cos(10)()1(︒-=t t i ω 三次谐波单独作用时V 302V 30283.2)3(︒∠=︒∠=U Ω+=+Ω=)j31(3j 1)3(L Z ωA 6.41632.0j3)1(V302)3()3()3(︒-∠=Ω+︒∠==Z U I瞬时值为:A )6.41cos(2632.0)()3(︒-=t t i ω 由叠加定理得电流瞬时值:A )]6.41cos(2632.0)45cos(10[)3()1(︒-+︒-=+=t t i i i ωω 电流有效值A 1.7632.0)25(223)3(2)1(=+=+=I I I电压有效值V 2.10210222)3(2)1(=+=+=U U U电压u 中所含三次谐波百分数为%61.19%1002.102%100)3(=⨯=⨯UU 电流i 中所含三次谐波百分数为%9.8%1001.7632.0%100)3(=⨯=⨯II答案8.6解:基波电压单独作用时V 20220)1(︒∠=U ,Ω-=+=)5j 5()j /(1)1(C R Z ω A 6511.31j5520220)1()1()1(︒∠=-︒∠==Z U I 瞬时值A )65cos(211.31)()1(︒+=t t i ω 三次谐波单独作用时,V 30110)3(︒-∠=U Ω-=+=)3/5j 5()j3/(1)3(C R Z ωA 6.1187.2035j 530110)3()3()3(︒-∠=-︒-∠==Z U I瞬时值A )6.11cos(287.20)()3(︒-=t t i ω 由叠加定理得:A )]6.113cos(287.20)65cos(211.31[)()()()3()1(︒-+︒+=+=t t t i t i t i ωω 有效值A 46.3787.2011.31222)3(2)1(=+=+=I I I电路吸收的平均功率kW 02.7546.3722=⨯==R I P答案8.7解:直流V 1)0(S =U 单独作用时,电感短路,电容开路,故电压u 的直流分量为:V 1)0(=U 基波V 01)1(S ︒∠=U单独作用时,由分压公式得:jV )j 1(j )j 1()1()1(-=⨯+++=S U CR R L CR R U ωωω 瞬时值V )90cos(2)1(︒-=t u ω 二次谐波V 051)2(S ︒∠=U 单独作用时,由分压公式得:V 3.146055.0)j21j2)j21()2()2(︒∠=⨯+++=S U CR R L CR R U ωωω 瞬时值V )3.146cos(2055.0)2(︒-=t u ω 由叠加定理得:)3.1462cos(2055.0)90cos(21)2()1()0(︒-+︒-+=++=t t u u U u ωωV 电源提供的平均功率等于电阻R 吸收的平均功率,故W 003.22)2(2)1(2)0(2=++==RU U U R U P答案8.8解:这是两个不同频率的电源同时作用的情况,须用叠加定理计算。
当电压源u S =4cos(ω t ) V 单独作用时,电路如图(b)所示。
(b)V 024S︒∠=U )]j /(1//[)j (21S(1)C R L R U I ωω++= A 024j)1()j 1(j)j)(11(2/4︒∠=-++-+= 瞬时值A )cos(4)()1(t t i ω=当电流源i S =4cos(2ω t ) A 单独作用时,电路如图(c)所示。
A 024S︒∠=I A 56.206257.3A 24j 5.011)2j /(1S22(2)︒∠=⨯--=⨯+-=I C R R I ω 答案8.9解:S i 的直流分量A 5.0S(0)=I 单独作用时, 电感短路, 故电压u 的直流分量V 0)0(=U电流S i 的基波A 30225.0)1(S ︒∠=I 单独作用时,电导R G /1= V 4.119244.8)1j(1S(1)s(1))1()1(︒∠=⨯-+==I L C G I Z U ωω 瞬时值V )4.119cos(44.8)()1(︒+=t t u ω三次谐波A 0215.0)3(S ︒∠=I 单独作用时, V 02450)31j(31S(3) S(3))3()3(︒∠=⨯-+==I L C G I Z U ωω 瞬时值V )3cos(450)()3(t t u ω=五次谐波A 20206.0)5(S ︒-∠=I 单独作用时, V 4.108206.5)1j(51S(5)S(5))5()5(︒∠=⨯-+==I L C G I Z U ωω 瞬时值V )4.1085cos(06.5)()5(︒+=t t u ω 所以V ])4.1085cos(06.5)3cos(450)4.119cos(44.8[)5()3()1()0(︒+++︒+=+++=t t t u u u U u ωωω有效值V 27.318)06.545044.8(212222)5(2)3(2)1(2)0(≈++⨯=+++=U U U U U答案8.10解:直流电流源单独作用时,电感处于短路。
由分流公式得电流i 的直流分量为:A 1A 4311S 211)0(=⨯+=⨯+=I R R R I 正弦电压源V 04S︒∠=U 单独作用时,由欧姆定律得: A 4525.04j 314j 21S)1(︒-∠=++=++=L R R U I ω电流i 的有效值A 225.1)25.0(122)1(2)0(=+=+=I I I答案8.11解: 图(a)电路中不含电感和电容,不存在与频率有关的阻抗,因此,不必将非正弦周期电流展开为傅立叶级数形式。
在第一个周期内,电流源可表示为)10(2S s t t i <<=将图(a)电路化为戴维南等效电路,如图(c)所示。
(c)图中S S OC 40U i u +Ω=, 23050OC+=+=t u i s)10(<<tΩ30电阻消耗的平均功率为W 190d )2(30d )(110202=+⨯===⎰⎰t t t R t i TP T答案8.12解: 当直流单独作用时, 电感1L 相当于短路, 并且在二次侧不会产生感应电压,二次回路电流为零。
故电流1i 的直流分量A 2.050V101)0()0(1=Ω==R U I ,电流2i 的直流分量0)0(2=I 。
当基波单独作用时,列写回路电流方程如下:⎪⎩⎪⎨⎧=++︒∠=++0)j (j 028j )j ()1(222)1(1)1(2)1(111I L R I M I M I L R ωωωω 解得 ⎪⎩⎪⎨⎧︒∠-=︒-∠=A 84.17043.0A 26.27076.0)1(2)1(1I I故电阻1R 吸收的平均功率W29.250)076.02.0(2212)1(112)0(11=⨯+=⨯+⨯=R I R I P 电阻2R 吸收的平均功率W 092.050043.0222)1(22=⨯==R I P 电源发出的平均功率W 382.221=+=P P P 答案8.13解:(1)等效电路见图 (b)。
-'+1u -''+1u其中Ω==402i R n R整个电路为电阻性电路。
V )]3cos(4)cos(8[401040211112t t u u n u ωω+=⨯+⨯='⨯=(2)等效电路见图 (c),其中对基波Ω=⨯=8j j 2)1(L n Z ω,对三次谐波Ω=⨯=24j j32)3(L n Z ω 当基波单独作用时,由理想变压器特性方程和分压公式得:V 51.342247.6V 2201011)1()1()1(1)1(2︒∠=⨯+⨯=''⨯=Z Z n U n U )V 34.51cos(247.6)()1(2︒+=t t u ω三次谐波单独作用时,由理想变压器特性方程和分压公式得:V .6222615.4V 2101011)3()3()3(1)3(2︒∠=⨯+⨯=''⨯=Z Z n U n U )V 6.223cos(615.4)()3(2︒+=t t u ω 由叠加定理得V ])6.223cos(615.4)34.51cos(247.6[)3(2)1(22︒++︒+=+=t t u u u ωω。