电路分析三

第五章三相交流电路分析在电力系统中，交流电路是最常见的一种电路类型。

为了正确地分析和设计交流电路，我们需要了解三相交流电路的特性和分析方法。

一、三相交流电路的特性1.三相电源：三相交流电路由三个交流电源组成，每个电源的电压和频率相同，相位差为120度。

常见的三相电源包括三相发电机和三相变压器。

2.平衡载荷：三相交流电路中的负载应该是均衡的，即等压等阻等容。

这意味着每个负载元件都具有相同的电阻、电容或电感值，并且吸收相同的功率。

3.平衡三相电压：在理想情况下，每个负载元件都会获得相等的电源电压。

在实际情况下，由于线路阻抗、电源不平衡等因素，三相电压可能会有轻微的差异。

4.动态平衡：三相交流电路中的电压和电流在时间上是随时间变化的，但在任何给定时刻，三相电源的总功率应该是恒定的。

二、三相交流电路分析方法为了分析三相交流电路，我们可以使用以下方法：1.改为等效单相电路：可以将三相电路转化为等效的单相电路。

这可以简化分析过程，因为单相电路更容易处理。

对于平衡负载情况，可以使用等效电路法将三个相位合并为一个相位。

2.转移功率定理：我们可以使用转移功率定理来计算三相电路的功率。

转移功率定理表明，三相电路的总功率等于单相电路的总功率之和。

3.无功功率的计算：在三相交流电路中，无功功率通常用于表示电路中的电容器和电感器的能量交换。

我们可以使用虚功率和功率角的概念来计算和分析无功功率。

4.常见的三相电路：在实际应用中，有许多常见的三相电路，如三相电动机驱动电路和三相电源变换器。

对于这些常见电路，我们可以使用一些特定的分析方法进行计算和设计。

三、三相交流电路的应用三相交流电路广泛应用于各个领域，特别是在电力系统中。

以下是一些常见的应用：1.电力系统输电：电力系统中的高压输电线路通常使用三相交流电路。

由于三相电路的优点，如功率传输高效和成本低廉，使得三相交流电路成为电力系统的首选之一2.电动机驱动：工业生产中的各种电动机通常使用三相交流电路进行驱动。

当实质电路的尺寸与工作波长靠近时选项 A）该实质电路应当用散布参数电路来计算。

选项 B）该实质电路应当用集总参数电路来计算。

答案： A1.知识点： 1（电压电流及参照方向）难易度：简单；认知度：识记一实质电路的尺寸是300m长 ,该电路的工作频次是106Hz选项 A）该实质电路应当用散布参数电路来计算。

选项 B）该实质电路应当用集总参数电路来计算。

答案： A2.知识点： 1（电压电流及参照方向）难易度：简单；认知度：识记一实质电路的工作频次是6106Hz，该电路的工作波长为100m 选项B）50m 选项C）20m 选项D）10m选项 A）答案： B3.知识点： 1（电压电流及参照方向）难易度：简单；认知度：识记电路计算中电压、电流的参照方向的选用原则（）。

选项 A) 一定与实质方向选得一致选项 B) 随意选用选项 C) 电压与电流的方向一定选得一致选项 D) 电压与电流的方向一定选得相反难易程度：易答案： B4.知识点： 1（电压电流及参照方向）难易度：适中；认知度：应用N 的端口电压和电流为U 220V , I 1A ，说明该方框等效为电路以以下图所示，已知网络（）。

选项 A）电源选项 B）负载选项 C）不可以确立答案： A5.知识点： 1（电压电流及参照方向）难易度：适中；认知度：应用图中所示电路中，已知电阻R 0 ，P ui ，则以下正确的关系式是P>0 选项B） P=0 选项C）P 0 选项D）P 0 选项 A）答案： C6. 知识点： 1（电压电流及其参照方向）难易度：简单；认知度：应用电路及其对应的欧姆定律表达式分别如图1、图2、图3所示，此中表达式正确的选项是选项A ）图 1 选项B ）图 2 选项C ）图 3 答案： B 7.知识点： 1（电压电流及其参照方向）难易度：简单；认知度：应用以下图， R1=， R2= ， R3= ， R4= ，则电流 I( 方向如图 ) 为：选项 答案： AA ）1.5A选项B ）选项C ）3A选项D ）8A8.知识点： 1（电压电流及其参照方向）难易度：简单；认知度：应用以下图， R1= ， R2= ， R3= ， R4= ，求 V ab =选项 A ）选项B ） 4V选项C ）选项D ）答案： A9.知识点： 1（电压电流及其参照方向）难易度：适中；认知度：应用电路以下图，已知 100V 电压源产生的功率为 100W ，则电压 U=选项 A ） 40V 选项 C ） 20V 答案： C选项选项 B ） 60VD ） -60V10. 知识点： 1（电压电流及其参照方向）难易度：适中；认知度：应用电路以下图， 2A 电流源产生的功率 P=选项 A ） 16W 选项 B ） 8W 选项 C ） 40W 选项 D ） -40W答案： A11. 知识点： 12（戴维南定理和诺顿定理）难易度：适中；认知度：应用 以下图， R1=， R2= ， R3= ， R4= ，若 R2 之外的电路用戴维南定理等效，则等效电压源和等效电阻分别为：选项 选项答案： CA ） 18V, Ω C ） 6V ，Ω 选项B ） 18V, 4选项 D ）6V, 4 ΩΩ12.知识点： 1（电压电流及参照方向）难易度：简单；认知度：识记使用电压表或电流表时，要正确选择量程，应使被测值选项 A）小于满标值的一半左右选项 B）不超出满标值即可选项 C）超出满标值的一半以上选项 D）没关答案： C13.知识点： 2（基尔霍夫定理及应用）难易度：简单；认知度：理解依据图示参照方向列出的方程，正确的选项是IEUR选项 A）U E IR选项 B）U E IR选项 C）U E IR选项 D）U E IR答案： B14.知识点： 2（基尔霍夫定理及应用）难易度：适中；认知度：应用电路以下图，电压 u=选项 A） 5V选项B）3V选项 C） 1V选项D）-2V答案： C15.知识点： 2（基尔霍夫定理及应用）难易度：适中；认知度：应用图示电路中，电压 U和电流 I 的关系式为选项 A） U=25-I选项 B） U=25+I选项 C） U=-25-I选项 D） U=-25+I答案： C16.知识点： 2（基尔霍夫定理及应用）难易度：适中；认知度：理解图示电路中，已知I115A， I33A，I S8A，则 I2=（）。

相量图形：1、下图中，R 1=6Ω，L=0.3H ，R 2=6.25Ω，C=0.012F,u (t)=)10cos(210t ,求稳态电流i 1、i 2和i 3，并画出电路的相量图。

解：V U0010∠= R 2和C 的并联阻抗Z 1= R 2//（1/j ωC ）=(4-j3)Ω， 输入阻抗 Z = R 1+j ωL +Z 1 =10Ω，则：A Z U I 0010110010∠=∠== A R Z I I 0211287.368.0-∠== A U C j I 02313.536.0∠== ω 所以：A t i )10cos(21=A t i )87.3610cos(28.02ο-= A t i )13.5310cos(26.02ο+=相量图见上右图2、下图所示电路，A 、B 间的阻抗模值Z 为5k Ω，电源角频率ω=1000rad/s ，为使1U 超前2U 300，求R 和C 的值。

解：从AB 端看进去的阻抗为Cj R Z ω1+=， I213其模值为：Ω=+=k CR Z 5)1(22ω （1） 而2U /1U =)arctan()(112CR CR ωω-∠+由于1U 超前2U 300，所以ωCR =tan300=31 （2）联列（1）、（2）两式得R =2.5k Ω，C =0.231μF3、测量阻抗Z 的电路如下图所示。

已知R=20Ω，R 2=6.5Ω，在工频(f =50Hz)下，当调节触点c 使R ac =5Ω时，电压表的读数最小，其值为30V ，此时电源电压为100V 。

试求Z 及其组成的元件的参数值。

(注意：调节触点c ，只能改变cd U 的实部，电压表读数最小，也就是使实部为零，cd U 为纯虚数，即cdU =±j30V)解：UZR R U R R U ac cd++-=22调节触点c ，只能改变cd U 的实部，其值最小，也就是使实部为零，cd U 为纯虚数，即cdU =±j30V ， 因此上式可表示为：±j 30=-25+(100⨯6.5)/(6.5+Z ) 解得：Z=(4.15±j 12.79)Ω 故：R Z =4.15ΩL =40.7mHC =249μF4、电路如下图所示，已知f =1kHz ，U =10V ，U 1=4V ，U 2=8V 。

电路分析试题一、单项选择题（每小题2分，共40分）从每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的号码填入括号内。

1，图示电路中，2A电流源发出功率P等于( B )(1)4W (2) －8W(3) －4W (4) 16W2，图示电路中，电流I等于( C ) (1) 1A (2) 4.33A(3) 3A (4)－1A3，图示单口网络的等效电阻等于( D ) (1)2Ω(2) 4Ω(3) －2Ω(4) 0Ω10A4AR0I2A4，图示电路中，u s (t) = 4sin2t V ，则单口网络相量模型的等效阻抗等于( A ) (1) ( 2－j2) Ω (2) ( 2－j1) Ω (3) ( 2+j2) Ω (4) ( 2+j1) Ω5，图示电路中，u s (t) = 42cos2t V ，则单口网络输出的最大平均功率等于( B ) (1) 2W (2) 1W (3) 4W (4) 3W6，图示电路中，i(t) = 102cos4t A ，则单口网络相量模型的等效导纳等于( C ) (1) （0.4+ j0.2）S (2) （2+ j1）S (3) （0.4－j0.2）S (4) （2－j1）S0.5F2Ω_+u_+u sba0.25F_+u7，图示电路中，电流I等于( D ) (1) 10A (2) 0A(3)－10A (4)∞A8，图示电路中，电压U等于( A ) (1) －3V (2) 3V(3) 6V (4) －6V9，图示单口网络的电压电流关系为( A ) (1) u=4i+ 4 (2) u=―4i－8(3) u=8i+8 (4) u=－8i－810，图示电路的开关闭合后，电容电流i(t)C )（1）0.5s (2) 10s （3）2s (4) 3s+10V_+U_ _+3Vba _+i 10V u cu c(0+)=6V11，图示单口网络相量模型的等效阻抗等于( B )(1) ( 4+j4) Ω(2) ( 4+j3) Ω(3) ( 4+j5) Ω(4) ( 4+j2) Ω12，图示电路中，开关闭合前电路无储能，则开关闭合后电流i(t)的初始值i(0+)等于( D )(1) 0A (2) －2A(3) A (4) 2A13，图示电路中，耦合电感并联的等效电感L ab等于( A )（1）2H (2) 3H (3) 8H (4) 12H1HaU_+j3Ω_+i10V u c3Ω14，图示电路中，电压u 1=4V ，则电压u 2等于( C )(1) 16V (2) 1V (3) －1V (4) –16V15，图示电路中，u s (t) = 2cos (t+450)V ，则电压u c (t)与电流i(t)的相位关系( B ) (1) u c (t)超前i(t) 900 (2) u c (t)滞后i(t) 900(3)u c (t)超前i(t) 450 (4) u c (t)滞后i(t) 45016，图示电路的开关闭合后，电感电压u L 的时间常数 等于( C )（1）4s (2) 8s (3) 2s (4) 1s_+u Su c2A_ +u L_+u 12i 1i 217，图示电路中，u s (t) = 202cos (2t －450)mV ，则电流i(t)等于( D ) (1)102cos (2t+900) mA (2) 10cos (2t+900)mA (3)102cos 2t mA (4) 10cos 2t mA18，图示电路中，网孔电流i 1 = 3A ，则网孔电流i 2 等于( B ) (1)－3A (2) －4A (3) 4A (4) 3A19, 图示并联谐振电路的谐振角频率0等于( D )(1) 1 rad/s (2) 10 rad/s(3)100 rad/s (4) 1000 rad/s20, 图示串联谐振电路的品质因数Q 等于( C )_+u s0.25F_u S +1Ω _+5V _+10V2Ω(1)1 (2) 10(3) 100 (4) 0.01二，计算题（每小题15分，共60分）1，对下图电路，问R L=？有P Lmax，并求P Lmax。

第三章习题3。

1 如题3.1图所示梯形电路。

⑴ 已知24u V =,求1u 、i 和S u 。

⑵ 已知27S u V =，求1u 、2u 和i 。

⑶ 已知 1.5i A =，求1u 和2u . 解:根据线性电路的性质，设：211u k u = 22u k i = 23s u k u =令： 2V u 2= 可推出 6V u 2= 1A i = 27V u s = 因而可得： 3k 1= 0.5k 2= 27/2k 3= ⑴ 当24u V =时，有： 12V 43u 1=⨯= 2A 40.5i =⨯= 56V 4227u s =⨯=⑵ 当27S u V =时,有： 2V 27272u k 1u s 32=⨯==1A 20.5u k i 22=⨯== 6V 23u k u 211=⨯== ⑶ 当 1.5i A =时,有： 3V 1.50.51i k 1u 22=⨯==9V 33u k u 211=⨯==3。

2 如题3。

2图所示电路，已知9S u V =，3S i A =，用叠加定理求电路i 。

解：S u 单独作用时,有： 1163Su i A ==+ S i 单独作用时，有： 23163S i i A =-=-+ 根据叠加定理可得： 12110i i i =+=-=3.3 如题3.3图所示电路,求电压u .如独立电压源的值均增至原值的两倍,独立电流源的值下降为原值的一半，电压u 变为多少？解:根据KVL 列一个回路113132(32)4u i V A A i =Ω⨯++⨯Ω+-⨯Ω 两个电压源支路可列方程：1131(3)610i i +=-+ 由此可得： 13i A =代入上式得： 33132(323)44u V =⨯++⨯+-⨯⨯=若独立电压源的值均增至原值的两倍,独立电流源的值下降为原值的一半，由上式可知：1132(1.5)620i i +=-+ 解得 13i A = 有： 332 1.52(1.523)44u V =⨯++⨯+-⨯⨯=-3.4 如题3.4图所示电路，N 为不含独立源的线性电路。

电路分析基础实验三：二阶电路三要素
法实验报告
实验目的
本实验旨在通过使用二阶电路三要素法来分析和研究二阶电路的特性和性能。

实验装置与材料
1. 直流电源
2. 电阻、电容、电感器
3. 示波器
4. 万用表
5. 手持电源计
实验步骤
1. 连接电路：根据实验电路图，连接直流电源、电阻、电容、电感器以及示波器。

2. 调节参数：设置合适的电压和频率，并记录下实验开始时的初值。

3. 测量电压：使用示波器和万用表测量电阻、电容和电感的电
压值。

4. 记录数据：根据测量结果记录下电压和频率的数值。

5. 分析数据：根据测量结果，通过二阶电路三要素法计算电阻、电容和电感的数值，并进行分析。

6. 写报告：整理实验数据和计算结果，撰写实验报告。

结果与讨论
通过实验测量和计算，我们得到了二阶电路的电阻、电容和电
感的数值，并进行了分析。

根据实验结果，我们可以得出以下结论：
1. 二阶电路的电阻、电容和电感对电路的频率响应具有重要影响。

2. 电路参数的变化会导致电路的稳定性和性能发生变化。

3. 通过改变电路参数，我们可以调节电路的频率响应和滤波特性。

实验总结
通过本次实验，我们研究并掌握了二阶电路三要素法的基本原
理和分析方法。

通过实际操作和数据分析，加深了对二阶电路特性
和性能的理解。

同时，我们也发现在实验过程中需注意测量误差的存在，以提高实验结果的准确性。

参考文献
无。

三相负载星形连接电路分析三相负载星形连接电路是由三个负载元件（电阻、电感、电容等）和三根相互平衡的导线组成。

在星形连接电路中，每个负载元件连接在一个相线上，而三个相线的交点称为中性线（Neutral Line）。

三相负载星形连接电路的主要优点是三相电流的平衡性，可以实现更高的功率传输效率。

在分析三相负载星形连接电路之前，我们首先需要了解三相电源的特点。

三相电源是由三个相位差为120度的交流电压组成的，分别称为A相、B相和C相。

这些相电压的大小和相位差是固定的，如220V/380V或230V/400V。

为了分析三相负载星形连接电路，我们需要计算各个负载元件的电流，以及系统中的总电流和总功率。

下面是一种常见的分析方法：1.计算各个负载元件的电流：首先我们需要计算每个负载元件所连接的相电压和负载元件的阻抗。

根据欧姆定律，我们可以将负载元件的阻抗除以相电压，得到负载元件的电流。

例如，如果一个负载元件的阻抗为Z，而相电压为V，则该负载元件的电流为I=V/Z。

2.计算系统中的总电流：系统中的总电流是所有负载元件电流的代数和。

例如，如果负载元件1的电流为I1，负载元件2的电流为I2，负载元件3的电流为I3，则系统中的总电流为I总=I1+I2+I33.计算系统中的总功率：系统中的总功率可以通过三相电压和总电流的乘积来计算。

例如，如果三相电压为V相，总电流为I总，则系统中的总功率为P=√3*V相*I总。

当我们分析了三相负载星形连接电路的电流和功率后，我们还可以计算其他相关的参数，例如线电压、负载功率因数和功率误差等。

线电压可以通过相电压乘以√3来计算。

例如，如果相电压为V相，则线电压为V线=√3*V相。

负载功率因数是用来衡量电路中有功功率和视在功率之间的比例，可以通过有功功率与视在功率的比值来计算。

例如，如果有功功率为P有功，视在功率为P视在，则负载功率因数为功率因数=P有功/P视在。

功率误差是表示三相负载星形连接电路中实际消耗的功率与电源提供的理论功率之间的差异。