电路理论-第5章习题答案
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第一章 电路模型和电路定律一、填空题1、 在某电路中,当选取不同的电位参考点时,电路中任两点的电压_________。
2、 电路中,电压与电流的参考方向一致时称为_______________。
3、 二条以上支路的汇合点称为___________。
4、 电路中,电压与电流的方向可以任意指定,指定的方向称为________方向。
5、 若12ab I =-A ,则电流的实际方向为________,参考方向与实际方向________。
6、 一个元件为关联参考方向,其功率为-100W ,则该元件在电路中________功率。
7、 描述回路与支路电压关系的定律是________定律。
8、 线性电阻伏安特性是(u ~i )平面上过________的一条直线。
9、 KCL 定律是对电路中各支路________之间施加的线性约束关系;KVL 定律是对电路中各支路________之间施加的线性约束关系。
10、 在 电 流 一 定 的 条 件 下 ,线 性 电 阻 元 件 的 电 导 值 越 大 ,消 耗 的 功 率越________。
在 电 压 一 定 的 条 件 下 ,电 导 值 越 大 ,消 耗 的 功 率越________。
11、 理想电流源在某一时刻可以给电路提供恒定不变的电流,电流的大小与端电压无关,端电压由________来决定。
12、 KVL 是关于电路中________受到的约束;KCL 则是关于电路中________受到的约束。
13、 一个二端元件,其上电压u 、电流i 取关联参考方向,已知u =20V ,i =5A ,则该二端元件吸收________W 的电功率。
二、选择题1、图示二端网络,其端口的电压u 与电流i 关系为 ( )。
A. u =2i - 10B. u =2i +10C. u =-2i +10D. u =-2i - 102、图示二端网络的电压电流关系为( )。
A. U I =+25B. U I =-25C. U I =--25D. U I =-+254、图示电路中,2 A 电 流 源 吸 收 的 功 率 为 ()。
5-1 分别求图5-38所示双口网络的R 参数和G 参数。
其中各电阻阻值均为1Ω。
U -+2U -+22图5-38 题5-1图(a)(b)1Ω1Ω解:(a )1)利用端口开路法求解R 参数。
(注:用“)(34211111)(35]11//)11[(11115301221110111122Ω=⨯++⨯=⨯+⨯==Ω=⨯++====I I I I I I I U R I I I U R I I )(),(Ω==Ω==353411222112R R R R )(Ω⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=35343435R )(342112112)(3511//11111114165012211110111122S U UU U U I U I I U I G S U U U U I G U U -=+⨯--=--=-===++====)()(),(S G G S G G 353411222112==-==)(S G ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--=35343435U -+22(b)1Ω)(022)(1]11//11[11101221110111122Ω=-==Ω=++⨯====I U U I U R I I I U R I I )()()(),(Ω==Ω==1011222112R R R R )(Ω⎥⎦⎤⎢⎣⎡=1001R 2211U I U I ==)(S G ⎥⎦⎤⎢⎣⎡=1001U -+2U -+22图5-39 题5-2图(a)(b)R U -+2(a)2121131123)(22RI RI I I R RI RI RI U +=++=+=1)对回路Ⅱ列写KVL 方程有:12121213211432)(2424U RI RI I I R RI U RI RI U U --+=+++-=++-= (2)将式(1)代入式(2)有:212512I RI I --=……………………………………………………………………………..…(3) 将式(3)代入式(1)有:21152U RRI U --=……………………………………………………………………………….(4) 由式(4)和式(3)得H 参数矩阵为:⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡----=R R H 51252 2)求T 参数。
实用标准目 录附录一:电路试卷 ........................................................ 38 附录二:习题集部分答案 (58)第一章 电路模型和电路定律一、是非题 (注:请在每小题后[ ]内用"√"表示对,用"×"表示错).1. 电路理论分析的对象是电路模型而不是实际电路。
[ ] .2. 欧姆定律可表示成 u R i =?, 也可表示成u R i =-?,这与采用的参考方向有关。
[ ].3. 在节点处各支路电流的方向不能均设为流向节点,否则将只有流入节点的电流而无流出节点的电流。
[ ] .4. 在电压近似不变的供电系统中,负载增加相当于负载电阻减少。
[ ] .5.理想电压源的端电压是由它本身确定的,与外电路无关,因此流过它的电流则是一定的,也与外电路无关。
[ ] .6. 电压源在电路中一定是发出功率的。
[ ] .7. 理想电流源中的电流是由它本身确定的,与外电路无关。
因此它的端电压则是一定的,也与外电路无关。
[ ] .8. 理想电流源的端电压为零。
[ ] .9. 若某元件的伏安关系为u =2i+4,则该元件为线性元件。
[ ] .10. 一个二端元件的伏安关系完全是由它本身所确定的,与它所接的外电路毫无关系。
[ ] .11.元件短路时的电压为零,其中电流不一定为零。
元件开路时电流为零,其端电压不一定为零。
[ ] .12. 判别一个元件是负载还是电源,是根据该元件上的电压实际极性和电流的实际方向是否一致(电流从正极流向负极)。
当电压实际极性和电流的实际方向一致时,该元件是负载,在吸收功率;当电压实际极性和电流的实际方向相反时,该元件是电源(含负电阻),在发出功率 [ ].13.在计算电路的功率时,根据电压、电流的参考方向可选用相应的公式计算功率。
若选用的公式不同,其结果有时为吸收功率,有时为产生功率。
第1章复习思考题1-1.图1-1所示电路,试写出各电路所标出的未知电压和电流的数值。
图1-11-2.根据图1-2所示参考方向和数值确定各元件的电流和电压的实际方向,计算各元件的功率并说明元件是电源还是负载。
(a) (b) (c)图1-21-3.直流电路如图1-3所示,求电感电流和电容电压。
图1-31-4.如图1-4所示,电路中包含的各个元件的电压和电流参考方向如图所示,其中100P 1=W ,10P 2-=W ,50P 3=W ,20P 4=W ,求5P ,元件5是电源还是负载?图1-41-5.求图1-5所示电路中的电压1u 和1i 。
图1-51-6.求图1-6所示电路中的电压u 。
3Ω2Ω4Ωi10 V图1-61-7.求图1-7所示电路中的电压U 。
2ΩU4Ω+ -+ -+- +- 5V2V 5V 1Aa bde图1-71-8.图1-8所示电路中,已知5u ab -=V ,求电压源电压s u 。
图1-81-9.电路如图1-9所示,试求电压U X 。
图1-91-10.如图1-10所示的图,如果选1、2、3、4、8支路为树,则其基本回路组是什么?如果选择自然网孔为基本回路组,则其对应的树由哪些支路组成?②⑤1 2 3 4610 ④89 ⑥57 ③图1-10第2章复习思考题2-1.写出题2 1图所示各电路的端口电压电流的伏安特性方程。
(a) (b)图2-12-2.电路如图2-2(a)、(b)、(c)、(d)、(e)和(f)所示,试计算a、b两端的电阻,其中电阻R=8。
(a) (b)(c)(d)(e) (f)图2-22-3. 利用电源等效变换,化简图2-3(a)和(b)的一端口网络。
(a) (b)图2-32-4.利用电源的等效变换求图示2-4电路中的电流I 。
图2-42Ω6V+I2Ω 2A7Ω6A2Ω2-5.求图2-5电路中的受控电流源的功率。
图2-5 2-6.求图2-6各电路的输入电阻R in。
图2-6第3章复习思考题3-1.用支路电流法求图3-1所示电路中各支路电流及各电阻上吸收的功率。
5-1 电感和电容元件的电压u 、电流i 参考方向如题5-1图所示,已知 u C =10sin(10t +30o )V ,i L =5cos(10t -30o )A 。
试电流i C 和电压u L 。
+-5μF u C i C (a)-+i L u L 10mH(b)题 5-1 图解 应用元件VCR 关系时,要注意电压u 和电流i 的关联参考方向。
(a) 664C ()5105101010cos(1030)510cos(1030)A cdu i t t t dt ---=-⨯=-⨯⨯⨯+︒=-⨯+︒ (b) 33()10101010510(sin(1030))0.5cos(1060)V L L diu t t t dt--=⨯=⨯⨯⨯--︒=+︒5-2 已知一正弦电流的波形如题5-2图所示。
(1) 试求此正弦电流的幅值、周期、频率、角频率和初相; (2) 写出此正弦电流的瞬时函数表达式。
题 5-2 图解 (1) 由题5-2图所示正弦电流波,可以看出 12A,1m I T ms == 从而,有 21/1Hz,2000/f T k rad s Tπωπ==== 令()12cos()mA i i t t ωϕ=+当cos()0i t ωϕ+=时,由题5-2图看出 0.4t ms = 所以,得 310i ϕπ=-(2) 电流的瞬时函数表达式为 3()12cos(2000)mA 10i t t ππ=-5-4 写出对应于下列各相量的瞬时函数表达式,设角频率为ω。
12(1) 200120 V;(2)3000 V;(3)250(60)mA U U I =∠=∠=∠-o o o &&& 解 列写正弦量的瞬时函数表达式时要注意幅值、频率、初相位三个要素及两种表达式的对应关系。
(1) 1()120)V u t t ω=+︒(2) 2()V u t t ω=(3) ()60)mA i t t ω=-︒5-6 在题5-6图所示电路中,若电流i (t )=cos314t A ,试求电压()R u t 、()L u t 、()C u t 和()u t ,并绘出波形图和相量图。
电路理论(湖南工程学院)知到章节测试答案智慧树2023年最新第一章测试1.图示电路中,元件吸收的功率为-10W,则Uba=()。
参考答案:10V2.图中电流源的功率为()。
参考答案:吸收功率6W3.电压等于()V。
参考答案:4.如图所示,I=()A。
参考答案:75.如图所示,E=()V。
参考答案:46.图示电路中电流I=()A参考答案:7.图所示电路,电压U=()V。
参考答案:88.电路如图所示,1A电流源产生的功率Ps等于()W。
参考答案:19.在列某结点的电流方程时,均以电流的参考方向来判断电流是“流入”还是“流出”结点。
( )参考答案:对10.基尔霍夫电流定律是指沿回路绕行一周,各段电压的代数和一定为零。
()参考答案:错第二章测试1.电阻并联时,电阻值越大的电阻()。
参考答案:消耗功率越小2.在如图所示电路中,电阻增加时,电流I将()。
参考答案:增大3.如图所示电路,就外特性而言,则()。
参考答案:b、c等效4.等效变换过程中,待求量的所在支路不能参与等效。
()参考答案:对5.两电压不相等的理想电压源并联没有意义。
()参考答案:对6.两种电源模型等效时,对电源内部及内部功率是不等效的。
()参考答案:对7.图(a)所示电路与图(b)所示电路等效,则在图(b)所示电路中Us=()V ,R=()Ω。
()参考答案:6,28.试求下图所示电路左端的等效电阻=()Ω。
参考答案:39.计算图所示电路中两点间的等效电阻等于()Ω。
(保留两位小数)参考答案:1.7110.利用电源等效变换,求图所示电路中的电流I=()A。
参考答案:2A第三章测试1.下面关于用支路电流法求解全部未知的支路电流时,下列叙述正确的是( )参考答案:需要列写独立结点上的KCL方程和独立回路上的KVL方程2.对于含有n个结点b条支路的电路,下列有关回路电流法的看法正确的是()参考答案:回路(电流)必须选取b-n+1个,方程列写可少于b-n+1个3.下列有关结点电压法叙述正确的是()参考答案:结点电压是相对量,与参考节点选取相关4.下列有关标准结点电压法中自导、互导叙述正确的是()参考答案:自导永为正,互导永为负5.电路如图所示,试用支路电流法求各支路电流。
第五章 电路的瞬态分析【引言】①○2当电路发生接通、断开、联接方式改变及电路参数突然变化时,电路将从一种稳态变换到另一种稳态,这一变换过程时间一般很短,称为瞬态过程或简称瞬态(也称暂态过程或过渡过程)。
○3学习目的和要求1、了解产生瞬态过程的原因和研究瞬态过程的意义。
2、掌握分析一阶电路的三要素法。
理解初始值、稳态值、时间常数的概念。
3、理解RC电路和RL电路瞬态过程的特点。
4、了解微分电路和积分电路本章重点:分析一阶电路的三要素法,RC电路的充放电过程。
本章难点:初始值的确定。
5-1 瞬态过程的基本知识一、电路中的瞬态过程【演示】用根据图5-1-1制作的示教板。
观察开关S 合上瞬间各灯泡点亮的情况。
稳定状态(简称稳态)瞬态分析的目的 交流电路:电压、电流为某一稳定的时间函数直流电路:电压、电流为某一稳定值掌握瞬态过程规律,获得各种波形的电压和电流。
防止出现过电压或过电流现象,确保电气设备安全运行。
【讲授】开关S合上瞬间二、换路定律【讲授】①换路定律是表述换路时电容电压和电感电流的变化规律的,即换路瞬间电容上的电压和电感中的电流不能突变。
②设以换路瞬间作为计时起点,令此时t=0,换路前终了瞬间以t=0—表示,换路后初始瞬间以t =0+表示。
则换路定律可表示为:u C(0+)= u C(0—)换路瞬间电容上的电压不能突变i换路瞬间电感中的电流不能突变【说明】①换路定律实质上反映了储能元件所储存的能量不能突变。
因为W C=21CuC2、W L=21LiL2,u C和i L的突变意味着能量发生突变,功率p=twdd趋于无穷大,这是不可能的。
②当电路从一种稳定状态换路到另一种稳定状态的过程中,u C和i L必然是连续变化的,不能突变。
这种电流和电压的连续变化过程就是电路的瞬态过程。
③电阻是耗能元件,并不储存能量,它的电流、电压发生突变并不伴随着能量的突变。
因此由纯电阻构成的电路是没有瞬态过程的。
第一章测试1【单选题】(10分)设电路的电压与电流参考方向如图所示,已知U>0,I<0,则电压与电流的实际方向为()。
A.a点为高电位,电流由a至bB.b点为高电位,电流由a至bC.a点为高电位,电流由b至aD.b点为高电位,电流由b至a2【单选题】(10分)如图所示,若已知元件A吸收功率10W,则电压U为()。
A.-20VB.-5VC.5VD.20V3【单选题】(10分)电路如图所示,该电路的功率守恒表现为()。
A.电阻与电流源共吸收6W功率,电压源供出6W功率B.电阻吸收4W功率,电压源供4W出功率C.电阻与电压源共吸收6W功率,电流源供出6W功率D.电阻吸收4W功率,电流源供出4W功率4【单选题】(10分)在4s内供给6Ω电阻的能量为2400J,则该电阻两端的电压为()。
A.83.3VB.10VC.60VD.100V5【单选题】(10分)两个线性电阻R1和R2的u-i特性如图所示,则两个电阻值R1与R2之比R1/R2等于()。
A.B.C.D.6【单选题】(10分)如图所示,特性曲线a与b所表征的元件分别应为()。
A.线性电阻与理想电压源B.两个不同数值的线性电阻C.实际电源与短路,即R=0D.实际电源与开路,即R→7【单选题】(10分)通过一个理想独立电压源的电流数值及其方向()。
A.可为任意值,仅取决于外电路,与电压源无关B.必定大于零,取决于外电路与电压源本身C.可为任意值,仅取决于电压源,与外电路无关D.可为任意值,取决于外电路与电压源本身8【单选题】(10分)电路如图所示,Is为独立电流源,若外电路不变,仅电阻R变化时,将会引起(C)A.电流源Is两端电压的变化B.端电压U的变化C.三者同时变化D.输出电流I的变化9【单选题】(10分)欲使电路中的独立电源作用为零,应将()。
A.电压源与电流源同时开路B.电压源与电流源同时以短路代替C.电压源开路,电流源短路D.电压源以短路代替,电流源以开路代替10【单选题】(10分)图示电路中,网络N由电阻、电源组成,对外有三个端钮,则I为()。
电路原理第四版课后练习题含答案介绍电路原理是电工电子工程的基础课程,是理解电子电路,掌握电子技术的必备基础。
电路原理第四版是一本经典的教材。
本文将提供该教材的课后练习题及答案,以供读者学习和练习。
课后练习题第一章电路基本定理1.四个1Ω的电阻分别连在电源的正极和负极,求它们之间的总电阻。
2.两个串联的电容C1=10μF,C2=20μF,两端的电压分别为50V和100V,求总电容。
3.RC电路充电后,电容器电压的夹角为45度,某一时刻电容器电压为6V,充电电阻R=2kΩ,电容C=0.1μF,求该时刻电容充电所经过的时间。
第二章电路简化技术1.简化下列电路:simplify_circuit2.已知电路中R1=3Ω,R2=4Ω,R3=5Ω,求R4使得电路平衡。
第三章交流电路基本理论1.已知某电路中电感为5mH,电容为8μF,电源交流电压为60V,频率为50Hz,求电流的有效值和相位角。
2.有一个平衡电桥电路,其两端分别为220V和200V,电桥中R1=100Ω,R2=50Ω,C1=0.1μF,C2=0.02μF,求电桥平衡时C3和R3的阻值。
答案第一章电路基本定理1.总电阻为4Ω。
2.总电容为6.67μF。
3.电容充电所经过的时间为2.2ms。
第二章电路简化技术1.简化后的电路如下:simplified_circuit2.R4=15Ω。
第三章交流电路基本理论1.电流的有效值为1.202A,相位角为-53.13度。
2.R3=5.52kΩ,C3=0.16μF。
总结本文提供了电路原理第四版课后练习题及答案,供读者学习和练习。
电路原理是电子电路的基本理论,掌握了该理论,才能更好的理解和应用电子电路技术。
同时,也希望本文的内容能对读者有所帮助。
第5章MOS反相器习题与答案1. 说明MOS器件的基本工作原理。
它与BJT基本工作原理的区别是什么?MOS器件基于表面感应的原理,是利用垂直的栅压V GS实现对水平I DS的控制。
它是多子(多数载流子)器件。
用跨导描述其放大能力。
双极器件(两种载流子导电)是多子与少子均起作用的器件,有少子存贮效应,它用基极电流控制集电极电流,是流控器件。
用电流放大系数描述其放大能力。
2. 试以栅介质和栅电极的种类对MOS器件进行分类。
当前VLSI MOSIC工艺的主流采用何种工艺?以SiO2为栅介质时,叫MOS器件,这是最常使用的器件形式。
历史上也出现过以Al2O3为栅介质的MAS器件和以Si3N4为栅介质的MNS 器件,以及以SiO2+ Si3N4为栅介质的MNOS器件,统称为金属-绝缘栅-半导体器件--MIS 器件。
以Al为栅电极时,称铝栅器件。
以重掺杂多晶硅(Poly-Si) 为栅电极时,称硅栅器件。
它是当前VLSI MOS器件的主流器件。
3. 试述硅栅工艺的优点。
①它使|V TP|下降1.1V,也容易获得合适的V TN值并能提高开关速度和集成度。
②硅栅工艺具有自对准作用,使栅区与源、漏交迭的密勒电容大大减小,也使其它寄生电容减小,使器件的频率特性得到提高。
另外,在源、漏扩散之前进行栅氧化,也意味着可得到浅结。
③硅栅工艺还可提高集成度,这不仅是因为扩散自对准作用可使单元面积大为缩小,而且因为硅栅工艺可以使用“二层半布线”即一层铝布线,一层重掺杂多晶硅布线,一层重掺杂的扩散层布线。
4. 画出MOS器件的输出特性曲线。
指出它和BJT输出特性曲线的异同。
何谓厄莱电压?在饱和区MOS器件的电流-电压特性将不再是水平直线的性状,而是向上倾斜,也就是说,工作在饱和区的NMOS器件的电流将随着V DS的增加而增加。
这种在V DS作用下沟道长度的变化引起饱和区输出电流变化的效应,被称为沟道长度调制效应。
衡量沟道长度调制的大小可以用厄莱(Early)电压V A表示,它反映了饱和区输出电流曲线上翘的程度。
实用标准目 录附录一:电路试卷 ........................................................ 38 附录二:习题集部分答案 (58)第一章 电路模型和电路定律一、是非题 (注:请在每小题后[ ]内用"√"表示对,用"×"表示错).1. 电路理论分析的对象是电路模型而不是实际电路。
[ ] .2. 欧姆定律可表示成 u R i =?, 也可表示成u R i =-?,这与采用的参考方向有关。
[ ].3. 在节点处各支路电流的方向不能均设为流向节点,否则将只有流入节点的电流而无流出节点的电流。
[ ] .4. 在电压近似不变的供电系统中,负载增加相当于负载电阻减少。
[ ] .5.理想电压源的端电压是由它本身确定的,与外电路无关,因此流过它的电流则是一定的,也与外电路无关。
[ ] .6. 电压源在电路中一定是发出功率的。
[ ] .7. 理想电流源中的电流是由它本身确定的,与外电路无关。
因此它的端电压则是一定的,也与外电路无关。
[ ] .8. 理想电流源的端电压为零。
[ ] .9. 若某元件的伏安关系为u =2i+4,则该元件为线性元件。
[ ] .10. 一个二端元件的伏安关系完全是由它本身所确定的,与它所接的外电路毫无关系。
[ ] .11.元件短路时的电压为零,其中电流不一定为零。
元件开路时电流为零,其端电压不一定为零。
[ ] .12. 判别一个元件是负载还是电源,是根据该元件上的电压实际极性和电流的实际方向是否一致(电流从正极流向负极)。
当电压实际极性和电流的实际方向一致时,该元件是负载,在吸收功率;当电压实际极性和电流的实际方向相反时,该元件是电源(含负电阻),在发出功率 [ ].13.在计算电路的功率时,根据电压、电流的参考方向可选用相应的公式计算功率。
若选用的公式不同,其结果有时为吸收功率,有时为产生功率。
5-1 电感和电容元件的电压u 、电流i 参考方向如题5-1图所示,已知 u C =10sin(10t +30o )V ,i L =5cos(10t -30o )A 。
试电流i C 和电压u L 。
+-5μF u C i C (a)-+i L u L 10mH(b)题 5-1 图解 应用元件VCR 关系时,要注意电压u 和电流i 的关联参考方向。
(a) 664C ()5105101010cos(1030)510cos(1030)A cdu i t t t dt ---=-⨯=-⨯⨯⨯+︒=-⨯+︒ (b) 33()10101010510(sin(1030))0.5cos(1060)V L L diu t t t dt--=⨯=⨯⨯⨯--︒=+︒5-2 已知一正弦电流的波形如题5-2图所示。
(1) 试求此正弦电流的幅值、周期、频率、角频率和初相; (2) 写出此正弦电流的瞬时函数表达式。
题 5-2 图解 (1) 由题5-2图所示正弦电流波,可以看出 12A,1m I T ms == 从而,有 21/1Hz,2000/f T k rad s Tπωπ==== 令()12cos()mA i i t t ωϕ=+当cos()0i t ωϕ+=时,由题5-2图看出 0.4t ms = 所以,得 310i ϕπ=-(2) 电流的瞬时函数表达式为 3()12cos(2000)mA 10i t t ππ=-5-4 写出对应于下列各相量的瞬时函数表达式,设角频率为ω。
12(1) 200120 V;(2)3000 V;(3)250(60)mA U U I =∠=∠=∠-o o o &&& 解 列写正弦量的瞬时函数表达式时要注意幅值、频率、初相位三个要素及两种表达式的对应关系。
(1) 1()120)V u t t ω=+︒(2) 2()V u t t ω=(3) ()60)mA i t t ω=-︒5-6 在题5-6图所示电路中,若电流i (t )=cos314t A ,试求电压()R u t 、()L u t 、()C u t 和()u t ,并绘出波形图和相量图。
L (t )C (t )+ LC题5-6 图题5-6 解图解 题5-6图对应的相量模型如题5-6解图所示。
由已知条件,知0A I =︒&由欧姆定律,得1000V RU I ==︒&& j j3140.1j22.2V LU LI ω==⨯=&& 611j j j225.2V 3141010C U I C ω-=-=-=-⨯⨯&& 1(100j j )70.7j203215(-70.8)V U L I Cωω=+-=-=∠︒&&所以,有()100cos314V R u t t =,()31.4cos(31490)V L u t t =+︒()318.4cos(31490)V C u t t =-︒,()70.8)V u t t =-︒波形图和相量图略5-8 试求题5-8图所示电路中的abU &及各支路电流相量,并分别画出电流和电压的相量图。
j10Ωj10Ω题 5-8 图 题 5-8 解图解 各支路电流的参考方向如题5-8解图所示。
电路的等效阻抗为j 10(j20)1010j2022.463.4j 10j20Z ⨯-=+=+=∠︒Ω-从而,有2000.893(63.4)A 22.463.4U I Z ∠︒===∠-︒∠︒&& (j20//j 10)17.8626.6V abU I =-=∠︒&& 由分流公式,得j 100.893116.6A j20j 10C I I ==∠︒-+&&j20 1.786(63.4)A j20j 10LI I -==∠-︒-+&&5-9 在题5-9图所示电路中,已知R 1=10 Ω,X C =17.32 Ω,I 1=5 A ,U =120 V ,U L =50 V ,电压U &与电流I &同相。
求R 、R 2和X L 。
解 取电压RL U &为参考相量,题5-9图所示电路对应的相量图如题5-9解图所示。
由于RL U U IR =+&&&,所以,电压U &与电流I &同相时,电压RLU &应与电流I &同相。
100V RL U I ==,286.6V R U ==X C1 + - U RLRL题5-9 图题5-9解图1160C X arctgR ϕ==︒,2230L R Uarctg U ϕ==︒ 由题意知 1122sin sin I I ϕϕ= 求得 1122sin sin I I ϕϕ==从而,有 222210, 5.77R LL U U R X I I ==Ω==Ω 又 20V R RL U U U =-=,1122cos cos 10A I I I ϕϕ=+= 所以,有 2RU R I==Ω 5-10 在题5-10图所示电路中,i S =20cos100t mA ,求电阻、受控源及独立源吸收的平均功率,并求电容的无功功率。
i S (t -3u CI S C mA题5-10 图题5-10解图解题5-10如图所示电路的相量模型如题5-10解图所示。
由已知条件,知 0SI mA =︒& 列节点电压方程如下03j4j43j4C C U U U U ⎧=︒+⎪-⎪⎨-⎪=⎪-⎩&&&& 整理,得 j4C CU U -=&& 从而,求得13.7(166)V CU ==∠-︒&310.3(76)V j4R CU U =-=∠-︒&& 3j417.1(129)V j4CU U -=-=∠-︒&& 所以,有235.36mW RR U P R==cos 17.1129)152.2mW S P UI φ=-=--︒=独 3(10)cos(129166)187.1mWC P U U -=-⨯-︒+︒=-受247.04mVar CC C CU Q U I X =-=-=-C5-12 在题5-12图所示电路中,50V S U =,向电路提供的功率为312.5 W ,求C X 。
8Ω题 5-12图解 如题5-12图所示,令 1j8(j //8)j 8CC C X Z X X -=-=-+由分压公式,得1115050j881jR C CZ U U Z X ==⨯=⨯+-+ 并已知 2312.5RU R=所以,有 250()81j312.58CX -+=求得 8C X =Ω5-13 在题5-13图所示电路中,1000V SU =∠︒&,求电路吸收的平均功率、视在功率及功率因数。
ΩΩΩ题 5-13图 题 5-13解图解 题5-13图所示电路中各支路电流的参考方向如题5-13解图所示。
由欧姆定律,知1j33.3A j3S U I ==-&&,220(53.1)A 3j4S U I ==∠-︒+&&,312.850.2A 5j6S U I ==∠︒-&&由KCL ,有12320.19j27.1333.7653.34A I I I I =++=+=∠︒&&&& 所以,有cos 10033.76cos53.342015.5W S P U I φ==⨯︒≈ 10033.763376VA S S U I ==⨯=cos cos53.340.597λφ===5-14 在题5-14图所示电路中,()2cos(0.5120)V,1S u t t r =+︒=,求从a,b 端看进去的戴维南等效电路。
u + (t )U + OC题5-14 图题 5-14 解图(a)解 (1)求开路电压OCU &,如题5-14解图(a)所示。
1183.4A j [2//(j2)]SU I ===︒-+-&&OC 111(j )(j)0.038j0.6310.63293.4V S SU rI I U r I U =---+=-++=-+=∠︒&&&&&& (2)利用开路-短路法求等效阻抗eq Z ,如题5-14解图(b)所示。
I题 5-14 解(b)图 题 5-14 解(c)图端口短路电流为 11110.5(1j)2j2SC rI rI I I I =--=--&&&&& 又 11j S rI I U -=&&& 所以,有 1j 1jS S U U I r ==--&&& 从而,得 10.5(1j)0.5(1j)0.5120A 1jS SC S U I I U =-=-==︒-&&&& 所以,等效阻抗为 OC 0.89426.6eq SCUZ I ==∠︒Ω&戴维南等效电路如题5-14解图(c)所示。
5-15 在题5-15图所示电路中,已知100A S I =∠︒&,2090V SU =∠︒&,用节点法求各节点电压及流过电容的电流CI &。
S + U S题 5-15 图解 由题5-15图所示电路,列节点电压方程如下11(1)10j j 1111j20()()j 22j 2a b a bU U U U ⎧+-=⎪--⎪⎨⎪-+++=⎪--⎩&&&& 整理,得 (1j)j 10j (1j)j 10a ba b U U U U ⎧+-=⎪⎨-++=⎪⎩&&&&求得j 104j2 4.4726.56V 1j2aU ==+=∠︒+& 10(2j 1)6j81053.1V 1j2bU -==+=∠︒+& 所以,有j()6j2 6.32(18.44)A ja b C a b U U I U U -==-=-=∠-︒-&&&&& 5-16 试求题5-16图所示电路的端口等效阻抗Z 。
U CU C题 5-16 图 题 5-16 解图解 采用外加电源法求等效阻抗Z ,如题5-16解图所示。
列KVL 方程如下(6j6)(0.5)j 12j6CC U I I U U I⎧=⨯-++⨯⎪⎨=-⎪⎩&&&&&&整理,得 (42j6)UI =⨯+&& 所以,有42j642.438.13UZ I==+=∠︒Ω&&5-17 用三只电流表测定一电容性负载功率的电路如题5-17图所示,的读数为7A 的读数为2 A 的读数为6 A ,电源电压有效值为220 V ,试画出电流、电压的相量图,并计算负载Z 所吸收的平均功率及其功率因数。