电工电子学学习指导练习题题解-第4章-正弦稳态分析电路

9-001、 已知图示正弦电路中，电压表的读数为V 1 ：6V ；V 2 ：2V ；U S =10V 。

求:(1)、图中电压表V 3、V 4的读数； (2)、若A I 1.0=，求电路的等效复阻抗； （3）、该电路呈何性质？答案（1）V U U U 32.622214=+= V 4的读数为 6.32V ； 23221)(U U U U S -+=64)(212232=-=-U U U U s832±=-U U 取 V U 10823=+=,所以V 3的读数为10 V 。

(2)、A I 1.0=，电路的等效复阻抗: Ω===1001.010I U Z ︒-=-=-=1.5368arctan arctan132U U U ϕ Ω-=︒-+︒=)8060()1.53sin(1.53cos 100j j Z （3）、由于复阻抗虚部为负值，故该电路呈电容性。

9-002、答案9-003、求图示电路的等效阻抗，已知ω＝ 105 rad/s 。

例 9 — 3 图解：感抗和容抗为：所以电路的等效阻抗为9-004、例9-4图示电路对外呈现感性还是容性？例 9 — 4 图解： 图示电路的等效阻抗为：所以 电路对外呈现容性。

9-005、3-9日光灯电源电压为V 220，频率为Hz 50，灯管相当于Ω300的电阻，与灯管串联的镇流器（电阻忽略不计）的感抗为Ω500，试求灯管两端电压与工作电流的有效值。

解：电路的总阻抗为 Ω≈+=58350030022Z 此时电路中流过的电流：A Z U I 377.0583220===灯管两端电压为： V RI U R 113377.0300=⨯==9-006、5、 与上题类似今有一个40W 的日光灯，使用时灯管与镇流器(可近似把镇流器看作纯电感)串联在电压为220V ，频率为50Hz 的电源上。

已知灯管工作时属于纯电阻负载，灯管两端的电压等于110V ，试求镇流器上的感抗和电感。

电工技术第四章正弦交流电路习题解答tωAi /A222032πtAi /A 2032π6πA102i 1i 第四章正弦交流电路[练习与思考]4-1-1 在某电路中，()A t i ο60 314sin 2220-=⑴指出它的幅值、有效值、周期、频率、角频率及初相位，并画出波形图。

⑵如果i 的参考方向选的相反，写出它的三角函数式，画出波形图，并问⑴中各项有无改变？解：⑴ 幅值 A I m 2220有效值 A I 220= 频率 3145022f Hz ωππ=== 周期 10.02T s f== 角频率314/rad s ω=题解图4.01 初相位 s rad /3πψ-=波形图如题解图4.01所示(2) 如果i 的参考方向选的相反, 则A t i ??+=32 314sin 2220π，初相位改变了，s rad /32πψ=其他项不变。

波形图如题解图 4.02所示。

题解图4.024-1-2 已知A )120314sin(101ο-=t i ，A )30314sin(202ο+=t i⑴它们的相位差等于多少？⑵画出1i 和2i 的波形。

并在相位上比较1i 和2i 谁超前，谁滞后。

解：⑴ 二者频率相同，它们的相位差-=?-?-=-=1503012021i i ψψ? (2)在相位上2i 超前，1i 滞后。

波形图如题解图4.03所示。

题解图4.03+14-2-1 写出下列正弦电压的相量V )45(sin 2201ο-=t u ω，)V 45314(sin 1002ο+=t u 解：V U ?-∠=?4521101 V U ?∠=?4525024-2-2 已知正弦电流)A 60(sin 81ο+=t i ω和)A 30(sin 62ο-=t i ω，试用复数计算电流21i i i +=，并画出相量图。

解：由题目得到Aj j j j I I I m m m ?∠=+=-++=?-?+?+?=?-∠+?∠=+=?1.231093.32.9)32.5()93.64()30sin 630cos 6()60sin 860cos 8(30660821 所以正弦电流为)A 1.23(sin 101ο+=t i ω 题解图4.04 相量图如题解图4.04所示。

正弦稳态电路习题1、图示正弦稳态电路，已知R=3Ω、L=1H 、C=0.25F 、u s (t)=32cos4t V 。

(1)、用相量分析法求i(t)、u R (t)、u L (t)、u C (t)。

(2)、求ab 右侧单口网络的平均功率P 、无功功率Q 、视在功率S 、功率因数λ。

(3)、当电压源角频率ω为多少时，ab 右侧单口网络发生谐振。

2、电路如图（a ）所示，求 Z L =? 时能获得最大功率，并求最大功率。

3、已知对称三相电路,电源电压︒∠=∙0220A U ，)(6.0cos ,1011感性=Ω=ϕZ ,Ω+=Ω-=j Z j Z N 21,502求A 相的线电流∙A I 及负载上的相电流∙'A I ，∙''A I 。

4、图示电路中M=1,求电路的谐振频率。

5、图示电路，求i 1(t),i 2(t).1H7H 5H姓名 专业 学号 级 班正弦稳态电路习题参考答案1、(1) ∙I =Z Us ∙=0.5︒-∠452 A ∙R U =R ∙I =︒-∠4525.1 V∙L U =Z L ∙I =︒∠4522 V ∙C U =Z C ∙I =︒-∠13525.0 Vi(t)=cos(4t-︒45) Au r (t)=3cos(4t-︒45) Vu L (t)=4cos(4t+︒45) Vu C (t)=cos(4t-︒135) V(2)P=UIcos φ=3*0.52*cos ︒45=1.5 WQ=UIsin φ=3*0.52*sin ︒45=1.5 var S=UI=3*0.52=1.52 V ∙A λ=COS φ= cos ︒45=0.52 (3) 225.0*1110====LC ωω rad/s2、当时，负载获得最大功率3、4、ω0=10rad/s.5、 A 6.17j 13.2A 13.532213.53100220'o o o1AN A -=-∠=∠∠==∙∙Z U I j13.2A 3/50j 0220''o 2AN A =-∠==∙∙Z U I A 4.189.13'''o A A A -∠=+=∙∙∙I I I A t t i )2.402cos(247.0)(1︒-=A t t i )8.42cos(2498.0)(2︒+=。

正弦稳态电路习题及答案正弦稳态电路习题及答案电路是电子学中的基础概念，而正弦稳态电路是电路中常见的一种类型。

正弦稳态电路是指在电路中通过正弦波电压或电流时，电路中各元件的电压和电流都是正弦波，并且频率和振幅保持不变。

在学习正弦稳态电路时，我们经常会遇到一些习题。

下面，我将为大家提供一些常见的正弦稳态电路习题及答案，希望对大家的学习有所帮助。

习题一：已知电路中有一个电阻R、电感L和电容C，电源提供的电压为V=V0sin(ωt)，求电路中电流的表达式。

答案：根据欧姆定律和电感电压、电容电压的关系，可以得到电流的表达式为：I = V0sin(ωt) / √(R^2 + (ωL - 1/ωC)^2)习题二：已知电路中有一个电阻R、电感L和电容C，电源提供的电压为V=V0sin(ωt)，求电路中电压的表达式。

答案：根据欧姆定律和电感电压、电容电压的关系，可以得到电压的表达式为：V = V0sin(ωt) - I(ωL - 1/ωC)习题三：已知电路中有一个电阻R、电感L和电容C，电源提供的电压为V=V0sin(ωt)，求电路中电压和电流的相位差。

答案：根据电压和电流的表达式，可以得到相位差的表达式为：φ = arctan((ωL - 1/ωC) / R)习题四：已知电路中有一个电阻R、电感L和电容C，电源提供的电压为V=V0sin(ωt)，求电路中电压的幅值。

答案：根据电压和电流的表达式，可以得到电压的幅值的表达式为：Vmax = V0√(1 + (ωL - 1/ωC)^2 / R^2)习题五：已知电路中有一个电阻R、电感L和电容C，电源提供的电压为V=V0sin(ωt)，求电路中电流的幅值。

答案：根据电压和电流的表达式，可以得到电流的幅值的表达式为：Imax = V0 / √(R^2 + (ωL - 1/ωC)^2)通过以上习题及答案，我们可以更好地理解正弦稳态电路的特性和计算方法。

在解题过程中，我们需要熟练掌握欧姆定律、电感电压、电容电压的计算公式，并且要注意频率、电阻、电感和电容之间的关系。

1、 复数有多种表示形式，若某复数的代数式为F a bj =+，则其三角式为，指数式为，极坐标式为。

2、 复数的相加减用代数式方便，复数的乘除用形式更方便。

3、 正弦量的三要素是指、、。

4、 正弦量与相量之间是关系。

为了计算方便可以用相量表示正弦量中的和两个要素。

5、 设相量(34)I j A =-+，角频率314/rad s ω=，则对应的正弦量是()i t =。

6、 设正弦量10cos(135)ou t V ω=-，则对应的相量为U =。

7、 设元件R 、L 、C 上电压与电流的参考方向关联，则其相量关系分别是R U =，L U =和C U =,它们的共同特点是。

8、 KCL 、KVL 的相量形式分别是和。

9、 欧姆定律的相量形式是。

10、 容抗与ω成比；感抗与ω成比。

11、 电容上电压与电流的相位关系是超前于。

12、 电感上电压与电流的相位关系是超前于。

13、 两个同频率正弦量的相位差等于它们的之差。

14、 负载的功率因数λ与负载阻抗Z Z φ=∠的关系是。

15、 负载上电压与电流的相位差与其阻抗角的关系是。

16、正弦稳态电路负载L Z 从给定电源（S U ，i i i Z R jX =+为定值）获得最大功率的条件是，此最大功率等于。

17、用电压相量U 与电流相量I 计算复功率的公式是S =，S 的实部等于功率，虚部等于功率，模等于功率。

（设电压U 与电流I 参考方向关联） 18、 瞬时功率在一个周期内的平均值叫做功率。

19、设电感L 上的电压为sin()L u u t ωψ=+，则电感上的平均功率P =，无功功率Q =，Q 的单位是。

20、设电容C 上的电压为sin()C u u t ωψ=+，则电容上的平均功率P =，无功功率Q =，Q 的单位是。

21、某复阻抗Z 上的电压与电流的相量分别为U 与I ，则其复功率S ===。

（设电压U 与电流I 参考方向关联）22、已知两个正弦量分别为14cos(10060)oi t A =-+，24sin(10060)o i t A =+，则1i 与2i 的相位差为（ ）23、已知两个同频率的相量分别为15030o U V =∠，2100150oU V =-∠-，求其对应的正弦电压1u 与2u 的相位差（ ）24、电路如下图所示，已知端口电压20cos100u tV =，电流4cos(10090)oi t A =+，则该端口的性质是（ ）25、电路如下图所示，电源电压S U 等于（ ）26、电路如下图所示，电流源S I 与各支路电流的关系是（ ）27、电路如下图所示，I 与U 的关系式是（ ）28、正弦稳态电路如下图所示，若10sin(230)oS u t V =+，2R =Ω，1L H =。

一、单选题1、用电表测量市电电网电压为210伏，该电压的振幅值为_______伏，它的变化周期为_________。

( )A.220，50HzB.210√2，20msC.220，314rad／sD.220√2，50Hz正确答案：B2、图示两条曲线的相位差= （）。

A. 90度B.120度C.-120度D.180度正确答案：B3、关联参考方向下加在一个感抗是20Ω的纯电感两端的电压是u=10sin⁡(wt+ 30°)V，则通过它的电流瞬时值为___A。

（）A.⁡i=0.5sin⁡(2wt−30°)B.⁡i=0.5sin⁡(wt−60°)C.⁡i=0.5sin⁡(wt+60°)D.⁡i=0.5sin⁡(wt+30°)正确答案：B4、在关联参考方向下，感性电路中电压电流的相位关系为（）。

A.电压比电流超前B.电压比电流滞后C.电压和电流同相D.电流比电压超前正确答案：A5、若R、L、C串联电路按关联参考方向电流与电阻电压、电感电压、电容电压构成的相量图如图所示，则此电路的性质为_________。

A.感性B.容性C.阻性D.不确定正确答案：B6、在R-L-C串联的正弦交流电路中，电路的性质取决于（）。

A.电路外施电压的大小B.电路连接形式C.电路各元件参数及电源频率D.无法确定正确答案：C7、如图：各电源电压，灯泡和电容均相同，则最亮的灯泡是（）。

A. 图a)B.图b)C.图c)D.不确定正确答案：C8、图示电路，电压表的读数V1=6V，V2=8V，则总电压表V的读数为（）。

A.2VB.10VC.14VD.5V正确答案：B9、在R、L、C串联正弦交流电路中，已知XL=XC=20Ω，R=10Ω，总电压有效值为220V，则电容上电压为（）。

A.0VB.440VC.220VD.314V正确答案：B10、电路如图，交流电流表的读数分别是A1为6A，A2为2A，A3为10A，则电流表A的读数是（）。

1、 复数有多种表示形式，若某复数的代数式为F a bj =+，则其三角式为，指数式为，极坐标式为。

2、 复数的相加减用代数式方便，复数的乘除用形式更方便。

3、 正弦量的三要素是指、、。

4、 正弦量与相量之间是关系。

为了计算方便可以用相量表示正弦量中的和两个要素。

5、 设相量(34)I j A =-+，角频率314/rad s ω=，则对应的正弦量是()i t =。

6、 设正弦量10cos(135)ou t V ω=-，则对应的相量为U =。

7、 设元件R 、L 、C 上电压与电流的参考方向关联，则其相量关系分别是R U =，L U =和C U =,它们的共同特点是。

8、 KCL 、KVL 的相量形式分别是和。

9、 欧姆定律的相量形式是。

10、 容抗与ω成比；感抗与ω成比。

11、 电容上电压与电流的相位关系是超前于。

12、 电感上电压与电流的相位关系是超前于。

13、 两个同频率正弦量的相位差等于它们的之差。

14、 负载的功率因数λ与负载阻抗Z Z φ=∠的关系是。

15、 负载上电压与电流的相位差与其阻抗角的关系是。

16、正弦稳态电路负载L Z 从给定电源（S U ，i i i Z R jX =+为定值）获得最大功率的条件是，此最大功率等于。

17、用电压相量U 与电流相量I 计算复功率的公式是S =，S 的实部等于功率，虚部等于功率，模等于功率。

（设电压U 与电流I 参考方向关联） 18、 瞬时功率在一个周期内的平均值叫做功率。

19、设电感L 上的电压为sin()L u u t ωψ=+，则电感上的平均功率P =，无功功率Q =，Q 的单位是。

20、设电容C 上的电压为sin()C u u t ωψ=+，则电容上的平均功率P =，无功功率Q =，Q 的单位是。

21、某复阻抗Z 上的电压与电流的相量分别为U 与I ，则其复功率S ===。

（设电压U 与电流I 参考方向关联）22、已知两个正弦量分别为14cos(10060)oi t A =-+，24sin(10060)o i t A =+，则1i 与2i 的相位差为（ ）23、已知两个同频率的相量分别为15030o U V =∠，2100150oU V =-∠-，求其对应的正弦电压1u 与2u 的相位差（ ）24、电路如下图所示，已知端口电压20cos100u tV =，电流4cos(10090)oi t A =+，则该端口的性质是（ ）25、 电路如下图所示，电源电压S U 等于（ ）26、电路如下图所示，电流源S I 与各支路电流的关系是（ ）27、电路如下图所示，I 与U 的关系式是（ ）28、正弦稳态电路如下图所示，若10sin(230)oS u t V =+，2R =Ω，1L H =。