111计算以下各式

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11.27、电路如图9-13所示。(1)求i(t);(2)若控制电压3u改为3u,求i(t)。已is(t)=10cos(
+
解:(1)作出相量模型,如图题解9-27琐事,省略振幅相量下标m。
( (a)
(b)

图解题9-27
(2)若控制量换成 ,则
(c)
(a)式中换以 ,代入(c)式得
所以
11.33、电路如图题9-19所示,试确定方框内最简单串联合的元件值。
=120 V
由KVL向量形式可得
= + +
=(80 +60 +120 )V
=(64+j48-36+j48+72-j96)V=100V
则u(t)=100cos(ωt)V,向量图如题9-10(b)所示。
11.13已知元件A为电阻或电感或电容,若其两端电压,电流各如下列情况所示,试确定元件的参数R,L,C.
(1)u(t)=1600cos(628t+20˚)V,i(t)=4cos(628t-70˚)A;
(2)u(t)=70cos(314t+30˚)V,i(t)=7sin(314t+120˚)A;
(3)u(t)=300cos(1000t+π/4)V,i(t)=60cos(1000t+45˚)A;
(4)u(t)=250cos(200t+50˚)V,i(t)=0.5cos(200t140˚)A;
=5.8+3.5-3.064+j(1.553-3.064-j2.571+3.5-6.062)
=6.236-j7.08=9.435 ˚
(2)(10-j33)(4+j5)(6-j4)/(7+j3)
= =208.8
(3)(2+3 )(3 +3 )=(2+ +j )(- +j + +j )
=( +j )(j3)=- +j =-7.79+j10.5
(2) =160cos(1000t+8.1 )V
=120cos(1000t+98.1 )V
I=0.8cos(1000t+8.1 )A
(4)向量图显示 超前 90 。
11.21电路如图题9-9所示,已知 (t)= cos(2t)V,试求电源电压 (t).绘所有电压,电流的向量图。
图题9-9
解改画成向量模型如图题解9-21(a)所示(省略下标m)
(3)u(t)=100cos(πt-15˚)V,i(t)=5sin(πt+45˚)A
(4)u(t)=Re[j ]V.i(t)=Re[(1+j) ]mA…[§5-2(1)].
解(1)Z= Ω= Ω=20Ω
Y= = =0.05S
(2) Z= Ω= Ω=j20Ω
Y= =0.05 S=-j0.05S
(3) Z= Ω= Ω=(86.6+j50)Ω注意:化sin为cos
A1=100,A2=-200
由(2)得sinθ1= = =0.5, =30˚
sin = = =-1, =-90˚
11.8电路如题图9-1所示,求正弦稳态响应u(t).
解求出对电容的戴维南等效电路后得图题9-8。据图列出微分方程
RC +u=u’s
图题9-1图题9-8
设特解为 ,由微分性质可知 =jω ,ω=16,得
C= = F=10μF
(5) = Ω= Ω,为电容元件
C= = F=2631μF
11.15已知图题9-4所示无源网络两端的电压u(t)和电源i(t)各如下示所示。试求每种情况时阻抗及导纳。
(1)u(t)=200cos(314t)V,i(t)=10cos(314t)A;
(2)u(t)=100cos(2t+30˚)V,i(t)=5cos(2t-60˚)A.
= =13.07
=13.07
(4)(-j17+ +5 )/(2.5 +2.1 )
=-j17-j4+j5/(2.5 +j2.5 +2.1 -j2.1 )
=-j16/( +j )=-j16/(3.59+j0.718)
=-j16/ =-j16/3.66
=4.37 =4.37
注:使用具有复数两种形式转换功能的计算器为好。
= V
由分压关系
=
= =(1+j2) =3.162 V
所以 (t)=3.162cos(2t+63.43 )V
向量图如题解9-21(b),(c)所示(省略下标m)
(A)
11.26、电路的相量模型如图9-12所示,试分别用网孔分析法和节点分析法求解 。(各相量均系振幅相量)
图题9-12
解:(1)网孔法:设网孔电流 和 为顺时针方向。得网孔方程
( *0.01)×J16 + = (1+J ) =
[ ] ==1.133 =
所以 = =5
所以u=5cos(16t- )V
11.10(1)已知图解9-2(a)中,i1(t)=10cos(ωt+36.86˚)A,i2(T)=6cos(ωt+120˚)A,求I(t)并绘向量图。
(2)已知图题9-2(b)中,u1(t)=80cos(ωt+36.86˚)V,u2(t)=60cos(ωt+126.9˚)V,u3(t)=120cos(ωt-53.13˚)V,并u(t)并绘向量图。
(5)u(t)=3800sin(400t+60˚)V,i(t)=4sin(400t+60˚)A.
解(1) = Ω= Ω由电流滞后电压角 可知为电感元件
L= = H=0.637H
(2) = Ω= Ω,为电容元件
C= = F=318.5Μf
(3) = Ω= Ω,为电阻元件
(4) = Ω= Ω,为电容元件
图题9-2
解(1)变换为向量
=10 A
=6 A
由KCL向量形式可得
= + =(10 +6 )A
=(8+j6-3+j5.196)A=(5+j11.196)A=2.26 A
反变换得
i(t)=12.26cos(ωt+ )A
向量图如图题解9-10(a)所示.
(a)(B)
图题解9-10
(2) =80 V, =60 V
当w=2rad/s时
得两种等效电路题解9-36(b)所示。
(5+j5-j5) -(-j5) =100
-(-j5) +(5-j5-j5) =-100
化简为 + =20
解得 ,
=6.326
(2)节点法:画出以导纳表示的模型如图题解9-26所示。
(0.1-j0.1+j0.2+0.1+j0.1) =100(0.1-j0.1)+(60+j80)(0.1+j0.1)
图题解9-26
Y= =0.01 S=(0.0086-j0.005)S
(5)u(t)=Re[ ]=cos(2t+90 )V
i(t)=Re[ ]= cos(2t+75 )mA
Z= Ω=707 Ω注意:电流单位
Y= S=1.41 mS
11.17正弦稳态电路如图题9-5所示,已知u(t)=200cos(1000t+ )V.
(1)求振幅向量 , , 绘向量图;
(2)求 , 和i.
(3) 计算 和 间的相位差。
解(1) =200 V
Z=(200+j150 )Ω=250 Ω
= A=0.8 A
=200 =160 V
=j150 =150 0.8 =120 V
根据上列结果,可绘出向量图如题图解9-17所示。
图题9-5图题9-17
+ +
- -
(a) (b)
+ +
- -
(c) (d)
图题9-19
解Байду номын сангаас(c)
(容性)
(d)
X=(-10+5) =-5 (容性)
11.36、求图题9-21电路Y(jw)的表达式。若w=2rad/s,求它的等效相量模型(两种形式)。
解:画出相量模型如图题解9-36(a)所示。
(a)
图题9-21
(b)
图解题9-36
9-2若100 +A =173 ,试求A和θ。
解100+Acos60˚+jAsin60˚=173cosθ+j173sinθ
实部和虚部都应分别相等,得
100+0.5A=173cosθ
0.866A=17.3sinθ
(1)²+(2)²,得(100+0.5A)²+( A)²=173²
A²+100A-20000=0
11.1计算以下各式
(1);6 ˚-40 ˚+7 ˚;
(2);(10+j33)(4+j5)(6-j4)/(7+j3);
(3);(2+3 ˚)(3 ˚+3 ˚);
(4);[-j17+(4/j)+5 ˚]/(2.5 ˚+2.1 ˚).
解:(1)6 ˚-4 ˚+7 ˚=5.8+j1.553-3.064-j2.571+3.5-j6.062