电路分析基础第八章2006级
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《电路分析基础》各章习题参考答案第1章习题参考答案1-1 (1) SOW; (2) 300 V、25V,200V、75V; (3) R=12.50, R3=1000, R4=37.5021-2 V =8.S V, V =8.S V, V =0.S V, V =-12V, V =-19V, V =21.S V U =8V, U =12.5,A mB D 'AB B CU =-27.S VDA1-3 Li=204 V, E=205 V1-4 (1) V A=lOO V ,V=99V ,V c=97V ,V0=7V ,V E=S V ,V F=l V ,U A F=99V ,U c E=92V ,U8E=94V,8U BF=98V, u cA=-3 V; (2) V c=90V, V B=92V, V A=93V, V E=-2V, V F=-6V, V G=-7V, U A F=99V, u c E=92V, U B E=94V, U BF=98V, U C A =-3 V1-5 R=806.70, 1=0.27A1-6 1=4A ,11 =llA ,l2=19A1-7 (a) U=6V, (b) U=24 V, (c) R=SO, (d) 1=23.SA1-8 (1) i6=-1A; (2) u4=10V ,u6=3 V; (3) Pl =-2W发出,P2=6W吸收,P3=16W吸收,P4=-lOW发出,PS=-7W发出,PG=-3W发出1-9 l=lA, U5=134V, R=7.801-10 S断开:UAB=-4.SV, UA0=-12V, UB0=-7.2V; S闭合:12 V, 12 V, 0 V1-12 UAB=llV / 12=0.SA / 13=4.SA / R3=2.401-13 R1 =19.88k0, R2=20 kO1-14 RPl=11.110, RP2=1000第2章习题参考答案2-1 2.40, SA2-2 (1) 4V ,2V ,1 V; (2) 40mA ,20mA ,lOmA 2-3 1.50 ,2A ,1/3A2-4 60 I 3602-5 2A, lA2-6 lA2-7 2A2-8 lOA2-9 l1=1.4A, l2=1.6A, l3=0.2A2-10 11=OA I l2=-3A I p l =OW I P2=-l8W2-11 11 =-lA, l2=-2A I E3=10V2-12 11=6A, l2=-3A I l3=3A2-13 11 =2A, l2=1A ,l3=1A ,14 =2A, l5=1A2-14 URL =30V I 11=2.SA I l2=-35A I I L =7.SA2-15 U ab=6V, 11=1.SA, 12=-lA, 13=0.SA2-16 11 =6A, l2=-3A I l3=3A2-17 1=4/SA, l2=-3/4A ,l3=2A ,14=31/20A ,l5=-11/4A12-18 1=0.SA I l2=-0.25A12-19 l=1A32-20 1=-lA52-21 (1) l=0A, U ab=O V; (2) l5=1A, U ab=llV。
教案课程: 电路分析基础内容: 第八章相量法课时:5学时教师:刘岚教学环节教学过程复习引入新课讲述新课简单回顾上次课的知识点。
到现在为止,我们一直讨论的电路都是常量信号源电路;而在第9章,将要研究时变电流源或电压源电路。
重点讨论电压源或电流源按正弦变化时的电路,之所以要把正弦变化的电压源或电流源以及它们对电路的影响作为重点研究对象,主要有以下几点原因:首先,发电、传输、供电以及耗电基本上都发生在正弦稳态的条件下;其次,了解正弦电路的是分析非正弦电路的前提;第三,正弦问题分析可以简化电力系统的设计。
多媒体课件展示:第八章相量法一、设置悬念、激发探究后面章节所讲述的内容主要依赖于对正弦稳态电路分析方法的全面理解。
前面章节讲述的分析和简化直流电路的方法同样适用于正弦电路,因此本章的的许多内容大家都很熟悉。
正弦分析遇到的主要困难是,建立合理的电路方程以及复杂方程的数学运算。
我们在这一章就将详细学习的建立这类方程与运算的基础,相量法。
二、正弦量多媒体课件展示:8.1 正弦量的基本概念1.正弦量:电路中按正弦规律变化的电压和电流。
一个按正弦规律变化的函数既可以用正弦函数表示,也可以用余弦函数表示。
下面的讨论中,采用余弦函数,因此一个正弦电流可以表示为:()cos()mi t I tωψ=+。
它是一个周期函数。
2)正弦量的微分,积分运算相量法的优点:(1)把时域问题变为复数问题;(2)把微积分方程的运算变为复数方程运算;(3)可以把直流电路的分析方法直接用于交流电路。
多媒体课件展示:8.3 电路定理的相量形式为了利用相量进行正弦稳态分析的需要,这节将导出R、L、C 三种基本元件伏安关系的相量形式。
1. 电阻元件VCR的相量形式电压、电流同相位。
《电路分析基础》各章习题参考答案第1章习题参考答案1-1 (1) 50W;(2) 300 V、25V,200V、75 V;(3) R2=12.5Ω,R3=100Ω,R4=37.5Ω1-2 V A=8.5V,V m=6.5V,V B=0.5V,V C=−12V,V D=−19V,V p=−21.5V,U AB=8V,U BC=12.5,U DA=−27.5V1-3 电源(产生功率):A、B元件;负载(吸收功率):C、D元件;电路满足功率平衡条件。
1-4 (1) V A=100V,V B=99V,V C=97V,V D=7V,V E=5V,V F=1V,U AF=99V,U CE=92V,U BE=94V,U BF=98V,U CA=−3 V;(2) V C=90V,V B=92V,V A=93V,V E=−2V,V F=−6V,V G=−7V,U AF=99V,U CE=92V,U BE=94V,U BF=98V,U CA=−3 V1-5 I≈0.18A ,6度,2.7元1-6 I=4A,I1=11A,I2=19A1-7 (a) U=6V,(b) U=24 V,(c) R=5Ω,(d) I=23.5A1-8 (1) i6=−1A;(2) u4=10V,u6=3 V;(3) P1=−2W发出,P2 =6W吸收,P3 =16W吸收,P4=−10W发出,P5=−7W发出,P6=−3W发出1-9 I=1A,U S=134V,R≈7.8Ω1-10 S断开:U AB=−4.8V,U AO=−12V,U BO=−7.2V;S闭合:U AB=−12V,U AO=−12V,U BO=0V 1-11 支路3,节点2,网孔2,回路31-12 节点电流方程:(A) I1 +I3−I6=0,(B)I6−I5−I7=0,(C)I5 +I4−I3=0回路电压方程:①I6 R6+ U S5 +I5 R5−U S3 +I3 R3=0,②−I5 R5−U S5+ I7R7−U S4=0,③−I3 R3+ U S3 + U S4 + I1 R2+ I1 R1=01-13 U AB=11V,I2=0.5A,I3=4.5A,R3≈2.4Ω1-14 V A=60V,V C=140V,V D=90V,U AC=−80V,U AD=−30V,U CD=50V1-15I1=−2A,I2=3A,I3=−5A,I4=7A,I5=2A第2章习题参考答案2-1 2.4 Ω,5 A2-2 (1) 4 V,2 V,1 V;(2) 40 mA,20 mA,10 mA2-3 1.5 Ω,2 A,1/3 A2-4 6 Ω,36 Ω2-5 2 A,1 A2-6 1 A2-7 2 A2-8 1 A2-9 I1 = −1.4 A,I2 = 1.6 A,I3 = 0.2 A2-10 I1 = 0 A,I2 = −3 A,P1 = 0 W,P2 = −18 W2-11 I1 = −1 mA,I2 = −2 mA,E3 = 10 V2-12 I1 = 6 A,I2 = −3 A,I3 = 3 A2-13 I1 =2 A,I2 = 1A,I3 = 1 A,I4 =2 A,I5 = 1 A2-14 V a = 12 V ,I1 = −1 A,I2 = 2 A2-15 V a = 6 V,I1 = 1.5 A,I2 = −1 A,I3 = 0.5 A2-16 V a = 15 V,I1 = −1 A,I2 = 2 A,I3 = 3 A2-17 I1 = −1 A,I2 = 2 A2-18 I1 = 1.5 A,I2 = −1 A,I3 = 0.5 A2-19 I1 = 0.8 A,I2 = −0.75 A,I3 = 2 A,I4 = −2.75 A,I5 = 1.55 A2-20 I3 = 0.5 A2-21 U0 = 2 V,R0 = 4 Ω,I0 = 0.1 A2-22 I5 = −1 A2-23 (1) I5 = 0 A,U ab = 0 V;(2) I5 = 1 A,U ab = 11 V2-24 I L = 2 A2-25 I S =11 A,R0 = 2 Ω2-26 18 Ω,−2 Ω,12 Ω2-27 U=5 V2-28 I =1 A2-29 U=5 V2-30 I =1 A2-31 10 V,180 Ω2-32 U0 = 9 V,R0 = 6 Ω,U=15 V第3章习题参考答案3-1 50Hz,314rad/s,0.02s,141V,100V,120°3-2 200V,141.4V3-3 u=14.1sin (314t−60°) V3-4 (1) ψu1−ψu=120°;(2) ψ1=−90°,ψ2=−210°,ψu1−ψu2=120°(不变)3-5 (1)150290VU=∠︒,25020VU=︒;(2) u3ωt+45°)V,u4ωt+135°)V3-6 (1) i1=14.1 sin (ωt+72°)A;(2) u2=300 sin (ωt-60°)V3-7 错误:(1) ,(3),(4),(5)3-8 (1) R;(2) L;(3) C;(4) R3-9 i=2.82 sin (10t−30°) A,Q≈40 var3-10 u=44.9sin (314t−135°) V,Q=3.18 var3-11 (1) I=20A;(2) P=4.4kW3-12 (1)I≈1.4A, 1.430AI≈∠-︒;(3)Q≈308 var,P=0W;(4) i≈0.98 sin (628t−30°) A3-13 (1)I=9.67A,9.67150AI=∠︒,i=13.7 sin (314t+150°) A;(3)Q=2127.4 var,P=0W;(4)I C=0A3-14 (1)C =20.3μF ;(2) I L =0.25A ,I C =16A第4章 习题参考答案4-1 (a) 536.87Z =∠︒Ω,0.236.87S Y =∠-︒;(b) 45Z =-︒Ω,45S Y =︒ 4-2 Y =(0.06-j0.08) S ,R ≈16.67 Ω,X L =12.5 Ω,L ≈0.04 H 4-3 R 600V U =∠︒,L 8090V U =∠︒,S 10053.13V U =∠︒ 4-4 2036.87I =∠-︒4-545Z =︒Ω,10A I =∠︒,R 1000V U =∠︒,L 12590V U =∠︒,C 2590V U =∠-︒ 4-645S Y =︒,420V U =∠︒,R 20A I =∠︒,L 0.2290A I =∠-︒,C 1.2290A I =∠︒4-7 10245A I =∠︒,S 10090V U =∠︒ 4-8 (a) 30 V ;(b) 2.24 A 4-9 (a) 10 V ;(b) 10 A 4-10 (a) 10 V ;(b) 10 V 4-11 U =14.1 V4-12 U L1 =15 V ,U C2 =8 V ,U S =15.65 V4-13 U X1 =100 V ,U 2 =600 V ,X 1=10 Ω,X 2=20 Ω,X 3=30 Ω4-14 45Z =︒Ω,245A I =∠-︒,120A I =∠︒,2290A I =∠-︒,ab 0V U =4-15 (1)A I =,RC Z =,Z =Ω;(2)10R =Ω,C 10X =Ω 4-16 P = 774.4 W ,Q = 580.8 var ,S = 968 V·A 4-17 I 1 = 5 A ,I 2 = 4 A4-18 I 1 = 1 A ,I 2 = 2 A ,526.565A I =∠︒,26.565V A 44.72S =∠-︒⋅4-19 10Z =Ω,190A I =∠︒,R252135V U =∠︒,10W P = 4-20 ω0 =5×106 rad/s ,ρ = 1000 Ω,Q = 100,I = 2 mA ,U R =20 mV ,U L = U C = 2 V 4-21 ω0 =104 rad/s ,ρ = 100 Ω,Q = 100,U = 10 V ,I R = 1 mA ,I L = I C = 100 mA 4-22 L 1 = 1 H ,L 2 ≈ 0.33 H第5章 习题参考答案5-3 M = 35.5 mH5-4 ω01 =1000 rad/s ,ω02 =2236 rad/s 5-5 Z 1 = j31.4 Ω,Z 2 = j6.28 Ω 5-6 Z r = 3+7.5 Ω 5-7 M = 130 mH 5-8 2245A I =∠︒ 5-9 U 1 = 44.8 V5-10 M 12 = 20 mH ,I 1 = 4 A 5-11 U 2 = 220 V ,I 1 = 4 A 5-12 n = 1.95-13 N 2 = 254匝,N 3 = 72匝 5-14 n = 10,P 2 = 31.25 mW第6章 习题参考答案6-1 (1) A 相灯泡电压为零,B 、C 相各位为220V6-3 I L = I p = 4.4 A ,U p = 220 V ,U L = 380 V ,P = 2.3 kW 6-4 (2) I p = 7.62 A ,I L = 13.2 A6-5 A 、C 相各为2.2A ,B 相为3.8A 6-6 U L = 404 V6-7 A N 20247U ''=∠-︒V6-8 cos φ = 0.961,Q = 5.75 kvar 6-9 33.428.4Z =∠︒Ω6-10 (1) I p = 11.26 A ,Z = 19.53∠42.3° Ω; (2) I p = I l = 11.26 A ,P = 5.5 kW 6-11 U l = 391 V6-12 A t 53.13)A i ω=-︒B t 173.13)A i ω=-︒C t 66.87)A i ω=+︒6-13 U V = 160 V6-14 (1) 负载以三角形方式接入三相电源(2) AB 3.8215A I =-︒,BC 3.82135A I =-︒,CA 3.82105A I =︒A 3.8645A I =∠-︒,B 3.86165A I =∠-︒,C 3.8675A I =∠︒6-15 L = 110 mH ,C = 91.9 mF第7章 习题参考答案7-1 P = 240 W ,Q = 360 var 7-2 P = 10.84 W7-3 (1)() 4.7sin(100)3sin3A i t t t ωω=+︒+ (2) I ≈3.94 A ,U ≈58.84 V ,P ≈93.02 W7-4 m12π()sin(arctan )V 2MU L u t t zRωωω=+-,z =7-5 直流电源中有交流,交流电源中无直流7-6 U 1=54.3 V ,R = 1 Ω,L = 11.4 mH ;约为8%,(L ’ = 12.33 mH )7-7 使总阻抗或总导纳为实数(虚部为0)的条件为12X R R R ==7-8 19.39μF C =,275.13μF C = 7-9 L 1 = 1 H ,L 2 = 66.7 mH 7-10 C 1 = 10 μF ,C 2 = 1.25 μF第8章 习题参考答案8-6 i L (0+)=1.5mA ,u L (0+)=−15V8-7 i 1(0+)=4A ,i 2(0+)=1A ,u L (0+)=2V ,i 1(∞)=3A ,i 2(∞)=0,u L (∞)=0 8-8 i 1(0+)=75mA ,i 2(0+)=75mA ,i 3(0+)=0,u L1(0+)=0,u L2(0+)=2.25V8-9 6110C ()2e Ati t -⨯= 8-10 4L ()6e V t u t -=8-11 6110C ()10(1e )V t u t -⨯=-,6110C ()5e A t i t -⨯= *8-12 500C ()115e sin(86660)V t u t -=+︒ 8-13 10L ()12e V t u t -=,10L ()2(1e )A t i t -=- 8-14 21R S ()eV t R Cu t U -=-,3R S (3)e V u U τ-=-8-15 (1) τ=0.1s ,(2) 10C ()10e V t u t -=,(3) t =0.1s 8-16 510C ()109e V t u t -=-8-17 10L ()5e A t i t -=8-18 (a)00()1()1(2)f t t t t t =---;(b)00000()1()1()[1()1(2)]1()21()1(2)f t t t t t t t t t t t t t =------=-⨯-+- 8-19 0.50.5(1)C ()[5(1e )1()5(1e )1(-1)]V t t u t t t ---=--- 8-20 u o 为三角波,峰值为±0.05V*8-21 临界阻尼R ,欠阻尼R ,过阻尼R *8-22 12666L ()[(1e )1()(1e)1(1)2(1e)1(2)]t t ti t t t t -----=-+-----。