电磁与磁路习题及答案

一、填空题：

1、不对称三相负载加中线的作用是使各相负载电压接近对称。一般要求中线阻抗越小越好（或短而粗，且不允许在中线上安装熔断丝。

2、线性动态电路的全响应可分解为稳态分量和瞬态分量之和，或零状态响应和零输入响应。

3、一对称Y接三相电源的线电压＝380∠50°V，则该电源的相电压＝

220∠-100°V、＝220∠140°V 。

4、在图1-1中，设电源电压不变，对称负载Δ接，当合上开关S时各电流表读数为12A，问当S断开后A1的读数为12A，A2的读数为6.9A，A3的读数为6.9A。

5、作用于二端网络的电压、电流分别为：u=10+20sinωt+10sin2ωtV，i=2+10sinωt+5sin4ωtV，则该二端网络的平均功率为120w。

二、判断题

1、在对称三相电路中，不管负载是Y接还是Δ接，其无功功率计算公式均为。（× ）

2、依换路定则，电容电流不能跃变，电感电压不能跃变。（× ）

3、在负载不对称的三相四线制电路中，如果断了中线，则中性点位移缩小。（× ）

4、一阶电路的时间常数τ只与电路参数有关，而与电路初始状态无关。（√ ）

5、在三相电路中，负载的电压是一组与电源有相同相序的对称正弦交流量。（× ） 6、同一组对称三相负载接在同一电源中，作三角形连接时的三相总有功功率是作星形连接的3倍。（√ ）

三、综合题

1、每相复阻抗Z＝（150＋j200）Ω的对称三角形连接负载，接到线电压为380V的三相电源上。（1）请先画出电路图，并标出各相电流和各线电流的正方向。

（2）求各线电流和各相电流的相量，并作出电流相量图。

解：

（1）电路图略。

（2） ，

，

，，

2、图3-1所示三相电路中，三相电源电压对称，=380∠30°V，Z=8+j6Ω，试求：

（1）三相负载总功率P=？

（2）当B相因故障断开时，、、各为多少？(用相量图分析)

解：

（1）（1）P＝11583.96w。

（2）相量图略。

，, 3、RLC串联电路图3－2中，已知R＝10Ω，L＝0.02H，C＝20μF，电源电压 u(t)＝[100sin(ωt)+150 sin(3ωt＋30o)]V, ω＝314rad/s。求电路电流瞬时值、有效值和电源所消耗的功率。

解：

I=3.04A

P＝90.5w

4、图3-3所示电路，开关S已闭合很久。t=0时，开关S断开。求t>0时的

解：

5、图3-4所示电路，开关原为闭合状态，已知 Us＝20V，R1＝R2＝1KΩ，C＝1μF。用三要素法求开关S打开后uc(t)的解析式；并画出曲线图。

解：

曲线图略

一、填空题：

1、一只220V、60W的灯泡，其电阻值是806.7欧；一个10KΩ、60W的电阻，使用时允许通过的最大电流是77.5毫安。

2、如图：若K打开时，I=0Uab=8伏若K合上时，I=－2安Uab=4伏。

3、节点法是以独立节点的电位为未知数列节点的电流方程方程，所列方程的数目等于节点数减1。

4、当电源发出功率时，其端电压比电势低（高、低、相等）。

5、正弦量的三要素是三要素。有一工频正弦电压的初相为30，当t=0.01秒时的电压值为100V，该正弦电压的表达式u=200sin(314t+30°)伏。若将该电压加在10欧的电阻上，则其的有功功率P=2000W；若将电阻变为10欧的电容，则P=0，Q=2000乏。

6、某一二端网络N的端口电压u=20COS（100t+60° ）v，端口电流i=4cos(100t+340° )A，则N的性质为感性，网络的有功功率P=6.95瓦，Q=39.4乏，S=40伏安，功率因数等于0.174。 二、判断题

1、参考点不同，则两点间的电压也不同。（× ）

2、叠加定理可用来求任何电路的电压、电流及功率。（× ）

3、自感电势的方向由法拉弟电磁感应定律来判断。（× ）

4、RL串联电路一定是感性负载，且其功率因数小于1，若串联或并联电容器可以将功率因数提高到1。（√ ）

5、所有无源二端口的正弦交流网络都可以等效为一个电阻元件和一个动态元件的并联。√

三、计算题

1、求等效电阻。

解：

4欧（4分）；4欧（4分）

2、用戴维宁定理求R＝？时，其获得的功率最大？是多少？

解：

R＝8欧（4分），Uoc＝2伏（2分），Pmax=0.125瓦（4分）

3、RC并联接在工频电源∠0°上，R＝10欧，C＝100微法，求总电流、有功功率、无功功率及复功率，功率因数角。

解：

I＝23.1安（2分），P＝4848.23瓦（2分），Q＝－1522.06乏（2分），

复功率5082∠－17.43°伏安（2分），功率因数角－17.43°（2分）

4、一工频无源二端网络的端口电压∠30°伏,端口电流=5∠100°安，求其串联等效电路，并求电路元件的参数。

解：

等效电路（2分），R=15.05欧（3分），C＝77微法（3分）

5、如图，R1=5欧，R2=XL，接在100伏的工频交流电源上，电容的电流为10安，R2的电流为10安，求XC、R2、XL，并求电路的P、Q、S及功率因数。

解： R2=XL=2.5欧（2分），XC=5欧（2分），P＝1000瓦（1分），Q＝0（1分）

S=1000伏安（1分），功率因数＝1（1分），作出相量图（1分）

一、填空题：

1、将耐压值均为220V、电容量为60微法和30微法的两个电容器串联，总电电容量是20微法，两端可承受的最大电压是 330伏 。

2、如图：若K打开时，I=0Uab=－5伏若K合上时，I= 0.72安

Uab=

－1.43伏。

3、网孔法是以独立回路的电流为未知数列回路的电压方程方程，所列方程的数目等于独立回路数。

4、当电源发出（发出，接受）功率时，其端电压比电势低。

5、RLC串联电路的三种状态是感性，容性，阻性。有一工频正弦电压的初相为30，当t=0.01秒时的电压值为200V，该正弦电压的表达式u=400sin(314t+30°)伏。若将该电压加在20欧的电阻上，则其的有功功率P=4000W；若将电阻变为20欧的电感，则其的P=0，Q=4000乏。

6、某一二端网络N的端口电压u=20COS（100t—60°）v，端口电流i=4cos(100t+350°)A，则N的性质为容性，网络的有功功率P=25.71瓦，Q=30.64乏，S=40伏安，功率因数等于

0.643。

二、判断题

1、电位的大小决定两点间的电压也不同。（√ ） 2、正弦量有三种表示方式，即解析式、相量、波形。（√ ）

3、叠加定律适合于任何电路电压，电流及功率的计算。（× ）

4、提高功率因数的意义是提高电源的无功功率。（× ）

5、所有无源二端口的正弦交流网络都可以等效为一个电阻元件和一个动态元件的串联并联。（√ ）

三、计算题

1、求等效电阻。

解：

2欧（4分）；8欧（4分）

2、用戴维宁定理求电流I。

解：

R0＝4欧（4分），Uoc＝－10伏（2分），I＝－2安（分） 3、RL并联接在工频电源∠0°上，R＝10欧，L＝100毫亨，求总电流，有功功率，无功功率，复功率，功率因数角。

解：

I＝23.1安（2分），P＝4838.06瓦（2分），Q＝1548.49乏（2分），

复功率5082∠17.74°伏安（2分），功率因数角17.74°（2分）

4、一工频无源二端网络的端口电压∠30°伏,端口电流=5∠100°安，求其并联等效电路，并求电路元件的参数。

解：

等效电路（2分），R=126.58欧（3分），C＝70微法（3分）

5、如图，工频正弦稳态电路中，电流表的读数为1A,电压表1的读数为100V，电压表2的读数为110V，求总电压表的读数及L、C的值。

解：

U=67.08伏（3分） L=0.25亨（3分） C＝23微法（3分）

一、用电源等效变换方法，求图示电路电流I 。

解：

二、求图示电路的戴维南等效电路。

解：

UOC=－5×9+30=－15v

R0＝9Ω

戴维南等效电路为：

三、电路如图所示，已知R1＝2Ω，R2＝6Ω，Us＝10V，求电流I。

解：

四、已知两阻抗Z1＝(3＋j4)Ω、Z2＝(8－j6)Ω,串联后接在＝220∠300V的电源上，求：电流i及Z1上的电压。

解：

五、求图示电路中的开路电压。

解：

六、图示二端网络N，已知＝100∠300V，Z＝10∠36.90V, 求此网络所吸收的无功功率Ｑ。

解：

七、图示对称三相电路中，若已知电源线电压Ul＝380V,线路阻抗Zl＝（1＋j3）Ω，三角形连接负载阻抗Z＝(15＋j15)Ω,试求三角形负载的三相功率Pz。

解：

八、流过R＝10Ω电阻元件上的电流 i＝〔5＋14.14Sinωt＋7.07Sin2ωt〕A, 求 ① 电阻两端的电压有效值U ; ② 电阻上的功率P 。

解：

九、电路如图所示，Us＝9V、R1＝3Ω、R2＝6Ω、C＝10μF，换路前电路已稳定;求t＝0时开关S闭合后的电容电压uc(t) ,并画出uc(t)的曲线。

解：

十、有一线圈，其匝数N＝1000， 绕在由铸钢制成的闭合铁心上，铁心截面积S＝20cm2,

铁心平均长度L＝50cm, 如要在铁心中产生磁通Ф＝0.002wb,试问线圈中应通入多大的直流电流。

已知铸钢B—H关系如下表：H单位为A/m

B/T 0 0.01

0.9 798 810

1 924 938

1.1 1090 1108

解：