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1、第4章 習(xí)題解答4.2.1 圖所示的是時(shí)間t=0時(shí)電壓和電流的相量圖,并已知=220V,I1=10A,2=5A,試分別用三角函數(shù)式及復(fù)數(shù)式表示各正弦量。解:(1) 復(fù)數(shù)式 V, A, A(2) 三角函數(shù)式 u=, , i2 =10 4.2.2 已知正弦量和=-4-j3A,試分別用三角函數(shù)式、正弦波形及相量圖表示它們。如= 4-j3A,則又如何解: (1) 三角函數(shù)式 u=V當(dāng)= -4-j3 A時(shí), i =A當(dāng)= 4-j3 A時(shí), A(2) 正弦波形及相量圖(圖T4.2.2)4.4.8 圖是一移相電路。如果=0.01F,輸入電壓 V,今欲使輸出電壓u2在相位上前移,問應(yīng)配多大的電阻此時(shí)輸出電壓的
2、有效值等于多少解:(方法一) 相量圖法畫出相量圖T4.4.8,由相量圖知 :又 (方法二) 相量法 (復(fù)數(shù)計(jì)算) 由題意可知,電路的阻抗為: 欲使輸出電壓u2在相位上前移(即:使輸出電壓u2在相位上超前輸入電壓u1),則。即 , 4.5.1 在圖所示的各電路圖中,除A0和V0外,其余電流表和電壓表的讀數(shù)在圖上都已標(biāo)出(都是正弦量的有效值),試求電流表A0或電壓表V0的讀數(shù)。解 對應(yīng)于圖 各電路的相量圖如圖T4.5.1所示。(a) (方法一) 圖(a)中,R, C并聯(lián),選兩端電壓為參考相量,如圖T4.5.1(a) 所示。 (方法二) 圖(a)中,R, C并聯(lián),選兩端電壓為參考相量,即 A A 則
3、 A 所以,電流表A0的讀數(shù)為A。(b) (方法一) 圖(b)中,R, L串聯(lián),選電流為參考相量,如圖T4.5.1(b) 所示。 (方法二) 圖(b)中,R, L串聯(lián),選電流為參考相量,即 A V V 則 即 (c) (方法一) 圖(c)中,L, C并聯(lián),選電壓為參考相量,如圖T4.5.1(c) 所示。0 = 1 2 =5-3 = 2 A (方法二) 圖(c)中,L, C并聯(lián),選電壓為參考相量,即 A A A 所以,電流表A0的讀數(shù)為2 A。(d) (方法一) 圖(d)中,R, C串聯(lián),選電流為參考相量,如圖T4.5.1(d) 所示。 (方法二) 圖(d)中,R, C串聯(lián),選電流為參考相量,即
4、 A(e) 在圖(e)中,設(shè)V, (注意點(diǎn):T4.5.1(e)圖中,5電阻和電感的串聯(lián)支路中,電流用命名不好。單獨(dú)一個(gè)電感元件時(shí),其電流可用來命名,其它情況不可以這么命名)則 AA A 所以電流表A0的讀數(shù)為10A。V 所以電壓表V0的讀數(shù)為141V。 4.5.2 在圖中,電流表A1 和A2的讀數(shù)分別為1=3A,2=4A。(1)設(shè)1=R,2=-jC,則電流表A0的讀數(shù)應(yīng)為多少(2)設(shè)1=,問2為何種參數(shù)才能使電流表A0的讀數(shù)最大此讀數(shù)應(yīng)為多少(3)設(shè)1=jL,問2為何種參數(shù)才能使電流表A0的讀數(shù)最小此讀數(shù)應(yīng)為多少解:(方法一) (1) 選Z1,Z2兩端的電壓為參考相量,即。 A A A 所以電
5、流表A0的讀數(shù)為5A。(2)當(dāng)2為電阻時(shí),Z1,Z2的電流為同相位,才能使電流表A0的讀數(shù)為最大,即= 3 + 4 = 7 A。(3)當(dāng)2為電容時(shí),Z1,Z2中電流為反相(其相量圖見圖T4.5.2(b),才能使電流表A0的讀數(shù)為最小,即= 4-3 = 1 A。(方法二) (1) 選Z1,Z2兩端的電壓為參考相量,相量圖如圖T4.5.2(a)所示,則A(2)當(dāng)2為電阻時(shí),Z1,Z2的電流為同相位,才能使電流表A0的讀數(shù)為最大,即= 3 + 4 = 7 A。(3)當(dāng)2為電容時(shí),Z1,Z2中電流為反相(其相量圖見圖T4.5.2(b),才能使電流表A0的讀數(shù)為最小,即= 4-3 = 1 A。4.5.3
6、 在圖中,1=10A,2=10A,=200V,=5,2=L,試求,C,L及2。解:(方法一) 設(shè) ,則 A A因而 A, A由KVL定律有: A 總上有:, , 可得: V,,(方法二) 設(shè),相量圖如圖T4.5.3所示。由相量圖可知,與同相,C = -= 200-105 =150 V (特別注意:只有相量同相時(shí),才可以這樣計(jì)算,即“C = -= 200-105 =150 V”。原因習(xí)題課時(shí)幫大家分析) 又 4.5.4 在圖中,1=2=10A,=100V,u與i同相,試求,C及L。解:(方法一)以為參考相量,即 V。AAA由KVL定律有: 由題意可知,u與i同相,即與的相位角相等,則有:V綜合以
7、上關(guān)系式,有:A,同時(shí)結(jié)合相量圖,有: V V聯(lián)立上述關(guān)系式,可得: 所以 (方法二)以為參考相量作相量圖T4.5.4。由相量圖得 , 4.5.7 在圖中,已知u=,i1=A,i2=A。試求各儀表讀數(shù)及電路參數(shù),和。 解 根據(jù)已知條件有: 則 故V的讀數(shù)為220V,的讀數(shù)為,和A的讀數(shù)均為11A。所以 , 電感的感抗計(jì)算公式,有: 由于, 所以 ,4.5.8 求圖所示電路的阻抗Zab。解: 對圖(a)所示電路 電感的感抗和電容的容抗分別為: 電感和電容的阻抗分別為: 則 對圖(b)所示電路, 4.5.9 求圖兩圖中的電流。解: 對圖(a)所示電路 對圖(b)所示電路4.5.10 計(jì)算上題中理想電流源兩端的電壓。 解 對圖(a)所示電路 對圖(b)所示電路 (提醒大家,在列KVL方程時(shí),一般不選恒流源支路的原因是:一般電路圖中未標(biāo)出恒流源兩端的電壓,所以才不選恒流源支路;若電路圖中標(biāo)出了恒流源兩端的電壓,則可以選恒流源支路)4.5.11 在圖所示的電路中,已知V,求。解:(方法一)A A由KCL得 A V(方法二) 4.5.12 在圖所示的電路中,已知ab=bc,ab
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