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1、1各章综合练习参考答案第一章综合练习参考答案1-1 题图电路中，若各电压、电流的参考方向如图所示，并知 I1=2A，I 2=1A，I 3=-1A，U 1=1V，U 2=-3V，U 3=8V，U 4=-4V，U 5=7V，U 6=-3V。试标出各电流的实际方向和各电压的实际极性。解：如图所示：题 1-1 图1-2 已知某元件上的电流、电压如题图所示，试分别求出元件所消耗的功率，并说明此元件是电源还是负载？解：P(a)=UI=11=1W0 负载P(b)=-UI=-11=-1W0，负载 5题 1-17 图1-18 利用 KCL、KVL 求解题图电路中的电压 U。I I1题 1-18 图解：(a) 2
2、0I+80I-10=0 ，I=0.1A，U =80I=8V(b) I1=8-U/4，U= 2/2I 1+2=2/2(8-U/4)+2U=8V1-19 求题图所示电路中的 I、U。题 1-19 图解：2I-4 +(I -2)2=0，I=2AU=21+22=6V1-20 在题 图 所 示 的 电 路 中 ， 分 别 计 算 开 关 S 闭 合 和 打 开 两 种 情 况 下 A 点 的 电 位 。题 1-20 图6解：S 闭合VA=10/(4+4)4=5VS 断开VA=10-(10+10)/(4+4+2)4=2V1-21 求题图所示有源二端网络的戴维南等效电路。题 1-21 图解：U ab= U0
3、C =40/(20+30+50)50-25=-5VRab=10+(20+30)/50=351-22 用戴维南定理求题图所示电路中的电压 U 或电流 I。题 1-22 图解：以下 U0C 为开路等效电压,R 0 为开路等效电阻(a) U0C=32+(3+1)1+12=12VR0=2+1+2=5则 I=12/(5+2)=12/7 A(b) U0C=-54/(1+5+4)+2/(1+4+5)5=-9V(运用叠加定理)R0=(4+1)/5=2.5则 U=22.5-9=-4V(c) 先求 U U0C=9/(3+1.5)1.5-9/(3+6)6=-3VR0=5+3/1.5+3/6=8则 U=28-3=15
4、VI=2/(3+1.5)3+9/(3+1.5)=10/3 A(运用叠加定理)71-23 在题图电路中，R 2 为定值， R 可变，当 R=2 时，R 上获得最大功率。试确定电阻 R2 的值，并求 R 上获得的最大功率。题 1-23 图解：R=2 时 R 上获得最大功率，即开口网络电阻为 2，有：(R2+3)/4=2 得 R2=1开口网络等效电压 U=44/(4+1+3)4+4=12VPMAX=U2/4R=122/(42)=18W1-24 电路如题图所示。用支路电流法计算各支路电流。题 1-24 图解：由支路电流法得下列方程：I1=I2+I3300I1+600I3=24600I3-800I2-1
5、0I2=6解得 I1=0.0333A I2=0.0099A I3=0.023A 1-25 电路如题图所示。用叠加定理计算 1 支路上的电流。题 1-25 图解：电流源单独工作时，=22/(1+2)=4/3 AI电压源单独工作时，=6/(1+2)=2A8则 I= + =4/3+2=10/3 A1-26 电路如题图所示。试用任意一种方法计算 10 电阻中的电流。题 1-26 图解：由叠加原理得I=32/(2+10)+10/(2+10)=4/3 A9第 2 章综合练习参考答案2-1 某正弦交流电压 V。试求0sin(31460)ut(1) 最大值、周期、频率、角频率和初相位。(2) t=0.01s
6、时电压的瞬时值。(3) 画出电压的波形图。解：(1) m 020V, .02s,5Hz,=314rad/s,6;UTf(2) 0.1sin(314.6)V-29.Tu(3)2-2 某正弦电流的最大值、角频率和初相位分别为 14.1A、314rad/s 和-30 。写出它的三角函数式。解：根据 得0sin(),mIt14.sin(30)Ait2-3 某正弦电压和电流分别为 V7.i(5)ut和 A，试写出二者的相位差；14.sin(30)it并说明哪一个正弦量超前，超前的相位是多少？在同一直角坐标系中画出。它们的波形图。解： 电压超前电流 。45307,75102-4 10A 的直流电流和最大值
7、等于 10A 的交流电流分别通过阻值相同的电阻，试问在交流电流的一个周期内，哪个电阻的发热大？解：22221010,QIRTQIRT直 交所以 直 交2-5 某正弦交流电路。已知 V，20sin(60)utA。现用电动系交流电压表和交流电流表分别测量它们的电压和14.sin(5)it电流。问两电表的读数分别为多少？答：因为电动系电压表和电流表显示的读数为有效值，所以电压表的读数为 220V，电流表的读数为 10A。2-6 求下列正弦量所对应的相量并画出相量图。(1) A52sin(106)it(2) Vco3u解：(1) ,相量图：I&(2) u 的瞬时值标准式为，102sin3012sin(
8、06)t t，相量图：6VU&2-7 有正弦量 ，120sin(45)Vut，3860试写出它们的相量，并用相量图求 和 。12u12u解：电压的相量表示为，12045VU&。386112-8 在 纯 电 感 正 弦 交 流 电 路 中 ， 已 知 ， 。 试 求 、32sin(6890)Lit40mHLLu。LU解： 390A,750VLLIUIjX&，752sin68ut2-9 RL 串联电路，R=6，L=25.5 mH，接到 V 的工频交流电源上使用。103U&求通过线圈中的电流。解： 3631425.0685ZjXj j0A5UI&12sin()it2-10 将 RLC 串联电路接到频
9、率为 100Hz、电压有效值为 100V 的正弦电压上，已知， ， 。求电流的有效值及电压与电流的相位差。3RLX6C解： ()3453LZjj102A5UI&电流的有效值为 20，电压与电流的相位差为 。52-17 在 RLC 串联电路中，已知 ， V，1IRUV， V。80L6C求电路的总电压、有功功率、无功功率、视在功率和功率因数。解：根据电压三角形， 22()5RLCU, 15WPI，0varQIUVAS12cos0.6PS2-18 某感性负载的额定功率为 10kW，功率因数为 0.6，电源电压为 220V，频率为 50Hz。现欲将功率因数提高到 0.8，问应并联多大电容?解： ，可得
10、 ，1cos0.614tg.3可得28,207512232(tgt)10(.0.75)348.6FPCU2-19 在 RLC 串联电路中，已知 R=50；L=400mH ；C=0.254F。电源电压有效值 U=10V。求谐振频率，谐振时电路中的电流，各元件上的电压。解：03612Hz3.40.25410=5HzfLC,.2AUIR,1V30.3.14501V25.LCI132-20 RLC 串联电路。已知 R=10；L=500H 。现欲收听发射频率为 1000kHz 的某电台的广播节目，试计算电容值应为多大 ?电路的特性阻抗为多大?品质因数为多大?解： 30 61110z23.450fLCC可
11、得： ，5.7pF0036.1134fQR2-21 星形联接的三相对称电源，选择 V，V10U&试写出 、 、 、 、 的表达式，并作相量图。U&WUVW解： V，V102U, VW3, 109&,相量图如下：U52-22 一组星形联接的三相对称负载，每相负载的电阻为 8，感抗为 6，电源电压 V3802sin(60)UVut(1) 求各相负载的电流(2) 画出电压电流的相量图14解：(1)由 UV3806,&可得 2209V,v&2015,wU&1jzo7,UAIZ, V2&W13I(2) 电流电压相量图：2-23 对称三角形负载中，已知线电流 A，V20I&试写出 、 、 、 、 ，并作相
12、量图。UI&WUVIWU解： , A , 2102012I, , V53I 3IU903&152-24 在三相对称电路中，电源的线电压为 380V，每相负载电阻 R=10，试求负载按星形和三角形联接时的线电流和相电压。解：负载按星形联接时：20V,pU2AplUI负载作三角形联接时：, 38,p38pIR38lpI2-26 对称三相负载按星形联接，接在线电压为 380V 的对称三相电源上，测得 P=5.28kW， ，求cos0.8(1) 负载的相电流、相电压及电源的线电流。 (2) 如将上述负载改成三角形联接，电源电压不变，求负载的相电流、相电压、线电流及三相有功功率。解：(1) Y 型联接
13、320V, 5.2810A7.3cos=1ApPLUI(2)型联接为星形联接时的 倍，即 17.3A;80V,PPUI3线电流为相电流的 倍，即 30A；三相有功功率为星形联接时的 3 倍。2-20 已知理想变压器初级电压 =220V，负载1U1kLR功率为 0.5W。试求 ：(1)该变压器的变压比 n；(2)初级回路与次级回路中的电流 I1，I 2 。解：(1) 根据 ,得出 ,2LPR2105V变压器的变比 2498Un(2) 根据理想变压器在能量传输过程中不发生损耗,可得出：161210.5A=2.3m,PIUn17第 3 章综合练习参考答案3-1 他励直流电动机在下列条件下其转速、电枢
14、电流及电动势是否改变？(1) 励磁电流和负载转矩不变，电枢电压降低；(2) 电枢电压和负载转矩不变，励磁电流减小；(3) 电枢电压、励磁电流和负载转矩都不变，电枢串联一个适当阻值的电阻。答：(1) I a 不变，n 下降，E 下降；(2) Ia 增加，n 增加，E 下降；(3) Ia 不变，n 增加，E 下降。提示：用 和 来分析。TaCIaeUIRn3-2 有一他励电动机的额定数据如下： , ，2.kWP10VfaU， 。已知 ， ，试求：额定电枢电流、额150r/minn0.80.4a8.7f定励磁电流、励磁功率、额定电流时的反电动势。分析：他励电动机的接线图图如题图 3-2 所示。图中
15、Rst 是电枢电路中串接的起动电阻，启动后逐段切除。R f为励磁调节电阻。题 3-2 图解：(1) ，21.75kW08P额定电枢电流为 312.750AaPIU(2) 额定励磁电流为 .8ffR(3) 励磁功率为 10346.WffI(4) 因为 ，所以aUEIR2510Va183-3 已知 Y132S4 型三相异步电动机的额定技术数据如下：功率 转速 电压 效率 功率因数 IM/IN TM/TN Tmax/TN5.5kW 1400r/min 380V 85.5% 0.84 7 2.2 2.2电源频率为 50Hz。试求额定状态下的转差率 ,电流 ,转矩 ,起动电流 ，起动NsINstI转矩 ，最大转矩 。stTmT解：
