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1、第2章 正弦交流电路【思 2.1.1】 f= 1000Hz , T = 103s, 3= 6280rad/s, Im = 10A , I = 7.07A, (h=- 60 ; i= 10sin(62801 + 120 )A。【思 2.1.2】(1)0=血一如=15- (-30 ) = 15; (2) U2 超前山 15 或 U1 滞后 匕 15。【思2.1.3】不能。因为不同频率的正弦量不能比较相位差。【思2.1.4】因为交流电的有效值与其等效直流值的大小相等，所以其发光亮度一样。【思2.1.5】有效值为380V的交流电，其幅值达 2 X 380= 537.3V，超过其电容器的 实际耐压值。【
2、思 2.1.6】都不正确，应改为i= 10sin(314t 45 )A , u= Umsin( t+ 15 )V。【思 2.1.7 i 超前 u 150。【思 2.1.8 (1) Z = U = 200 37 = 5/ 90= j5 Q芒40-53。*U50/30(2) 因为 Um = 50/ 30, Z= 5/ 60，所以，|m = = = 10/ 30,Z560。i = 10sin( 3 30 )A(3) 因为 I： = 4/ 27, Z= 2/ 60,所以，U： = |： X Z = 8/ 33,u = 8sin( 3 + 33 ) = 8sin( 3 147 )V【思 2.2.1 |：
3、 = 5/ 143 A , I： = 5/ 53 A ; i1= 5 , 2 sin(t + 143 )A ,i2= 5、. 2 sin(wt 53 )A ; I = 11 + |2 = 4 + j3 + 3 j4 = 1 j = . 2 / 135 A【思 2.2.2 = 2.5 j4.33 = 560 = 5/ 60【思2.2.3全部错误，正确的应为(1) u = 220 .2 sin( cot + 45 ),=220/ 45, (3)u= 220 . 2 sin( cot + 45 ), = 220 ej45 ,=220 / 45 , (6)U ； = 220.2 / 45 。第2章正弦
4、交流电路? # ?【思2.2.4】相量图如图2-2所示，因为u1和u2的相位差为$=百一岛=30 ( 60 )= 90，所以，总电压的幅值为Um= . 62 82 = 10V，初相位 如=一 60+ arctan6 = 23 ,8 总电压的表达式 u = 10sin( cot 23 )V。【思 2.2.5】(1)因为 U = 220 / 45 V，所以 u = 220、2 sin( cot + 45 )V。(2) 因为 jU = 1Z 90 X 220/ 45= 220/ 135 V，所以 u = 220 2 sint + 135 )V。(3) 因为一jU = 1Z 90 X 220 / 45
5、 = 220 Z 45 V，所以 u = 220.2 s in( ot45 )V。【思2.3.1】 (a)因为电容对直流可看成断路，所以，1 = 0, Uc = 10V ;(b) 因为电容对直流可看成断路，所以，1 = 1A , Uc= 4V ；(c) 因为电感对直流可看成短路，所以，1 = 1.67A , Ul = 0；(d) 因为电感对直流可看成短路，所以，1 = 1.67A , Ul = 0。【思2.3.2】u和i的相位关系为i超前u 90。【思2.3.3】电流方向由电池正极经线圈至电池负极；(1)感应电动势的方向与电流方向相反；(2)感应电动势为零；(3 )感应电动势的方向与电流方向相
6、同。【思2.3.4】应将导线对折后并成一股线绕制。【思2.3.5】因为电感元件将吸收的电能转化为磁场能，其大小为Wl= Li 2/2，而电容元件将吸收的电能转化为电场能，其大小为Wc= Cu2/2。当电感元件两端电压为零时，流过它的电流并不一定为零；当流过电容元件的电流为零时，它两端的电压并不一定为零。 所以，它们的储能不一定为零。【思2.3.6】因为直流电的频率为零，此时Xl为零，但电感L不为零。此时Xc为无限大，但电容C不为无限大。【思2.3.7】当频率增加时，其R、L和C上的阻值、感抗和容抗分别为不变、增大和减小，故电流将分别为不变、减小和增大。【思2.3.8】按照从左到右的顺序为错、对
7、、错、对、错；错、错、错、对。【思2.3.9】(1)因为Xc = = 637 Q,所以，Im= 110 2 = 0.244A，则电流i的表 2 JfC637达式为 i = 0.244sin(314t + 90 )A。(2) U = I，X ( jXc)= 0.5 Z 30 X 637 Z 90 = 318.5 Z 120 ,相量图如图 2-3所示。图2-2 思考题224的相量图图2-3 思考题2.3.9的相量图【思2.3.10】因为f= 1000Hz，所以，XC = 1.59 Q, 1k Q电阻与容抗为 1.59 QrfC5电容并联，绝大部分电流将流过电容，其电容两端的电压为UC = - X
8、1.59 = 5.62V。【思241】正确的公式有（4）、；错误的有（1）、（8）。【思2.4.2】电容量C减小，则其容抗 Xc将增大，由于 X= Xl Xc，若电路原来为电 感性电路，则此时X将减小，Z = R2 X2将减小，阻抗角$也将减小，随着C的减小， 电路性质将由电感性电路向电容性电路转变，此时该支路的电流将增大，消耗的功率也将 增大；若电路原来为电容性电路，则此时x将增大，z = Jr2 +x2将增大，阻抗角 $也将增大，随着C的减小，电路性质不变，此时该支路的电流将减小，消耗的功率也将减小。g口【思 243】（1）因为 Z = 3+ j4= 5/ 53。，所以，I = U = 1
9、00 60 = 20 / 7 A ,Z553”此时，P = UIcos$= 100 X 20 X 0.6 = 1200W，电路为电感性电路。(2)因为 Z = U = 4030=10 / 180 = 10/ 0 Q,所以，R= 10 Q, X= 0，此 -150 时，P= UI = 40 X 4= 160W，电路为电阻性电路。gd（3）因为 Z= U =咗0 60 = 5/ 90 = 5/ 90 Q, 广 10-30所以，R= 0, X = 5Q,此时，P = Ulcos90= 0,电路为纯电容性电路。【思2.4.4】此时Uc的有效值将减小，Uo的有效值将增图2-4思考题2.4.4的相量图大，
10、但Uo与Ui之间的相位差将减小。其相量图如图2-4所示。【思2.4.5】从电感上引出的电压是超前于外加电压。【思2.4.6】RLC串联电路发生谐振时，电阻上的电压不可能高于电源电压，只能等于电源电压。【思247】并接交流电时，与 L和C串联的白炽灯亮度相同，与 R串联的白炽灯较 暗；并接直流电时，与 L串联的白炽灯最亮，与 R串联的白炽灯较暗，与 C串联的白炽灯 不亮。【思2.4.8】当S闭合后电路中的电流无变化，电感和电容上的电压此时为零。【思2.4.9】当该元件Z为电阻或电感时，Vi V2 ;当该元件Z为电容时，Vi V V2。所 以该元件Z为纯电容负载。其相量图分别如图2-5(a)、(b
11、)、(c)所示。(b)(c)思考题2.4.9的相量图【思 2.5.1】 (a)U = 10V ,I = 2A , Z = 5Q; (b)U = 1V ,I = 0.2A , Z = 5 Q;第2章正弦交流电路? # ?第2章正弦交流电路? # ?(c)U= 3V, I = 0.2A , Z = 15Q; (d)U = 12V, I = 5A , Z = 2.4Q;Z = 0.857 Q。(e) U= 12V , I = 1A , Z = 12Q; (f) U = 6V , I = 7A ,其相量图分别如图2-6(a)(f)所示。(b)OiII比0儿o (c)0逼1(d)(e)(f)图2-6 思
12、考题2.5.1的相量图【思 2.5.2】Xc = Xl/2【思2.5.3】因为R= Xl = Xc，则Ir= Il = lc,其相量图如图 2-7所示。由相量图可得 Ir = li= 5A , Il= 5A ,丨2= 5、.2A，所以，A?和 A3 的读数分别为 5.2A 和 5A。【思2.5.4】其相量图如图2-8所示，因为I4 = 3A ,4= 4A，所以怯=32 42 = 5A ,图2-7 思考题2.5.3的相量图li = . (l 2匚3)242 = 5.66A，则7A。所以，A2和A3的读数分别为 7A和5A。图2-8 思考题2.5.4的相量图【思2.5.5】(1) Z1和Z2其中一
13、个为电阻，另一个为电感或电容；(2)Zj和Z2为相同的元件；(3)Z1和Z2其中一个为电感，另一个为电容。【思2.5.6】(1)电路呈电阻性质；(2)当频率增高时，感抗将增大，容抗将减小，所以 总电流将增大，电路性质为电容性负载。【思2.5.7】因为电流I 的相位与U；的相位相同，从它的相量图可得U；滞后于Ur ,Q*即U；滞后于I ,所以该无源二端网络 N为电容性网络。【思2.5.8】电源的直流和交流成分通过的电路如图2-9(a)(d)如示，其中直流电流用l表示，交流电流用i表示。(c)(d)图2-9 思考题2.5.8的电路图【思2.5.9】感性负载两端并联电容器后，负载上的电流不变，电容器
14、中的电流增大,总电流将减小，总功率即视在功率减小(有功功率不变)。当电容增加到总电流等于最小值时，功率因数为1( A 0 )，再增大电容，整个负载就由感性负载变为容性负载，功率因数 反而会降低。【思2.5.10】由题意可绘出相量图如图2-10所示，因为cos$= 0.866，所以 甘30,且I rl、iC和I，组成等边三角形，显然该补偿电容过大，整个电路变成电容性电路。【思2.6.1】若C相首末两端接反，则其C相电动势相差180。，如图2-11所示，此图2-10 思考题2.5.10的相量图时三相电势相位差不为120。，不是三相对称电动势。【思 2.6.2 Uab = 220、2 sin( cot + 30 )V ,2202图2-11 思考题2.6.1的相量图第2章正弦交流电路? # ?2-12(c)得 Io= 6A。图2-12 思考题2.6.5的相量图【思2.6.3单相负载是指只有一相电源和一相负载时的情况；三相负载是指在三相对称电源下的星形或三角形接法时的负载；两相负载是指在三相对称电源下的三相负载中的 某相断开的情况。【思2.6.4因为当熔断器熔断或开关断开后，若此时为三相星形连接不对称负载，贝U 每相负载上的电压就不对称，即有的负载电压太低，不能正常工作，有的负载电压太高， 可能烧坏。【思2.6.5 (1)设A相功
