1、西北工业大学 电路基础答案Part1第五章5-1 已知 10cos(3)utV、 Vtu)120cos(52。试写出相量 1U、 2，写出相量图，求相位差 12。答案 解： 1032UV251230150相量图如图 5-1 所示。 图 题 5-15-2 已知 186IjA、 682jI。试写出他们所代表正弦电流的时域表达式，画出相量图，并求相位差 1。答案 解： 18603.9IjA AjI1.4306821cos(9)it2.1236.94.180相量图如图 5-2 所示。图 题 5-25-3 已知 mAti)30cos(1， 26cos(0)itmA。求 12i的时域表达式。答案 解： 1
2、03mIA62 )(968.0.196.0.121 mAjIImcos()iit。5-4 图题 5-4 所示电路，已知电压表 1V、 2的读数分别为 3V,4V。求电 压表 V 的读数。图 题 5-4答案 解：(a) 2345()UV2345()bUV5-5 图题 5-5 所示电路，已知电流表 1A、 2的读数均为 10A。求电流表 A 的读数。图 题 5-5答案 解：设 0UV，则(a) 1245()IjA102A电 流 表 的 读 数 为 。()b A 的读数为10cIjA 的读数为 0。5-6 图题 5-6 所示正弦稳态电路，已知电压表 1V、 2、 3的读数分别为V、60V、100V。
3、求电压表 V 的读数。图 题 5-6 答案 解：设 0IA，则13UV 26j310UjV345. 电压表的读数为 50V 5-7 图题 5-7 所示正弦稳态电路，已知电流表 A、 1、 2的读数分别为 5A 、3A 、4A求 3A的读数。图 题 5-7答案 解： 设 0IA，则：13 24j3IiA3II()223(4)I3825940 即： 3的读数为 8A 或 0。5-8 求图题 5-8 所示电路中电压表 V 的读数。图 题 5-8答案 解：设 0IA，则1()250aUjjV5023UV即 V 的读数为 30V。()bj7即 V 的读数为 70V。1()40(2)cUj221()502
4、505041()VU舍即 V 的读数为 50V。5-9 求图题 5-9 所示电路中电流表 A 的读数.。图 题 5-9答案 解: 0UA则13Ij 2Ij51j即:电流表的读数为 5A 或 1A。5-10 图题 5-10 所示电路 ,3()502cos1suttV,求 ()it。图 题 5-10答案 解: 50sU1cXC0L电路频域模型如图 5-10 所示。110()0jjZ0.5sUIA10.2.5Ijj20IIjAj12.5Itti )90cos(.0)(3 5-11 求图题 5-11 所示电路的输入阻抗 Z。图 题 5-11答案 解: 外加电流 I,则12013(0.)UjjU1I67
5、ZjT5-12 图题 5-12 所示为测定电感线圈参数 R、L 的电路,电源频率 50fHz。求 R.,L。图 题 5-12答案 解: 设 1.960IA则IjXRUL)(4.52(.)222196(.)15L2(.)80XR 736.9LX0.172Hf5-13 图题 5-13 所示电路,已知 ()30cos2uttV、 ()5cos2itA。求方框内最简单的 串联组合元件。图 题 5-13答案 解: VUm0350mIA4()ZjRjXI0364X03C 148F。5-14 图题 5-14 所示电路 ,已知电流表 1A的读数为 10A,电 压表 1V的读数为 100V。求A 和 V 的读数
6、。图 题 5-14答案 解: 设 10UV, 则1Ij210()5jAj2A。100UjIj245()V 即: A 的读数为 10A,V 的读数为 V210。5-15 图题 5-15 所示电路,已知 10sU、 310/rads。求电路的等效阻抗和各元件的电压、电流,画出相量图。图 题 5-15答案 解: 原电路的频域模型如图 5-15(a)所示.等效复阻抗 105102jZj02ZUIS140()jV28s10.4IjA2.68IjA93.17.相量图如图 5-15(b)所示。图 题 5-155-16 为了使电感线圈 2Z中的电流 2I落后于 U90,常用 图题 5-16 所示电路。已知10
7、5Zj401j,求 R.。图 题 5-16答案 解: 2/IZR12U()I 即 2405201(501)KKj jIRR 若使 2I落后于 U9，则应有：4050R46230.9()5此时 2168.7()jI即 落 后 于。5-17 图题 5-17 所示，已知 10UV， 410/rads。调 节电位器 R 使伏特计指针为最小值，此时 19R， 26。求伏特计指 示的数值和电容 C。图 题 5-17答案 解： abdbU, 21adRU, 3CbdjXUK22 221()0( )3()Cab CXjRK 当改变 2使 ab最小时，必有221()03CXRK即： 620.4(9)c4CXK2
8、2304.8()abUVK0.25F.5-18 图题 5-18 所示电路，欲使 R 改变时 I 值不 变，求 L 、C 、 之间应满足何关系？图 题 5-18答案 解： LjRUCjI21 0URIjCjL当 时 ：j当 时 ： I依 题 意 1L即 ：12LC5-19 图题 5-19 所示电路，已知 19UV, 26j。求 I。图 题 5-19答案 解： 网孔电流方程为： 1236906jKIjIj解得： 15()IjmA239()IjA1236().7634IjmA 5-20 图题 5-20 所示电路，可调电阻 r 的中点接地， 1/RC。试证明电位 1U、 2、3U、 4大小相等、相位依
9、次相差 90。图 题 5-20答案 证： 各 点 相 对 接 地 点 的 电 位 为 ：12sU3s212112 SSSUjCjR 41ssjU。可见 1、 2、 3、 4大小相等、相位依次相差 90。5-21 图题 5-21 所示电路，求 abU。图 题 5-21答案 解：移去待求支路 a-b,如图 5-21（a）所示。)(320153oc VjjU()2.4.69oZjj 作戴维南等效电路，并接入移去支路，如图 5-21(b)所示。21.430.5126()abocojUjVZ 图 题 5-215-22 图题 5-22 所示电路，10sIA， 50/rads， 120R， 1CF， 0.5
10、。求各支路电流，并作出相量图。图 题 5-22答案 解： 120csUIjVjC12/5()scRj 22/()IUjA15s 相量图如图 5-22(b)所示。图 题 5-22(b)5-23 图题 5-23 所示电路，已知 2RUV， 3/rads， I落后于 U60，电路的消耗功率 4PW。求 U、I 及动态元件的参数值。图 题 5-23答案 解： 2/RPU1/2RIA 60Xtg又 32ZRX4UIV60落 后 于 ， 电 路 呈 感 性XL 30.57H5-24 图题 5-24 所示电路， 10UV， 710/rads，Z 可变，求 Z 为何值时可获得最大功率 mP， 为多大,此时 2
11、I为多大?图 题 5-24答案 解: 移去 Z: ()10Coc CjXRUUjVRj02()ZjKj除 源 作戴维南等效效电路,并接入移去的支路,如图 5-24(b) 所示.。根据最大功率传输电路。 1()oZj时,Z 可获得最大功率 mP,且254ocmUPWR。图 题 5-245-25 图题 5-25 所示电路， ()2cos(0.512)suttV,Z 可变,求 Z 为何值 时可获得最大功率 mP， 为多大？图 题 5-25答案 解:移去 Z: 5.0.121jjU.738409.()jV11()/0.9.5()sIUjA oUZ除 源 后 外 加 电 压 求 ：1110.5Ijj 1
12、().5Ijj0.926oUZjI 084()作等效戴维南电路,并接入 Z,如图 5-25(c)所示。0.84()oZj229.5cmoUPWR图 题 5-255-26 图题 5-26 所示电路，已知 310/rads， 501ssZRjXj，10R。今手头只有电容器,试求在 s与 R 为定值时,在 R 与电 源之间连接一个什么样的电路,才能使 R 获得最大功率 ,算出元件值,画出电路图。图 题 5-26答案 解: 501ssZRjXj0R为使 R 获最大功率 ,首先给 R 并联电容 1C,则2112abjX其中: 1C 使 21sRX,可求得 10X 10CF其次为使 15sZj,给 R并联
13、组合与 sZ之间串联一个电容 2C,并使2120RX2X20CF电路结构如图 5-26（b）所示。图 题 5-26(b)第六章 三相电路6-1 已知对称三相电源线 380UV线 ,平衡三项负载每相的阻抗 1053.Z。求负载为星形连接和三角形连接时的相电流，线电流和三相总功率，并画出相量图。答案 解： 380UV1 153.Z()负 载 为 星 形 联 结 时 ： 20pUV 2plIAcos871.PW设 20ACUV则：53.1I2173.BIA26.9cIABC0COV相量图如图 6-27（a）所示。（2）当负载为三角形联接时： 380lpUpIA6lIcos21.pPW设 380ABU
14、V， 则： 3802BCUV38012CAUV5.1I17.I6.9I683.1AI6203.1BIA63.9CIA相量如图 6-27（b）所示。 6-2 两组平衡负载并联如图题 6-2 所示。三角形联接的负载功率为 10 千瓦，功率因数为 0.8（电感性）;星形联接的负载功率为 10 千瓦，功率因数为0.855；端线阻抗 (0.12)lZj。 欲使负载端的线电压有效值保持为380V，求电源线电压应为多少？图题 6-2 答案 解： 三角形负载 110193cos38.llPKI AU星形负载 1207.3cos38.5llPKI AU电路为对称三相电路，将形联接负载变换为星形联接负载。并可取出
15、一相计算，现取 A 相，设 A 相负载相电压 20AOUV则1936.I217.3.I1236.54.1AI A电源相电压 AOlOUIZ(0.2)0AjV7.9电源线电压 33.()l第七章 耦合电感与理想变压器7-1 图题 7-1 所示电路，求 1()ut和 2t。答案 解： 11()()0sin1cos(90)ditutLttV22.5.(Mt 7-2 图题 7-2 所示电路， 1LH， 2， 0.5MH， 12RK，()10cos2suttV。求 it和耦合系数 K。答案 解：因 120.534MKL，故得12H12104mUIRjLj4.3.()A ()2.cos(032.14)it
16、tm7-3 耦合电感 16LH， 24， 3MH。求它们作串联、并联时的各等效电感。答案 解：两电感串联时： a)顺接： 1216()LMHb)反接： 124()两电感并联时：a)同名端同侧：215/4()LMHb)同名端异侧：21/16()L7-4 图题 7-4 所示为变压器电路，已知 120uV。今测得 345612uV。求两种不同连接法时伏特计的读数。图 题 7-4答案 解： 12)0aUV设得 3412U5612V560所以电压表的读数为 0V。34)b,，由图（b）所示5624UV所以电压表的读数为 24V。7-5 图题 7-5 所示示电路， 10/rads。（1） 0.5K，求 1I、 2；（2） 1K，
