《电工学简明教程第一二章习题答案PPT演示课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电工学简明教程第一二章习题答案PPT演示课件.ppt（61页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、1,例1、求图所示的电路中R支路的电流。已知Us1=10V, Us2=6V, R1=1, R2=3, R=6。,2,解 先把每个电压源电阻串联支路变换为电流源电阻并联支路。 网络变换如图(b)所示, 其中,3,网络简化如图(c)所示。 对图(c)电路, 可按分流关系求得R的电流I为,注意：用电源变换法分析电路时，待求支路保持不变。,4,例2、图（a）所示桥形电路中R1=2, R2=1, R3=3 , R4=0.5, Us=4.5V, Is=1A。试用叠加定理求电压源的电流I和电流源的端电压U。 ,5,解 (1) 当电压源单独作用时, 电流源开路, 如图（b）所示, 各支路电流分别为,电流源支路
2、的端电压U为,6,(2) 当电流源单独作用时, 电压源短路, 如图（c） 所示, 则各支路电流为,电流源的端电压为,7,电流源的端电压为,(3) 两个独立源共同作用时, 电压源的电流为,8,例3、 求图(a)所示单口网络的戴维宁等效电路。,解：在单口网络的端口上标明开路电压uoc的参考方向， 注意到i=0，可求得,9,将单口网络内1V电压源用短路代替，2A电流源用开路代替，得到图(b)电路，由此求得,根据uoc的参考方向，即可画出戴维宁等效电路，如图(c)所示。,10,例4、求图(a)所示单口网络的戴维宁等效电路。,解；标出单口网络开路电压uoc的参考方向，用叠加定理求 得uoc为,11,将单
3、口网络内的2A电流源和 电流源分别用开路代替，10V电压源用短路代替，得到图(b)电路，由此求得戴维宁等效电阻为,根据所设uoc的参考方向，得到图(c)所示戴维宁等效电路。其uoc和Ro值如上两式所示。,12,例5、图（a）所示电路中, 已知Us=12V, R1=4k, R2=8k, C=1F, 开关S原来处于断开状态, 电容上电压uC(0-)=0。求开关S闭合后, t=0+时, 各电流及电容电压的数值。,解 选定有关参考方向如图所示。,(1) 由已知条件可知: uC(0-)=0。,(2) 由换路定律可知: uC(0+)=uC(0-)=0。,(3) 求其它各电流、电压的初始值。画出t=0+时刻
4、的等效电路, 如图（b）所示。 由于uC(0+)=0, 所以在等效电路中电容相当于短路。故有,由KCL有iC(0+)=i1（0+）-i2（0+）=3-0=3mA。,13,例6、如图（a）所示电路, 已知Us=10V, R1=6, R2=4, L=2mH, 开关S原处于断开状态。求开关S闭合后t=0+时, 各电流及电感电压uL的数值。 ,解 选定有关参考方向如图所示。 (1) 求t=0-时电感电流iL(0-)。 由原电路已知条件得,(2) 求t=0+时iL(0+)。由换路定律知,(3) 求其它各电压、电流的初始值。画出t=0+时的等效电路如图（b）所示。由于S闭合, R2被短路, 则R2两端电压
5、为零, 故i2(0+)=0。由KCL有,由KVL有,14,例7、如图（a）所示电路, 已知Us=12V, R1=4, R2=8, R3=4, uC（0-）=0, iL（0-）=0, 当t=0时开关S闭合。 求当开关S闭合后, 各支路电流的初始值和电感上电压的初始值。,解 (1) 由已知条件可得,(2) 求t=0+时, uC(0+)和iL（0+）的值。 由换路定律知,（3） 求其它各电压电流的初始值。,15,(3) 画t=时的等效电路, 如图(d)所示。,例8、如图（a）所示电路, 已知R1=100, R2=400, C=125F, Us=200V, 在换路前电容有电压UC(0-)=50V。求S
6、闭合后电容电压和电流的变化规律。,解 用三要素法求解:,画t=0- 时的等效电路，如图(b)所示。 由题意已知UC(0-)=50V。,(2) 画t=0+时的等效电路, 如图(c)所示。 由换路定律可得UC(0+)=UC(0-)=50V,16,(4) 求电路时间常数,(5) 由公式得,波形图,17,例：,电路如图，t=0时合上开关S，合S前电路已处于 稳态。试求电容电压 和电流 、 。,(1)确定初始值,由t=0-电路可求得,由换路定则,18,(2) 确定稳态值,由换路后电路求稳态值,(3) 由换路后电路求 时间常数 ,19,uC 的变化曲线如图,20,用三要素法求,21,例：,由t=0-时电路
7、,电路如图，开关S闭合前电路已处于稳态。 t=0时S闭合，试求：t 0时电容电压uC和电流iC、 i1和i2 。,求初始值,22,求时间常数,由右图电路可求得,求稳态值,23,( 、 关联),24,例9、已知工频条件下, 两正弦量的相量分别为,试求两正弦电压的解析式。,解 由于,所以,25,例10、如图（a）、(b)所示电路中, 已知电流表A1、A2、A3都是10 A, 求电路中电流表A的读数。,解 设端电压,(1) 选定电流的参考方向如图(a)所示, 则,(与电压同相),（滞后于电压90）,电流表A的读数为 。 注意: 这与直流电路是不同的, 总电流并不是20A。,26,(2) 选定电流的参
8、考方向如图(b)所示, 则,电流表A的读数为10A。 ,27,例11、如图（a）、 (b)所示电路中, 电压表V1、V2、V3的读数都是50V, 试分别求各电路中V表的读数。,a） 选定i、u1、u2、u的参考方向如图(a)所示, 则,(与电流同相),（超前于电流 90）,解：设电流为参考相量, 即,28,已知:,求:(1)电流的有效值I与瞬时值 i ;(2) 各部分电压的有效值与瞬时值；(3) 作相量图；(4)有功功率P、无功功率Q和视在功率S。,例：在RLC串联交流电路中，,解：,29,(1),(2),30,通过计算可看出：,而是,(3)相量图,(4),或,(5),31,1.假设R、L、C
9、 已定，电路性质能否确定？阻性？感性？容性？,2.RLC串联电路的 是否一定小于1？,4.在RLC串联电路中，当LC时，u超前i，当LC时，u滞后i，这样分析对吗？,32,复杂正弦交流电路的分析和计算,若正弦量用相量 表示，电路参数用复数阻抗（ )表示，则直流电路中介绍的基本定律、定理及各种分析方法在正弦交流电路中都能使用。,相量形式的基尔霍夫定律,相量（复数）形式的欧姆定律,33,一般正弦交流电路的解题步骤,1、根据原电路图画出相量模型图(电路结构不变),2、根据相量模型列出相量方程式或画相量图,3、用相量法或相量图求解,4、将结果变换成要求的形式,34,例：,已知电源电压和电路参数，电路结
10、构为串并联。求电流的瞬时值表达式。,一般用相量式计算:,分析题目：,已知:,求:,35,解：用相量式计算,36,同理：,37,例：,下图电路中已知：I1=10A、UAB =100V，,求：总电压表和总电流表 的读数。,解题方法有两种：,(1) 用相量(复数)计算,(2) 利用相量图分析求解,38,求：A、V 的读数,已知：I1= 10A、 UAB =100V，,解法1: 用相量计算,所以A读数为 10安,39,求：A、V 的读数,已知：I1=10A、 UAB =100V，,40,解法2: 利用相量图分析求解,画相量图如下：,设 为参考相量,由相量图可求得：,I =10 A,求：A、V 的读数,
11、已知：I1=10A、 UAB =100V，,超前,41,UL= I XL =100V,V =141V,由相量图可求得：,求：A、V 的读数,已知：I1=10A、 UAB =100V，,设 为参考相量,42,由相量图可求得：,解：,例：,已知,开关闭合后 u，i 同相。,开关闭合前,求:,(1)开关闭合前后I2的值不变。,43,解：(2)用相量计算,开关闭合后 u，i 同相，,由实部相等可得,由虚部相等可得,44,解：,求各表读数,(1)复数计算,45,(2) 相量图,根据相量图可得：,求参数 R、L、C,方法1：,46,方法2：,即: XC=20,47,例：,图示电路中,已知:U=220 V,
12、=50Hz,分析下列情况:,(1) S打开时, P=3872W、I=22A，求：I1、UR、UL,(2) S闭合后发现P不变，但总电流减小，试说明 Z2是什么性质的负载？并画出此时的相量图。,解: (1) S打开时:,48,(2) 当合S后P不变 I 减小, 说明Z2为纯电容负载,相量图如图示:,方法2:,49,例：,解：(1) 利用相量图求解,相量图如图:,由相量图可知电路谐振，则：,50,又：,51,解：,图示电路中U=220V,故:,52,并联电路的等效阻抗为:,串联谐振时,阻抗Z虚部为零,可得:,总阻抗,53,例:,各电阻负载的相电流,由于三相负载对称，所以只需计算一相，其它两相可依据
13、对称性写出。,54,负载星形联接时，其线电流为,负载三角形联解时，其相电流为,(2) 电路线电流,一相电压与电流的相量图如图所示,55,一相电压与电流的相量图如图所示,(3) 三相电路的有功功率,56,三相对称负载作三角形联结，UL =220V，当S1、 S2 均闭合时，各电流表读数均为17.3A，三相功率 P = 4.5 kW，试求: 1) 每相负载的电阻和感抗； 2) S1合、S2断开时, 各电流表读数和有功功率P； 3) S 1断、S 2闭合时, 各电流表读数和有功功率P。,例：,57,解：,(1) 由已知条件可求得,58,2) S1闭合、S2断开时, IA=IC =10A IB =17
14、.32 A,流过电流表 A、C 的电流变为相电流 IP，流过电流表B 的电流仍为线电流IL 。,因为开关s均闭合时 每相有功功率 P =1.5 kW,当 S1合、S2断时，ZAB、ZBC 的相电压和相电流不 变，则PAB、PBC不变。,P = PAB+PBC = 3 kW,59,IB = 0A,3) S1断开、 S2闭合时,变为单相电路,I1 仍为相电流 IP ， I2 变为 1/2 IP 。, IA=IC =10 A+ 5 A= 15A, I2 变为 1/2 IP，所以 AB、 BC 相的功率变为原来的1/4 。,P = 1/4 PAB+ 1/4 PBC +PCA = 0.375 W+ 0.375 W+ 1.5 W = 2.25 kW,60,例：,某大楼电灯发生故障，第二层楼和第三层楼所有电灯都突然暗下来，而第一层楼电灯亮度不变，试问这是什么原因？这楼的电灯是如何联接的？同时发现，第三层楼的电灯比第二层楼的电灯还暗些，这又是什么原因？,解: (1) 本系统供电线路图,61,(2) 当P处断开时，二、三层楼的灯串联接380V 电压，所以亮度变暗，但一层楼的灯仍承受220V电压亮度不变。,(3) 因为三楼灯多于二楼灯即 R3 R2 , 所以三楼灯比 二楼灯暗。,解：(1)本系统供电线路图,