电工电子第3章习题答案.doc

《电工电子第3章习题答案.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第3章正弦交流电路的稳态分析本章的主要任务是学习正弦量、正弦交流电路和相量法的基本概念、正弦交流电路的稳态分析与计算、正弦交流电路功率的概念和计算。在此基础上理解和掌握功率因数提高的意义，谐振的概念。本章基本要求正确理解正弦量和正弦交流电路概念；正确理解相量法引入的意义；正确理解有功功率和功率因数的概念；掌握相量法；掌握电路定律的相量形式和元件约束方程的相量形式；分析计算正弦稳态电路；了解功率因数提高的意义；了解谐振的概念。本章习题解析3-1已知正弦电压和电流的三角函数式，试用有效值相量表示它们，并画出它们的相量图。（1）A，V（2）A，V（3）A，V解：(

2、1)A，V，相量图如图3-1（a）所示。(2)A，V，相量图如图3-1（b）所示(3)A，V，相量图如图3-1（c）所示+1+j（c）+1+j（b）+1+j（a）图3-13-2已知电压、电流的相量表示式，试分别用三角函数式、波形图及相量图表示它们。27（1）V，A（2）V，A（3），解：(1)=，V=，A波形图相量图如图3-2（a）所示。(2)=，V=，A波形图相量图如图3-2（b）所示。(3)=，V+1+j0u,i（a）wt0u,i+1+j（b）+1+j0wtu,i（c）图3-2=，A27波形图相量图如图3-2（c）所示。3-3已知电感元件的电压，电感mH

3、，电源频率Hz。求电流的瞬时表达式，并画出电压和电流的相量图。解：电流相量+1+j图3-3A瞬时值A相量图如图3-3所示。+1+j图3-43-4已知电容元件的电容，当电容两端加上频率为电压时，产生的电流。求电容电压的瞬时值表达式并画出电压和电流的相量图。解：角频率rads-1电容电压V相量图如图3-4所示。3-5电路如图3-5所示，，且已知电源电压和两端电压的波形如图所示，并设电源电压。试求该无源网络在此特定频率+_uRAΩBΩ无源网络+_u（a）Ra0.8msuR7.07u14.14（b）)T27图3-5的等效阻抗。解：设和的相位差rad==若电源电压相量

4、V，无源网络的等效阻抗。则V而，所以整个电路的电流mA则Ω∴Ω3-6图3-6为测量感性负载功率的电路。已知，，，。求负载的有功功率、无功功率及其等效参数。+_A1ΩA3A2ΩR负载图3-6解：设负载=，由=0.1,得=100V，即V由=0.35，得=285.71Ω则由KCL得解得27所以ΩWvar3-7已知负载电压，电流，求它们之间的相位差以及负载电阻、电抗的数值，阻抗是感抗还是容抗？解：VA电压和电流之间的相位差负载Ω感抗3-8电路如图3-7所示，已知正弦交流电源的电压，，，，，，。试计算电路的总阻抗，并求电路中两点间的电压及瞬时值表达式。+_图3-7AΩ

5、BΩCΩR1R2jX1jX2-jX3-jX4解：如图3-7总阻抗=Ω=Ω27∴=V瞬时值V3-9两个复阻抗分别为，。如果将他们串联后接在电压为的电源上，求电路的等效阻抗和电流；如果将它们并联后接在上述电源，求电路的等效阻抗和电流。解：串联=20+j10+15-j10=35Ω电流A并联Ω电流A3-10已知条件见图3-8，利用相量图计算各电路中安培表的读数。解：（a）如图3-8（a）-1所示设A，相量图如（a）-2所示则，即和同相，滞后90º∴、和构成直角三角形∴安培表的读数A：即A（b）如图3-8（b）-1所示设A，相量图如（b）-2所示则，即和同相，超前90

6、º∴、和构成直角三角形27∴安培表的读数A：即A（c）如图3-8（c）-1所示设A，相量图如图（c）-2所示则，即超前90º，超前90º（a）-2+_（a）-1AΩR2jXL12A5A+_（b）-1AΩR-jXC5A4A（b）-2（c）-2+_（c）-1AΩjXL3A3A-jXC图3-8∴和反相，而大小都为3A∴安培表的读数A：即A3-11电路如图3-9所示，已知，，，，试求：+_RjXL1jXL2-jXC1-jXC2SAΩDΩ图3-9BΩ（1）断开时，写出瞬时值表达式。（2）闭合时，、和各为多少？27解：如图3-9所示，VS打开时，=V∴VS闭合时，=AA

7、AA2ΩA1ΩV1ΩV2Ω+_8Ω8Ωj5Ωj6Ω-jXC图3-10+_3-12电路如图3-10所示，已知电压表的读数，电流表的读数。求表和表的读数。解：设V由于=10A，得∴Ω∴A∴A由KCL=A∴A1的读数：16A27V∴V∴A1的读数：128.06V+_RjXL1jXL-jXC1-jXCSb图3-11a3-13电路如图3-11所示，设，，。求：（1）断开时的、和；（2）闭和时的、和。解：如图3-11所示设V（1）S断开A∴AA，=0（1）S闭合并联谐振，A∴AA1ΩA0ΩVΩWΩ**+_R图3-123-14电路如图3-12所示，已知为工频正弦交流电压，

8、电路未接电容前各表读数为，，。求当并联电容后，各表的