电路(巨辉)第6章作业+参考答案
《电工电子学》第6章习题答案
第6章习题答案6.1.1 选择题(1)在LC并联谐振回路谐振时,若电感的中间抽头交流接地,则首端与尾端的信号电压相位 B 。
A. 相同B. 相反C. 90 。
D. -90 。
(2)在LC并联谐振回路谐振时,若电感的首端或尾端交流接地,则电感其它两个端点的信号电压相位 A 。
A. 相同B. 相反C. 90 。
D. -90 。
(3)自激振荡是电路在__B___的情况下,产生了有规则的、持续存在的输出波形的现象。
A. 外加输入激励B. 没有输入信号C. 没有反馈信号(4)正反馈是放大电路产生自激振荡的__A____。
A. 必要条件B. 充分条件C. 充要条件(5)在正弦波振荡电路中,能产生等幅振荡的幅度条件是__A____。
A. B. C.(6)正弦波振荡电路的起振条件是__B____。
A. B. C.(7)在RC型正弦波振荡器中,通常是利用___B______来自动的稳定振荡器输出的幅度。
A. 线性特性元件B. 非线性特性元件C. 电抗特性元件(8)在题图6.1.1所示电路中,谐振回路由___A______元件组成。
A. 、B. 、C. 、、题图 6.1.1(9)在题图6.1.1所示电路中,电路的谐振频率____C_____。
A. B. C.(10)电路如题图6.1.2所示,设运放是理想器件,,为使该电路能产生正弦波,则要求____C_____。
A. (可调)B. (可调)C. (可调)题图 6.1.2(11)对于LC正弦波振荡电路,若已满足相位平衡条件,则反馈系数越大,__A______。
A.越容易起振B. 越不容易起振错误C.输出越小6.1.2判断下列说法是否正确,在括号中画上“√”或“×”。
(1)在反馈电路中,只要安排有LC谐振回路,就一定能产生正弦波振荡。
(ⅹ)(2)对于LC正弦波振荡电路,若已满足相位平衡条件,则反馈系数越大,越容易起振。
(√)(3)电容三点式振荡电路输出的谐波成分比电感三点式的大,因此波形较差。
电子电路基础第六章习题答案
第六章习题6. 1求习题图6・1所示的电路的传递函数H(a)) = V o/V t•习题图6. 1•• RH ——解:(%-匕)-MC 八V jwLjcoL - 3、RLCR + jcoL-cerRLCjcoCR一ja)CR — e f CL6・2对于习题图6. 2所示的电路,求传递函数二丿6. 3串联RLC网络有R二5G, L二10川H, C二1 “F,求该电路的谐振角频率.特征阻抗和品质因数。
当外加电压有效值为24V时,求谐振电流、电感和电容上的电压值。
解:电路的谐振角频率卧忌一皿特征阻抗0二姑= 100。
品质因数0二二20谐振电流人吕十A电感和电容上的电压值U L = U c = U a Q = 480V 6・4设计一个串联RLC电路,使其谐振频率q 二50m〃/“品质因数为80,且谐振时的阻抗为10Q,并求英带宽。
解:B 二色=0. 625rad / 56. 5对于习题图6. 5所示的电路,求和,(/)为同相时的频率解••阶S叫+盏血5将厶二1乩厶二\H、C =一"+ y(w_ ♦W 1 + M rIQ F卜I w谐振时虚部为零,沙——+——二0W 1 +讥厂得出,W二0・7861 6. 6并联RLC网络有R二50G, L二4〃M・C二160 “八求并联电路谐振频率和品质因数。
若外接电流源有效值为2A,求谐振时电阻、电感及电容上的电流值。
解:电路的谐振角频率%二二I・25xl0rad/s4LC品质因数Q二毬CR ==10谐振时电阻、电感及电容上的电流值h二2AJ L二Ic二I K・Q = 2OA6. 7并联谐振电路,其品质因数为120,谐振频率是6x10%/ 〃/ “计算其带宽。
6・8计算习题图6. 8所示的电路的谐振角频率叫,品质因数Q和带宽Bo3好20m H 冒2jfcQ i6“戸〒习题图6・81 1 1 c C 1解:y 二 >・(5//C2)+一+— = 一+7 (=_)谐振时Y的虚部为0沙• g-一丄=0 C] + C、wL得出w =Q = qRC = CD O R(C( //CJ 二20B二八二2^0rad/.y 6. 9习题图6. 9所示的电路,已知电容值C为固圧,欲使电路在© 时发生并联谐振,而在©时发生串联谐振,求厶、乙的值。
数字电路答案第六章
第六章可编程逻辑器件PLD可编程逻辑器件PLD是由用户借助计算机和编程设备对集成电路进行编程,使之具有预定的逻辑功能,成为用户设计的ASIC芯片。
近年来,可编程逻辑器件从芯片密度上、速度上发展相当迅速,已成为集成电路的一个重要分支。
本章要求读者了解PLD器件的工作原理,掌握用可编程逻辑器件设计数字电路的方法。
为掌握使用电子设计自动化和可编程逻辑器件设计电路系统的后续课程打下良好的基础。
第一节基本知识、重点与难点一、基本知识(一)可编程逻辑器件PLD基本结构可编程逻辑器件PLD包括只读存储器ROM、可编程只读存储器PROM、可编程逻辑阵列PLA、可编程阵列逻辑PAL、通用阵列逻辑GAL和可擦写编程逻辑器件EPLD等。
它们的组成和工作原理基本相似,其基本结构由与阵列和或阵列构成。
与阵列用来产生有关与项,或阵列把所有与项构成“与或”形式的逻辑函数。
在数字电路中,任何组合逻辑函数均可表示为与或表达式,因而用“与门-或门”两级电路可实现任何组合电路,又因为任何时序电路是由组合电路加上存储元件(触发器)构成的,因而PLD的“与或”结构对实现数字电路具有普遍意义。
(二)可编程逻辑器件分类1.按编程部位分类PLD有着大致相同的基本结构,根据与阵列和或阵列是否可编程,分为三种基本类型:(1)与阵列固定,或阵列可编程;(2)与或阵列均可编程;(3)与阵列可编程,或阵列固定。
2.按编程方式分类(1)掩膜编程;(2)熔丝与反熔丝编程;(3)紫外线擦除、电可编程;(4)电擦除、电可编程;(5)在系统编程(Isp)。
(三)高密度可编程逻辑器件HDPLD单片高密度可编程逻辑器件HDPLD(High Density Programmable Logic Device)芯片内,可以集成成千上万个等效逻辑门,因此在单片高密度可编程逻辑器件内集成数字电路系统成为可能。
HDPLD器件在结构上仍延续GAL的结构原理,因而还是电擦写、电编程的EPLD 器件。
模拟电路第六章课后习题答案
第六章习题与思考题◆◆习题6-1在图P6-1所示的的各放大电路中,试说明存在哪些反馈支路,并判断哪些是负反馈,哪些是正反馈;哪些是直流反馈,哪些是交流反馈。
如为交流反馈,试分析反馈的组态。
假设各电路中电容的容抗可以忽略。
◆◆习题6-3 在图P6-1所示的各电路中,试说明哪些反馈能够稳定输出电压,哪些能够稳定输出电流,哪些能够提高输入电阻,哪些能够降低输出电阻。
解:(a) ① R e1引入第一级的交直流负反馈,其中交流电流串联负反馈可稳定本级的工作电流,提高输入电阻,直流负反馈可稳定本级的静态工作点;② R e2和Ce也引入第一级的直流负反馈,可稳定本级的静态工作点;③ R e3引入第二级的交直流负反馈,交流电压串联负反馈可稳定输出电压,提高本级的输入电阻,降低输出电阻,而直流负反馈可稳定本级的静态工作点;④ R F和C F引入级间(整体)交流电压串联正反馈,故总体来说不能稳定输出电压或输出电流。
(b) ① R e1引入第一级的交直流负反馈,其中交流电流串联负反馈可稳定本级的工作电流,提高输入电阻,直流负反馈可稳定本级的静态工作点;② R e2和Ce引入第二级的直流负反馈,可稳定本级的静态工作点;③ R e3引入第三级的交直流负反馈,交流电流串联负反馈可稳定输出电流,提高本级的输入电阻,提高输出电阻,而直流负反馈可稳定本级的静态工作点;④ R F引入级间(整体)交直流负反馈,其中交流电流串联负反馈可稳定输出电流,提高输出电阻,提高输入电阻,而直流负反馈可稳定各级静态工作点。
(c) ① R e1引入第二级的交直流负反馈,其中交流电流串联负反馈可稳定本级的工作电流,提高本级输入电阻,提高输出电阻,而直流负反馈可稳定本级的静态工作点;② R e2和Ce引入第二级的直流负反馈,可稳定本级的静态工作点;③ R F引入级间(整体)交直流负反馈,其中交流电流并联负反馈可稳定输出电流,提高输出电阻,降低输入电阻,而直流负反馈可稳定各级静态工作点。
电子电路第六章习题及参考答案
习题六6-1 什么是本征半导体?什么是杂质半导体?各有什么特征?答:所谓本征半导体就是指完全纯净的、结构完整的半导体。
在本征半导体中掺入杂质后的半导体称为杂质半导体。
本征的半导体中的自由电子数量和空穴的数量是相等的,而杂质半导体中根据掺杂的元素不同可分为N 型半导体和P 型半导体,在N 型半导体中电子的浓度远远大于空穴的浓度,而P 型半导体恰恰相反。
6-2 掺杂半导体中多数载流子和少数载流子是如何产生的?答:在本征半导体中,由于半导体最外层有四个电子,它与周边原子的外层电子组成共价键结构,价电子不仅受到本身原子核的约束,而且受到相邻原子核的约束,不易摆脱形成自由电子。
但是,在掺杂的半导体中,杂质与周边的半导体的外层电子组成共价键,由于杂质半导体的外层电子或多(5价元素)或少(3价元素),必然有除形成共价键外多余的电子或不足的空穴,这些电子或空穴,或者由于受到原子核的约束较少容易摆脱,或者容易被其它的电子填充,就形成了容易导电的多数载流子。
而少数载流子是相对于多数载流子而言的另一种载流子,它是由于温度、电场等因素的影响,获得更多的能量而摆脱约束形成的。
6-3,黑表笔插入COM ,红表笔插入V/Ω(红笔的极性为“+”),将表笔连接在二极管,其读数为二极管正向压降的近似值。
用模拟万用表测量二极管时,万用表内的电池正极与黑色表笔相连;负极与红表笔相连。
测试二极管时,将万用表拨至R ×1k 档,将两表笔连接在二极管两端,然后再调换方向,若一个是高阻,一个是低阻,则证明二极管是好的。
当确定了二极管是好的以后就非常容易确定极性,在低阻时,与黑表笔连接的就是二极管正极。
6-4 什么是PN 结的击穿现象,击穿有哪两种。
击穿是否意味着PN 结坏了?为什么? 答:当PN 结加反向电压(P 极接电源负极,N 极接电源正极)超过一定的时候,反向电流突然急剧增加,这种现象叫做PN 结的反向击穿。
击穿分为齐纳击穿和雪崩击穿两种,齐纳击穿是由于PN 结中的掺杂浓度过高引起的,而雪崩击穿则是由于强电场引起的。
电子电工技术习题参考答案6-11章[1]1
第6章作业参考答案一、填空题1. 电压、电流、阻抗2. 反向击穿3. 反向击穿、可以 4. 变压、整流、滤波、稳压 5. 45V、45m A 、90V 、90m A二、选择题1. A 2. C 3. A 4. A 5. C 6. A 三、计算题1. 2. (1) O D 18V 45mAU I ==(2) O 24VU =(3) CD R M 2828V2828VU .U .==第7章 第1次 参考答案 一、填空题1. NPN 硅、②、③;2. 10mA 、20V ;3. u i =0、I B 、I C 、U CE ;4. 计算(估算)法、图解法 ;5. 变大、饱和区 ;6. 陡、平 ;7. 直流、交流、微变等效 ;8. 增大 ; 二、选择题1. B ;2. A ;3. C ;4. C ;5. B ;三、计算题 1.(1)AR U U I BBECC B μ19=-=mAI I B C 9.1==βVR I U U C C CC CE 3.6=-=(2)Ω=≈K r r be i 7.1Ω==K R r C o 36.117-='-=beL u r R A β50-=⋅+=u si us A R r rA2. (1)近似计算 VU R R R V CC B B B B8.2212=⋅+=mAR R U V I I E E BE B E C 7.15.15.221==+-=≈A I I CB μβ34==VR R R I U U E E C C CC CE 8.38.47.112)(21=⨯-=++-=1B i R r =‖2B R ‖11])1([B E be R R r ≈++β‖2B R ‖Ω=+K R E 4.4])1[(1βΩ=K r o 38.854.4102506.04.44.4250)1(11-=⨯⨯-=+⋅-≈+⋅++'-=E si i E be Lus R R r r R r R A βββ(2)近似计算静态值C I 、CE U 与β值的大小无关而不变,B I 会随之减小。
电路邱关源第六章课后习题答案
第6章 角度调制与解调电路调制信号38cos(2π10)V u t Ω=⨯,载波输出电压6o ()5cos(2π10)V u t t =⨯,3f 2π10rad/s V k =⨯,试求调频信号的调频指数f m 、最大频偏m f ∆和有效频谱带宽BW ,写出调频信号表示式[解] 3m 3m 2π108810Hz 2π2πf k U f Ω⨯⨯∆===⨯ 3m 33632π1088rad2π102(1)2(81)1018kHz ()5cos(2π108sin 2π10)(V)f f o k U m BW m F u t t t Ω⨯⨯===Ω⨯=+=+⨯==⨯+⨯调频信号72()3cos[2π105sin(2π10)]V o u t t t =⨯+⨯,3f 10πrad/s V k =,试:(1) 求该调频信号的最大相位偏移f m 、最大频偏m f ∆和有效频谱带宽BW ;(2) 写出调制信号和载波输出电压表示式。
[解] (1) 5f m =5100500Hz=2(+1)2(51)1001200Hzm f f m F BW m F ∆==⨯==+⨯=(2) 因为mf f k U m Ω=Ω,所以352π1001V π10f m fm U k ΩΩ⨯⨯===⨯,故27()cos 2π10(V)()3cos 2π10(V)O u t t u t t Ω=⨯=⨯载波信号m c ()cos()o u t U t ω=,调制信号()u t Ω为周期性方波,如图P6.3所示,试画出调频信号、瞬时角频率偏移()t ω∆和瞬时相位偏移()t ϕ∆的波形。
[解] FM ()u t 、()t ω∆和()t ϕ∆波形如图P6.3(s)所示。
调频信号的最大频偏为75 kHz ,当调制信号频率分别为100 Hz 和15 kHz 时,求调频信号的f m 和BW 。
[解] 当100Hz F =时,37510750100m f f m F ∆⨯===2(1)2(7501)100Hz 150kHz f BW m F =+=+⨯= 当15kHz F =时,33751051510m f f m F ∆⨯===⨯ 32(51)1510Hz 180kHz BW =+⨯⨯=调制信号3()6cos(4π10)V u t t Ω=⨯、载波输出电压8()2cos(2π10)V o u t t =⨯,p 2rad /V k =。
电路第六章习题解答
习题六1. 如图题6-1所示,列出以电感电流为变量的一阶微分方程。
R图题6-1解: 由KVL 得: s s L L Lu R i i R i dtdi L =-++12)( 整理得: s s L Li R u i R R dtdi L 121)(+=++2. 如图题6-2所示,列出以电感电流为变量的一阶微分方程。
+-s uR图题6-2解: 原电路化简为LL i其中 s oc u R R R u 322+=, 32321R R R R R R eq ++=对化简后的电路列写KVL 方程,有 oc eq L Lu R i dtdi L-=+ 代入oc u 及eq R ,化简后得s L Lu R i R R R R R R dtdi LR R 232312132)()(-=++++3. 如图题6-3所示,列出以电容电流为变量的一阶微分方程。
图题6-3解:原电路变换为i 32R +由节点的KCL 方程得1322321i R R R i R R u R u i s C C C ++=+++α 将上式两边求导,得dtdi R R R dt di dt du R R dt du R dt di s C C C 132232111++=+++α (1) 由于 dt du Ci CC =,故 Ci dt du CC = (2) 由于11R u i C=,故 CR i dt du R dt di C C 1111== (3) 将式(2)、(3)代入式(1),整理得:dtdiC R R R i R R R R dt di CR R R s C C )()()(3212321132+=-++++α4. 图题6-4电路中的开关闭合已经很久,0=t 时断开开关。
试求)0(c +u 和)0(+u 。
cu 40图题6-4解: 换路前等效电路为V 40)0(-C +解得 V u C 40)0(=-换路瞬间电容电流不可能是无穷大,故有 Vu u C C 40)0()0(==-+ 换路后+0等效电路为8V C 40)0(=+求得 V u 16408128)0(=⨯+=+5. 图题6-5电路中的开关闭合已经很久,0=t 时断开开关。
通信电子线路课后答案 第六章
6.1 已知普通调幅信号表达式为:AMu =20(1+0.6cos2π⨯2000t -0.4cos2π⨯5000t +0.3cos2π⨯7000t )cos2π⨯610tV1)试写出此调幅信号所包括的频率分量及其振幅 2)画此调幅信号的频谱图,写出带宽3)求出此调幅信号的总功率,边带功率,载功率以及功率利用率;(设负载为1Ω)载波:20cos2π610t 振幅:20V 频率:f f=1000Z KH各边频分量;为载波频率搬运的边频分量幅值为cm U Ma/2,边频为载波∴100Z KH ,998Z KH 分量6V1005Z KH ,995Z KH 分量4v 1007Z KH ,993Z KH 分量 3v 1000Z KH 分量为20v B=(1007-993) Z KH =14Z KH载频分量产生的平均功率为C P =2cm U /2R=200W边带功率:SB P =(a cm M U )2/2R ⇒ 1SB P =[(0.6/2)⨯20]2/2=182SB P =[(0.4/2)⨯20]2=8 3SB P =[(0.3/2)⨯20]2=4.5∴ SB P =1SB P +2SB P +3SB P =30.5W两边频之和为 2⨯30.5=61W∴ av P =C P +2SB P =200+61=261W功率利用率 η=2SB P /av P =(61/261)⨯100%=23.4%6.2 已知单频普通调幅信号的最大振幅为12V ,最小振幅为4V ,试求其中载波振幅和边频振幅各是多少?调幅指数a M 又是多少?a M =(max U -min c U )/(max U +min c U )=1/2又 a M =(max U -cm U )/cm U ∴ 1/2=(12-cm U )/cm Ucm U =8V 边频振幅=cm U a M /2=1/2⨯8⨯1/2=2V6.3 左图6.3.1所示集电极调幅电路中,载波输出功率为50W ,平均调幅指数为0.4,集电极平均效率为50%,求直流电源提供的平均功率D P 、调制信号产生的交流功率P Ω和总输入平均功率av P .η=50/D P ∴ D P =50/50%=100W P Ω=2a M D P /2=1/2⨯0.16⨯100=8W电源总功率:D P +P Ω=108W ∴ av P =c j (D P +P Ω)=54Wa M CCO U 是调制信号平均振幅。
电路(巨辉)第6章作业+参考答案
第6章 正弦稳态电路分析——作业参考解答一、P6-14电路如图所示,当s rad 50ω/=时,求in Z 。
解:相量模型如图所示,则:Ω)41j 43()]Z Z //(Z [Z Z C 1R 1R L in +=++=二、P6-19电路如图所示,当s rad 10ω4/=时,求in Z ,并画出串联、并联等效模型及等效元件参数。
.(a ) (b ) (c ) 解:(1)求串联模型及元件参数设电压和电流,则相量模型如图解 (a):Ω20j 10210j L ωj Z 34L =⨯⨯== , Ω100j 10110j 1C ωj 1Z 64C -=⨯⨯==- 由KVL 得:()•••+-+=U 2I 100j 20j 50U 11, 控制量:1I 50U ••= 可得:()11I 80j 150U ••-=, 则等效阻抗:()Ω80j 150I U Z 11eq -==••等效元件参数:Ω150R =,且:C 101j C ω1j 80j 4-=-=- 求得:uF 25.1C =串联等效元件参数模型如图解 (b)所示; (2)()S 0028.0j 0052.0Z 1Y eqeq +==Ω3.192G1R S 102.5G 3==→⨯=-,uF 28.0C C 10j C ωj 0028.0j 4=⇒==并联等效元件参数模型如解 (c)所示。
三、P6-25用节点分析法求图所示电路电压0u 。
..U .o解: V 025U s ︒∠=•Ω10j 101010j L ωj Z 33L =⨯⨯== ,Ω20j 105010j 1C ωj 1Z 63C -=⨯⨯==- 设参考节点、各独立节点,得相量模型如图所示:⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⨯+==-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++-+--︒∠=--⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-++•••••••••201002121U 10j 3030U 20U I I 4U 10j 30120j 1U 20j 120025U 20j 1U 20j 1201201 可求得:φU U 00∠=•则:V )φt 10cos(2U u 300+=四、P6-32利用网孔分析法求图所示电路的电流0I •。
电路分析基础第四版课后习题第六章第七章答案
uOC
=1 1.2 − 0.4α
, iSC
= 10mA , Rab
=
uOC iSC
=
250 3−α
Ω
微分方程为
duC dt
+ (12 − 4α ) ×103uC
= 104
6-6 电路如图题 6-6 所示。(1)t = 0 时 S1 闭合( S2 不闭合),求 i, t ≥ 0 ;(2)t = 0 时 S2 闭
,τ
=
L R
=
2s
iL (t)
=
4.5 1.5
(1 −
e−0.5t
)A
=
3(1 −
e−0.5t
)A
,t
≥0
(2)
S2
闭合(
S1 不闭合),断开电感,得戴维南等效电路,其中 uOC
=
6 6+
2
×12
=
8V
,
Ro
=
2Ω // 6Ω
= 1.5Ω
,τ
=
L R
= 1.5s
iL (t)
=
8 2
(1 −
−1t
e 1.5 )A
电感分别视为短路和开路,冲激电流全部流过电容,故电容电压为
∫ uc
(0+
)
=
1 C
0+δ (t)dt = 1
0−
C
由于它是有限值,所以电感的电流不会发生跃变, iL (0+ ) = iL (0− ) = 0 。
综上所述,冲激电压作用于 RLC 串联电路时,仅在换路瞬间电感的电流才会发生跃变, 而电容的电压不会发生跃变;冲激电流作用于 RLC 并联电路,仅在换路瞬间电容的电压发生 跃变,而电感电流不发生跃变。
电路(巨辉)第6章作业+参考答案
电路(巨辉)第6章作业+参考答案本页仅作为文档封面,使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March第6章 正弦稳态电路分析——作业参考解答一、P6-14电路如图所示,当s rad 50ω/=时,求in Z 。
解:相量模型如图所示,则:Ω)41j 43()]Z Z //(Z [Z Z C 1R 1R L in +=++=二、P6-19电路如图所示,当s rad 10ω4/=时,求in Z ,并画出串联、并联等效模型及等效元件参数。
.(a ) (b ) (c )解:(1)求串联模型及元件参数设电压和电流,则相量模型如图解 (a):Ω20j 10210j L ωj Z 34L =⨯⨯== , Ω100j 10110j 1C ωj 1Z 64C -=⨯⨯==-由KVL 得:()•••+-+=U 2I 100j 20j 50U 11,控制量:1I 50U ••= 可得:()11I 80j 150U ••-=,则等效阻抗:()Ω80j 150I U Z11eq-==••等效元件参数:Ω150R =, 且:C101j C ω1j80j 4-=-=- 求得:uF 25.1C =串联等效元件参数模型如图解 (b)所示;(2)()S 0028.0j 0052.0Z 1Yeqeq+==Ω3.192G1R S 102.5G 3==→⨯=-, uF 28.0C C 10j C ωj 0028.0j 4=⇒==并联等效元件参数模型如解 (c)所示。
三、P6-25用节点分析法求图所示电路电压0u 。
..U .o解: V 025U s ︒∠=•Ω10j 101010j L ωj Z 33L=⨯⨯== ,Ω20j 105010j 1C ωj 1Z 63C -=⨯⨯==- 设参考节点、各独立节点,得相量模型如图所示:⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⨯+==-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++-+--︒∠=--⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-++•••••••••201002121U 10j 3030U 20U I I 4U 10j 30120j 1U 20j 120025U 20j 1U 20j 1201201可求得:φU U 00∠=•则:V )φt 10cos(2U u 300+=Ωω5.0j L j Z L ==Ωω2j Cj 1Z C -==四、P6-32利用网孔分析法求图所示电路的电流0I •。
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第6章 正弦稳态电路分析——作业参考解答
一、P6-14电路如图所示,当s rad 50ω/=时,求in Z 。
解:相量模型如图所示,则:
Ω)4
1j 43(
)]Z Z //(Z [Z Z C 1R 1R L in +=++=
二、P6-19电路如图所示,当s rad 10ω4
/=时,求in Z ,并画出串联、并联等效模型及等效元件参数。
.
(a ) (b ) (c ) 解:(1)求串联模型及元件参数
设电压和电流,则相量模型如图解 (a):
Ω20j 10210j L ωj Z 34L =⨯⨯== , Ω100j 10
110j 1
C ωj 1Z 6
4C -=⨯⨯==
- 由KVL 得:()•
•
•
+-+=U 2I 100j 20j 50U 11, 控制量:1I 50U ••= 可得:()11I 80j 150U •
•-=, 则等效阻抗:()Ω
80j 150I U Z 1
1eq
-==
••
等效元件参数:Ω150R =,
且:C
101j C
ω1j 80j 4
-=-=- 求得:uF 25.1C =
串联等效元件参数模型如图解 (b)所示;
(2)
()S 0028.0j 0052.0Z 1
Y eq
eq +==
Ω3.192G
1R S 102.5G 3==→⨯=-, uF 28.0C C 10j C ωj 0028.0j 4=⇒==
并联等效元件参数模型如解 (c)所示。
三、P6-25用节点分析法求图所示电路电压0u 。
..U .
o
解: V 025U s ︒∠=•
Ω10j 101010j L ωj Z 33L =⨯⨯== ,
Ω20j 10
5010j 1C ωj 1Z 6
3C -=⨯⨯==
- 设参考节点、各独立节点,得相量模型如图所示:
⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩
⎪⎪
⎪⎪⎪
⎪
⎪⎪⎨⎧⨯+==
-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++-+--︒
∠=--⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-++•••••••••2
0100
2121U 10j 3030U 20U I I 4U 10j 301
20j 1U 20j 120025U 20j 1U 20j 1201201 可求得:φU U 00∠=•
则:V )φt 10cos(2U u 300+=
四、P6-32利用网孔分析法求图所示电路的电流0I •。
90V
Ω
ω5.0j L j Z L ==Ωω2j C
j 1
Z C -==
解:设网孔电流以及电压•
U 如图,则网孔方程:
()()()⎪⎪⎪⎪⎪⎩
⎪
⎪⎪⎪
⎪⎨⎧︒∠=-=-+---=++-︒∠-=---+-︒
∠=•
•
••••••••••
04I I U I 4j 1I )4j (U I 2j 1I 2j 9010I )4j (I 4j 2I 202I 34423
14211, 待求响应:20I I •
•-=,
五、P6-35利用叠加定理求图所示电路的电压•
U 。
(a )
.2
(b )
解:(1)电压源单独作用,如图解 (a)所示,则: A 13.2334
j 33015I 1︒-∠=+︒
∠=
•
,
V 97.3j 26.21I 4j I 32U 111+=+⨯=•
•
•
(2)电流源单独作用,如图解 (b)所示,则:
A 87.17144554
j 34
j I 2∠=︒-∠⨯+-
=•
V 70.1j 88.11I 3I 32U 222+-=-⨯=•
•
•
(3)同时作用:
67.5j 38.9U U U 21+=+=•
••
V 15.3196.10︒∠=
六、P6-38电路如图P6-38所示,求图(a )戴维南等
效电路和诺顿等效电路。
(a ) (b ) (
c )
Ω
2.24-86.6o
(d ) (e )
解: ︒∠=•
3050U S Ω20j Z L = Ω10j Z C -= Ω10Z R = (1)求开路电压oc U •
,电路如图解(a)所示,则:
V 15050U Z Z Z U S C
L C
oc ︒-∠=⨯+=
••
(2)求短路电流sc I •
,电路如图解 (b)所示,
C
R C C R L S
sc
Z Z Z )Z //Z (Z U I +⨯
=•
•
A 57.8636.22︒-∠=
(3)求等效阻抗eq Z ,如图解 (c)所示,
Ω
)20j 10()Z //Z (Z Z C L R eq -=+=
Ω︒-∠=43.6336.22
则所求戴维南等效电路如图如图解 (d)所示; 诺顿等效电路如图如图解e)所示。
七、P6-50电路如图P6-50所示,求:
(1)使负载上吸收最大有功功率的负载阻抗值; (2)负载所吸收的最大有功功率。
(a ) (b )
解:︒∠=•
3050U S Ω20j Z L = Ω10j Z C -= Ω10Z R = (1)求开路电压oc U •
,如图(a )所示,
)40j (20340
j 100j 8080
U oc
-⨯︒∠⨯-+=•
V 87.10696︒-∠=
2、等效阻抗,如图(b )所示,
40
j 100j 80)4j )(100j 80(Z eq -+-+=
6.49j 8.1253.75225.51-=︒-∠=
3、使负载吸收最大有功功率的负载阻抗有两种情况:
1)复阻抗:Ω6.49j 8.12Z Z *
eq L +==
W 1808
.12496R 4U P 2
s 2
oc max
=⨯== 2)纯电阻:
Ω2.516.498.12Z R Z 22eq L ≈+===
()
W 97.1Z X Z R U P L 2
s
2
L s 2oc
max =⨯++=
八、P6-55电路如图P6-55所示,计算电源: (1)功率因数;(2)传输的有功功率;(3)无功功率;
(4)视在功率;(5)复功率。
j6Ω
Ω
解:设流过电源的电流如图1所示,则:
()()()()
A 14025j 106j 85j 106j 824516I ︒-∠≈-++-⨯++
︒
∠-
=•
功率因数角:︒-=︒=︒--︒=175185)140(45ϕ 1、功率因数:996.0)175cos(cos =︒-=ϕ 2、有功功率:W 87.31cos UI P ==ϕ 3、无功功率:var 79.2sin UI Q -==ϕ 4、视在功率:A V 32UI S ⋅== 5、复功率:
A
V 79.2j 87.3117532I U S *
⋅-=︒-∠==•••。