哈工大电路习题答案第08章
(完整版)哈工大模电习题册答案
【2-1】 填空:1.本征半导体是 ,其载流子是 和 。
两种载流子的浓度 。
2.在杂质半导体中,多数载流子的浓度主要取决于 ,而少数载流子的浓度则与 有很大关系。
3.漂移电流是 在 作用下形成的。
4.二极管的最主要特征是 ,与此有关的两个主要参数是 和 。
5.稳压管是利用了二极管的 特征,而制造的特殊二极管。
它工作在 。
描述稳压管的主要参数有四种,它们分别是 、 、 、和 。
6.某稳压管具有正的电压温度系数,那么当温度升高时,稳压管的稳压值将 。
1. 完全纯净的半导体,自由电子,空穴,相等。
2. 杂质浓度,温度。
3. 少数载流子,(内)电场力。
4. 单向导电性,正向导通压降U F 和反向饱和电流I S 。
5. 反向击穿特性曲线陡直,反向击穿区,稳定电压(U Z ),工作电流(I Emin ),最大管耗(P Zmax )和动态电阻(r Z )6. 增大;【2-2】电路如图2.10.4所示,其中u i =20sinωt (mV),f =1kHz ,试求二极管VD 两端电压和通过它的电流。
假设电容C 容量足够大。
-+-+C R+k 5ΩV 6iu VD+-D u Di a)(图2.10.4 题2-5电路图1.静态分析静态,是指u i =0,这时u i 视作短路,C 对直流视作开路,其等效电路如图1.4.2(a)所示。
不妨设U D =0.6V则D D 6V (60.6)V1.08mA 5kU I R --===Ω 对于静态分析,也可以根据二极管的伏安特性曲线,用图解法求解。
2.动态分析对于交流信号,直流电源和电容C 视作短路;二极管因工作在静态工作点附近很小的范围内,故可用动态电阻r d 等效,且D d D1ir u ∆=∆,由此可得等效电路如图1.4.2(b)所示。
二极管伏安特性方程:)1e (TD/S D -=U u I i (1.4.1)由于二极管两端电压U D ?U T =26 mV ,故式1.4.1可简化为:TD/S D e U u I i ≈TD D Dd d d 1U I u i r ≈=Ω==≈07.241.08mA26mVD T d I U r 所以d i d d d 0.02sin (V)0.83sin (mA)24.07()u u t i t r r ωω===≈Ω 3.交流和直流相叠加)(mA sin 83.008.1d D D t i I i ω+=+=)(V sin 02.06.0d D D t u U u ω+=+=4.u D 和i D 波形如图1.4.2(c)、(d)所示。
哈尔滨理工大学电路1-9章习题集答案解析
第一章(电路模型和定律)习题解答一、选择题1.KVL 和KCL 不适用于 D 。
A .集总参数线性电路;B .集总参数非线性电路;C .集总参数时变电路;D .分布参数电路2.图1—1所示电路中,外电路未知,则u 和i 分别为 D 。
A .0==i u uS ,; B .i u u S ,=未知;C .0=-=i u uS ,; D .i u u S ,-=未知3.图1—2所示电路中,外电路未知,则u 和i 分别为 D 。
A .S i i u =∞=, ;B .S i i u -=∞=, ;C .S i i u =未知, ; D .S i i u -=未知,4.在图1—3所示的电路中,按照“节点是三条或三条以上支路的联接点”的定义,该电路的总节点个数为 A 。
A .5个;B .8个;C .6个;D .7个5.在图1—4所示电路中,电流源发出的功率为 C 。
A .45W ;B .27W ;C .–27W ;D .–51W二、填空题1.答:在图1—5所示各段电路中,图A 中电流、电压的参考方向是 关联 参考方向;图B 中的电流、电压的参考方向是 非关联 参考方向;图C 中电流、电压的参考方向是 关联 参考方向;图D 中电流、电压的参考方向是 非关联 参考方向。
2.答:图1—6所示电路中的u 和i 对元件A 而言是 非关联 参考方向;对元件B 而言是 关联 参考方向。
3.答:在图1—7所示的四段电路中,A 、B 中的电压和电流为关联参考方向,C 、D中的电压和电流为非关联参考方向。
4.答:电路如图1—8所示。
如果10=R Ω,则10=U V ,9-=I A ;如果1=R Ω,则 10=U V ,0=I A 。
5.答:在图1—9 (a)所示的电路中,当10=R Ω时,=2u 50V ,=2i 5A ;当5=R Ω时,=2u 50V , =2i 10A 。
在图1—9 (b)所示的电路中,当R =10Ω时,2002=u V ,202=i A ;当5=R Ω时,1002=u V, 202=i A 。
哈工大电气考研电气基础习题解答 (8)
第8章组合数字电路8.1对课程内容掌握程度的建议8.2授课的几点建议8.2.1组合逻辑问题的描述方式逻辑图、逻辑式、真值表和卡诺图均可对同一个组合逻辑问题进行描述,知道其中的任何一个,就可以推出其余的三个。
当然也可以用文字说明,不过文字说明一般都不如这四种手段来得直接和明确。
这四种形式虽然可以互相转换,但毕竟各有特点,各有各的用途。
逻辑图用于电路的工艺设计、分析和电路功能的实验等方面;逻辑式用于逻辑关系的推演、变换、化简等;真值表用于逻辑关系的分析、判断,以及确定在什么样的输入下有什么样的输出;卡诺图用于化简和电路的设计等方面。
以全加器为例,表8.1为全加器的真值表 图8.1全加器的卡诺图表示法表8.1 全加器的真值表1SC B A C 00101001100000010110111101111111100000010000111( )a 10BC 0A 1111全加器的和S10000111( )b 10B C 0A1111全加器的进位C图8.1全加器的卡诺图全加器的逻辑式:00(1,2,4,7)S AC BC C C ABC m =+++=∑00(3,5,6,7)C BC AC AB m =++=∑全加器的逻辑图如图8.2所示B AC图8.2 全加器的逻辑图全加器是一个比较有代表性的组合数字电路,在后面中规模集成电路数据选择器应用设计、ROM 应用中是以此为例进行讲解的,因此,应对全加器的逻辑描述熟练掌握。
8.2.2组合逻辑电路的分析组合数字电路的框图如图8.3所示,每一个输出都是一个组合逻辑函数。
),,,,(12111n n X X X X f P -=Λ),,,,(12122n n X X X X f P -=Λ ……),,,,(121n n m m X X X X f P -=Λ在本章中要讨论四个问题,组合数字电路的分析;组合数字电路的设计;通用组合数字电路的应用和组 图8.3 组合数字电路框图在分析之前,要对电路的性质进行判断,是否是组合数字电路,如果是,则按组合数字电路的分析方法进行。
哈工大电路试题-08秋
a bo U2V一、填空或在括号中正确答案处划√(1-4题每题2分,5题4分,共12分) 1. RLC 串联电路的品质因数Q 为 。
品质因数Q 越大, 则其通带宽度越 。
2. 提高电路功率因数的意义为 。
在实际电路中串联电容提高功率因数(可行,不可行)。
3.图1所示电路正弦交流电路,电压表1V 的读数是9V ,电压表2V 的读数是V 4,电压表3V 的读数是6V ,则电压表V 的读数=V 。
4. 图2所示电路中,电压表V 的读数为 。
(电压表内阻视为无穷大)图1 图2 图35. 图3所示电路的输出电压o U = 。
二、简问答题(5分)如何计算非正弦周期电流电路的平均功率?该求解方法与直流电路中功率不能叠加的结论是否相悖?为什么?三、计算题(每题5分,共15分))1. 图4(a)所示电路中,非线性电阻的电压、电流关系如图4(b)所示,求电压U 。
+-A B CSU图42. 图5所示电路中0N 为只含线性电阻的网络,已知开关S 在位置1和位置2时,电流I 分别为4-A 和2A ,求开关在位置3时,电流I 为多少?图53. 图6所示三相电路接于对称三相电源,电源端的线电压为300V ,负载每相阻抗(9j 12)Z =+Ω。
(1)当开关S 闭合时,求有效值A I 。
(2)当开关S 断开,再求有效值A I 、B I 和C I 。
图6四、计算题(每题7分,共21分)1. 图7所示直流电路中,当R →∞时, 1.6A I =,当12R =Ω时,2.5A I =。
求当3R =Ω时,电流I =?图72. 图8所示正弦交流电路,已知220A I =∠︒ ,求电压U及整个电路吸收的有功功率和无功功率。
图8+-U+-1u2Cu Ωu3. 图9所示电路中,电流60)i t =+A ,4110F C -=,电压源S 5cos(50060)8cos(100075)V u t t =++++ 。
试求2,,R L C 。
图9五、计算下列各题(每小题9分,共27分)1. 图10所示直流电路中,求负载L R 为何值时它可以获得最大功率,获得的最大功率max P 为多少?图102. 图11所示正弦电路中,已知)10cos(230S t u =V ,H 12==M L ,H 21=L ,4I U 求电流2i 和电压1u 为多少?图113. 图12所示线性直流电路中,S120V U =,S24V U =,S 1A I =。
电工学课件(哈工大)第八章交流电动机
s 1 ~ 9%
(转差率最大) n 0, s 1
返回
8.3 三相异步电动机的电路分析
1. 三相异步电动机的“电-磁”关系
定子绕组相当于变压器原边绕组,转子绕组相当于副绕组。
e1 、 e2 :主磁通产生
的感应电动势。
R1
i2 e2
e 1、 e 2 :漏磁通产
绕组
铁心
转轴
返回
8.2 三相异步电动机的工作原理
返回
磁极旋转
导线切割磁力线产生感应电动势 闭合导线产生电流 通电导线在磁场中受力
e B l v
(右手定则)
l :导线长 B:磁感应强度 v:切割速度
N
n0 f
f B l i
(左手定则)
n
e i
S
返回
1. 线圈跟着磁铁转
→两者转动方向一致 2. 线圈比磁场转得慢
X
C S
C
S
X
返回
A
旋转磁场具有两对极 C' 时,当电流从ωt=0°到 X' ωt=60°经历了60°时, 磁场在空间仅旋转了30°。B' 比P=1时转速慢了一半, 即:
Y'
Z
t 0
B
N
S
S
N
A'
Y
A
X
C
Z'
30
C S'
NZ
n0
N0=60f/2(转/分)
X'
X
ZN '
C S
返回
返回
构成:由铁心和绕组两部分构成
哈工大学电力电子习题集6.7.8
U0 =
20 1 Ui = × 220 = 127V 20 + 40 3
U 0 2 127 2 P0 = = = 3226W R 5
(3)
λ = cos ϕ1 = 1
哈尔滨工业大学远程教育
文件:
电力电子技术47.9
电力章 习题(2)
第1部分:填空题 1.把电网频率的交流电直接变换成可调频率的交流电的变流电路称为交 交变频电路 。 2.单相交交变频电路带阻感负载时,哪组变流电路工作是由输出电流方 向决定的,交流电路工作在整流还是逆变状态是根据输出电压与电流的方 向是否相同决定的。 3.当采用6脉波三相桥式电路且电网频率为50Hz时,单相交交变频电路 的输出上限频率约为20Hz 。 4.三相交交变频电路主要有两种接线方式,即公共交流母线进线方式和 输出星形联接方式 ,其中主要用于中等容量的交流调速系统是公共交流母 线进线方式 。 5.矩阵式变频电路是近年来出现的一种新颖的变频电路。它采用的开关 器件是全控型器件;控制方式是斩控方式 。
哈尔滨工业大学远程教育
文件:
电力电子技术47.10
电力电子技术
组合变流电路 (3)
第6章 习题(2)
第2部分:简答题 1.画出单相交交变频电路的基本原理图并分析其基本工作原理。(略) 2.交交变频电路的主要特点和不足是什么?其主要用途是什么? 答: 交交变频电路的优点是:只用一次变流,效率较高;可方便地实 观四象限工作:低频输出波形接近正弦波。 缺点是:接线复杂,受电网频率和变流电路脉波数的限制输出频率较 低;输入功率因数较低;输入电流谐彼含量大,频谱复杂。 交交变频电路主要用于500kw或 1000kw以上的大功率、低转速的交流 调速电路中。 3.单相交交变频电路和直流电动机传动用的反并联可控整流电路有什么不 同? 答:电路结构相同,但工作方式不同: 单相交交变频电路是交流输出,为此两组桥在交流输出的每个周期内都要 切换,且控制角要不断变化,使输出电压按照正弦规律变化。 反并联可控整流电路是直流输出,稳态时控制角不变,只有在电机运行状 态变化时,两组桥才进行切换。
哈尔滨工程大学电路基础试卷答案
2007~2008 第一学期 电路基础A A 卷答案一、1(7分)解:原图等效为:(2’)12312344122331////ab R R R R R R R R R R R R R R R =+=+++ (3’)R ab =20//20//10+10=15Ω (2’)2.(7分)解:列KCL 方程11120.8602ii i +--= (2’) 15i A = (1’) 11(2)(0.8)P i i =-(25)(4)=⨯- 40W =- (2’)受控源发出40W 的功率 (2’)3.(7分)解:1s U U =① (2’)2123312111()s s U U U I R R R R R R +-=+++②③ (2’)33441111()U U U I R R R R β-++-=②③① (2’) 4U U I R -=①③(1’)4.(7分) 解:Ω==10011001C ω (5’) F C μ8.31= (2’)5.(7分)()()()()()()()()()2283cos31428.3cos314283cos 31428.3cos 3148009cos 40041cos 628u t V ui t A Rp t t t t t ω====⨯==+⎡⎤⎣⎦解:外加电压 2分 2分200V =20A =读数为4004W (3分)6.(7分)解: 先将Δ负载等效变换成Y 负载,如图所示。
ABNAU ∙∙1(1’)1216312'2j Z Z +== (1’)︒∠=︒∠=∙022003380A U (1’)︒-∠=+++++++︒∠=++=∙∙3.4897.1712161612)1216)(1612(210220'21'21j j j j j Z Z ZZ Z U I l A A (2’) ︒-∠=+=∙∙4.5608.9'21'21A A I Z Z Z I (2’) 7.(7分)解:L 1中无电流,所以L 1两端无自感电压,有互感电压。
哈工大电路原理基础课后习题
第一章习题图示元件当时间t<2s时电流为2A,从a流向b;当t>2s时为3A,从b流向a。
根据图示参考方向,写出电流的数学表达式。
图示元件电压u=(5-9e-t/t)V,t>0。
分别求出t=0 和t→¥时电压u的代数值及其真实方向。
图题图题图示电路。
设元件A消耗功率为10W,求;设元件B消耗功率为-10W,求;设元件C发出功率为-10W,求。
图题求图示电路电流。
若只求,能否一步求得图示电路,已知部分电流值和部分电压值。
(1) 试求其余未知电流。
若少已知一个电流,能否求出全部未知电流(2) 试求其余未知电压u14、u15、u52、u53。
若少已知一个电压,能否求出全部未知电压图示电路,已知,,,。
求各元件消耗的功率。
图示电路,已知,。
求(a)、(b)两电路各电源发出的功率和电阻吸收的功率。
求图示电路电压。
求图示电路两个独立电源各自发出的功率。
求网络N吸收的功率和电流源发出的功率。
求图示电路两个独立电源各自发出的功率。
求图示电路两个受控源各自发出的功率。
图示电路,已知电流源发出的功率是12W,求r的值。
求图示电路受控源和独立源各自发出的功率。
图示电路为独立源、受控源和电阻组成的一端口。
试求出其端口特性,即关系。
讨论图示电路中开关S开闭对电路中各元件的电压、电流和功率的影响,加深对独立源特性的理解。
第二章习题图(a)电路,若使电流A,,求电阻;图(b)电路,若使电压U=(2/3)V,求电阻R。
求图示电路的电压及电流。
图示电路中要求,等效电阻。
求和的值。
求图示电路的电流I。
求图示电路的电压U。
求图示电路的等效电阻。
求图示电路的最简等效电源。
图题利用等效变换求图示电路的电流I。
(a) (b)图题求图示电路的等效电阻R。
求图示电路的电流和。
列写图示电路的支路电流方程。
图题图示电路,分别按图(a)、(b)规定的回路列出支路电流方程。
图题用回路电流法求图示电路的电流I。
用回路电流法求图示电路的电流I。
哈工大电路原理基础课后习题
第一章习题图示元件当时间t<2s时电流为2A,从a流向b;当t>2s时为3A,从b流向a。
根据图示参考方向,写出电流的数学表达式。
图示元件电压u=(5-9e-t/t)V,t>0。
分别求出t=0 和t→¥时电压u的代数值及其真实方向。
图题图题图示电路。
设元件A消耗功率为10W,求;设元件B消耗功率为-10W,求;设元件C 发出功率为-10W,求。
图题求图示电路电流。
若只求,能否一步求得?图示电路,已知部分电流值和部分电压值。
(1) 试求其余未知电流。
若少已知一个电流,能否求出全部未知电流?(2) 试求其余未知电压u14、u15、u52、u53。
若少已知一个电压,能否求出全部未知电压?图示电路,已知,,,。
求各元件消耗的功率。
图示电路,已知,。
求(a)、(b)两电路各电源发出的功率和电阻吸收的功率。
求图示电路电压。
求图示电路两个独立电源各自发出的功率。
求网络N吸收的功率和电流源发出的功率。
求图示电路两个独立电源各自发出的功率。
求图示电路两个受控源各自发出的功率。
图示电路,已知电流源发出的功率是12W,求r的值。
求图示电路受控源和独立源各自发出的功率。
图示电路为独立源、受控源和电阻组成的一端口。
试求出其端口特性,即关系。
讨论图示电路中开关S开闭对电路中各元件的电压、电流和功率的影响,加深对独立源特性的理解。
第二章习题图(a)电路,若使电流A,,求电阻;图(b)电路,若使电压U=(2/3)V,求电阻R。
求图示电路的电压及电流。
图示电路中要求,等效电阻。
求和的值。
求图示电路的电流I。
求图示电路的电压U。
求图示电路的等效电阻。
求图示电路的最简等效电源。
图题利用等效变换求图示电路的电流I。
(a) (b)图题求图示电路的等效电阻R。
求图示电路的电流和。
列写图示电路的支路电流方程。
图题图示电路,分别按图(a)、(b)规定的回路列出支路电流方程。
图题用回路电流法求图示电路的电流I。
用回路电流法求图示电路的电流I。
哈工大电路习题答案第08章
答案8.1解:)/1()(T t A t f -= Tt <<0⎰⎰-==T Tdt T t A T dt t f T A 000)/1(1)(1A T t t T A T5.0]2[02=-=⎰-=Tk dtt k T t A T a 0)cos()/1(2ω0)sin(2)]sin()/1(2[020=+⨯-=⎰T T dt t k T k A t k Tk T t A ωωωω ⎰-=Tk dtt k T t A T b 0)sin()/1(2ωπωωωωωk A kT A dt t k T k A t k Tk T t A T T ==-⨯--=⎰2)cos(2)]cos()/1(2[020所以∑∞=+=1sin 5.0)(k t k k AA t f ωπ频谱图如图(b)所示。
.0答案8.2解:电流i 的有效值57.1)2/13.0()2/67.0()2/57.1(12222≈+++=I A只有基波电流与正弦电压形成平均功率,故二端电路输入的平均功率为:95.73)]90(90cos[257.122.94=︒--︒-⨯=P W 注释:非正弦周期量分解成傅里叶级数后,其有效值等于直流分量和不同频率交流分量有效值平方和的平方根。
答案8.3解:对基波︒∠=0100m(1)U V , A 010m(1)︒∠=I 由Ω==-+=10)1(j )1(m )1(m )1(I U C L R Z ωω求得Ω=10R , 01=-CL ωω (1)对三次谐波︒-∠=3050m(3)U V , A 755.1im(3)ψ-∠=I又由Ω+︒-∠==-+=)30(5.28)313(j m(3)m(3))3(i I U C L R Z ψωω (2)所以2225.28)313(=-+CL R ωω (3)将式(1)代入式(3), 解得mH 9.31=L将mH 9.31=L 代入式( 1 ),求得F 3.318μ=C再将C L R 、、值代入式(2),有 Ω︒-∠=Ω+=3028.5j26.7)10(i )3(ψZ解得︒=45.99i ψ答案8.4解: (1) 电压有效值:V 01.80)225()250()2100(222=++=U电流有效值58.74mA)210()220()280(222=++=I (2) 平均功率 kW 42.345cos 210250cos 22050)45cos(280100=︒⨯+︒⨯+︒-⨯=PΩ︒∠=︒∠︒∠=Ω=︒∠︒∠=Ω︒-∠=︒∠︒-∠=k 455.2mA010V 4525k 5.2mA 020V050k 4525.1mA 080V45100)3()3()2()1(Z Z Z 注释:非正弦周期量分解成傅里叶级数后,某端口的平均功率等于直流分量和不同频率交流分量单独作用产生的平均功率之和。
哈工大数电习题册答案
9、对逻辑运算判断下述说法是否正确,正确者在其后( )内打对号,反之打×。 (1) 若 X+Y=X+Z,则 Y=Z;( × ) (2) 若 XY=XZ,则 Y=Z;( × ) (3) 若 X Y=X Z,则 Y=Z;(√ ) 【3-2】用代数法化简下列各式 (1) F1 = ABC AB 1 (2) F2 = ABCD ABD ACD AD
【4-7】已知 TTL 逻辑门 UoH=3V,UoL=0.3V,阈值电平 UT=1.4V,试求图 4.9 电路中各电压 表的读数。 解: 电压表读数 V1=1.4V,V2=1.4V,V3=0.3V,V4=3V,V5=0.3V。
3.6 V
0. 3 V 3. 6 V
1.4V
V1
V2 1.4V
V3
0.3V
A B C F
A B C
(a) 图 4.7 (b)
解: 当 C 1 时, F AB ; 当 C 0 时, F A B A B 。 于是,逻辑表达式 F ABC ( A B )C F 的波形见解图所示。
A B C F
【4-6】图 4.8 所示电路中 G1 为 TTL 三态门,G2 为 TTL 与非门,万用表的内阻 20kΩ/V, 量程 5V。当 C=1 或 C=0 以及 S 通或断等不同情况下,UO1 和 UO2 的电位各是多少?请填入 表中,如果 G2 的悬空的输入端改接至 0.3V,上述结果将有何变化?
A B C F
【4-9】由 CMOS 传输门和反相器构成的电路如图 4.11(a)所示,试画出在图(b)波形作用下的 输出 UO 的波形(UI1=10V UI2=5V)
C
U I1 Uo 10V O UO
TG
哈工大电路理论基础课后习题答案(PDF精品)
答案2.1解:本题练习分流、分压公式。
设电压、电流参考方向如图所示。
(a) 由分流公式得:23A 2A 23I R Ω⨯==Ω+解得75R =Ω(b) 由分压公式得:3V 2V 23R U R ⨯==Ω+解得47R =Ω答案2.2解:电路等效如图(b)所示。
20k Ω1U +-20k Ω(b)+_U图中等效电阻(13)520(13)k //5k k k 1359R +⨯=+ΩΩ=Ω=Ω++由分流公式得:220mA 2mA 20k RI R =⨯=+Ω电压220k 40V U I =Ω⨯= 再对图(a)使用分压公式得:13==30V 1+3U U ⨯答案2.3解:设2R 与5k Ω的并联等效电阻为2325k 5k R R R ⨯Ω=+Ω(1) 由已知条件得如下联立方程:32113130.05(2) 40k (3)eqR U UR R R R R ⎧==⎪+⎨⎪=+=Ω⎩由方程(2)、(3)解得138k R =Ω 32k R =Ω 再将3R 代入(1)式得210k 3R =Ω答案2.4解:由并联电路分流公式,得1820mA 8mA (128)I Ω=⨯=+Ω2620mA 12mA (46)I Ω=⨯=+Ω由节点①的KCL 得128mA 12mA 4mA I I I =-=-=-答案2.5解:首先将电路化简成图(b)。
图 题2.5120Ω(a)图中1(140100)240R =+Ω=Ω2(200160)120270360(200160)120R ⎡⎤+⨯=+Ω=Ω⎢⎥++⎣⎦ 由并联电路分流公式得211210A 6A R I R R =⨯=+及21104A I I =-= 再由图(a)得321201A 360120I I =⨯=+由KVL 得,3131200100400V U U U I I =-=-=-答案2.6xRx(a-1)图2.6解:(a )设R 和r 为1级,则图题2.6(a)为2级再加x R 。
(完整版)电路原理课后习题答案
所以
3-11用回路电流法求解题3—11图所示电路中电流I。
题3—11图
解由题已知,
其余两回路方程为
代人整理得
所以
3—12用回路电流法求解题3-12图所示电路中电流 及电压 .
题3—12图
3-15列出题3—15图(a)、(b)所示电路的结点电压方程。
(a)(b)
题3-15图
解:图(a)以④为参考结点,则结点电压方程为:
题4—5图
4-9求题4—9图所示电路的戴维宁或诺顿等效电路。
(a)
(b)
题4—9图
解:(b)题电路为梯形电路,根据齐性定理,应用“倒退法”求开路电压 。设 ,各支路电流如图示,计算得
故当 时,开路电压 为
将电路中的电压源短路,应用电阻串并联等效,求得等效内阻 为
4—17题4-17图所示电路的负载电阻 可变,试问 等于何值时可吸收最大功率?求此功率。
题2-1图
解:(1) 和 并联,其等效电阻 则总电流
分流有
(2)当
(3)
2-5用△-Y等效变换法求题2—5图中a、b端的等效电阻:(1)将结点①、②、③之间的三个9电阻构成的△形变换为Y形;(2)将结点①、③、④与作为内部公共结点的②之间的三个9电阻构成的Y形变换为△形。
题2-5图
解(1)变换后的电路如解题2—5图(a)所示。
题4—2图
解:画出电源分别作用的分电路图
对(a)图应用结点电压法有
解得:
对(b)图,应用电阻串并联化简方法,可得:
所以,由叠加定理得原电路的 为
4—5应用叠加定理,按下列步骤求解题4—5图中 。(1)将受控源参与叠加,画出三个分电路,第三分电路中受控源电压为 , 并非分响应,而为未知总响应;(2)求出三个分电路的分响应 、 、 , 中包含未知量 ;(3)利用 解出 。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
答案8.1解:)/1()(T t A t f -= Tt <<0⎰⎰-==T Tdt T t A T dt t f T A 000)/1(1)(1A T t t T A T5.0]2[02=-=⎰-=Tk dtt k T t A T a 0)cos()/1(2ω0)sin(2)]sin()/1(2[020=+⨯-=⎰T T dt t k T k A t k Tk T t A ωωωω ⎰-=Tk dtt k T t A T b 0)sin()/1(2ωπωωωωωk A kT A dt t k T k A t k Tk T t A T T ==-⨯--=⎰2)cos(2)]cos()/1(2[020所以∑∞=+=1sin 5.0)(k t k k AA t f ωπ频谱图如图(b)所示。
.0答案8.2解:电流i 的有效值57.1)2/13.0()2/67.0()2/57.1(12222≈+++=I A只有基波电流与正弦电压形成平均功率,故二端电路输入的平均功率为:95.73)]90(90cos[257.122.94=︒--︒-⨯=P W 注释:非正弦周期量分解成傅里叶级数后,其有效值等于直流分量和不同频率交流分量有效值平方和的平方根。
答案8.3解:对基波︒∠=0100m(1)U V , A 010m(1)︒∠=I 由Ω==-+=10)1(j )1(m )1(m )1(I U C L R Z ωω求得Ω=10R , 01=-CL ωω (1)对三次谐波︒-∠=3050m(3)U V , A 755.1im(3)ψ-∠=I又由Ω+︒-∠==-+=)30(5.28)313(j m(3)m(3))3(i I U C L R Z ψωω (2)所以2225.28)313(=-+CL R ωω (3)将式(1)代入式(3), 解得mH 9.31=L将mH 9.31=L 代入式( 1 ),求得F 3.318μ=C再将C L R 、、值代入式(2),有 Ω︒-∠=Ω+=3028.5j26.7)10(i )3(ψZ解得︒=45.99i ψ答案8.4解: (1) 电压有效值:V 01.80)225()250()2100(222=++=U电流有效值58.74mA)210()220()280(222=++=I (2) 平均功率 kW 42.345cos 210250cos 22050)45cos(280100=︒⨯+︒⨯+︒-⨯=PΩ︒∠=︒∠︒∠=Ω=︒∠︒∠=Ω︒-∠=︒∠︒-∠=k 455.2mA010V 4525k 5.2mA 020V050k 4525.1mA 080V45100)3()3()2()1(Z Z Z 注释:非正弦周期量分解成傅里叶级数后,某端口的平均功率等于直流分量和不同频率交流分量单独作用产生的平均功率之和。
答案8.5解: 基波电压单独作用时V 010V 0214.14)1(︒∠=︒∠=U , 阻抗Ω+=+Ω=)j 1(j 1)1(L Z ω基波电流相量为:A 4525j)1(V 10)1()1()1(︒-∠=Ω+==Z U I 瞬时值为:A )45cos(10)()1(︒-=t t i ω 三次谐波单独作用时V 302V 30283.2)3(︒∠=︒∠=U Ω+=+Ω=)j31(3j 1)3(L Z ωA 6.41632.0j3)1(V302)3()3()3(︒-∠=Ω+︒∠==Z U I瞬时值为:A )6.41cos(2632.0)()3(︒-=t t i ω 由叠加定理得电流瞬时值:A )]6.41cos(2632.0)45cos(10[)3()1(︒-+︒-=+=t t i i i ωω 电流有效值A 1.7632.0)25(223)3(2)1(=+=+=I I I电压有效值V 2.10210222)3(2)1(=+=+=U U U电压u 中所含三次谐波百分数为%61.19%1002.102%100)3(=⨯=⨯UU 电流i 中所含三次谐波百分数为%9.8%1001.7632.0%100)3(=⨯=⨯II答案8.6解:基波电压单独作用时V 20220)1(︒∠=U ,Ω-=+=)5j 5()j /(1)1(C R Z ω A 6511.31j5520220)1()1()1(︒∠=-︒∠==Z U I 瞬时值A )65cos(211.31)()1(︒+=t t i ω 三次谐波单独作用时,V 30110)3(︒-∠=U Ω-=+=)3/5j 5()j3/(1)3(C R Z ωA 6.1187.2035j 530110)3()3()3(︒-∠=-︒-∠==Z U I瞬时值A )6.11cos(287.20)()3(︒-=t t i ω 由叠加定理得:A )]6.113cos(287.20)65cos(211.31[)()()()3()1(︒-+︒+=+=t t t i t i t i ωω 有效值A 46.3787.2011.31222)3(2)1(=+=+=I I I电路吸收的平均功率kW 02.7546.3722=⨯==R I P答案8.7解:直流V 1)0(S =U 单独作用时,电感短路,电容开路,故电压u 的直流分量为:V 1)0(=U 基波V 01)1(S ︒∠=U单独作用时,由分压公式得:jV )j 1(j )j 1()1()1(-=⨯+++=S U CR R L CR R U ωωω 瞬时值V )90cos(2)1(︒-=t u ω 二次谐波V 051)2(S ︒∠=U 单独作用时,由分压公式得:V 3.146055.0)j21j2)j21()2()2(︒∠=⨯+++=S U CR R L CR R U ωωω 瞬时值V )3.146cos(2055.0)2(︒-=t u ω 由叠加定理得:)3.1462cos(2055.0)90cos(21)2()1()0(︒-+︒-+=++=t t u u U u ωωV 电源提供的平均功率等于电阻R 吸收的平均功率,故W 003.22)2(2)1(2)0(2=++==RU U U R U P答案8.8解:这是两个不同频率的电源同时作用的情况,须用叠加定理计算。
当电压源u S =4cos(ω t ) V 单独作用时,电路如图(b)所示。
(b)V 024S︒∠=U )]j /(1//[)j (21S(1)C R L R U I ωω++= A 024j)1()j 1(j)j)(11(2/4︒∠=-++-+= 瞬时值A )cos(4)()1(t t i ω=当电流源i S =4cos(2ω t ) A 单独作用时,电路如图(c)所示。
A 024S︒∠=I A 56.206257.3A 24j 5.011)2j /(1S22(2)︒∠=⨯--=⨯+-=I C R R I ω 答案8.9解:S i 的直流分量A 5.0S(0)=I 单独作用时, 电感短路, 故电压u 的直流分量V 0)0(=U电流S i 的基波A 30225.0)1(S ︒∠=I 单独作用时,电导R G /1= V 4.119244.8)1j(1S(1)s(1))1()1(︒∠=⨯-+==I L C G I Z U ωω 瞬时值V )4.119cos(44.8)()1(︒+=t t u ω三次谐波A 0215.0)3(S ︒∠=I 单独作用时, V 02450)31j(31S(3) S(3))3()3(︒∠=⨯-+==I L C G I Z U ωω 瞬时值V )3cos(450)()3(t t u ω=五次谐波A 20206.0)5(S ︒-∠=I 单独作用时, V 4.108206.5)1j(51S(5)S(5))5()5(︒∠=⨯-+==I L C G I Z U ωω 瞬时值V )4.1085cos(06.5)()5(︒+=t t u ω 所以V ])4.1085cos(06.5)3cos(450)4.119cos(44.8[)5()3()1()0(︒+++︒+=+++=t t t u u u U u ωωω有效值V 27.318)06.545044.8(212222)5(2)3(2)1(2)0(≈++⨯=+++=U U U U U答案8.10解:直流电流源单独作用时,电感处于短路。
由分流公式得电流i 的直流分量为:A 1A 4311S 211)0(=⨯+=⨯+=I R R R I 正弦电压源V 04S︒∠=U 单独作用时,由欧姆定律得: A 4525.04j 314j 21S)1(︒-∠=++=++=L R R U I ω电流i 的有效值A 225.1)25.0(122)1(2)0(=+=+=I I I答案8.11解: 图(a)电路中不含电感和电容,不存在与频率有关的阻抗,因此,不必将非正弦周期电流展开为傅立叶级数形式。
在第一个周期内,电流源可表示为)10(2S s t t i <<=将图(a)电路化为戴维南等效电路,如图(c)所示。
(c)图中S S OC 40U i u +Ω=, 23050OC+=+=t u i s)10(<<tΩ30电阻消耗的平均功率为W 190d )2(30d )(110202=+⨯===⎰⎰t t t R t i TP T答案8.12解: 当直流单独作用时, 电感1L 相当于短路, 并且在二次侧不会产生感应电压,二次回路电流为零。
故电流1i 的直流分量A 2.050V101)0()0(1=Ω==R U I ,电流2i 的直流分量0)0(2=I 。
当基波单独作用时,列写回路电流方程如下:⎪⎩⎪⎨⎧=++︒∠=++0)j (j 028j )j ()1(222)1(1)1(2)1(111I L R I M I M I L R ωωωω 解得 ⎪⎩⎪⎨⎧︒∠-=︒-∠=A 84.17043.0A 26.27076.0)1(2)1(1I I故电阻1R 吸收的平均功率W29.250)076.02.0(2212)1(112)0(11=⨯+=⨯+⨯=R I R I P 电阻2R 吸收的平均功率W 092.050043.0222)1(22=⨯==R I P 电源发出的平均功率W 382.221=+=P P P 答案8.13解:(1)等效电路见图 (b)。
-'+1u -''+1u其中Ω==402i R n R整个电路为电阻性电路。
V )]3cos(4)cos(8[401040211112t t u u n u ωω+=⨯+⨯='⨯=(2)等效电路见图 (c),其中对基波Ω=⨯=8j j 2)1(L n Z ω,对三次谐波Ω=⨯=24j j32)3(L n Z ω 当基波单独作用时,由理想变压器特性方程和分压公式得:V 51.342247.6V 2201011)1()1()1(1)1(2︒∠=⨯+⨯=''⨯=Z Z n U n U )V 34.51cos(247.6)()1(2︒+=t t u ω三次谐波单独作用时,由理想变压器特性方程和分压公式得:V .6222615.4V 2101011)3()3()3(1)3(2︒∠=⨯+⨯=''⨯=Z Z n U n U )V 6.223cos(615.4)()3(2︒+=t t u ω 由叠加定理得V ])6.223cos(615.4)34.51cos(247.6[)3(2)1(22︒++︒+=+=t t u u u ωω。