电路分析基础习题第六章答案(史健芳)
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第6章
6.1 选择题
1. 通常交流仪表测量的交流电流、电压值是( B )。 A. 平均值 B. 有效值 C. 最大值
D. 瞬时值
2. 如图所示,给出了电压和电流的相量图,从相量图可知( C )。 A. 有效值I=U B. 电流电压的相位差为15° C. 电流超前电压75° D. 电压的初相为30°
3. 若两个正弦量分别为V )60100cos(51
+-=t u ,
V )60100sin(52 +=t u ,则1u 与2u 的相位差为( C )。
A. 0
B. 90
C. 90-
D. 180
4. 以下正弦量之间的相位差是 45的为( A )。
A. )30cos(
+t ω,)15cos(
-t ω B. )45sin(
+t ω,t ωcos C. )75sin(
+t ω,)302sin(
+t ω
D. )45cos(
+t ω,t ω2cos
5. 某工频正弦交流电流的初相
30=ϕ,在0=t 时A 10)0(=i ,则该电流的三角函数式为( A )。 A. A )30100sin(20
+=t i π B. A )3050sin(10
+=t i π
C. A )3050sin(14.14 +=t i π
D. A )30100sin(28.28
+=t i π
6. 交流电u=200cos (314t+π/3)V ,以下说法正确的是:( B )
A. 交流电压的最大值为2002V
B. 1s 内,交流电压方向改变100次
C. 电压的有效值为200V
D. 1s 内,交流电压50次过零值
6.2 填空题
1. 大小 和 方向 都随时间作周期性变化的电流叫做交流电。 2. 正弦量的三个要素是指 幅度(振幅) 、 频率 和 初相位 。 3.两个同频率正弦量的相位差等于它们的 初相位 之差。
4. 电阻R接入10V 的直流电路中,其消耗的功率为P。如果把阻值为R/4的电阻接到最大值为5V 的交流电路中,它消耗的功率为 P/2 。
5.已知某正弦电流A )30314cos(07.7
-=t i ,则该正弦电流的最大值I m = 7.07 A ,有效值I= 5 A ,角频率ω= 314 rad/s ,频率f= 50 Hz ,周期T= 0.02s ,初
相φ= -30° ,当t=0.1s 时,交流电流的瞬时值为 6.12 A 。
6. 已知电压)30314cos(210 +=t u V ,电流)60314cos(220 -=t i A ,则
•
=U _________,=•
I ___________。
6.3 计算题
1.(1)绘出函数)601000cos(20)(
-=t t u V 的波形图;(2)该函数的最大值、有效值、角频率、频率、周期和初相角各为多少?(3)此函数分别与以下两个函数的相位差角为多少?t t i 1000cos )(1=A ;)601000sin(20)(2
-=t t u V 。
解:(1)函数)601000cos(20)(
-=t t u V 的波形图如右图所示:
(2)最大值为20,角频率为1000Hz , 初相角为-60°,频率为
π
500
,周期为
500
π
,
有效值为 。
(3))(t u 与)(1t i 比较,滞后60°。
)1501000(cos 20)601000sin(20)(2 -=-=t t t u
)(t u 与)(2t u 比较,超前 90。
2. 已知t i 10cos 2101=A ,)10sin 310(cos 20)(2t t t i +=A ,求i 1(t)和i 2(t)的相位差,并确定i 1(t)是超前还是滞后于i 2(t)。
解:
则相位差为
60)6010(10=--t t
)(1t i 超前于)(2t i 60°。
3. 已知图x6.2中,
用叠加定理求解图中的电流i 。
V 2102
20=t t i 10cos 210)(1=)6010cos(40)10sin 2
3
10cos 21(40)10sin 310(cos 20)(2 -=+
=+=t t t t t t i A,
, sin 2t S S e i V t u -==,1 ,121Ω=Ω=R R ︒
∠3010︒
-∠6020
解:当电压源单独作用时
t t
R R u i S sin 2
sin 2'12==+=
当电流源单独作用时
t S e i R R R i -=+=
2
1
''21
则电流t e i i i
t sin 2
1
'''+=+=-(A )
4. 如图x6.3所示电路,已知
)30cos(2100)( +=t t u s V ,t=0
是开关闭合,i L (0-)=0A ,求 (1)i L (t)的表示式; (2)t=1.785s 时的i L (t);
(3)稳态时电源电压和电流的相位差。
解:(1)由题可得方程
)30cos(2100)(2)
( +=+t t i t
t di L
L L 解上述方程得:
(2)t=1.785s 时的i L (t);
(3)稳态时电源电压和电流的相位差
︒==56.262
1
arctg θ