《电路原理导论》第六章习题解答
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。
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。
电路理论习题答案 第六章
第六章习题答案6.1---6.12 : B 、A 、E 、B 、B 、A 、C 、C 、D 、E 、C 、C6.13、(1)012()()()30)()i t i t i t t A ω=+=+∴)I A == (2)12()()()1)()i t i t i t t A ω=+=+ ∴I ==(3)012()()()60))i t i t i t t t ωω=+=++6.14、∵ 0001()ab Y j j c R j L ωωω=++∴ 2220001Re[()]Re[]2()ab ab R L Z j R Y j R ωωω+=== 故得:0R L ω=,012C R ω=6.15、02()0.67cos(2130)i t t =- 6.16、将02()sin 2cos(290)i t t t ==-,因为两个电流为同频率同一函数形式,可以得到其相量模型,列回路方程即可求得:01143.1()U V =<,故01()cos(2143.1)()U t t V =+。
6.17、激励 ()s i t 和 ()s u t 不同频率,只能在时域使用迭加定理:()s u t 单独作用,用相量法及.00011.8()10.2cos(511.8)i t t I ∴=+' A()s i t 单独作用,用相量法得.00015() 2.06cos(415)I i t t ''''∴=+ A 即有: 000()()()i t i t i t '''=+6.18、因为回转器输出端口的阻抗可求得为:'''22221211221121[()]ab ab ab R L Z j R jX n n c n n n n ωω=+-++=+所以2'2'2''2'2'2'2()()()()ab ab ab ab ab ab ab ab r R r X r Z j Z R X R X ==-++ab ab R jX =-(设ab X >0) 6.19、0()56.3)()U t t V =-6.20、(1)0123//861036.9()Z Z Z Z j =+=-=∠-Ω .0136.9()s U A Z I ∴==∠(2) 2Re 8P I Z W ==26(var)Q I lmZ ==-S = 0.8P S λ∴==6.21、* 1.8580.564()Ls Z Z j ==+Ωm a x 8.107()L P w = 6.22、由并联电路图6-47可知:L= 310-H(1) 710210()()1010()Z j j ωωω=Ω+- (2)2010(/)rad s ω=(3)210(/)BW rad s = (4) 310Q =6.23、∵方波的傅立叶级数为:11140011()100[sin 3sin 5sin 5]()35s U t t t t V ωωωπ=++++ΛΛ 基频 312210/rad s T πωπ==⨯∵ ()()()j L L H j R j L s U j U j ωωωωω∙==+ ∴ ()()()()L s s j L U j H j U j U j R j L ωωωωωω==+ 故:000()()()(0)(0)0L s s U j H j U j H j U j ωωω===,0U ∞=(直流分量) 00101400()()00.95517.66L s U H j U j ωωπ==∠⨯∠,0011121.28cos(17.66)()U t V ω=+ 000340000.993 6.0542.1173.953L U π=+∠⨯∠=∠,0031()42.1cos(3173.95)()U t t V ω=- 000540000.998 3.6625.35 3.665L U π=+∠⨯∠=∠,0051()25.35cos(5 3.66)()U t t V ω=- ………………∴ 0135()()()()()L L L L L U t U t U t U t U t =++++ΛΛ6.24、(1) 00111222cos cos P U I U I U I =+Φ+Φ+(2) 111222sin sin Q U I U I =Φ+Φ+0104sin45sin 040(var)2Q O π=⨯++⨯= (3)因S UI ++则有25146.4()S V A == (4)∵奇变功率T = ∴139.4T W== (5)20cos 0.137146.4P S λ=Φ===6.25、∵ C 对直流等效成开路, ∴ ()103cos s U t t =+中只有交流信号才提供输出功率,因此端口的戴维宁等效电路参数为:..001301msm R R j L jz U U ω==⨯∠++ (采用最大值相量)21.20.61.8()0.6g j t -=-=- 10.80.6()s R j l Z j j c R j l ωωω=+=-Ω+故*0.80.6()L s Z Z j ==+Ω时负载获得max L P ∴22m a x 8)0.28880.8om L U P w RS ===⨯6.26、∵ 由理想变压器的性质可知21 2.5n n n ==,2s u nu =-,1b a i i n =, ∴ 2 2.5s u u =-, 0.4b a i i =∵ 由KCL 定理可知:2b a u i i R -=+ , 2.50.4s a a u i i R -=+ 02.140a i =∠,00.8560b i =∠即为所求6.27、(1)设R1,.1s U 组合支路的端点为ab ,因为.1s U ,.2s U 为同频率相量,可以在ω域使用迭加定理。
《电路理论基础》(第三版 陈希有)习题答案第六章
答案6.22解:对图(a)电路做戴维南等效,如图(b)所示。
OC U inZ (b)i j 1/(j )Z L C ωω=+ (1)SOC j I U Cω=(2) 由图(b)可知,当i 0Z =时,电阻两端电压U 与电阻R 无关,始终等于OC (0)U R ≠。
由式(1)解得1/100rad/s ω== 将式(3)代入式(2)得OC 1100A 1090V j100rad/s 0.01FU U ==∠︒⨯=∠-︒⨯90V u t ω=-()答案6.23解:先对图(a)电路ab 端左侧电路作戴维南等效,如图(b)所示。
U iZ (b)令32000rad/s 210H 4L X L ω-==⨯⨯=Ω得等效阻抗i 4j48//8//j42(1j)4j4Z Ω⨯Ω=ΩΩΩ==+ΩΩ+Ω由OCi 1j U i Z R Cω=++知,欲使电流i 有效值为最大,电容的量值须使回路阻抗虚部为零,即:012]j 1Im[=-=++CC R Z i ωω 等效后电路如图(b)所示。
解得1250μF 2C ω==答案6.24解:应用分压公式,输出电压o U 可表示为o n1n 2U U U =-i i 1j 12j U C U R Cωω=-⨯+ i i i j 121j 2(j 1)U U CR U CR CR ωωω-=-=++ 当 0=R , o U 超前于i U 180;当 1R Cω=,o U 超前于i U ︒90;当 ∞→R , o U 与i U 同相位。
即当R 由零变到无穷时,o U 超前于i U 相位差从180到0变化。
答案6.25解:图示电路负载等效导纳为22221j j()j ()()R LY C C R L R L R L ωωωωωω=+=+-+++ (1) 22222222222)()(21)()(C L R LC L R L C L R R Yωωωωωωω++-=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+-+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+= (2) 由式(2)可见:当)2/(12LC =ω时,Y C ω=与R 无关,电流有效值CU U Y I ω==不随R 改变。
电路理论基础第三版陈希有第六章答案
第六章答案6.1解:将2i 和3i 改写为余弦函数的标准形式,即234cos(190)A 4cos(190180)A 4cos(10)A5sin(10)A 5cos(1090)A 5cos(80)Ai t t t i t t t ωωωωωω=-+︒=+︒-︒=+︒=+︒=+︒-︒=-︒电压、电流的有效值为12370.7V, 1.414A 2.828A, 3.54A U I I I ======== 初相位12310,100,10,80u i i i ψψψψ====-相位差111010090u i ϕψψ=-=-=- 11u i u i 与正交,滞后于; 2210100u i ϕψψ=-=︒-︒= u 与2i 同相; 3310(80)90u i ϕψψ=-=︒--︒= u 与3i 正交,u 超前于3i答案6.2()()()().a 10cos(10)V-8b arctg 10233.1V,233.1)V -6-20.8c arctg 20.889.4A,20.8cos(89.4)A 0.2d 30180A,180)A m u t U u t I i t I i t ωωωω=-︒==∠︒=+︒==∠-︒=-︒=∠︒=+︒答案6.3解:(a)利用正弦量的相量表示法的线性性质得:11221,U I n U I n ==- (b)磁通相量通常用最大值表示,利用正弦量的相量表示法的微分性质得:mj m U N ω=Φ (c) 利用正弦量的相量表示法的线性性质与微分性质得:j URI LI ω=+答案6.4解:由KCL 得电流i 的振幅相量m 1m 2m 3mI I I I =++ (2100410580)A =∠︒+∠︒+∠-︒(0.347j 1.97 3.939j0.6950.868j4.924)A =-++++-A 86.265︒-∠=电流i 的瞬时值为5cos(26.86)A i t ω=-︒答案6.5解:电压表和电流表读数为有效值,其比值为阻抗模,即/U I =将已知条件代入,得100V 15A 100V10⎧=⎪⎪=Ω 联立方程,解得13.7mH, 5.08L R ==Ω答案6.6解:(a) RC 串联电路中电阻电压与电容电压相位正交,各电压有效值关系为30V U ===电流i 的有效值为30V 3A 10C C U I I X ====Ω(b)302A 60V C C U X I ==Ω⨯=60V 1.2A 50R U I R ===ΩRC 并联电路中电阻电流与电容电流相位正交,总电流有效值为2.33I A === (c)30130C C C U X I A V ==Ω⨯=由30215C L C L L L U V U U X I I A X ==⇒===Ω并联电容、电感上电流相位相反,总电流为1L C I I I A =-= 电阻电压与电容电压相位正交,总电压为:50U V ===答案6.7解:感抗()3210rad/s 0.1H 200L X L ω==⨯⨯=Ω容抗()()3611100210rad/s 510FC X C ω--=-==-Ω⨯⨯⨯ 图(a)电路的相量模型如图(b)所示。
《电路原理导论》第六章习题解答
习题六6-1某三相变压器其绕组作星形联接,额定相电压为230V ,在一次检修后测得相电压V 230===C B A U U U ,但测得线电压V 400;V 230===BC CA AB U U U ,试用相量图分析,这种现象是怎么造成得,如何纠正。
解:A 相首末端倒反以后会出现这种情况,如图示6-2某三相供电电路,其每相阻抗Ω=8L Z ,那么此电路一定是对称三相电路吗? 6-3在三相四线制供电线路中中线电流等于0,那么此时三相负载一定是对称负载吗? 试用相量图分析说明在什么条件下,不对称负载也可能出现中线电流等于0。
解:不对称的三相电流有可能合成中线电流等于0。
其条件是0sin sin sin 0cos cos cos =++=++C CC B B B A A A C CC B B BA A A Z U Z UZ U Z U Z U Z U ψψψψψψ式中ψ是电流的初相角,不是阻抗角φ,图6—3′为一例。
6-4在三相Y ˿Y 供电系统中,对称负载Ω+=66.85j Z L ,负载相电压等于220V ,试求线电流,每相有功功率和无功功率以及功率因数。
答:A 022 ∠=A I ;5.0cos =φ; VA j S P56.41912420604840+=∠= 解:设 0220∠=AU 6-5在三相四线制供电系统中,电源侧线电压等于400V ,对称负载Ω+=66.85j Z L 线路阻抗Ω+=11j Z l ,Ω+=12j Z n ,试求线电流及负载端的线电压。
解:V 2313==l SP U U ,设V 0231∠=AU ,则 6-6在三相Y ˿Y 供电系统中,电源侧线电压等于400V ,不对称负载,Ω=5A Z ,Ω+=55j Z B ,Ω-=86j Z C ,试求中线断开时负载端的中性点位移及各相电压。
解:设 0230∠=SAU ,用弥尔曼定理求中性点位移 (a )(b )图6—3′()()()()()()()()()V 172232.14281.2718.336.05.14501.1002.036.067.525.808.006.01.01.02.075.283.2242.842.314613.531.0451414.02.013.1732316553.324613.531014507.715113.53101202304507.712023050230j j j j j j j U NN --=-∠=-∠-∠=---=++-++-+--+=∠+-∠+∠+-∠+=-∠+∠+-∠∠+∠-∠+∠='各相负载电压 6-7在三相Y ˿Y 供电系统中,电源侧线电压等于400V ,线路阻抗Ω+=11j Z l ,Ω+=12j Z n ,不对称负载,Ω=5A Z ,Ω+=55j Z B ,Ω-=86j Z C ,试求中性点位移及各相电压。
电路理论课后答案,带步骤
解:(1)该电路有三个网孔。设网孔电流分别为 、 ,
参考方向如图3-4所示。并设受控源两端电压为U。
(2)列写网孔方程:
辅助方程为:
联立求解得:
U= V
所以: mW
3-5电路如题图3-5所示,试用网孔分析法求电流 和电压 。
题图3-5题图3-5(b)
解:(1)将原图中20A电流源与2 电阻并联部分等效为40V电压源与2 电阻串联,如图3-5(b)所示。
(2)列写节点方程:
整理得:
求解得: V
V
所以: V
3-7电路如题图3-7所示,①试用节点分析法列写电路的节点方程;②该电路能否用网孔分析法分析?为什么?
题图3-7题图3-7(b)
①解:
(1)将原图中的 电压源与 串联部分等效为 电流源与 并联。
且 。如图3-7(b)所示。
(2)该电路有5个节点,以节点5为参考点,节点电压分别设为: 、 、 ,
Ua=10-3I=4V
Ub=2I=4V
Uab=Ua–Ub=0V
题图1-2
1-3试计算题图1-3所示电路中I、Us、R和电源Us产生的功率。
解:做节点标识,A、B、C:
I1=6+12=18A
I2=I1-15=3A
I2+I3=12+5 I3=14A
I=15- I3=1A
US=3I1+12I2=90V
题图1-3
2-15题图2-15所示电路,试问当电阻R等于何值时,可获得最大功率,最大功率等于多少?
题图2-15图2-15(b)
解:先将a,b与R断开,则
得:
所以:共戴维南等效电路为图(a)所示
所以:当 时,获得最大功率
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()/o i H V V ω=gg。
习题图6.1解:1//()i o oR V V jwCjwLV -=g gg22()oi V j L RLCH R j L RLCV ωωωωω-==+-gg 6.2 对于习题图6.2所示的电路,求传递函数()o iI H I ω=gg。
习题图6.2解:2()11o iI R j CRH j CR CL I jwL R jwCωωωω===-+++gg6.3 串联RLC 网络有R=5Ω,L=10mH ,C=1F μ,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4010/rad s LCω== 特征阻抗100LCρ==Ω 品质因数020LQ Rω==谐振电流0 4.8mU I A R== 电感和电容上的电压值L 480V C m U U U Q ===6.4 设计一个串联RLC 电路,使其谐振频率050/rad s ω=,品质因数为80,且谐振时的阻抗为10Ω,并求其带宽。
解:00.625rad /B s Qω==6.5 对于习题图6.5所示的电路,求()v t 和()i t 为同相时的频率ω。
习题图6.5解:12()1Z (//)()v t jwL R L i t jwC==++ 121,1,1,1L H L H C F R ====Ω将代入2221Z ()11w w j w w w w-=+-+++谐振时虚部为零,2101w w w w -+=+ 0.7861w =得出,6.6 并联RLC 网络有R=50Ω,L 4mH =,C=160F μ,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30 1.2510rad /s LCω==⨯ 品质因数010LQ CR RCω=== 谐振时电阻、电感及电容上的电流值2A,20A R L C R I I I I Q ====g6.7 并联谐振电路,其品质因数为120,谐振频率是6610/rad s ⨯,计算其带宽。
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 =。
科学出版社电路理论第六章习题答案
1 解出:C= 2R0
6.16已知图6-41示电路处于稳态工作
i1 t 4cos2t A , i2 t sin2t A ,
试求
u1 t
i2(t)
1Ω
。+ u1(t源自 i1(t) -0.5F 0.5H 2u1(t)
1H
解 作电路的相量模型 ∵i1(t)、i2(t)已为同频率同一函数率形式 i2(t)=sin2t=cos(2t-90º ),
IO '
I
I j 20 j I0 ( ) ( ) 2.0616 Y(j4) 4 1+3.5j 4
''
io''(t) =2.06cos(4t+16°)A
i 0 (t) = 10.3cos(5t+12.8 ) A
io''(t) =2.06cos(4t+16°)A
I 2 1 90
用的是幅值相量 2)列节点方程
n1
+
n2
-jF jH
1Ω
U1
I1 40
-
2 U1
j2H
( j j) U1 -jU 2 40+1 90 4 j 1 -jU1 ( j ) U 2 2 U1 I 2 1 2j
i t 10 4 2 cos t 45 0 5 2 cos 3t 45
i t 10 4 2 cos t 45 0 5 2 cos 3t 45
u t 10 2 cos t 135 6 2 cos(2t 90) 4 2 cos 3t 45
(完整版)电力电子技术第6章习题答案
第6章交流—交流变换电路课后复习题及答案第1部分:填空题1.改变频率的电路称为变频电路,变频电路有交交变频电路和交直交变频电路两种形式,前者又称为直接变频电路,后者也称为间接变频电路。
2.单相调压电路带电阻负载,其导通控制角α的移相范围为0~180O,随 α 的增大,U o 减小,功率因数λ减小。
3.单相交流调压电路带阻感负载,当控制角α<ϕ(ϕ=arctan(ωL/R) )时,VT1的导通时间越来越短 ,VT2的导通时间越来越长。
4.根据三相联接形式的不同,三相交流调压电路具有多种形式,TCR属于支路控制三角形联结方式,TCR的控制角 α 的移相范围为90°~ 180°,线电流中所含谐波的次数为k。
6=±k,2,1,15.晶闸管投切电容器选择晶闸管投入时刻的原则是:该时刻交流电源电压和电容器预充电电压相等。
第2部分:简答题1.交流调压电路和交流调功电路有什么区别?二者各运用于什么样的负载?为什么?答:在每半个周波内通过对晶闸管开通相位的控制,可以方便地调节输出电压的有效值,这种电路称为交流调压电路。
以交流电的周期为单位控制晶闸管的通断。
改变通态周期数和断态周期数的比,可以方便地调节输出功率的平均值,这种电路称为交流调功电路。
交流调压电路广泛用于灯光控制及异步电动机的软起动,也用于异步电动机调速。
交流调功电路常用于电炉的温度控制,像电炉温度这样的控制对象,其时间常数往往很大,没有必要对交流电源的每个周期进行频繁的控制,只要以周波数为单位进行控制就足够了。
2.简述交流电力电子开关与交流调功电路的区别。
答:交流调功电路和交流电力电子开关都是控制电路的接通和断开,但交流调功电路是以控制电路的平均输出功率为目的,其控制手段是改变控制周期内电路导通周波数和断开周波数的比。
而交流电力电子开关并不去控制电路的平均输出功率,通常也没有明确的控制周期,而只是根据需要控制电路的开通和断开。
电路原理第6章
电路原理(第六章)1.如图所示的正弦电路中U、I 同相,已知U=50V ,U C =200V ,I=1A ,ω=103rad/s , 则L 为 ( )A. 0.5HB. 0.2HC. 0.05HD. 不能确定2.图示含理想变压器的电器,设u(t)= 102sin(100t+30°)V ,则1Ω电阻吸收的平均功率P 等于 ( )A. 400WB. 50WC. 25WD. 100W3.如图所示的电路中,已知V U 03010∠=∙,A I 0154-∠=∙,则Z 是 ( )A. 容性元件B. 感性元件C. 线阻元件D. 电感元件4.在晶体三极管中,i C =βi B ,故晶体三极管的电路模型为 ( ) A.电流控制电压源B.电压控制电流源一、单项选择题 在下列每小题的四个备选答案中选出一个正确的答案,并将其字母标号填入题干的括号内。
C.电压控制电压源D.电流控制电流源5.在三相四线制中,中线的作用是()A. 使各相负载获得大小相等的电压B. 使各相负载获得对称电压C. 使各相负载获得大小相等的电流D. 以上说法都错6.在下图中,下列各式中正确的是( )A. i=|Z|UB. I=CXRU+C. I=|Z|UD. I=CRUω-7.图11.图中理想变压器a、b边等效输入阻抗Z= 。
8.电阻元件的VAR的相量形式是_____________。
9.如图电路ab端的阻抗为。
10.负载Z=1+j,其功率因数为。
11.图示电路的等效电抗为。
二、填空题12.下图中,如果角频率ω= ,则输入阻抗Z= 。
13. 已知三相对称电路,A 相电压为V 0U A ︒∠,则C 相电压为 。
14.电阻元件V AR 的相量形式是 。
15.如图所示三相对称电源,V 0380U 1A ︒∠= ,则相应的Y 形等效电路的相电压 AU 为 。
16.某一非正弦电压U(t)=10+8sint-6sin2t(V),则它的有效值等于 。
数字电路第6章习题答案
6.2 试作出101序列检测器得状态图,该同步电路由一根输入线X ,一根输出线Z ,对应与输入序列的101的最后一个“1”,输出Z=1。
其余情况下输出为“0”。
(1) 101序列可以重叠,例如:X :010101101 Z :000101001 (2) 101序列不可以重叠,如:X :010******* Z :0001000010 解:1)S 0:起始状态,或收到101序列后重新开始检测。
S 1:收到序列起始位“1”。
S 2:收到序列前2位“10”。
10101…X/Z0/01/0X/Z11…100…2)10101…X/Z0/0X/Z11…100…6.3对下列原始状态表进行化简:(a)解:1)列隐含表:A B CDC B ×A B CD C B ×AD BC ××(a)(b)2)进行关联比较 所有的等价类为:AD ,BC 。
最大等价类为:AD ,BC ,重新命名为a,b 。
3)列最小化状态表为:a/1b/0bb/0a/0aX=1X=0N(t)/Z(t)S(t)(b)N (t )/Z (t )S (t )X=0 X=1A B/0 H/0B E/0 C/1C D/0 F/0D G/0 A/1E A/0 H/0F E/1 B/1G C/0 F/0H G/1 D/1解:1)画隐含表:2)进行关联比较:AC,BD,EG ,HF,之间互为等价隐含条件,所以分别等价。
重新命名为: a, b, e, h 3)列最小化状态表:N (t )/Z (t ) S (t )X=0 X=1a b/0 h/0b e/0 a/1 e a/0 h/0 h e/1 b/1试分析题图6.6电路,画出状态转移图并说明有无自启动性。
解:激励方程:J1=K1=1;J2=Q1n⎯Q3n,K2=Q1nJ2=Q1n Q2n,K2=Q1n状态方程:Q1n+1=⎯Q1n·CP↓Q2n+1=[Q1n⎯Q3n⎯Q2n+⎯Q1n Q2n]·CP↓Q3n+1=[Q1n Q2n⎯Q3n+⎯Q1n Q3n]·CP↓状态转移表:序号Q3Q2Q10 1 2 3 4 5 000 001 010 011 100 101偏离状态110Æ111111Æ000状态转移图状态转移图:Q3Q2Q1偏离态能够进入有效循环,因此该电路具有自启动性。
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 •。
燕山大学电路原理课后习题答案第六章
第六章作业题解第六章作业:6-3,6-6.勘误:题6-5中电容值为250uF6-3 题6-3图所示电路中,已知Ω=Ω=Ω=Ω=5,451,625.0,2021L CL R ωωω,[])) 309cos(50403cos(100cos 276100)(s -++++=t t t t u ωωωV 。
求电流表A 和电压表V 的读数,并求电阻R 中消耗的功率。
L +-)(s t u 题6-3图解:(1)电压源直流分量1000=s U V 作用时,电感短路,电容开路,等效电路如题解6-3图所示)0(U +-)0(s u题解6-3图则电流i 的直流分量)0(I 为520100)0()0(===RU I s A 电压)(t u 的直流分量为0)0(=U V(2)基波分量作用时,用相量法计算, 02.195)1(∠=s U V ,输入阻抗为 455)45(5625.0201)1(221)1(j j j j j CjL j C jL j L j R Z --++=--++=ωωωωω Ω∠= 35.1795.20故35.1731.935.1795.20016.195)1()1()1(-∠=∠∠==Z U I s A 65.7231.5235.173.9)625.5()625.5()1(∠=-∠⨯==j I j U ωV (3)三次谐波分量作用时, 4071.70)3(∠=s U V ,输入阻抗为∞=--++=1515)15(15875.120)3(j j j j j Z故()30I =4071.70)3()3(∠==s U U V (4)九次谐波分量作用时, 3036.35)9(-∠=s U V ,输入阻抗为Ω=-+=--++=20625.5625.520545)5(45625.520)9(j j j j j j j Z故30768.1203036.35)9(-∠=-∠=I A120945.930768.1)625.5()9(-∠=-∠⨯-=j U V (5)电流)(t i 和电压)(t u 的有效值为7.10768.131.952222)9(2)3(2)1(2)0(=++=+++=I I I I I A 52.88945.971.7031.522222)9(2)3(2)1(2)0(=++=+++=U U U U U V 电阻R 消耗的功率为8.22897.102022=⨯==RI P W6-4 已知在题6-4图所示电路中,Ω=100R ,Ω==2001LL ωω,()()[]302sin 5.68cos 20020+++=t t t u ωω V 。
电路-电路原理-尼尔森Riedel(第九版)(2011)课后习题答案第6章
1 2 Cvmax = 0.30(100)2 = 3000 µJ = 3 mJ 2
60(240) = 48 mH 300 [b] i(0+ ) = 3 + −5 = −2 A 125 t [c] i = (−0.03e−5x ) dx − 2 = 0.125e−5t − 2.125 A 6 0+ 50 t [d] i1 = (−0.03e−5x ) dx + 3 = 0.1e−5t + 2.9 A + 3 0 i2 = 25 6
6–4
CHAPTER 6. Inductance, Capacitance, and Mutual Inductance di2 = 31.68e−4t − 40e−5t dt
8
20i2 = −0.20 − 19.80e−4t + 20e−5t 5ig = 9.8 − 9.8e−4t 8 dig = 62.72e−4t dt
6 Inductance, Capacitance, and
Mutual Inductance
Assessment Problems
AP 6.1 [a] ig = 8e−300t − 8e−1200tA v=L dig = −9.6e−300t + 38.4e−1200tV, dt t > 0+
v (0+ ) = −9.6 + 38.4 = 28.8 V [b] v = 0 when 38.4e−1200t = 9.6e−300t or t = (ln 4)/900 = 1.54 ms [c] p = vi = 384e−1500t − 76.8e−600t − 307.2e−2400t W dp = 0 when e1800t − 12.5e900t + 16 = 0 [d] dt Let x = e900t and solve the quadratic x2 − 12.5x + 16 = 0 x = 1.44766, x = 11.0523, t= t= ln 1.45 = 411.05 µs 900 ln 11.05 = 2.67 ms 900
电路分析第六章习题解答
=
6A
开关断开后,电路等效为
3Ω
2Ω
L
i
L = 1+ 1 = 5H 1+ 1 5 20
由 KVL 及换路定则得
⎪⎧5 di + 5i = 0 ⎨ dt ⎪⎩i(0+ ) = i(0− ) = 6 解得: i(t) = 6e−t A (t ≥ 0)
换路后无电源,故是零输入响应。
8. 如图题 6-8 所示,开关接在 a 点为时已久,t = 0 时开关接至 b 点,试求 t ≥ 0 时的
2Ω
ia
i1
+
2A
4Ω
u
+ 2i1 −
−
b
求得该二端电路的端口 VAR,便可得其等效电路。
设端电压 u 和端电流 i 的参考方向如上图所示,设 i 已知,则有
⎧u ⎩⎨i1
= =
2i + 4i1 2+i
+
2
i1
解得:
u = 12 + 8i
即该二端电路
uoc = 12V Req = 8Ω
开关动作后的电路可简化为
将电流源置零,从电感两端看进去的等效电阻为
R = 50 + 100 ×100 = 100Ω 100 + 100
τ = L = 0.1 = 1 s R 100 1000
由三要素公式,得
iL (t) = 0.05 + (0 − 0.05) e−1000t = (0.05 − 0.05e−1000 t ) A (t ≥ 0)
12Ω
+
40 V
−
t =0 +
8Ω u
−
+ 20nF uc
电路原理课后习题答案
(d)(e)(f)
题1-4图
解(a)电阻元件,u、i为关联参考方向。
由欧姆定律u=Ri=104i
(b)电阻元件,u、i为非关联参考方向
由欧姆定律u=-Ri=-10i
(c)理想电压源与外部电路无关,故u=10V
(d)理想电压源与外部电路无关,故u=-5V
(e)理想电流源与外部电路无关,故i=10×10-3A=10-2A
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。
第五章“含有运算放大器的电阻电路”练习题
5-2题5-2图所示电路起减法作用,求输出电压 和输入电压 、 之间的关系。
题5-2图
解:根据“虚断”,有:
得:
故:
而:
根据“虚短”有:
代入(1)式后得:
5-6试证明题5-6图所示电路若满足 ,则电流 仅决定于 而与负载电阻 无关。
题5-6图
证明:采用结点电压法分析。独立结点 和 的选取如图所示,列出结点电压方程,并注意到规则1,可得
,
因此, 时,电路的初始条件为
t>0后,电路的方程为
设 的解为
式中 为方程的特解,满足
根据特征方程的根
可知,电路处于衰减震荡过程,ห้องสมุดไป่ตู้因此,对应齐次方程的通解为
式中 。由初始条件可得
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习题六
6-1某三相变压器其绕组作星形联接,额定相电压为230V ,在一次检修后测得相电压
V 230===C B A U U U ,但测得线电压V 400;V 230===BC CA AB U U U ,试用相量图分析,这
种现象是怎么造成得,如何纠正。
解:A 相首末端倒反以后会出现这种情况,如图示
6-2某三相供电电路,其每相阻抗Ω=8L Z ,那么此电路一定是对称三相电路吗? 6-3在三相四线制供电线路中中线电流等于0,那么此时三相负载一定是对称负载吗? 试用相量图分析说明在什么条件下,不对称负载也可能出现中线电流等于0。
解:不对称的三相电流有可能合成中线电流等于0。
其条件是
0sin sin sin 0cos cos cos =++=++C C
C B B B A A A C C
C B B B
A A A Z U Z U
Z U Z U Z U Z U ψψψψψψ
式中ψ是电流的初相角,不是阻抗角φ,图6—3′为一例。
6-4在三相Y ˿Y 供电系统中,对称负载Ω+=66.85j Z L ,负载相电压等于220V ,试求线电流,每相有功功率和无功功率以及功率因数。
答:A 022 ∠=A I ;5.0cos =φ; VA j S P
56.41912420604840+=∠= 解:设 0220∠=A
U 6-5在三相四线制供电系统中,电源侧线电压等于400V ,对称负载Ω+=66.85j Z L 线路阻抗Ω+=11j Z l ,Ω+=12j Z n ,试求线电流及负载端的线电压。
解:V 2313
==
l SP U U ,设V 0231∠=A
U ,则 6-6在三相Y ˿Y 供电系统中,电源侧线电压等于400V ,不对称负载,Ω=5A Z ,
Ω+=55j Z B ,Ω-=86j Z C ,试求中线断开时负载端的中性点位移及各相电压。
解:设 0230∠=SA
U ,用弥尔曼定理求中性点位移 (a )
(b )
图6—3′
(
)()()()
()()()()()V 172232.14281.2718
.336.05.14501.1002
.036.067
.525.808.006.01.01.02.075.283.2242.842.314613.531.0451414.02.013.1732316553.324613.531014507.715113.53101202304507.712023050230j j j j j j j U N
N --=-∠=-∠-∠=---=
++-++-+--+=∠+-∠+∠+-∠+=
-∠+
∠+-∠∠+
∠-∠+∠='
各相负载电压 6-7在三相Y ˿Y 供电系统中,电源侧线电压等于400V ,线路阻抗Ω+=11j Z l ,
Ω+=12j Z n ,不对称负载,Ω=5A Z ,Ω+=55j Z B ,Ω-=86j Z C ,试求中性点位移及各相
电压。
解:设 0230∠=SA
U ,用弥尔曼定理求中性点位移
各相负载电流 各相负载电压
6-8在图
Ω6,Ω+=552j Z ,Ω=103Z ,
试求各线电流。
(1(26-9图2A ,设
出相量图。
0 ∠=U U A 所以相量图如次
6-10图6-10所示对称三相电路中,已知电源线
电压l U =380V ,
图6-9 习题6-9题图
负载功率因数等于0.8(感性),三相负载总功率P =3000W ,求负载阻抗Z L 。
解: A 7.58
.038033000cos 3=⨯⨯=
⨯⨯=
φ
l l U P I
6-11三相负载端线电压等于380V ,对称负载,Ω+=66.85j Z L ,三角形联接,试求相电流和线电流,三相总功率,并画出相量图。
欲把功率因数提高到0.9应并多大电容器?
解:设V 0380 ∠=AB
U ,顺序 A 60
100380
6038-∠=∠∠==L AB AB
Z U I ;A 18038-∠=BC I ; A 6038∠=CA I A 90338-∠=A I ;A 150338∠=B I ;A 30338∠=C
I 605
66
.8tan 1
==-ϕ ; 5.0cos =ϕ 每相功率 KW 22.7=p P 提高功率因数后 84.259.0cos 1==-ϕ 电容器组F 36.198μ⨯
6-12三相形星对称负载,Ω+=55j Z L ,V 380=l U ,欲把功率因数提高到0.9,应接入多大的电容器(采用三角形联接)。
解:设V 0220 ∠=A
U ,顺序 等效成三角形连接
功率因数提高到0.9每相电容
电容器组 F 388.54μ⨯
6-13三相感应电动机额定功率40KW (输出的有效机械功),额定电压380V (Δ)效率0.9,满载时的功率因数为0.85试求
①当线电压为380V 时电动机应如何联接,试计算满载线电流和相电流。
②若接成星形联接时线电流、相电流和功率有何变化?试算之。
解:当线电压为380V 时三角形连接
A 9
.085.0380310403
79.44=⨯⨯⨯⨯=
∆l I ; A 45.87=∆p I
每相阻抗模 Ω==24.887.45380
Z 接成星形 A 24
.822026.7==Y l I 线电流和功率变化为
37.2644.79==Y ∆l l I I ; 333
==Y
∆P
p p p l l Z U Z U I I
6-14三相电动机额定功率4KW (输出的有效机械功),额定电压V 220380(∆Y )效率0.9,满载时的功率因数为0.8试求在电源电压为380V 和220V 条件下满载运行时的线电流。
解:线电压为380V 时正确的连接方式是星形连接 线电压为220V 时正确的连接方式是三角形连接
3-15对称三相电路中,已知三角形联接负载阻抗()j2418+=Z Ω,三相负载功率
P =3000W ,试求线电流及线电压。
解:每相功率1000W
A 18
1000
7.45===
R P I ; A 12.9=l I 6-16图6-16电路中已知V 380=l U ,对称负载阻抗Ω+=126j Z ,试计算两功率表的读数和三相总功率。
解:此电路为两瓦特计法测量三相总功率的电路
设V 0220 ∠=A
U ,则 V 30380 -∠=AC U ;V 90380 -∠=BC
U 按图示的连接关系有下图的相量关系
A 43.634.1643
.6342.1302201260220
-∠=∠∠=+∠=j I A 图6-16 习题6-16题图
6-17图示电路已知负载对称,仪表读数分别为:KW 41=P ;KW 22=P .试求:①三相对称负载的功率因数;② 三相负载的无功功率;③第三个功率表的读数.
解:此题中W 1和W 2为两瓦特计法测量三相总功率的
电路,通过相量图分析来求解最为直观
①设电压相量为
0∠=P
A U U ; 30∠=l A
B U U 设负载为感性画相量图如图2,由相量图可知,
()
W
400030cos cos 1=-==ϕ
α A AC A AC I U I U P
因为212P P =,负载对称
所以 ()()ϕϕ+=- 30cos 230cos 根据三角公式 ()βαβαβαsin sin cos cos cos =± ∴
30577.0arctg ==ϕ
故三相负载的功率因数为 866.030cos =
②三相负载的总功率为 W 600030cos 321==+= l l I U P P P ∴视在功率 VA 20.692830
cos 6000
3==
l l I U 无功功率 Var 30sin 33464.1== l l I U Q
③第三只瓦特表用了电流B I 和电压CA U ,因为B
U 与CA U 的相位差是 90,所以B I 与CA U 的相位差是 6090=-=φγ 故第三只瓦特表的读数是
从第二部知 40003
2.6928==l l I U
所
以
W 20005.0400060cos 3=⨯== l l I U P
6-18 试证明图6-18所示电路中功率表的读数正
图6-17 习题6-17题图
比于三相对称负载电路的总无功功率。
比例系数是多少?
解:设三相负载星形连接,根据连接关系画出图示相量图,该测量线路中应用了线电流I A 和γ ,
所以瓦特表的读数为 根据三角公式 ()βαβαβαsin sin cos cos cos =± 有 所以
可见瓦特表示数正比于无功因数sin φ 。
因为三相总无功功率 ϕsin 3l l I U Q = 所以三相总无功功率与瓦特表示数的比例系数为3
前习题中瓦特表3即为检测无功功率的线路,其读数为2000W ,所以无功功率为 其结果相吻合。
图6-18 习题6-18题图
C
B
A。