电工与电子技术(徐秀平、项华珍)课后习题4
电工电子技术课后习题与答案
电工电子技术课后习题与答案(a)(b)图4-24 习题4、1的图解(a)(b)4、2 在图4-25所示电路中,已知I =10mA,R1 =3kΩ,R2 =3kΩ,R3 =6kΩ,C =2μF,电路处于稳定状态,在时开关S合上,试求初始值(0+),(0+)。
图4-25解对点写结点电压方程有将有关数据代入有4、3 图4-26所示电路已处于稳定状态,在t = 0时开关S闭合,试求初始值(0+)、(0+)、(0+)、(0+)、(0+)。
图4-26解对结点写KCL方程有4、4 如图4-27所示电路,在t = 0时开关S由位置1合向位置2,试求零输入响应(t)。
图4-27 解开关合向位置1后有零输入响应为4、5 在图4-28所示电路中,设电容的初始电压为零,在t = 0时开关S闭合,试求此后的(t)、(t)。
图4-28解已知,开关在时合上,电路的响应是零状态响应,首先利用戴维南定理对电路进行化简4、6 如图4-29所示电路,开关S在位置a时电路处于稳定状态,在 t = 0时开关S合向位置b,试求此后的(t)、(t)。
图4--29解此时电路的响应是全响应开关由位置a合向位置 b后,零输入响应为零状态响应为全响应为4、7 图4-30所示电路在开关S打开前处于稳定状态,在t = 0时打开开关S,求(t)和t =2ms时电容储存的能量。
图4--30解零输入响应零状态响应全响应当时,4、8 电路如图4-31所示,设电感的初始储能为零,在t = 0时开关S闭合,试求此后的(t)、(t)。
解已知,开关合上后,利用戴维南定理对电路进行化简有图4-31已知,开关合上后,利用戴维南定理对电路进行化简有4、9 图4-32所示为一个继电器线圈。
为防止断电时出现过电压,与其并联一放电电阻,已知V,,线圈电感H,,试求开关S断开时(t)和线圈两端的电压(t)、。
设S断开前电路已处于稳定状态。
解4、10 电路如图4-33所示,在t = 0时开关S合上,试求零输入响应电流(t)。
电工与电子技术(徐秀平、项华珍)课后习题8
电子技术习题88-1 试判断题8-1图中二极管是导通还是截止,并求AOU(设二极管为理想器件)。
解:分析此类包含有二极管的电路时,应首先断开二极管,再分别求出其阳极、阴极电位, 从而判断二极管的导通截止状态,在此基础上再求解电路。
(a )先将二极管D 断开,设O 点电位为0,则有:UB =-4V UA =-10V 二极管两端的电压:UD =UBA = UB -UA =6V>0 所以二极管导通,其实际的端电压为UD =0 故:UAO =UB =-4V (b )先将二极管D1、、D 2断开,设O 点电位为0,则有: UB =-15V UA =-12V 二极管两端的电压:UD1=UOA = UO -UA =12V>0 UD2=UBA =UB -UA =-3V<0 所以二极管D1导通,D 2截止。
其实际的端电压为UD1=0 故:UAO =UD1=0V (c )先将二极管D1、、D 2断开,设O 点电位为0,则有: UB =-6V UA =-9V 二极管两端的电压:UD1=UAB = UA -UB =-3V<0 UD2=UAO =UA -UO =-9V<0 U AOAO(a)题8-1图U AO AO(b)U AOAO(c)所以二极管D1、、D 2截止。
故:UAO =UA =-9V 8-2 在题8-2图中,求出在下列几种情况下输出端F 的电位(设二极管为理想器件): (1)0B A==U U;(2)V 3A=U、0B=U;(3)V 3B A==U U。
解:类似于题8-1,除了要先断开二极管,求阳极、阴极电位外,此类二极管共阴、共阳电 路的题,还需要用到优先导通的概念,即阳极和阴极之间电位差大的二极管优先导通。
先断开二极管D A 、D B :(1) UF =12V, U DA =UF -UA =12V, U DB =UF -UB =12V 两二极管承受相同的正向电压,故两二极管均导通。
则有:UF =UA =UB =0V (2) UF =12V, U DA =UF -UA =9V, U DB =UF -UB =12V 两二极管承受不同的正向电压,承受正向电压大的二极管优先导通。
电工电子基础教材习题参考答案4
·第4章习题参考答案4.1 已知正弦交流电压220 V U =,f=50 Hz ,u =30ψ︒。
写出它的瞬时值式,并画出波形。
解: 0()2202sin(31430)V u t t =+4.2 已知正弦交流电流m =10 V I ,f=50 Hz ,i =45ψ︒。
写出它的瞬时值式,并画出波形。
解: ()︒+=45314sin 10t i4.3 比较以下正弦量的相位 (1)1u =310sin t+90ω︒()V ,2u =537sin t+45ω︒()V(2)u=1002sint+30ω︒()V ,i=10cos t ωA (3)u=310sin100t+90︒()V ,i=10sin1000t A (4)1i =100sin 314t+90︒()A,2i =50sin 100t+135 π︒A ()解:(1)︒=︒-︒=454590ϕ,电压1u 超前电压2u ︒45(2)()10sin 90i t ω=+︒,︒=︒-︒=60-9030ϕ,电压u 滞后电流︒60(3)无法比较(4)︒=︒-︒=45-13590ϕ,电流1i 滞后电流2i ︒454.4 将以下正弦量转换为幅值相量和有效值相量,并用代数式、三角式、指数式和极坐标式表示,并分别画出相量图。
(1)u=310sint+90 V ω︒() (2)i=10cos t A ω (3)u=1002sin t+30 V ω︒()解:(1)().90m 31031090310310cos90sin90j U ej ︒==∠︒==︒+︒().9022022090220220cos90sin90j U ej ︒==∠︒==︒+︒相量图略(2)()10sin 90i t ω=+︒().901010901010cos90sin90j m I e j j ︒==∠︒==︒+︒ ().905252905252cos90sin90j I e j j ︒==∠︒==︒+︒相量图略(3)().3010021002301002cos 30sin 30506502j e j j m U ︒==∠︒=︒+︒=+()5025030sin 30cos 1003010010030.j j e U j +=︒+︒=︒∠==︒相量图略4.5 将以下相量转换为正弦量(1)50+j50U = ()V (2)m-30+j40I = ()A (3)j30m1002U e ︒= V (4)()1-30I=∠︒A 解:(1)()502sin 45u t ω=+︒V(2)4502sin 180-3i t arctg ω⎛⎫=+︒ ⎪⎝⎭A (3)()1002sin 30u t ω=+︒V (4)()2sin 30i t ω=-︒A4.6 已知:012202sin(314120)u t V =-,022202cos(31430)u t V =+ (1)画出它们的波形及确定其有效值,频率f 和周期T ; (2)写出它们的相量和画出相量图,并决定它们的相位差;解:(1) 01()2202sin(314-120)V u t t = 波形图略有效值220V 频率50Hz 、周期0.02s002()2202cos(31430)V=2202sin(31460)V u t t t =++ 波形图略有效值220V 频率50Hz 、周期0.02s(2)01220-120U =∠0222060U =∠相量图略 相位差01804.7 电路如题4.7图所示,电压,用相量法求电阻的电流和吸收的有功功率。
电工电子技术徐淑华答案
电工电子技术徐淑华答案电工电子技术徐淑华答案【篇一:电工电子习题与答案】题、答案习题思考题1.什么是二极管的单向导电性?2.理想二极管指的是什么?3.什么是二极管的反向恢复时间?4.稳压二极管电路中的限流电阻有何作用?5.共发射极三极管电路的放大作用是如何实现的?6.如何判断三极管工作状态:截止区?放大区?还是饱和区?7.三极管的开启时间和关闭时间指的是什么?8.mos场效应管的开启电压是什么?9.如何判断nmos场效应管的工作状态:截止区?恒流区?还是可变电阻区?10.mos场效应管的跨导gm是如何定义的?11.mos场效应管的导通电阻rds是如何定义的?在可变电阻区和恒流区rds值是否相同?填空题l,n型半导体中的多数载流子是_____。
2.pn结具有___导电性。
3.半导体二极管、三极管有硅管和___管。
4.硅管二极管的导通电压uon约为___,导通后其管压降约为___;锗管的uon约为___,导通后其管压降约为___。
5.理想二极管导通时,其管压降ud=___、其等效电阻rd=___。
6.三极管是一种电__控制器件。
8.场效应管是一种电__控制器件。
11.场效应管的开关速度主要受管子的__电容影响,其数值通常在皮法拉级。
练习题1.1.*(2-1)在下图p1.1(a)、(b)、(c)电路中,设二极管为理想二极管,输入电压图p1.12.2.*(2-2)一个npn型硅三极管电路如图p1.2(a)所示,其输出特性曲线如图p1.2(b)所示。
试在(b)图上标出截止区、饱和区及放大区。
图p1.24.*(2-4)若已知一个三极管的集电极最大允许功耗650mw,问:(l)当uce=15v时,其最大允许集电极电流ic=?(2)当uce=0.3v时,其最大允许集电极电流ic=?5.*(2-5)在习题2中,若已知管子的导通电压uon=0.6v,管子导通后ube=0.7v,uces=0.3v,(l)电路在ui=uil=ov和ui=uih=5v时的工作状态(截止,饱和,放大?)(2)若固定rb值不变,求电路工作在临界饱和区时rc最小值。
电工与电子技术(徐秀平、项华珍)课后习题7
习 题77-1 题7-1图为电动机起动和停止控制电路,试指出其错误所在,并画出正确的电路。
解:错误有三个,如题7-1图(a )所示:① 主电路三相开关S 应在熔断器1FU 的上面;② 热继电器的触点是常闭触点;③ 停止按钮2SB 应在自锁触点的外面。
正确的电路如题7-1图(b )所示。
7-2 题7-2图所示为三相异步电动机正反转控制电路,试指出其错误所在,并画出正确的电路图。
KMKMKM解:错误有六处:① 开关S 应画在熔断器的上面;② 控制电路的两根火线均应有熔断器;③ 自锁触点应为常开触点;④ 互锁触点应为常闭触点;⑤ 反转时电源对调两根相线,若KH KM三根都调换,则相序不变,不能实现反转;⑥ 热继电器只有一个常闭触点,应接到控制电路的公共线上。
正确的接线如题7-2图(b )所示。
7-3 试设计在三处独立控制一台电动机的电路图。
解:控制电路图如题7-3图所示。
1SB 和1B S '为一处控制电机起停按钮;2SB 和2B S '为第二处的控制电机起停按钮;3SB 和3B S '为第三处控制电机起KHKMKH接电源停按钮。
7-4 试分析题7-4图所示的控制电路。
① 说明此电路具有什么功能?② 具有哪些保护环节?用哪些元件实现?③ 简要列写此电路的工作过程。
解:①此电路为两地控制一台电机的停止、正反转起动及点动。
其中1SB 和2SB 是两地控制一台电机的停止;3SB 、4SB 是两处控制电动机的正转,5SB 、6SB 是另两处控制电机的反转;7SB 是控制电机的点动。
② 此电路具有过流、零压(失压)和短路保护。
过流保护是由热继电器KH 实现,零压保护是由交流接触器KM 实现,短路保护是由熔断器1FU 和2FU 实现。
③ 先合上开关Q ,当按下按钮3SB (或4SB )时,交流接触器1KM 线圈通电,其主触点和常开辅助触点闭合,辅助常闭触点断开,电动机正转起动。
当按下1SB (或)2SB ,交流接触器1KM 线圈断电,电机停转。
《电工电子技术》整本书课后习题答案 毕淑娥主编 徐秀平副主编
解: I ( R1 + R2 ) + U S 1 = U1
= I
U1 − U S 1 12 − 4 = = 2A 4 R1 + R2
U 2 = IR2 + U S 1 − U S 2 = 2 × 2 + 4 − 6 = 2V
1-6 在题图 1-6 中,已知电位器 R= 6 K Ω 。试求:当电位器的滑动头 C 分别在 a 点、b 点和中 W 间位置时,输出电压 U o 。
U s1 U S 2 12 8 + + R1 R2 8 26 解: U ab = = 2 3 =6 + = V 1 1 1 1 1 1 3 3 + + + + R1 R2 R3 2 3 6 U s1 − U ab = I1 = R1 U S 2 − U ab = R2 26 12 − 3 5A = 2 3 8− 26 3 = −2A 3 9
题图 2-1 解: = b 3, = n 2 KCL 方程: I1 + I 2 = I3 KVL 方程: I1 R1 + I 3 R3 = U S1
I 2 R2 + I 3 R3 = US2
解得: I1 = − A, I 3 = A, I 2 = A 用支路电流法计算 I1 和 2-2 在题图 2-2 中, 已知 U S 1 = 10V , I S = 1A ,R1 = 2Ω , R2 = 3Ω ,
两个电压源作用时ababab211在题图211中已知usr1r3r2usr1r3i2uocr2req84156212已知电路如题图212所示用戴维南定理求i和电流源的功率3a9v3a9v1236213在题图213电路中已知214在题图214中已知215已知电路如题图215所示1用戴维南定理求i2电压源的功率oc1a16oc1616163434103778216在题216中已知如图示方向时电流i0当is反方向时i1a求含源一端口网络的戴维南等效电路
《电工与电子技术》习题册习题解答
《电⼯与电⼦技术》习题册习题解答《电⼯与电⼦技术》习题与解答第⼆章:正弦交流电路、第三章:三相交流电路⼀、单项选择题*1.R 、L 串联的正弦交流电路如题1图所⽰,若u R =52sin(ωt+10°)V ,u L =52sin(ωt+100°)V ,则总电压u 为( B )。
A.5sin(ωt+45°)VB.10sin(ωt+55°)VC.52sin(ωt+110°)VD.102sin(ωt+70°)V*2.负载为三⾓形连接的三相电路,若每相负载的有功功率为30W ,则三相有功功率为( C )。
A. 0B.303WC. 90WD. 903W**3.某电感L 接于频率为50Hz 的正弦交流电路,设电感L=0.1H ,则该电感的感抗等于( C )。
A.3.14ΩB.0.032ΩC.31.4ΩD.314Ω*4.某三⾓形联接的纯电容负载接于三相对称电源上,已知各相容抗X c =6Ω,线电流为10A ,则三相视在功率( B )。
A.1800V AB.600V AC.600WD.1800W5.有关题5图⽰电路电流?I 的下列计算公式中,错误..的是( B )。
A.RU RB.C j U C ω?C.C U C j ?ω D.)Cj R (Uω1+?6.三相对称负载星形接法,若电源线电压为380V ,线电流为10A ,每相负载的功率因数为0.5,则该电路总的有功功率为( C )。
A.1900WB.2687WC.3291WD.5700W *7.纯电感元件的正弦交流电路如题7图⽰,已知电源的⾓频率为ω,其U &与I &的正确关系是( B )。
A.L I j Uω-=&& B.L I j Uω=&& C.L 1Ij U ω-=&& D.L1I j U ω=&& 8.题8图⽰电路中,u=)180t sin(U m ?+ω,i=t sin I m ω则此电路元件是( B )。
电工电子学课后习题答案
电工电子学课后习题答案目录电工电子学课后习题答案 (1)第一章电路的基本概念、定律与分析方法 (2)练习与思考 (2)习题 (4)第二章正弦交流电 (14)课后习题 (14)第三章电路的暂态分析 (29)第四章常用半导体器件 (41)第五章基本放大电路 (43)第六章集成运算放大器及其应用 (46)第七章数字集成电路及其应用 (54)第八章Multisim简介及其应用 (65)第九章波形的产生与变换 (65)第十章数据采集系统 (67)第十一章直流稳压电源 (69)第十二章变压器与电动机 (71)第十三章电气控制技术 (77)第十四章电力电子技术 (80)第一章电路的基本概念、定律与分析方法练习与思考1.4.2(b)a1.4.2(c)ab 1.4.3(a)b552155ababUVR=+⨯==Ω1.4.3 (b)ab666426ababU VR=+⨯==Ω1.4.3 (c)abR106510405ababU U VR=+=⨯+==Ω1.4.3 (d)ab124s su uI= I=912:23036absababKVL uuu VRI+- I==-6⨯=+1=3Ω3+61.4.4 (2)R242434311515155b bb bV V R R V V R R --I =I =-+I = I =12341243:b b b b b KCL V V V V R R R R V I =I +I +I +515-6- 5- = + +求方程中2121+9+9==50k 100k 9:=150k 100kb b b b b b b V V V V R R V V KCL V V 6-6-I =I = 6-+=b :650KI+100KI 9=01100KI=15 I=A10k 1=650k =1V10k KVL V -+--⨯习题1.1 (a ) 5427x A I =+-= (b ) 10.40.70.3x A I =-=- 20.30.20.20.1x A I =-++= (C) 40.230x ⨯I ==0.1A 6030.20.10.3x AI =+=2x 10⨯0.3+0.2⨯30I ==0.6A 1.510.30.60.9x A I =+=1.230.010.30.31A I =+=49.610.319.3A I =-=60.39.39.6AI =+=1.3114228P =-⨯=-ω发出功率211010P =⨯=ω 吸收功率 3428P =⨯=ω 吸收功率 4(110)10P =--⨯=ω 吸收功率=28=28P P ωω发吸=P P 吸发1.6612050606()12460120R R R mvV b V=== =⨯=+Ω(a) u u1.7(a )144s u V =⨯=(b) 252209s s s I A u u V = -+-⨯= = 1.812221014102110s s u V I A=⨯+==-=-121428P =-⨯=-ω 210110P =-⨯(-)=ω1.91230.450.30.450.30.15I A I A I A= = =-=1233 6.341680.1510 6.34 6.3174.40.45x y u R I R ⨯===-⨯-==ΩΩ1.10(a): 2116u u V ==(b): 2516 1.6455u V =⨯=+ (c): 251.60.16455u V =⨯=+(d): 250.160.016455u V=⨯=+1.112211128.41p pR R u u VR R R +==++222112 5.64p R u u VR R R ==++1.12B A 630.563=0.51990.5199.5CD D D R R R ⨯==+=+=ΩΩΩ12342311055235 4.23.60.650.83.6I mA I mA I mA I mA I I =⨯= = =⨯==⨯==- 10199.5 1.995=15=510 1.9950.01995AD BD s u mV u mVP =⨯=⨯=-⨯=-ω1.13 (a)RAB(b)AB1.153Ω1.5Ω1.5611.53I A -==-+1.162Ω3Ω3I311302451010110532110202121621633311633s I A I I I I A I A I A I A+==+++=-=-==--=-=-+==⨯=+=⨯=+1.17Ω821222I A-==++1.181231113333222:00I I I KVL u I R I R I R I R u += -++= --+=12316622757575I I I ==0.213 ==0.08 ==0.2931.191321232123218:14020606041012n I I I KVL I I I I I A I A I A=+=+ -++= 5-== = =1122208066014045606018108u I Vu I VP P ==== =-⨯=-ω =-⨯=-ω 电压源发出功率电流源发出功率1.201212221232+10:0.81201160.400.4116408.759.37528.125n I I IKVL I I I I I A I A I A=+= -+-= -+== = =22120:1209.3751125116:120160.75101510:10428.1251175:28.12543078.125L V P V P A P R P I R =-⨯=-ω=-⨯=-ω =-⨯⨯=-ω ==⨯=-ω1.21122212220.523133427I I V V I V I V +=----====1.22suR R212460.14020s u I AR R ===++R sI 2422240.10.10.2200.30.14020s I A R I I AR R =+==⨯=⨯=++1.2331110.250.50.5111I A=⨯=+++sI3231120.50.50.5120.250.50.75I AI A =⨯⨯=++=+=1.24 (a)1231223123:01:2130120202:21204015,10,25KCL I I I KVL I I KVL I I I A I A I A++= -+-= --== = =-(b)开关合在b 点时,求出20V 电压源单独作用时的各支路电流:2Ω''1'2'3204422442206224202222442I AI AI A=-⨯=-+//+==+//=-⨯=-+//+所以开关在b 点时,各支路电流为:123154111061625227I A I A I A=-==+==--=-1.25(b )等效变换3AAAB(3 2.5)211ab U V=+⨯=(c )等效变换abb4A(42) 1.59ab U V=+⨯=1.26 戴维宁:1220110225122110255015a ab L u V R I A=⨯===⨯=+Ω诺顿:22022505252225225255015ab ab L I A R I A ====⨯=+Ω1.28(1) 求二端网络的开路电压:10410242ab U I V ⨯=-=-=10410242ab U I V ⨯=-=-=(2)求二端网络的等效内阻(电压源短路、电流源开路)24ab R R Ω==(3)得到戴维南等效电路+1R abU abR1120.15413ab ab U I A A R R ∴==≈+1.32 (a )1231235050105205050105201007A A AA A AA I I I V V VI I I V V V V V=+-+===-+=+=- 2.3.2(a) 取电源为参考向量2()tan 6031=232R=3c C cC C U I R U I jX IR RIX X X X fc fc ••••==-====π∴π又 (b )2()tan 603=23R=32c R CL L U I jX U I RIRIX X X fL fL••••0==∴==∴= π∴π又第二章 正弦交流电课后习题 2.3.2(a) 取电源为参考向量60ο2U •RU •U •I•2()tan 6031=232R=3c C cC C U I R U I jX IR R IX X X X fc fc ••••==-====π∴π又(b )RU •2U •1U •I •60ο2()tan 603=23R=32c R CL L U I jX U I RIRIX X X fL fL••••0==∴==∴= π∴π又习题2.2111122334455,10sin(100045)45554510sin(100045)5513510sin(1000135)5513510sin(1000135)I j I i t A I AI j Ai t A I j A i t A I j A i t A•00•00•00•00=+ =∴=+==-=-=-=-+==+=--=-=-2.3(1)1••12126306308arctan =536=+=10)U V U V U U U V u t V••00•••00=∠ =∠ϕ= ∠83=ω+83(2)1210301060arctan1=45(4530)7520sin(75)I A I A I A i t A••00•0000=∠- =∠ ϕ= ∴=-+=-=ω-2.4(a) 以电流I•为参考向量•RU •10arctan =451014.145U V U V•0ϕ= ===(b )以电流I•为参考向量CRU ••22280C RC U U U U V=+∴==1122sin()sin(90)sin(45)u t i t A i t A 00=ω=ω+=ω-(c) 以电流I•为参考方向•C(200100)9010090100U V U V•00=-∠=∠=(d )以电压U•为参考方向I••RI•LI •3L I I A =∴==(e ) 以电压U•为参考方向•RI I •7.07I A ===(f )以电压U•为参考方向•I •18L CL C I I I I I I A =-∴=+=2.5 (1)3)70,2314/31.470314100219.80309.9sin()310C L L L C L I t AI A f rad s X L U I j L V Vu t V•0••0-000=ω=∠ ω=π==ω=Ω=ω=∠⨯⨯⨯10∠90=∠9=ω+90(2)3309.9sin()3101274314100L L L Lu t V U I AL X 0-=ω+90===ω⨯⨯102.6 (1)6220022011796.22 3.1402200.28796.20.280.39sin()c c C c C c C c U V U VX C U I AX I i t A•0-•0=∠ ====Ωω⨯⨯5⨯4⨯10 ====∠90=ω+90(2)0.10796.279.6c U V•000=∠-6⨯∠-90⨯=∠-1502.9 (1))22002314/)100u t V U Vf rad s i t A I A0•00•0=ω+30=∠3ω=π==ω-30=∠-3(2)22002201110060.7250L UZ I X L mH•00•0∠3===∠6=+Ω∠-3∴===ωπ⨯(3)00220102200cos 22010cos601100sin 2200sin 601905varS UI V AP UI W ==⨯=•=ϕ=⨯⨯=ϕ=ϕ=⨯=2.10(1)2u电容两端f=HZ |Z |=2000Ω 1000以1I•为参考向量=-601cos 212sin 217072110.1c c cR k K X k X c uF c X ϕ=|Z |ϕ=⨯=Ω=-|Z |ϕ=-⨯(-=Ω=∴==ωω(2)电阻两端1U •U 2R U U ••=1I•c =-30cos =2k 1X =sin =-2K =210.16R c uFc ϕ=|Z |ϕΩ|Z |ϕΩ==ω—(—)10002.12CLCZ=R+(X )10VL C R X j U -=Ω=∣Z∣I =10⨯1=102.1300000006V 1002020)3000.47sin(100020)10000.4400100200.25400900.35sin(100070)11500C 100021010020R L L L L C c C U U Vu t i R t X L U I A jX i t A X U I jX •••-••=∣Z∣I =10⨯1=10=∠+===+=ω=⨯=Ω∠===∠-70∠=-===Ωω⨯⨯∠==-0000.20500900.28sin(1000110)c A i t A =∠11∠-=+000001111111()300400500.0030.00050.003991000.33300L cZ R jX jX j j j U I AZ ••=++- =+-+ =-=∠-∴Z =300∠∠20∴===∠11∠92.14U •以为参考向量I •LI •13022101010101045C L C LC L R RR C C C R C X X I I I I I I I UI A U RVRU RI I AX X I I I A I ••••••••=∴=∴=++=== ======+=∠∴=2.15(1)601301000251030405053CZ R jX j j -=- =-⨯⨯⨯ =-Ω=∠-Ω(2)000000000001000t-30V 1030()103040304090400120120)103050535008383)R S s C s C C s u i R I AU I jX Vu t VU I Z Vu t V •••••===∠-=-=∠-⨯∠-⨯∠- =∠-=-==∠-⨯∠-=∠-=-()(3)00300103000400104000500105000cos -53=3009sin -53=-3993VarR S C C S S P U I WQ Q U I Var S UI V A P S W Q S ==⨯===-=-⨯=-==⨯=•==()()2.18U •U •222824123430.3108(12)(12)10681.5111=X 0.067=0.022C 10 1.510 4.5R L R L C C C C CC C U R I U L I L HU U U U U jU U V VU X I C F F ••••===Ωω===Ω===++ =+-∴8+-=∴= == 4.5Ω ==ω⨯⨯或1或或2.19 (a) (1)(2)10361823691243537j j Z j j j jj j j j ⨯-===Ω+Z =4-4-+ =-=∠-Ω0000010002000300040041000420100237537237483723749085323719025323729041274127 1.3337339041270.67376690U I A Z U V U V U V U V U I A j U I Aj ••••••••••∠===∠∠-=∠⨯=∠=∠⨯∠-=∠-=∠⨯∠-=∠-=∠⨯∠=∠∠===∠∠∠===∠∠(3)0cos 102cos(37)16P UI W =ϕ=⨯⨯-=(b) (1)10(4)(6)242.436102 2.443537j j Z j j j j j j j j ---===-Ω---Z =3.4+4+- =+=∠Ω(2)0000001002000300040041000420100237537237490237237483723790453237 2.490 4.81274.8127 1.2374904.81270.8376690U I A Z U V U V U V U V U I A j U I A j ••••••••••∠===∠-∠=∠-⨯3.∠=∠-=∠-⨯=∠-=∠-⨯2∠=∠=∠-⨯∠-=∠-∠-===∠--4∠-∠-===∠--∠-(3)0cos 102cos(37)16P UI W=ϕ=⨯⨯=2.2001221201115545(55)105-5)10100==10AZ 10A 10AZ=10+1045Z 141.4Z j j j Z j j U I j U I V V=-=-Ω-⨯10==Ω+∴=||∴=Ω∴=||==(读数为读数为2.23426014411111010101()11451()1222101011 1.50.5C L X C j j Z jj j X L Z j Z j-===Ωω⨯⨯⨯--===-=-+--=ω=⨯=Ω=++=-2.240000000100.5229010110.5110.5 1.1(10.5)22+2(10.5)2211+2212123 3.61c c c c R c R R L R L c U I A j U I AR I I I j A A U I R j j VU I j j j j j VU U U U j j j V P UI •••••••••••••••∠===∠90-∠-∠===∠0=+=∠90+∠0=+ =∠26.6==+⨯= ==+=-=- =++=+-++=+=∠56.3 =00os 3.61 1.1cos(W ϕ=⨯⨯56.3 -26.6)=3.452.29110012122 1.21cos cos =0.5112206024.5(tan -tan 1.21(1.7320.456)=10222 3.14502201 4.54220380 4.541727.3sin 177.3-=-VarR P KP UI UI PC U K uFP K I A U S UI V A S =ϕϕ==⨯∴ϕ=ϕ==ϕϕω- =⨯⨯⨯=====⨯=•ϕ=ϕ=⨯0.821408 ,,)()2.30161212.5617.3712.671131.58250100102206.9131.85=25.15220==8.75A25.15cos=220cosRLRLCccRL CRL CRL cZ R j L jUIZZ jj cUI AZZ ZZ ZZ ZUIZP UI-=+ω=+=∠46.3Ω===Ω∣∣==-⨯=-Ωω⨯π⨯⨯⨯===∣∣//Z==∠14.4Ω+==ϕ⨯8.75⨯14.4总总=1864.5wcos=220sin=478.73wS=UI=220.75=1925V Acos0.9686Q UI=ϕ⨯8.75⨯14.4⨯8•ϕ=2.312202.22201002.2arccos0.837100378060PP LPPU VI I AUIZ j====|Z|===Ωϕ===∠=+ Ω2.32(1)861037220220221022PPPL PZ jU VUI AI I A=+=∠ Ω======|Z|==(2)220220220221038L P L P P L P U V U U V U I A I A= =====|Z |==(3)380380380381066L P L P P L P U V U U V U I A I A= =====|Z |==(4)220,380,Y 220N L L U V U V U V == =∆ 行,形2.33C0000000000038022022002200220022002201022002201002200220100220220220L P A B C A A B B C C N A B B U V U V U V U V U V U I AR U I AR U I A R I I I I •••••••••••••= =∣Z∣=10Ω=∠ =∠-12 =∠12 ∠===∠∠-12===∠-3∠-9∠12===∠3∠9=++=∠+∠-3+∠3设002260.1022104840A A P I R W=∠==⨯=2.34000312238380,2202205.838cos cos35.63054sin sin35.6=2290Var 3817cos 0.8L P P L P L L L L L L Z j U V U V U I I A Z P I W I S I V A =+=∠35.6======∣∣∴=ϕ==ϕ=ϕ==•ϕ=2.35380,1122L A B C U V R R R ==Ω==Ω,(1)00000000022222222002200220022002201122001002222010010010022111088A B C A A A B B B N A B B A A A B C C U V U V U V U I AR U I AR I I I I A P I R I R I R •••••••••••=∠ =∠-12 =∠12 ∠∴===∠∠12 ===∠12=++=∠+∠-12+∠12=∠=++=⨯+⨯22+10⨯22=设00W(2)0000000000017.3022017.3022017.30017.3017.30300AB AB B CA CAC B AB C CA A AB CA U I A R U I A R I I A I I AI I I A•••••••••••∠3===∠3∠15===∠15=-=-=∠-15===-=∠3-∠15=∠(3)0000008.6022228.60N A BC B C B C C I I U I I AR R I A••••••==⨯∠-9=-===∠-9++=∠9,2.3605.57760cos ==1018.3 5.59700320.7320.737256.6192.4L L L L I A P W U VS I V A Z = = ϕ0.8==⨯=•∣Z∣===Ω=∠=+ Ω2.3732.919380380L P P P L P I AI AU I V U U V=====|Z |====2.380000000000380=2200220022010100000220039.3039.3L A A A AB ABA A A A U V U V U I A R U I A R I A I I I AI A••'•'•'•''''•'''•••=∠∠∴===∠===∠3=⨯∠-3=∴=+=∠+=∠∴=设第三章电路的暂态分析3.1 (1)Uc22212111120(0)1000(0)(0)100(0)100100100(0) 1.0199(0)(0)1001000(0)0(0) 1.01c c c R R R R c t u U V t u u U V u V i A R u U u V u i A R i i i A--+-+++++++= == = === =====-=-=∴===-=-(2)+-Uci cu12121112222100()()1199()()1()()99()0()()99R R c c R U i i AR R u i R V u i R V i Au u V∞=∞===++∞=∞=∞=∞=∞=∞=∞=3.2 (1)换路前:0t-=434342341234123442123(0) 1.52(0) 1.51 1.5L c L R R R K R K R R R K i uA Ku i R uA K V --=+=Ω=Ω=+=Ω====⨯= (2)换路后0t +=(0)(0) 1.5(0)(0) 1.5L L c c i i mA u u V+-+-====412146 1.5(0) 2.2511(0)0(0)(0)(0) 2.25 1.50.75(0) 1.5 1.5 1.510c L L L i mAK Ki A i i i mA mA mA u i R mA K V++++++-==+==-=-==-=-⨯Ω=(2)t =∝R 4121236232c L L c L u Vi mAKi i mA i i u V(∝)=6⨯=(∝)==(∝)=(∝)=(∝)=0A (∝)=0A (∝)=03.3(1)求()c u +0 0(0)00(0)(0)0c c c t u V t u u V --+-+= ,= = ==(2)求()c u ∞()20c t u U V =∞,∞==(3)求τ2121212121661:112)22060.12R R K C C Z Z j cZ Z Z j c j c C C C C uF RC K s-==Ω//==ω=//==ωω(2∴=//==∴τ==Ω⨯20⨯10=(4)8.330.12()20(020)2020t t c u t ee V --=+-=-s/3.4t -=13K ΩR 60V(0)10660(0)(0)60c c c u m k V u u V-+-=⨯===0t +=13K ΩR c u36=5366060(0)125C K K R K K Ki mAR K +⨯=Ω+--===-Ω总总t =∝10mAR()0()0C Ci u ∝=∝=1R 3K ΩR[]20622100105521010()()(0)()060060()tc c c c t t R K RC K s u t u u u e ee V ----+--=Ωτ==Ω⨯⨯=⎡⎤∴=∝+-∝⎣⎦ =+-=[]210010()012012()t t c i t mA ee mA ---=+--=-60cu V/t s/t s/ci mA/-123.5(1)求(0),()c ci u++3131210(0)1005020(0)(0)505010050(0) 6.2544cc ccRt u U VR Rt u u VUi AR R--+-++= ,=⨯=⨯=+= ==--===++(2)求()()c ci u∞,∞,()0,()100c ct i A u U V=∞∞=∞==(3)求τ565612651021051021088210()0(6.250) 6.25()100(50100)10050t t c t t c R R R RC s i t ee A u t ee V -----⨯⨯--⨯⨯=+=Ωτ==⨯0.25=⨯∴=+-==+-=-3.60t -=+-2R 31i 2i c u +-1U11124(0)10544c R u u VR R -=⨯=⨯=++0t +=(0)(0)5c c u u V +-==+-2R 3R 1R cuci 2i U2212232250cc i i i U iR i R i R i R =+=++-= (0)0.625(0)0.3125c i mA i mA ++∴= =t =∝R 2R120312602244100100.4R R R R K K K R R R C K s-=+=Ω+Ω=Ω+τ==Ω⨯⨯=22122120.40.50.52.5 2.51()5 2.52()05()0.62544() 2.5(5 2.5)2.5 2.5()0(0.6250)()0.625(0.31250.625)c c t c t t c t t R u U VR R i U i mAR R K K u t e e Vi t e V e mAi t e -----∝=⨯=⨯=+∝=∝===+Ω+Ω∴=+- =+ =+-- =-0.625=+- 2.50.6250.3125t e mA- =-3.7650.250.10(0)0()2050100.2()20(020)2020(0.1)0.1(0.1)20207.870.1(0.1)7.87c c tt c c c t u t u U V RC K s u t ee V t s t u e V t u V++----⨯--++= = =∝ ∝==τ==Ω⨯4⨯=∴=+-=- ≤= =-== =U(0.1)(0.1)207.8712.13R c u U u V ++=-=-=()0R t u =∝ ∝=0600.11010.11010.10.1()0252254100.1()0(12.130)12.13(0.1)()20()()12.13(0.1)()20(7.8720)R t t R c t R c t c t u RR K R C K su t e e V t t u t U Vu t U u t e V t u t eV----+-+-=∝ ∝===Ωτ==Ω⨯⨯==+-= ≥=∝ ===-= ≥=+-3.836000.2100(0.2)0.0100.2,11010100.01(0.2)(0.2)100.2,(0.2)(0.2)10(0.2)(0.2)(0.2)01010,()0()0(100)10,0.20,(0)(0)0c i c i i c t t c i t RC s u u V t u u Vu u u V t u V u t ee V t t u u V ----++-+++-------=τ==⨯⨯⨯======∴=-=-=-=∞∞=∴=+--=-≥===001000.0100,(0)(0)0(0)(0)10,()0()0(100)10,00.2c i i t t t u u V u u V t u V u t ee V t +++++-======∞∞=∴=+-=≤≤u V/t s/3.9求(0)c u + ,(0),(0)BA V V ++0(6)0,(0)515250,(0)(0)1:10(0)125(0)660(0)0.31(0)6100.31 2.9(0)(0)1 1.9c c c B A B t u Vt u u VKVL i i i mA V V V V V-+++-++++++--==⨯=+===⨯++⨯--= =∴=-⨯= =-=求(),(),()cB A u V V ∞∞∞ 67127 2.3104.375106(6)()50.35 1.510525()6100.33()()()3 1.5 1.55(1025) 4.3754.37510010 4.37510() 1.5(1 1.5) 1.50.5() 1.5(1.9 1.5c B A B c t t c A u VV V V V u V R K RC s u t ee VV t -----⨯⨯--∞=⨯=⨯=++∞=-⨯=∞=∞-∞=-==//+=Ωτ==⨯⨯=⨯∴=+-=- =+-66662.310 2.3102.310 2.310) 1.50.4()3(2.93)30.1t t t t B e e V V t e e V-⨯-⨯-⨯-⨯=+ =+-=-3.10U L求(0)L i +31312331210.531040,(0)0.25150,(0)(0)0.24()0.3257.5()0.16215 3.7518.75100.5218.75()0.16(0.20.16)0.160.04L L L L t L U t i AR R t i i A U t i AR R R ii A R R R R L ms R i t ee ---++---⨯====++====∞,∞===+//+ ∞===+//=+=Ωτ===∴ =+-=+875t A3.11 (1)121212121212121212121)0.010.020.03(0),(0)0,(0)00,(0)(0)0(0)=(0)=0(),()6,()()2210.033,0.013()2(0L L L Z Z Z j L j L j L L L L L H i i t i A t i i A L i i A i i U t i i AR R L R R R sR i t ++--++-++=+=ω+ω=ω(+∴=+=+======∞∞=∞∞=∞===++=+=Ωτ===∴=+求断开:求1000.0110012)22()22t t t ee Ai t e A----=- =-(2)1010011112000.00512202020222500.022:()2()()26()320.010.0052()3(23)3:()2()()2()00.020.021()0(20)2tt tt L i t A i t i t A U i A R L s R i t e e AL i t A i t i t Ai A L s R i t ee A-+----+---= ==∞===τ====+-=- = ==∞=τ====+-=3.12100.1220(0),(0)101201(0)(0)10220(),()110110.20.111()110(10110)110100()30,0.02L c L L t t U i i AR R R i i A U i t i A R R L s R R i t e e Ai t A t s+-+---===++++==∞=∞,∞===++τ===++∴=+-=- ==求求3.131(40')400'1000,(0) 2.5400,(0)(0) 2.5(0) 2.5'(0),'80,()0,()0140'40'5%:()0(2.50) 2.5ln 0.05'40600.0360't R tR t i A t i i A u R V u V R t i A u VL sR R t i t ee R R --++-++--++=======- ⎢⎢≤200≤Ω=∞∞=∞=τ==++=+-=≥--=Ω∴Ω≤≤80Ω求对应+00,(0)0,0(0)06()1225014.425014.40,0.057625014.4250,0.0288500L L L L t t i A t i A t i mAL R R R s R s--+==>===∞∞==τ==+=τ===Ωτ==设时,开关闭合时,时,0.05760.05760.02880.02880,() 2.4(0 2.4) 2.4 2.4250,()2(012)12126()6,0.0288ln 0.0212:02500.02t t L t t L L R i t e e R i t e ei t mA t ms R ms----==+-=-==+-=-==-=∴~Ω~延时:0.0166第四章常用半导体器件4.2 (1)∴⨯∴去掉得优先导通则V 截止,,10,0,9109,19A B DA DB A F B D D U V U V D V D ====+ (2)∴⨯∴∴ ∴∴ 去掉得优先导通则V 导通,,6, 5.8,96 5.4,191196 5.81195.596 5.59 5.8 5.590.410.21110.62A B DA DB A F B A F B F FF F FF A B A B D D U V U V D V D V V V V V V V VV VI mA I mAI I I mA ====+--+=--+==--=====+= (3)∴ ∴∴∴ 去掉得 优先导通,,5,5,551194.735 4.730.270.2710.54A B DA DB A B FFFF A B A B D D U V U V D D V V V V VI mA I mAI I I mA==--+==-====+=4.4LR->反向击穿241228,LZ RL ZLZ R U U U VR R U V ====+ RL-IU∴>80.08100:0.160.080.0880I ZR L Z R R L Z ZmU U I AR KCL I I I A mA I I -====-=-== 4.5LR -IU > ∴>2反向击穿=2100L IZ IL Z I R U U U R R U V U V=+L R-IU ∴∴∴⨯≤≤⨯∴⨯≤≤⨯∴≤≤3333:1010050050020500510301020510301050022.535R Z R L I Z ZZ LI Z I Z Z I I KCL I I I U U U I R R U I U I I U V U V----=+-=+-=+-=-4.6 (1)∆β∆∆β∆11122220500.80.410500.80.6C B C B I I I I ===-===-(2)ββ12184.50.43847.50.8--====第五章 基本放大电路5.2输出端等效电路-2U 0Ω∴∞ ∴Ω0'000'00'001,11111.1100L L LL R K U V R U U r R U r R U Vr ===+=+=== 5.4 (1)β125024026CCB BC B CE CC C C V I uAR I I mA U V I R V ?====-= (2)∴ ∴β012432640CCC CE C BV mAR I mA U V I I ======(3)1206C BE C CE U U U U V=?==5.6R-•+••(1)•••••ββββ⨯⨯011(1)(1)10020.98(1.41012)b cc u be Ei b be b E U I R R A r R U I r I R --===++++-==-+(2)()()•••••ββββ⨯⨯02211(1)(1)10120.9(1.41012)bEEu be Ei b be b E IR RU A r R U I r I R ++===++++==+(3)•••••∠0⨯∠0∠180 ω⨯∠0∠0ω 000011001000220210.9810.981.39sin(180)0.9910.991.4sin i u i u i U U A U u t mVU A U u t mV===-==+==== 5.7ΩΩβ⨯Ωβ⨯∴Ωβ∴⨯01200,20lg 20046512100,20lg10040510.0520122400052626200(1)200(120)74611007463.7320121 3.738.2u Li m C B CC B B be E Cu beu be C CE CC C C A dBmA U R K A dBI uA I I mAB V R K I mAr I RA r A r R K U V I R ==========?==++=++==-=-=-==-=-=7V 5.8分压偏置共射极放大电路(1)⨯⨯β212201236020301.52()12 1.5(32) 4.51.52560B B CC B B B BE C E E CE CC C C E CB R U V VR R V V I I mAR U V I R R V I I uA ===++--?===-+=-+==== (2)βΩ//⨯ΩΩ'026300(160) 1.361.5366088.21.361.363Lu bebe u i be R A r r K A r r K r R C K =-=++==-=-====5.9 (1)β⨯β⨯⨯⨯1295.2(1)755115095.2 4.7612(150)95.217.14CCB B EC B CE CC E E V I uAR R I I mA U V I R V===+++=====-+= (2)β⨯//⨯//ββΩ//β//⨯//1Ω//Ωβ''''0(1)51(11)0.98472.8451(11)(1)(1) 4.8626200(150)472.844.86(1)75472.84(150)(1)19.3472.84757510.741150Lu be LE B be i B be L be S R A r R I I mA r r R r R K r R r +===+++=+==++=轾=++犏臌轾=++=犏臌++===++第六章 集成运算放大器及其应用6.2(1)∴ ∴ ∴0000:i f f if L i LL ii i u u u u u u u u u u KCL R Ru u R R u R A uf u R+--++-==========(2)∴ ∴∴∴∴A 11''1'10''00100:(1)(1)i ii i f E E Ef F F I E EF E i EFc cc EE F EEc EFc F i Ei i u u u u u u i R R KCL i i u R i i R R u R i R R R R u i R u i R i i i i i R u R i R u R Ruf Au R R +-+-+=====-==-===-==-=-»=+=-+==+(3)00001i ii ii i u u u u u u u u u u u A uf u +-++---=========(4)∴∴∴∴11''033'''003013031000:i i i f f i fi ii i u u u u u u u i R R u u u i R R u u u u u i R KCL i i u u R R u R A uf u R +-++----+=====-==-==-====-==-==- 6.3(1)∴±±⨯±55520lg 100101313100.1310opp dm u A u A u U u V mVA -======(2)±⨯±5max 13100.0652dm idu I mA r -===6.4∴0201222102212222122112211111f ix A x A F A A x A F A A A x A A F A A F A F A F =++===++++6.5∴∴∴~Ω Ω∴~0101110066:6(1):01010:612FFFF i i u Vu u V u u u KCL R R R R u u u R R R K R K u V+-+-+----=====-==+=+=6.6(a) ∴改变对无影响00,0i iR iL u u u u u u u i i R R ui RR i +--+--======= (b) 改变对无影响00,0i iR L u u u i u i i RR i -+-=====6.7改变对无影响00000L i R L i R iiL u i R u u u i i u i R u i RRu i R R i +-+-=+==-===6.8作用时12,i i u u'0u 4u i u∴∴⨯'12012'12012000123()1()222i i F i i F i i u u u u u R R R u u u R VR R +-+-====++==-+=-+=-作用时34,i i u u''04R||∴∴∴34343434343434''012''0''034'''0000:()2:234737 5.52i i i i i i Fi i i i u u u u KCL R R R R u u u u u R R R R u u u KCL R R R u u u u u u u V u u u V +-+++---+-==--+=+=+=+-====+=+==+=-+=6.9。
电工与电子技术徐秀平项华珍课后习题
习题22-1 在图2-1所示的正弦交流电路中;电压表的读数为V 220U =;电流表的读数为A 10I =;频率Hz 50=f ;相位上u 超前i 为︒=30ϕ..试写出u 与i 的三角函数式、相量式;并画出相量图及波形图..解:设U 为参考正弦量;即其初相角︒=0u ψ;则电流的初相角︒-=30i ψ;角频率s rad f /3145014.322=⨯⨯==πω;电压的最大值为V 22202==U U m ;电流的最大值为A 2102==I I m ;则电压u 与电流i 的三角函数式为相量式为 V 0220︒∠=U其相量图和波形图如题2-1图a 和题2-1图b 所示..2-2 已知电流A )3j 4(1+=I ;A )8j 6(2-=I ;V )100j 100(+=U ..求:① 213I I I += ;214I I I -= ;31I U Z = ;② 电流1I 、2I 、3I 、4I 及电压U的有效值;③ 电压与各电流的相位差1ϕ 、2ϕ 、3ϕ 、4ϕ ;④ 画出电流1I 、2I 、3I 、4I 及电压U 的相量图;⑤ 瞬时值1i 、2i 、3i 、4i 及u ..解:①A 6.2618.115j 108j 63j 4213︒-∠=-=-++=+=I I I ②A 51=I ;A 102=I ;A 18.113=I ;A 18.114=I ;V 4.141=U ③︒==-3743tg11ψ;︒-=-=-5368tg 12ψ;︒-=6.263ψ;︒=3.1004ψ;︒=45u ψ;故电压与各电流的相位差为④电流1I 、2I 、3I 、4I 及电压U 的相量图如题2-2图所示.. ⑤各电流与电压的瞬时值为2-3 在题2-3图所示电路中;已知三个支路电流及电压为:.100A)60sin(11︒-=t I i m ω;A)120sin(22︒+=t I i m ω;A)30sin(33︒+=t I i m ω;V )30sin(︒+=t U u m ω..试判别3个支路各是什么性质解:由于三个支路是并联的;所加的电压相同;故对于1Z 支路;电压u 与电流1i 的相位差为 即电压u 超前电流1i ;此支路为感性; 对于2Z 支路;电压u 与电流2i 的相位差为 即电压u 滞后电流2i ;此支路为容性; 对于3Z 支路;电压u 与电流3i 的相位差为 即电压u 与电流3i 同相位;此支路为阻性..2-4 一个电感线圈接到V 110的直流电源时;测出通过线圈的电流为A 2.2..然后又接到V 110、Hz 50的正弦交流电源上;测出通过线圈的电流为A 1.1=I ..计算电感线圈的电阻R和电感L ..解:对于电感线圈可以用题2-4图的等效电路来表示;即相当于一个电阻和一个纯电感相串联..则当电感线圈接到直流电源时;电感可以看成短路;由欧姆定律可得当电感线圈接到交流电源时;不仅电阻上有压降;而且电感上也有压降;由于是串联电路;电阻和纯电感通过的为同一电流;故设电流i 为参考相量;电阻两端电压R u 与电流i 同相位;纯电感两端电压L u 超前电流i ︒90;可画出相量图如题2-4图b 所示;由矢量合成法可得总的电压u ;各个电压的模根据沟股定理可得其中IR U R =;L L IX U =;A 1.1=I ;V 110=U ;代入上式可得则 Ω=-==6.861.15511022L X L ω 电感L 为2-5 一电容元件两端电压V )40314sin(2220︒+=t u C ;通过它的电流A 5=C I ..求电容C 的值及电流的初相角i ϕ;绘出电压、电流的相量图;并计算无功功率..解:由题意电容元件两端电压的有效值为V 220=C U ;则容抗为 电容C 为 F X C C μω4.724431411=⨯==由于电容元件两端的电压与电流的相位差为︒-90;即电压滞后电流︒90;故电流的初相角为其电压、电流的相量图如题2-5图所示无功功率为Var I U Q C C C 11005220-=⨯-=-= 2-6在题2-6图所示的电路中;已知Ω=40R ;mH L 223=;F C μ6.79=;V )314sin(311t u =..试求:① 电路的复数阻抗Z ;②I 、R U 、L U 、C U 、RLU 、LC U ;③电路的有功功率P 、无功功率Q 、视在功率S 及功率因数ϕcos ;④画相量图;⑤若在该电路中加入直流电压V 220;结果又如河 解:① 感抗L X 和容抗C X 为 则电路的复数阻抗为 阻抗模为 阻抗角为说明电路两端的电压超前电流︒87.36;电路呈感性.. ② 电路两端的电压u 的有效值为V 2202311==U ;相量为V 0220︒∠=U;则电流I 为 所求的各电压为由题2-6图a 所示的电路相量图可知;电压RLU 的模为 辐角为则电压RLU 为 V 4.2374.354︒∠=RL U 电压 V 13.5313213.53)176308(13.53)(︒∠=︒∠-=︒∠-=CL LC U U U ③ 电路的有功功率为题2-5图或者 W 4.774404.422=⨯==R I P 电路的无功功率为或者 V ar 8.580)4070(4.4)(22=-⨯=-=C L X X I Q电路的视在功率为④ 电路的相量图如题2-6图a 所示;⑤ 若在该电路中通入V 220的直流电压;则电容相当于开路;电感相当于短路;电流0=I ;V 220==U U C ;0==R L U U ;功率全为零..2-7 在题2-7图中;有三个复数阻抗相串联;电源电压V 30220︒∠=U ..已知,Ω+=8j 2.31Z Ω+=2.4j 4.22Z ;Ω+=8.2j 6.23Z ..求:① 电路的等效复数阻抗Z ;电流I 和电压1U 、2U 、3U ;② 画出电压、电流的相量图;③ 计算电路的有功功率P 、无功功率Q 和视在功率S .. 解:① 由于为三个复数阻抗相串联;故等效复数阻抗为则电流I为 各部分电压为② 电压与电流的相量图如题2-7图a 所示.. ③ 电路的有功功率为 或者电路的无功功率为 或者电路的视在功率为2-8 在题2-8图所示电路中;电源电压u 为工频正弦电压..在S 未闭合前;电压表的读数为V 220;两个电流表A 与1A 的读数均为A 10;功率表的读数为W 900..今维持电源电压不变 ;① 试问S 闭合并入电容F C μ100=后;各电表1Z 2Z 3Z 题2-7图u题2-8图的读数应如何变化 试求此时它们的读数;② 计算并联电容前后电路的功率因数..解:① 当S 闭合并入电容后;由于电源电压不变;且电容元件不消耗有功功率;故线圈的电流、电路的功率都不变;即电压表的读数仍为V 220;电流表1A 的读数仍为A 10;功率表的读数仍为W 900..而电路总的电流减少;即电流表A 的读数下降.. 由有功功率公式可知并联电容之前电路的功率因数为 功率因数角为在并入电容后其电路如题2-8图a 所示;电容支路的电流为 由电路相量图题2-8图b 可得 后电流表A故并联电容A 65.4..的读数为② 并联电容前电路的功率因数为 并联电容后;有功功率、电路两端的电压均不变;则由有功功率的公式可得 2-9 在题2-9图所示电路中;已知mA )4sin(25πω+=t i ;s rad /106=ω;Ω=K 22R ;mH L 2=;Ω=K 11R ..试求:① 当电容C 的值为多少时;i 与u 同相;② 此时电路中的AB u 、R i 及u ;③电阻2R 消耗的功率2P ..解:由于电容的容抗为 所以 ACU IC ω=故只要求出电容两端的电压AC U 即可..先做出i 与u 同相时的电路相量图;如题2-9图a 所示..题2-8图(b)题2-8图(a)UCRCBU电感的感抗Ω=⨯⨯==-K L X L 21021036ω;即2R X L =;而电阻2R 和电感L 并联;两端的电压相同;故电流的有效值也相同;即mA 2252===I I I L R ..则电压CB U 为 而由相量图可知V 5222545cos =⨯=︒=CB AC U U ;故 ② 由相量图可知则 V )45sin(25︒+=t u AB ω ③ 电阻2R 消耗的功率2P 为 2-10电路如题2-10图所示;已知Ω=151R ;Ω=20L X ;Ω=152R ;Ω=20C X ;V 0100︒∠=U ..试求:① 1I 、2I 、I 及AB U ;② 有功功率P 、无功功率Q 及视在功率S ..解:① ︒∠︒∠=+︒∠=+=13.5325010020j 150100j 11L X R U I ② W 4800cos 8.4100cos =︒⨯⨯==ϕUI P 或者W 48015415422222121=⨯+⨯=+=R I R I P2-11 如题2-11图所示的电路中;已知V 220=U ;Hz f 50=;Ω=101R ;Ω=3101X ;Ω=52R ;Ω=352X ..① 求电流表的读数I 和电路的功率因数1cos ϕ;② 要使电路的功率因数提高到866.0;则需并联多大的电容 ③ 并联电容后电流表的读数为多少解:① 并联电容前;设V 0220︒∠=U;则各电流为 故电流表的读数为A 33;电路的功率因数5.060cos cos 1=︒=ϕ..② 若使电路的功率因数提高到866.0cos 2=ϕ;即︒=302ϕ..而电路的有功功率为 则需并联的电容为题2-10图C2③ 由于并联电容前后电路所消耗的有功功率不变;即 故并联电容后电路总电流为即并联电容后电流表的读数为A 05.19.. 2-12在题2-12图所示的并联电路中;已知A )87.6628sin(11.311︒+=t i ;Ω=61R ;Ω=81X ;Ω=42R ;Ω=3C X ..求:① 并联电路的等效复数阻抗Z ;② 电流I、2I 和电压U ;③ 画出电压、电流的相量图..解:① 电路的等效复数阻抗为 ② 电流1i 的有效值为A 22211.311==I ;相量形式为A 87.6221︒∠=I ;则电压U 为 则电流I和2I 为 ③ 电路的电压与电流的相量图如题2-12图a 所示..2-13 电路如题2-13图所示;电源电压为V 220;复数阻抗中含有Ω50的电阻..① 试问当Z 中的电流I 为最大时;Z 应为什么性质 其值为多少 ② 试求电流I 的最大值..解:① 根据戴维南定理;先除去Z ;求其两端的开路电压OU ;如题2-13图a 所示..设 V 0220︒∠=U ;则电流1I 和2I 为 则开路电压OU 为 由题2-13图b 可求等效电源的复数阻抗O Z 为设jX 50+=Z ;则电流I为 其有效值为使电流I 若的值最大;则应使2题2-12图题2-13图(b)ΩΩ-200jZ U 题2-13图(c)060=+X ;即060<-=X ;也就是Ω-=60j 50Z 为电容性质..② 此时电流I 的值为2-14 在题2-14图中;已知V 0100︒∠=U ;Ω=500C X ;Ω=1000LX ;Ω=2000R ;求电流I.. 解:根据戴维南定理;先断开所求支路;即除去电阻R ;求其两端的开路电压OU 如题2-14图a 所示;各电流为则开路电压OU 为 V 030090)5001000(902.0︒∠=︒∠+⨯︒-∠=由题2-14图b 可求得戴维南定理的等效电阻;即其等效电路如题2-14图c 所示;其电流为2-15 已知电路如题2-15图所示..① 用叠加原理求1I 、I 和2S U ;并判断恒流源是电源还是负载;② 用戴维南定理求电流I.. 解:① 由叠加原理;当电压源1S U 单独作用时;恒流源SI 断开;其等效电路如题2-15图a 所示..则当电流源SI 单独作用时;恒压源1S U 用短路线代替;如题2-15b 所示..则将上述各分量进行叠加;即可得由于2S U 和SI 为关联方向;且近似为同相位;故为负载元件.. ② 由戴维南定理;首先断开电流I所在的支路;并求两端的开路电压1S U010︒∠题2-15图(a)1S U 010︒∠S I A02︒∠题2-15图(c)O U ;即如题2-15图c 所示..则开路电压OU 为 在题2-15d 图中;可得等效电源的内复数阻抗为 其等效电路如题2-15e 所示;则所求电流为。
电工与电子技术下篇课后习题答案(徐秀平、项华珍编)
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解:分析此类包含有二极管的电路时,应首先断开二极管,再分别求出其阳极、阴极电位,从而判断二极管的导通截止状态,在此基础上再求解电路。
(a)先将二极管D断开,设O点电位为0,则有:UB=-4V UA=-10V二极管两端的电压:UD=UBA=UB-UA=6V>0所以二极管导通,其实际的端电压为UD=0故:UAO=UB=-4V(b)先将二极管D1、、D2断开,设O点电位为0,则有:UB=-15V UA=-12V二极管两端的电压:UD1=UOA=UO-UA=12V>0UD2=UBA=UB-UA=-3V<0所以二极管D1导通,D2截止。
其实际的端电压为UD1=0故:UAO=UD1=0V(c)先将二极管D1、、D2断开,设O点电位为0,则有:UB=-6VUA=-9V二极管两端的电压:UD1=UAB=UA-UB=-3V<0UD2=UAO=UA-UO=-9V<0所以二极管D1、、D2截止。
故:UAO=UA=-9V8-2 在题8-2图中,求出在下列几种情况下输出端F的电位(设二极管为理想器件):(1);(2)、;(3)。
解:类似于题8-1,除了要先断开二极管,求阳极、阴极电位外,此类二极管共阴、共阳电路的题,还需要用到优先导通的概念,即阳极和阴极之间电位差大的二极管优先导通。
先断开二极管DA、DB:(1) UF=12V,UDA=UF-UA=12V, UDB=UF-UB=12V两二极管承受相同的正向电压,故两二极管均导通。
电工与电子技术04章 陶 课后习题答案
第4章习题解答4-1 一组星形连接的三相对称负载,每相负载的电阻为8Ω,感抗为6Ω。
电源电压60)V AB u t ω=+︒。
(1)画出电压电流的相量图; (2)求各相负载的电流有效值; (3)写出各相负载电流的三角函数式。
解:(1)(2)V ) (3) =i B4-2 L 接到线电压为380V的电源上。
试求相电流、线电流及有功功率。
解:因负载对称且为星形连接,所以相电压 V 22033803U u ===lP相(线)电流 A 4443220U I I 22=+===Z P l P有功功率:KW 4.176.0442203cos I U 3P =⨯⨯⨯==ϕP P4-4 在三相四线制线路上接入三相照明负载,如题图4-4所示。
已知R A =5Ω,R B =10Ω,R C =10Ω,电源电压U l =380V ,电灯负载的额定电压为220V 。
(1)求各相电流;(2)若C 线发生断线故障,计算各相负载的相电压、相电流以及中线电流。
A 相和B 相负载能否正常工作?解: (1)A 04450220∠=∠==∙∙R U I AA A 22100220-∠=∠==∙∙R U I BB B 22100220∠=∠==∙∙R U I CC C 根据电路图中电流的参考方向,中性线电流:A22)9.811()9.1811(44120221202204=++--+=∠+-∠+∠=++=∙∙∙∙j j I I I I C B A N(2)C 线发生断线故障,即C 相开路,A 相和B 相不受影响,能正常工作。
各相负载的相 电压仍是对称的,其有效值为220V 。
A 04450220∠=∠==∙∙R U I AA A , A 12022100220-∠=∠==∙∙R U I B B B , 0=∙I C42244(1118.9)01203318.938.1A29.8N A B C j I I I I j ∙∙∙∙=++=∠+∠=+---=-=∠-4-5 在上题中,若无中线,C 线断开后,各负载的相电压和相电流是多少?A 相和B 相负载能否正常工作?会有什么结果?解:C 线断开,无中线,这时电路已成为单相电路,即A 相和B 相的负载串联,接在线电压U AB = 380V 的电源上,两相电流相同。
电工电子技术课后答案教材
《电工电子技术》(第二版)节后学习检测解答第1章节后检验题解析第8页检验题解答:1、电路通常由电源、负载和中间环节组成。
电力系统的电路功能是实现电能的传输、分配和转换;电子技术的电路功能是实现电信号的产生、处理与传递。
2、实体电路元器件的电特性多元而复杂,电路元件是理想的,电特性单一、确切。
由理想元件构成的、与实体电路相对应的电路称为电路模型。
3、电路中虽然已经定义了电量的实际方向,但对某些复杂些的直流电路和交流电路来说,某时刻电路中电量的真实方向并不能直接判断出,因此在求解电路列写方程式时,各电量前面的正、负号无法确定。
只有引入了参考方向,方程式中各电量前面的的正、负取值才有意义。
列写方程式时,参考方向下某电量前面取正号,即假定该电量的实际方向与参考方向一致,若参考方向下某电量前面取负号,则假定该电量的实际方向与参考方向相反;求解结果某电量为正值,说明该电量的实际方向与参考方向相同,求解结果某电量得负值,说明其实际方向与参考方向相反。
电量的实际方向是按照传统规定的客观存在,参考方向则是为了求解电路方程而任意假设的。
4、原题修改为:在图1-5中,五个二端元件分别代表电源或负载。
其中的三个元件上电流和电压的参考方向已标出,在参考方向下通过测量得到:I 1=-2A ,I 2=6A ,I 3=4A ,U 1=80V ,U 2=-120V ,U 3=30V 。
试判断哪些元件是电源?哪些是负载? 解析:I 1与U 1为非关联参考方向,因此P 1=-I 1×U 1=-(-2)×80=160W ,元件1获得正功率,说明元件1是负载;I 2与U 2为关联参考方向,因此P 2=I 2×U 2=6×(-120)=-720W ,元件2获得负功率,说明元件2是电源;I 3与U 3为关联参考方向,因此P 3= I 3×U 3=4×30=120W ,元件3获得正功率,说明元件3是负载。
(整理)电工与电子技术课后习题答案
(3)根据电路的结构,应按照a-b、c-d、e-f的顺序化简,比较合理。
2-3计算题图2-3中1Ω电阻上的电压Uab。
解:该题采用两种电源的等效变换法解题比较简便。按照解题图13的顺序化简,将题图2-3所示的电路最后化简为解题图13(e)所示的电路,根据电阻串联电路分压公式计算电压Uab为
解: 已知 ,由有功功率知:
题图3-19
3-20有一日光灯电路如题图3-20报示,已知灯管功率为30W,工作时呈电阻特性;镇流器功率为4W,与灯管串接于电源电压为220V,频率f=50Hz的电路中,测得灯管电压为110V。试求:
(1)灯管的等效电阻RL、镇流器的电阻R和电感L;
(2)电路的总功率因素;
解:
为感性支路
相位超前 设
总功率因素:
3-26已知一RC高通滤波电路中, ,C=1000 pF,试求电路的下限截止频率fL及f=2fL时,传递函数的幅值 和相位角 。
解: , ,由 高通滤波电路的特征频率有:下限截止频率为:
当 时
3-27已知一RC低通滤波电路中, , ,试求其通频带的宽度 。
解: 低通滤波的通带宽度为
于是
2-15在题图2-15中,已知I =1 A,应用戴维宁定理求电阻R。
解:应用戴维宁定理,题图2-15所示的电路可化为解题图24(c)所示的等效电路。因此
根据题目的要求,可将上式改写成
依据解题图24(a)所示的电路,可求得等效电源的电动势E为
依据解题图24(b)所示的电路,可求得等效电源的内阻R0为
于是
2-10应用叠加定理计算题图2-10所示电路中的电流I。
解:根据叠加定理知
依据解题图19(a),应用分流公式可得
电工与电子技术(徐秀平、项华珍)课后习题
电工技术习题11-1 计算题1-1图所示电路的等效电阻AB R 。
解:由图题1-1(a),从CD 看进去等效电阻为Ω=+=2)24//(3CD R其等效电路如图题1-1(b) ,则从CB 看进去的等效电阻为Ω=+=+=2)24//(3)4//(3CD CB R R其等效电路如图题1-1(c),则从AB 看进去的电阻为Ω=+=+=2)24//(3)4//(3CB AB R R 1-2 如图1-1所示的某些电路中的各元件,已知其两端的电压与通过的电流正方向及数值,试计算各元件的功率,并判断是取用功率还是发出功率?是电源元件还是负载元件? 解:对于题1-2图(a ),其元件两端的电压正方向与电流正方向相同,其功率为 020)2(10<-=-⨯==W UI PAB R Ω题1-1图AB R 题1-1图( a))CDAB R 题1-1图( b)CDR AB R 题1-1图( C)故是发出功率,是电源元件。
对于题1-2(b),其元件两端的电压正方向与电流正方向相反,其功率为 0W 20)2(10>=-⨯-=-=UI P 故是取用功率,是负载元件。
对于题1-2(c),其元件两端的电压正方向与电流正方向相反,其功率为 0W 1)1()1(<-=-⨯--=-=UI P 故是发出功率,是电源元件。
对于题1-2(d),其元件两端的电压正方向与电流正方向相同,其功率为 0W 1)1(1<-=-⨯==UI P 故是发出功率,是电源元件。
1-3 题1-3为某些电路的一部分,①计算图a 中的x I 、x I '、x I '';②计算图b 中、、S U I 及R 。
解:①对于题1-3图(a ),虚线圈起来的可以看成是一个假想闭合面,由基尔霍夫电流定律得 x I =++-523(b)(a)(c)(d)题1-2 图(a)(b)题1-3图故 A 4=x I对于C 点有"=+-x I 51 故 A 4="x I 对于D 点有 x x x I I I ="+' 则 A 0="-='x x x I I I② 对于题1-3图(b ),其各支路电流如题1-3图(c )所示。
电工与电子技术(徐秀平、项华珍)课后习题5
习题55-1 有一台额定容量为A kV 50⋅、额定电压为V 220V/3300的变压器。
原绕组为6000匝。
试求:① 低压绕组的匝数;② 原边与副边的额定电流;③ 当原边保持额定电压不变、副边达到额定电流、输出功率kW 39、功率因数8.0cos =ϕ时的副边端电压2U 。
解:① 根据变压器的额定电压可知2121N NU U N N =,则低压绕组的匝数为 匝400330060002201122=⨯=⋅=N N U N U N② 由N N N N N I U I U S 1122⋅≈⋅=可得 A 15.1533001050311=⨯==N N NU S I A 27.2272201050322=⨯==N N NU S I ③ 由ϕcos 22I U P =得V 5.2148.027.2271039cos 3222=⨯⨯==ϕN I P U5-2 有一台额定容量为A kV 2⋅、电压为V 110V/380的单相变压器。
试求:① 原、副边的额定电流;② 若负载为V 110、W 15的灯泡时,问在满载运行时可接多少盏?③ 若改接V 110、W 15、8.0cos =ϕ的小型电动机,问满载运行时可接几台?解:① 由N N N N N I U I U S 1122⋅≈⋅=得 A 26.5380102311=⨯==N N NU S I A 18.18110102322=⨯==N N NU S I② 每盏灯泡的额定电流为 A 136.011015===L L L U P I 则在满载运行时可带的灯泡数为 盏133136.018.182===L N I I N ③ 若为小型电动机,其每台额定电流为 A 17.08.011015cos =⨯==ϕL L L U P I则在满载运行时,可带电动机的台数为 台10617.018.182===L N I I N 5-3 电阻为Ω8的扬声器接在某变压器的副边,其原边与电动势为V 10=E 、内阻为Ω=200O R 的信号源相接。
电工与电子技术课后习题答案
2-2 试用电压源与电流源等效变换的方法计算题图 2-2中3Ω电阻中的电流 I 。
题题 2-2解题图 12(a解题图 12(b解题图 12(c解题图 12(d解题图 12(e解题图 12(f解题图 12(g解题图 12(h解题图 12(i解题图 12(j 12解:根据题目的要求,应用两种电源的等效变换法,将题图 2-2所示电路按照解题图 12所示的变换顺序,最后化简为解题图 12(j所示的电路,电流 I 为A2. 0822I =+=注意:(1 一般情况下,与理想电流源串联的电阻可视为短路、而与理想电压源并联的电阻可视为开路。
故题图 2-2所示电路最左边支路中的2Ω电阻可视为 0;(2在变换过程中,一定要保留待求电流 I 的支路不被变换掉;(3根据电路的结构,应按照 a-b 、 c-d 、 e-f 的顺序化简,比较合理。
2-3 计算题图 2-3中1Ω电阻上的电压 U ab 。
V题题 2-3V解题图 13(aΩ解题图 13(bΩ解题图 13(cΩ解题图 13(dΩ解题图 13(e解:该题采用两种电源的等效变换法解题比较简便。
按照解题图 13的顺序化简,将题图 2-3所示的电路最后化简为解题图 13(e所示的电路,根据电阻串联电路分压公式计算电压 U ab 为V37. 2118. 08. 2Uab=+=2-5 应用支路电流法计算题图 2-5所示电路中的各支路电流。
V 45题题 2-5V 45解题图 153解:首先对于题图 2-5所示电路的三条支路电流分别确定参考方向,如解题图 15所示。
然后应用基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律定律列出下列三个方程:⎪⎩⎪⎨⎧+=++=+=++==-+3223231131321I 6I 5I 3I 6I 245I 6I 20I 10I 6I 10700I I I解之,得A3I A 5I A2I 321===2-6 应用支路电流法计算题图 2-6所示电路中的各支路电流。
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习题44-1 在题4-1图所示的电路中,电容元件原未储能。
① 求开关S 闭合后瞬间各元件上的电压、电流的初始值;② 求开关S 闭合后电路达到稳定状态各元件上的电压、电流的值。
解:①由于开关闭合前,电容元件未储能,故由换路定律可知,0)0()0(==-+C C u u 。
开关闭合后,电容元件相当短路,其等效电路如题4-1图(a )所示,则在+=0t 时各电压、电流为A 66//312//)0(21===+R R E iA 46636)0()0(2121=⨯+=+=++i R R R iA 26633)0()0(2112=⨯+=+=++i R R R iV 12)0()0(21===++E u u② 开关S 闭合后电路达到稳定状态时,电容元件相当于断路,其等效电路如题4-1图(b )所示。
则当S 闭合后∞=t 时各电压、电流为 A 4312)()(11===∞=∞R E i i 0)(2=∞i V 12)(1==∞E u题4-1图E+)0(2+题4-1图(b))(2∞)(∞C0)(2=∞u V 12)(==∞E u C4-2 求题4-2图所示电路中标明的各电流、电压的初始值及稳态值。
解: ① 求初始值:在开关S 断开之前电路处于稳定状态,电容相当于断路,电感相当于短路,其等效电路如题4-2图(a )所示。
则-=0t 时电容两端的电压及电感中的电流为V 410406040)0(=⨯+=-C uA 101406010)0(=+=-L i 由换路定律可知:V 4)0()0(==-+C C u u,A 101)0()0(==-+L L i i 那么开关S 断开的瞬间即+=0t 时,电容元件相当于恒压源,电感元件相当于恒流源,其等效电路如题4-2(b)所示。
根据节点电压法,A 和B 两点之间的电压为201601)0(20)0(6010+-+=++i u u C ABV 42016011012056010=+-+=题4-2图题4-2图(a)-=0题4-2图(b)+0+B则 0204420)0()0(=-=-=++C AB C u u i V 2601014)2040()0()0(-=⨯-=+⨯-=++L AB L i u u ② 求稳态值:在开关S 断开后电路达到稳定状态时,电容相当于断路,电感相当于短路,等效电路如题4-2图(c)所示。
则102040602040)(⨯+++=∞C uV 5=0)(=∞C i 0)(=∞L uA 12120406010)(=++=∞L i4-3 在题4-3图所示电路中,已知Ω=101R ,Ω=202R ,Ω=103R ,F C μ25.0=。
开关S 在1t 时刻接通,而在2t 时刻又断开。
试分别求两次换路后的时间常数1τ和2τ。
解:① 当开关S 在1t 时刻接通时,其时间常数为 11O R C ⋅=τ其中1O R 为从电容元件C 两端看进去的等效电源的内阻。
由题4-3图(a )的电路可得Ω===410//20//10////3211R R R R O题4-2图(c)+=023题4-3图23题4-3图(a)故s 66110141025.0--⨯=⨯⨯=τ② 当开关S 在2t 时刻由接通到断开后,其时间常数为 22O R C ⋅=τ其中2O R 为由题4-3图(b )所求的等效电源的内阻,即 Ω==1012R R Os 662105.2101025.0--⨯=⨯⨯=τ4-4 如题4-4图所示电路,开关S 闭合前电路已处于稳态。
在0=t 时,将开关闭合。
试求0≥t 时电压C u 和电流C i 、1i 及2i 。
解:解一:三要素法在开关闭合前,电路已处于稳态,电容相当于断路,等效电路如题4-4图(a )所示。
则 V 363213)0(=⨯++=-C u在开关闭合后,由换路定律得V 3)0()0(==-+C C u u 。
在+=0t 时,电容相当于恒压源,等效电路如题4-4(b)所示。
则23题4-3图(b)Ω2题4-4图Ω3题4-4图(a)Ω题4-4图(b))0(2+i Ω题4-4图(c))(2∞A 5.25/633//2)0()0(-=-=-=++C C u i A 5.1232)0()0(1-=-=-=++C u i A 1333)0(2===+C u i 当开关闭合后达到稳定状态时,电容相当于断路,其等效电路如题4-4(c)所示。
则 0)(=∞C u ,0)(=∞C i ,0)(1=∞i ,0)(2=∞i 电路的时间常数为O R C ⋅=τ其中O R 为从电容元件两端看进去的无源二端网络的等效电阻。
由题4-4图(d )的电路可得Ω==2.13//2O Rs 661062.1105--⨯=⨯⨯=τ那么所求的各量为τtC C C C u u u u -+∞-+∞=e)]()0([)(Ve 3e]03[051067.16106t t ⨯--⨯=--+=A e 5.2e]05.2[0e )]()0([)(51067.16106tt⨯--⨯--+-=--+=∞-+∞=τC C C C i i i iAe 5.1e]05.1[0e)]()0([)(51067.16106t1111⨯--⨯--+-=--+=∞-+∞=τti i i iA e e]01[0e)]()0([)(51067.161062222-⨯--⨯--+=-+=∞-+∞=tti i i i τ解二:根据三要素法求得V e351067.1⨯-=C u 。
在开关闭合后,用恒压源代替电容,如题4-4图(e ),其电压为C u 。
则Ω3题4-4图(d)2e 3251067.11⨯--=-=C u iA e 5.151067.1⨯--=(负号说明所设的正方向和实际方向相反)Ae 3e 3351067.151067.12⨯-⨯-===C u i A e 5.2ee5.151067.151067.151067.121⨯-⨯--⨯--=-=-=i i i C4-5 如题4-5图所示的RC 电路,电容元件无初始储能。
① 0=t 时闭合开关S ,试求0≥t 后的C u 和电流C i ;② 求C u 增加到V 3时所需的时间t ;③ 当开关S 闭合后电路达到稳定状态,又将S 断开,试求S 断开后的电容电压C u 和电流C i 。
解:① 在-=0t 时,电容元件无初始储能,即0)0(=-C u ,则根据换路定律0)0()0(==-+C C u u在开关S 闭合后电路达到稳定状态,电容C 相当于断路,等效电路如题4-5图(a )所示,则 V 69636)(=⨯+=∞C u 时间常数τs C R O 263102.110310)26//3(--⨯=⨯⨯⨯+==τ其中O R 为题4-5图(b )中等效电阻。
由三要素法可得Ω题4-4图(e)2i C题4-5图ΩK 3)(∞CΩK 3ORτte )]()0([)(-+∞-+∞=C C C C u u u u 2102.1t e ]60[6-⨯--+=V e 6633.83t --= 开关闭合后,把电容元件用恒压源代替,其电压为C u ,如题4-5图(c )。
由节点电压法可得333331021106110311021039⨯+⨯+⨯⨯+⨯=C ABu u V e 366)e 66(318t 3.8333.83---=-+=t则电流C i 为 mA e 5.1102e 66e 36102t 3.833t 3.833.833---=⨯+--=⨯-=t C AB C u u i 注:C i 也可由三要素法求得,由于电容换路前无储能,故换路后即开关S 闭合后电容相当于短路,如题4-5图(d )所示。
则26610)2//63(9)0(3+⨯⨯+=+C i A 5.1=在换路后∞=t 时,电容相当于断开,则0)(=∞C i 。
由三要素法可得 τtC C C C i i i i -+∞-+∞=e)]()0([)(mA e 5.1e ]05.1[0t 3.83102.1t -⨯-=-+=Cu 题4-5图(c))0(+题4-5图(d)② 将V 3)(=t u C 代入C u 函数中,即 t3.83e663--=求得 ms 32.8=t③ 当电路达到稳定状态时,断开开关S ,此时为电容的放电过程,其初始值为)(∞C u 。
电路的时间常数为s C R O263104.210310)26(--⨯=⨯⨯⨯+='='τ 则 V e 6e6e )(67.412104.2t tt C C u u --⨯-'-==∞=τmA e 75.010)26(t 67.413--=⨯+-=C C u i负号说明所设正方向和实际方向相反。
4-6 电路如题4-6图所示,若换路前电路已处于稳定状态,在0=t 时闭合开关S 。
试求换路后电容两端的电压C u ,并画出其随时间变化的曲线。
解:在-=0t 时,电路已处于稳定状态,此时电容相当于开路。
其等效电路如题4-6图(a )所示。
则电容两端的电压为 V 10101020101)0(33=-⨯⨯⨯=--C u由换路定律得C题4-6图)0(-题4-6图(a)V 10)0()0(==-+C C u u在∞=t 时,开关S 闭合,电容相当于断路,此时的等效电路如题4-6图(b )所示。
则V 510102010120101010)(33-=-⨯⨯⨯⨯++=∞-C u电路的时间常数为s C R O 1631010101020//)1010(--=⨯⨯⨯+==τ 其中O R 为题4-6图(c )所示电路的等效电阻。
则由三要素法可得τte)]()0([)(-+∞-+∞=C C C C u u u u10t e)]5(10[5---+-=V e155t10-+-=C u 随时间变化的曲线如题4-6图(c )所示。
4-7 试求题4-7图所示电路的时间常数τ。
解:对于题4-7图所示电路,当开关S 闭合后将电感移去后,从这两端看进去,除去其中的电源(恒压源短路,恒流源开路),其等效电路如题4-7图(a )所示,则无源两端网络的等效电阻为)(∞题4-6图(b)ΩK 10题4-6图(c)R OC uΩ=++=1010//)46(5O R故电路的时间常数为 s R L O 01.0101.0===τ 4-8 在题4-8图所示的电路中,开关S 处于位置“1”时电路已处于稳定状态,在0=t 时刻,开关S 由位置“1”转到位置“2”。
求0≥t 时的电压R u 及L u ,并画出他们随时间变化的波形图。
解:在-=0t 时,电感元件相当于短路,其等效电路如题4-8图(a )所示。
则A 5.040404040//402040)0(=+⨯+=-L i由换路定律可得,A 5.0)0()0(==-+L L i i ,在+=0t 时,电感元件相当于恒流源,如题4-8图(b )所示。