电工学 第六版 秦曾煌 课后习题答案 4

第4.5节 阻抗的串联与并联 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
4.4
4.4.2
电阻、电感与电容元件串联的交流电路
有一CJ 0 − 10A交流接触器，其线圈数据为380V 、30mA、50Hz ，线圈电 阻1.6k Ω，试求线圈电感。 [解 ] 这是RL串联电路，其阻抗模为 |Z | = L = 4.4.3 一个线圈接在U = 120V 的直流电源上，I = 20A；若接在f = 50Hz ，U = 220V 的交流电源上，则I = 28.2A。试求线圈的电阻R和电感L。 [解 ] 接在直流电源上电感L不起作用，故电阻R = 源上时， |Z | = L = R2 + (ωL)2 = 1 2πf U 120 = Ω = 6Ω。接在交流电 I 20 R2 + (ωL)2 = 1 2πf U 380 = Ω = 12700Ω = 12.7k Ω I 30 × 10−3 1 √ |Z |2 − R2 = 12.72 − 1.62 × 103 H = 40H 2π × 50
U 220 = Ω = 7.8Ω I 28.2 1 √ 2 |Z |2 − R2 = 7.8 − 62 H = 15.9mH 2π × 50 4
4.4.4 有一JZ 7型中间继电器，其线圈数据为380V 、50Hz ，线圈电阻2k Ω，线圈电 感43.3H ，试求线圈电流及功率因数。 [解 ] 线圈阻抗为 Z = R + jωL = (2 × 103 + j 2π × 50 × 43.3)Ω = 13.8 × 103 ∠81.6◦ Ω 380 U A = 27.6mA = I = |Z | 13.8 × 103 cos ϕ = cos 81.6◦ = 0.15 4.4.5 日光灯管与镇流器串联接到交流电压上，可看作RL串联电路。如已知某灯 管的等效电阻R1 = 280Ω，镇流器的电阻和电感分别为R2 = 20Ω和L = 1.65H ， 电源电压U = 220V ，试求电路中的电流和灯管两端与镇流器上的电压。这两个 电压加起来是否等于220V ？电源频率为50Hz 。 [解 ] 电路总阻抗 Z = (R1 + R2 ) + jωL = [(280 + 20) + j 2π × 50 × 1.65]Ω = (300 + j 518)Ω = 599∠59.9◦ Ω 电路中电流 I= 灯管两端电压 UR = R1 I = 280 × 0.367V = 103V 镇流器的阻抗 Z2 = R2 + jωL = (2 + j 518)Ω = 518∠87.8◦ Ω 镇流器电压 U2 = |Z2 | I = 518 × 0.367V = 190V UR + U2 = (103 + 190)V = 293V > 220V ˙ = U˙R + U ˙2 ，不能有效值相加。 因为U 5 U 220 = A = 0.367A |Z | 599
第4.7节 交流电路的频率特性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
第4.8节 功率因数的提高 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
1
List of Figures
1 习题4.3.2图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 习题4.3.2图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 习题4.4.6图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 习题4.4.7图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 习题4.4.8图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 习题4.4.9图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 3 6 7 7 8
目录
第 4章 正弦交流电路 第4.3.2题 第4.4.2题 第4.4.3题 第4.4.4题 第4.4.5题 第4.4.6题 第4.4.7题 第4.4.8题 第4.4.9题 第4.4.11题 第4.5.1题 第4.5.3题 第4.5.4题 第4.5.5题 第4.5.6题 第4.5.7题 第4.5.11题 第4.5.12题 第4.7.4题 第4.7.5题 第4.7.6题 第4.8.2题 第4.8.3题 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 3 3 4 4 4 5 5 6 6 7 8 8 9 9 第4.3节 单一参数的交流电路 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 第4.4节 电阻、电感与电容元件串联的交流电路 . . . . . . . . . . . . .
(2) t =
T 时 4 √ √ √ 1 T u = 220 2 sin(2π × × )V = 220 2 sin 90◦ V = 220 2V T 4 √ ◦ ◦ i = 4.42 2 sin(90 + 90 )A = 0
Байду номын сангаас
(3) t =
T 时 2 √ √ 1 T u = 220 2 sin(2π × × )V = 220 2 sin 180◦ V = 0 T 2 √ √ ◦ ◦ i = 4.42 2 sin(180 + 90 )A = −4.42 2A
图 1: 习题4.3.2图
图 2: 习题4.3.2图
√ Um = 220 2V U = 220V U I = = U ωC = 220 × 314 × 64 × 10−6 A = 4.42A 1 ωC 3
(1) t =
T 时 6 √ √ √ 1 T u = 220 2 sin(2π × × )V = 220 2 sin 60◦ V = 110 6V T 6 √ √ i = 4.42 2 sin(60◦ + 90◦ )A = 2.21 2A
7 习题4.5.1图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 8 习题4.5.3图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 9 习题4.5.4图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 10 习题4.5.5图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 11 习题4.5.6图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 12 习题4.5.7图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 13 习题4.5.11图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 14 习题4.5.12图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 15 习题4.7.5图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 16 习题4.7.6图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 17 习题4.8.2图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 18 习题4.8.3图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2
4
4.3
4.3.2
正弦交流电路
单一参数的交流电路
√ 在电容为64µF 的电容器两端加一正弦电压u = 220 2 sin 314 t V ，设电压和 T T T 电流的参考方向如图1所示，试计算在t = ，t = 和t = 瞬间的电流和电压 6 4 2 的大小。 [解 ] 电压与电流的正弦曲线如图2所示。