精品文档-电路分析基础(第四版)-第4章习题讨论课 -

5XC2
25
X
2 C
j(X
L
25 X C
25
X
2 C
)
(2)
电 子 科 技 大
5X 2C
25
X
2 C
4 解得
X C 10
(负根舍去，无意义)
ZYR
学 制
XL
25XC
25
X
2 C
0
解得
XL
2
作
3. (a)图所示正弦稳态电路，已知U＝10V，
ω＝10rad／s，r＝3kΩ。调节电阻器R，
使电压表（视为理想状态，内阻无穷大）
读数为最小值，这时r1＝900Ω，r2＝ 1600Ω，求电压表的最小读数和电容C的
U Ur1
U r 2
r1 r2 R
U r
V
U C
(a)
r C
值。
第9
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第4章习题讨论课
解：设各电流、电压参考方向如(a)图中所标，U并设
初相
位为零。由电阻串联分压得
U r1
900 900 1600
10
式(2)中cos z
(2)
U
称功率因数，这时P又称
N
（无源）
ZYR
制 为(2有)无功功功功率。 Q UI sinz
作 率(3)视在功 S UI
率(4)复功率 S~ P jQ UI
m
P Pk
(b)
m
Q Qk
k 1
k 1
注意：整体电路与各部 分电路间的几种功率关
S~ m S~k
m
又
U r2 UC UV
西 安 电 子 科 技
作类似分析，可
UC2
Ur
2 2
U
2 V
min
(3)
得式(3)减式(2)并代入Ur1，Ur2之数值，
得
UC2
Ur2
U
2 r
2
Ur12 6.42 3.62 28
(4)
大 学
式(1)+式(4)解得U C
8V
（负根无意义舍去）
ZYR
将Uc的值代入式(1)解得 Ur＝
科 技 大 学
相｛要量求：：①由正弦量u，i会写对间 算应函 为的数 振U相表 幅 ,量达 值I 式 。， ｝一定将有；效②值由换相量
ZYR
再告知（ω或T或f）会写相应的正弦时间函数。｝
制
作 2、基本元件VCR的相量形式
I R
R
U
U RI
j I U 0
第1
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第4章习题讨论课
L
I jL
子
科
技
大
学
ZYR
制 作
西
安
电
子 科
一一一一谢谢大家！！
技
大
学
ZYR
制 作
5
同相位，U＝20V，电路吸收的平 均功率P＝100W，X C , X L
b 100
求解：由 P UI cos。z UI 100
I 5A 20
第8
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第4章习题讨论课
阻抗 由电路图写阻
Z ab
U I
4
(1)
西Fra Baidu bibliotek安
抗令（2）式Zab＝（jX1L）式55，(有jjXXCC )
由时间域 计算ZL，ZC 画出相量
西
模型电路 由us写Us 模型电路
安 电
由is写Is
子 科
若为复 应用网孔法、节点法、等效电
技 大
杂电路 ：源定理求解。
ZYR
学 制
求解出响
应的相量 U或I
对应写出 时间函数
作
(3)多频激励源稳态电路分析：按频率对激励源分组→应用叠加定理 作分解图→按各分解图画相应相量模型电路→再分别做相量法分析 求解出响应各频率分量的时间函数→回原电路按时域叠加得多频率 激励源作用时的稳态响应。
G jB
(2)
注意这里的运算都是复数运算。
1
西 安 电 子 科 技 大 学
显然二者互
Z , Y
为倒数关系：
Y1
Z
阻抗串、并联求等效阻抗的公式，串联分 压、并联分流公式类同电阻串、并联相应 的公式。 导纳串、并联求等效导纳的公式，串联分
4.相量用于正弦稳态电路分压析、并联分流公式类同电导串、并联相应
第4
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第4章习题讨论课
5、正弦稳态电路中的功率 (如图(a)二端网络)
I
(1)平均功率 P
UI
cos(
u
i
)
(1)
U
NN
西 应用式(1)计算平均功率时，N内含有电源不含电源均
安 电 子
可若使N内用不。含电源(如图(b))，则u i
z ,
I
(a)
科 技 大 学
则
P UI cosz
(S Sk )
系
k 1
k 1
第5
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第4章习题讨论课
Ⅱ基本概念问题讨论
1.是非问题判断（下列各命题，若判断是正确的请在题后括号内打
“√”号；若判断是错误的请打“×”号。）
（A）正弦函数激励的线性时不变渐近稳定的电路，电路达稳态
西 安
时电感相当于短路，电容相 当于开路。（
）
电 子 科 技
(1)
U r1
U r
IC
U C
Ur1 Ur2 U
分析：U r 一定，当调节电阻器 Ur1 变化，
UV 相时量，也随之变化，只有当UV
相量U垂r1 直
时其读数才为最小值即。 据上述分析，有
(b)
UV 超前相U量r1 90
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第4章习题讨论课
Ur2
U
2 r1
U
2 V
m
in
(2)
3.6V
Ur2 U Ur1 6.4V
西 安 电 子
电同流相I I位9C 0， C
为容性滞支后U路r 9上0的电流，U它， 超亦前即滞后U r某个I角C 度，
UC 与
。
科
技又
大
Ur UC U
学 由图可
画相量图如(b)图。UC
UV
ZYR
制 作
知
UC2 Ur2 U 2 100
电压表两端电压相量UV Ur Ur1
（如图B）中正所弦标稳，态则电电路感中上的电电压感超上前(u电、流i)参90考。方向
iL u
ZYR
大 学
制 作
2.改错题 ｛下列各小题的答案均是错误的，请将改正为正
确答(A案) ｝图示正弦稳态电路，已知t=t1时
i(t) i2 (t) i1 (t )
i则1(it(1t)1=)3=A5,Ai。2((Atn1s).=107AA,)i3(t1)= - 6A,
制 作
6再V将 Ur ,Ur1
得
1
之值代U入V m式in (2) 62 3.62 4.8V
因
UC Ur
C
r
8 6
1
C
4 3000 4000 3
C
1
4000
1 4000104
0.025F
故得
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每一种知识都需要努力， 都需要付出，感谢支持！
西
安 电
知识就是力量，感谢支持！
西 安
阻抗
Zab ZL R ZC 10,
Zcd (10 // Zab ) 5
电
子
科 电压
技
U
Zcd 10 Zcd
U s
Zab IR
100V
ZYR
大
学即
5 10
5
U
s
10
故得
制
作 所2.以如电图源所电示压正有弦效稳值态Us电路30，V且U ,知I
U s 300V
a I jX L U jX C
U
西 安
I
j
1 C
电C
子 科
U
技
大
学 KL相量形
ZYR
式 制 KVL相量形式
作
U jLI
U j 1 I
C
I 0
U 0
3、阻抗与导纳定义及其串并联等效
Z
U I
Z
e jz
R jX
(1)
第2
U j I
0 +1
I j U 0
I
U
N
（无源）
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第4章习题讨论课
Y
I U
Y e jy
10Ω c a jωL
U
U L IR
10Ω 10Ω
U R
d b UC
j 1 C
（值解则有：电Us。效设流值U R） U，R求0V电源电压有效
IR
U R R
10 10
1A
第7
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回首
第4章习题讨论课
电压 所以
U L 1090V ,
ZL
U L IR
j10,
UC 10 90V ZC UIRC j10
u(t) C R L
i3 (t )
(B) 图示正弦稳态电路，已知
i1(t) 3 2 sin(t 60 ) A, i2 (t) 4 2 cos(t 60 ) A
则电流表读数为7A。(Ans. 5A) 第6
前一
i1 (t) A
i2 (t)
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第4章习题讨论课
(C) 图示正弦稳态电路，U已 s知 100 0V , 则
第4章习题讨论课
Ⅰ 本章要点归纳 1、正弦量的三要素：
Um ,( f ,T ), (振幅，角频率，初相位)
要求：①由正弦时间函数、由波形会求三 个“要素”；②由三个“要素”会写正弦
西 安 电 子
时间函数、会画波形图。
有效值：U
1 2
Um, I
1 2
Im
｛注意：①交流电流表的读数一 般为有效值；②若知有效值写时
ZYR
制 作
(1)正弦函数激励的线性时的不公变式渐。近稳定电路，且电路达到稳态，
只求稳态响应，称正弦稳态电路分析。
(2)若是单一频率正弦函数激励源的正弦稳态电路分析，应用相量分
析法。 基本思路：
第3
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第4章习题讨论课
若为简：利用阻抗、导纳串并联等效， 单电路 结合KCL、KVL求解。
A
读数为1A (Ans.
(0A)
j10 A
A2
西 安 电
A1
读数为0A (Ans. 10A) A1
100
V
j10
A2
读数为0A (Ans. 10A)
U s
子
科
技
V
读数为0V (Ans.
大 学
100V)
ZYR
Ⅲ 综合举例
制 作
1、如图所示正弦稳态电路，已 Us
知 U L U R U C 10V