南航期末电工电子技术复习习题..

120V
116V 10A RL 4Ω
I
0.8Ω
I1
0.4Ω
I2
支路电流法： 对A节点：I1+I2+10=I 120-116=0.8I1-0.4I2 116=0.4I2+Uab Uab=4I 解得I1=9.375A,I2=8.75A，I=28.125A P1发=120*9.375=1125W P2吸=116*8.75=1015W P3发=10*112.5=1125W P4吸=112.5*28.125=3164.0625W
11.电路如图，已知U=220V，R1=10Ω， X1=10√3Ω， R2=20Ω，试求各个电流和平均功率。
I
I2 U R2 R1
I1
X1
Z1=R1+jX1=2060° Z2=R2=20Ω Z=Z1Z2/（Z1+Z2） =2/3 √3 ∠ 30° I=U/|Z|=11A I2=U/|Z2|=11A P=UIcos30°=3630W
8.在图示的各电路图中，除A0和V0外，其余电流表 和电压表的读数在图上都已标出（都是正弦量的有 效值），试求电流表A0或电压表V0的读数。
10A A1 A0 10A A2
R
XC
I0=I1+I2=14.1A
60V
V1 R 100V V2 V0 XL
U2=U1+U0 U0=80A
5A A2
14.图所示的是三相四线制电路，电源线电压 Ul=380V。三个 电阻性负载连成星型，其电阻为RA=11Ω，RB=RC=22Ω。1. 试求负载相电压、相电流及中性线电流，并作出它们的向量 图；2.如无中线，求负载相电压及中性线电压；3.如无中线， 求当A相负载短路时各相负载电压及电流。
A RA
N’ N
7.用叠加定理求图所示电路中的电流I1。
I1
2Ω 3A 10V 2I 1 1Ω
1.10V电压源单独作用时： 10-2I1’=3I1’ , I1’=2A
2.3A电流源单独作用时： 由KVL：(3+I1”)+2I1”=-2I1” , I1”=-0.6A 故I1=I1’+I2”=2-0.6=1.4A
21.在下图中，R1=2kΩ，R2=1kΩ，C=3μF，I=1mA。开关长 时间闭合。当将开关断开后，试求电流源两端的电压。
I u R1 C
S R2
uC(0+)=uc(0-)=1mA* 2*1/(2+1) kΩ=2/3V uC(∞)=IR1=2V τ=R1C=6ms uc(t)=uc(∞)+[uc(0+)-uc(∞)]e-t/τ=2-4/3e-1000/6t
XL
A0
3A
A2
XC
I0=I1+I2=5-3=2A
10V V1 R V0
10V V0
XC
U0=U1+U2=14.1V
A1 -j10Ω A0 5Ω V0 100V V0 -j5Ω
XC=100/10=10Ω I0=100/10=10A V0=141V
9.日光灯管与镇流器串联接到交流电压上，可看作 R、L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=1.65mH，电源电压U=220V，失去电路中的电 流和灯管两端与镇流器上电压，这两个电压加起 来是否等于220V？电源频率为50Hz。 ω=2πf=314rad/s Z1=R1=280Ω Z2=R2+jωL=20+j518.1 Z=Z1+Z2=280+20+j518.1=300+j518 I=U/|Z|=0.37A U1=I|Z1|=102.9A U2=I|Z2|=191.8V 故不等于220V
IC”
IN N
设UA=220∠0°V，UB=220 ∠ -120°V， UC=220 ∠ 120° 每相白炽灯的功率P=1/3*180=60W 电流I=P/U=60/220=0.273A IA=0.273 ∠ 0°,IB=0.273 ∠ -120°,IC=0.273 ∠ 120° 日光灯电流IC“=P/UPcosψ=0.364A cosψ=0.5, ψ=60° IC”=0.364 ∠ 60°A，IC=IC’+IC”=0.553 ∠ 85.3°A IN=IA+IB+IC+IC“=0.364 ∠ 60°A
5.试求电压源与电流源等效变换的方法计算图中2Ω电 阻中的电流。
2A 1Ω 1Ω
I 6V
12V 2Ω
3Ω
6Ω
等效电路图
6V 6Ω
I=6/6=1A
6.试用支路电流法或节点电压法求图示电路中的各 支路电流，并求三个电源的输出功率和负载电阻 RL取用的功率。0.8Ω和0.4Ω分别为两个电压源 的内阻。
20.在图中，I=10mA,R1=3kΩ，R2=3kΩ,R3=6kΩ,C=2μF。在开关 s闭合前电路已处于稳态。求在t≥0时uC和i1，并作出它们随时间 变化的曲线。
i1 R2 S I uC C R1 R3
uc(0-)=IR3=60V uc（0+）=uc（0-）=60V R=R1+R2R3/(R2+R3)=5kΩ τ=RC=0.01s uc（t)=uc(0+)e-t/τ=60e-100t i1=-cduc(t)/dt=12e-100t mA
12.在下图中，已知u=220√2sin314t V,i1=22sin （314t-45°）A，i2=11 √ 2（314t+90°）A，试 求各仪表读数及电路参数R,L,C。
i i1
A
A
R
V A
i2 u C L
V：220V，A1：11 √ 2A，A2：11A，A：I=112 ∠-45°+11 ∠90°=11A Z2=U/I2=20=1/ωc, c=159μF |Z1|=U/I1=10 √ 2= √ R2+（ωL）2 根据相位：R=ωL 故R=10Ω，ωL=10Ω L=0.0318H
18.在图中，对称负载连成三角形，已知电源电压Ul=220V， 电流表读数Il=17.3A，三相功率P=4.5kW.试求：1.每相负 载的电阻和感抗；2.当AB相断开时，图中各电流表的总数 和总功率P；3.当A线断开时，图中各电流表的读数和总功 率P。
A
A
B
A
C
A
1.每相功率： P1=1/3*4.5=1.5kW IP=（1/√3）Il=10A |Z|=Ul/IP=22 cosψ=P1/UlIP=0.68 Ｒ=|Z|cosψ=15Ω，XL=|Z|sinψ=16.13Ω 2.IA=IB=Ul/|Z|=220/22=10A IC=IA+IB=IC=∠3IA=17.3A P=UllAcosψ=UlIBcosψ=3kW 3.IBC=Ul/|Z|=10A IBAC=1/2IBC=5A IB =IC=15A,IA=0A P=UlIBCcosψ+UlIBACcosψ=2250W
16.在线电压为380V的三相电源上，接两组对称负载， 试求线电路电流I。
I
10Ω
38Ω
I1=UA/R1=220 ∠ 0°/10=22 ∠ 0°A I2=（380 ∠ 0°/38）*√3=17.3 ∠ 0° I=I1+I2=22+17.3=39.3A
17.电源线电压U=380V。 1.如果图中各项负载的 阻抗都等于10Ω，是否 可以说负载时对称的？ 2.试求各相电流，并用 电压与电流的向量图 计算中性线电流。如 果中性线电流的参考 方向选定得同电路图 上所示的方向相反， 则结果有何不同？3.试 求三相平均功率P。
2.在图中，试求A点的电位。
1Ω
2Ω 6V
3V
A
4Ω
VA=-3+2+6=5V
3.在图中，在开关S断开和闭合的两种情况下 试求A点的电位。
-12V
3kΩ 3.9kΩ A
20kΩ S +12V
1.S断开：VA=[(-12-12)/(3+3.9+20)]*20+12=-5.8V
2.S闭合：VA=[(0-12)/(3.9+20)]*20+12=1.96V
13.今有40W的日光灯一个，使用时与镇流器（可近 似地把镇流器看成电感）串联在电压为220V，频 率为50Hz的电源上。已知灯管工作时属于纯电阻 负载，灯管两端电压等于110V，试求镇流器的感 抗与电感。这时电路的功率因素是多少？若将功 率因素提高到0.8，问应并联多大电容？ P=URI，I=40/110=0.36A UL=U2-UR2=190.5V XL=UL/I=523.9 L=XL/ω=1.668H cosψ1=P/UI=0.5，ψ1=60° C=P/ωU2(tanψ1-tanψ2)=2.58μF
19.电路如图所示，在开关s闭合瞬间（t=0+）各元件 中的电流及其两端电压；当电路达到稳态时又各等 于多少？设在t=0-时，电路中的储能元件均未储能。
t=0 S 2Ω R1 1 μF 10V U 1H L1 8Ω R2 2μF C2 L2 2H C1
1.t=0+,i流过R1、C1、R2、C2 iL1=0,iL2=0,uC1=uC2=0 iR1=iC1=iR2=iC2=10/(2+8)=1A uR2=8V，uR1=2V,uL1=uL2=uR2=8V 2.t→∞时：i流过R1、L1、R2、L2 iR1=-iR2=iL1=iL2=10/(2+8)=1A uR1=2V，uR2=-8V uL1=uL2=0V,iC1=iC2=0A uC1=uC2=-8V
电工电子技术复习习题
1.在图所示的电路中，已知 U1=10V,E1=4V,E2=2V,R1=4Ω,R2=2Ω,R3=5Ω， 1、2两点之间处于开路状态，试计算开路电压U2。
R2
E2
U1 R1 U2 E1 R3
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I=（U1-E1）/(R1+R2)=1A U2=-E2+IR1+E1=-2+1×4+4=6V
iA A R iN N XL XC
iB B iC C
1.不可以 2.UP=220∠0°V 设UA=220 ∠ 0°V，UB=220 ∠ -120°V， UC=220 ∠ 120°V IA=UA/R=22 ∠ 0°A IB=UB/-jXC=22 ∠ -30°A IC=UC/jXL=22 ∠ 30°A IN=IA+ IB+ IC=60.1A 若参考方向相反，则IN=60.1 ∠ 180°A 3.P=PA+PB+PC=220*22=4840W
15.在图示的电路中，三 相四线制电源电压为 380/220V,接有对称星 型联接的白炽灯负载， 其总功率为180W。此 外，在C相上接有额定 电压为220V，功率为 40W，功率因数为0.5 的日光灯一只。试求 电流IA，IB，IC，IN。 设UA=220∠0°V。
IA A IB B IC C IC’
10.无源二端网络输入端的电压和电流为 u=220√2sin(314t+20°)V,i=4.4 √2sin(314t-33°)A, 试求此二端网络由两个元件串联的等效电路和元件 的参数值，并求二端网络的功率因数及输入的有功 功率和无功功率。 Z=220∠20°/4.4 ∠-33°=50 ∠53° R=|Z|cosψ=30Ω XL=|Z|sinψ=40Ω P=UIcosψ=580W Q=UIsinψ=775Var
4.求图所示电路中各支路电流，并计算理想电流源电
压U1。已知I1=3A,R2=12Ω，R3=8Ω，R4=12Ω， R5=6Ω。电流和电压的参考方向如图中所示。
I3 I2 I1 U1 R2 R3 R4 I4 R5 I5
R45=12+6/12*6=4Ω R345=8+4=12Ω I2=I3=0.5I1=1.5A I4=R5/(R4+R5) I3=-0.5A I5=R4/(R4+R5) I3=-1A U1=I2R2=-1.5×12=-18V
RC B
RB
C
1.UP=220V IAl=IAp=220/11=20A IBl=IBp=220/22=10A ICl=ICp=220/22=10A IN=20+10∠-120°+10 ∠ 120°=10 ∠ 0°A 2.如无中线， UN’＝(220/11+220 ∠ -120°/22+220 ∠ 120°/22 ) / (1/11+1/22+1/22)=55 ∠ 0° UAN ’ =UA-UN ’ =165 ∠ 0° UBN ’ =UB-UN ’ =220 ∠ -120°-55 ∠ 0°=252 ∠ -131° UCN ’ =UC-UN ’ =220 ∠ 20°-55 ∠ 0°=252 ∠ 131°V 3.UA ’ =0，UB ’ =UC ’ =380V IB=380/22=17.3A,IC=380/22=17.3A IA=-（IB+IC)=-17.3 ∠ 30°-17.3 ∠ 150°=30 ∠ 0°A