电工电子学第1-2章练习题解

第1－2章练习题

一、已知电路中 U S2=4V , U S3=6V ；开关S 处于位置1时，直流毫安表的读数为40mA, S 置

于2时，毫安表读数为－60mA 。设电路为线性 求：S 处于位置3时毫安表读数。 解：S 处于位置A 时 I=K 1U S1=40mA S 合在B 点时 I= K 1U S1+ K 2U S2=-60mA K 2=(-60- K 1U S1)/ U S2=-25

开关合在C 点时 I= K 1U S1+ K 2(-U S3) =40+(-25)×(-6) =190mA

二、已知U S =54V, R 1=9Ω, R 2=18Ω, 与有源二端网络连接如图所示。现测得Uab=24V ；若将

a 、

b 短接，则短路电流为10A （a 流向b ）。 求：1. 电路右侧在端点ab 处的诺顿等效电路；

2. 线性网络N A 在端点ab 处的戴维宁等效电路。

解：⒈电路右侧短路电流 154

6A 9S S U I R =

== 等效电阻

12//6S R R R ==Ω

电路右侧的诺顿等效电路如下图所示

⒉由Uab=24V 知，流过R S 的电流为4A 流过R 0的电流为2A

00224R U +=

a 、

b 短接时短路电流为10A ，则

00

4U R =，或004U R =

联立上面二式解得

U 0=16V ，R 0=4Ω

U S 54V

I S 6A

三、已知下图工频正弦交流电路中，电压表读数为220V ，开关S 断开时，电流表读数为

0.75A ，功率表读数为132W 。

求：⒈电路参数R 、L 及功率因数λ＝cos φRL ； ⒉若S 合上，整个电路cos φ＝1，此时电流表的读数多大？C ＝？ ⒊以电压表电压为参考相量，画出S 合上后电路的各电流相量图。

解：⒈ P =UI RL cos φRL

λ=cos φRL = P /( UI RL )=0.8 |Z RL |=(U/I RL )=293.3 Ω R=|Z RL | cos φRL =234.7Ω

X L =|Z RL | sin φRL =293.3×0.6=176 Ω L= X L /(2πf ) = 0.560H

⒉ S 合上，整个电路cos φ=1，P 不变 I = I RL cos φRL =0.75×0.8=0.6A 电容电流

I C = I RL sin φRL =0.75×0.6=0.45A=2πf CU C= I C /(2πf U)=6.51×10-6F=6.51μF ⒊ S 合上后电路的各电流相量图

四、图示电路中，已知R=10Ω，L ＝0.5H ，C 1=18μF ，C 2=32μF ，u S =100√2sin ωt(V)，当电源

改变频率时(0

解：⒈电路发生串联谐振时电抗为0，电流i

效值的读数最大，为 U S /R=100/10=10A 电路发生并联谐振时电抗为∞，电流i 值的读数最小，为0

⒉电路的电抗

22112

2()()L C L C C C L

C C L jX jX X X jX jX j X jX

jX X X ⎡⎤

-=

+-=-⎢⎥--⎣⎦

当X C2=X L ，即1

139.79H z f =

==时，I=0

当X=0，即3

1

10

31.83H z f ==

=时，

I=10A 。

C 1 R L I

五、已知电路如图，α＝0.6，开关S在t=0

求：⒈u L(t)=?

⒉画出u L(t)的波形。

解：⒈电路左侧的诺顿等效电路

()

()

1

20

10.64A

2

S

C S

u

I

R

α

=-

=-=

开路电压：

20V

S

U u

==

故等效电阻0

20

5

4

S

C S

U

R

I

===Ω

将原电路改画成如右图所示，应用三要素法，

i

L

(0+)=i L(0－)＝－1A

u L(0+)=(I CS- i L(0+))*R S=(4+1)*5=25V

i L(∞)= I CS＝4A u L(∞)=0 V

τ =L/R S=1/5=0.2Sec

5

()25V(>0)

t

L

u t e t

-

=

⒉u L(t)

的波形如图

六、已知电路及参数，电感无初始储能，u(t)波形如图。

求：i(t), 画出其波形

解：第一次换路发生在t=1S

i L(1+)=0 i L(∞)=0.5A

i(1+)=0.2A i(∞)=0

12

5

S

//6

L

R R

τ==

()

1.21

(1)0.51A

t

L

i t e--

⎡⎤

-=-

⎣⎦

()()

1.21

(1)0.2A1<<2S

t

i t e t

--

-=

1.2

(21)0.20.0602A

i e

--

-==

1

12

(21)(21)0.3494A(21)(21)0.1398A

L L L

R

i i i i

R R

+-++

-=-=-=--=-

+

5

()0S

6

iτ

∞==

1.2(2)

(2)0.1398A2S

t

i t e t

-

-=-≥

I S

R1

I S

1.2(1)

-1.2(t-2)

01S

0.2A12S

-0.1398e A2S

t

A t

e t

t

--

<

<<

≥

()

i t

⎧

⎪

=⎨

⎪

⎩