電路原理上冊(cè)
電路理論上冊(cè)重要知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
1.運(yùn)算放大器
直接耦合放大電路模擬量的運(yùn)算
反向輸入端、同鄉(xiāng)輸入端、輸出端、接地端U0=A*(U2-U2)=A*Ud差動(dòng)電壓
轉(zhuǎn)移特性(運(yùn)算放大器的典型轉(zhuǎn)移特性)輸出飽和電壓、運(yùn)算放大區(qū)、運(yùn)算飽和區(qū)
理想運(yùn)算放大器,A=Rin=正無窮大;R0=0;i1=i2=0(虛斷路);ud=0(虛短路);P=-u0i0=-Rl*i0*i07.動(dòng)態(tài)元件串并聯(lián)
電容元件串聯(lián)Uc(0)=∑Uck(0);1/C=∑1/Ck
若所有電容元件初始電壓為0:Uck=(C/Ck)*Uc(t)電容元件并聯(lián),若初始電壓相同C=∑Ck
Ick=(Ck/C)*ic
初始電壓不同時(shí)會(huì)跳變:Uc=∑(Ck*uck)/∑Ck電感元件串聯(lián),若初始電流相等L=∑Lk
Ulk=(Lk/L)*ul若不相等
IL=∑Lk*ik/∑Lk電感原件并聯(lián)1/L=∑1/LkIk=(L/Lk)*ik
8.網(wǎng)絡(luò)圖論基礎(chǔ)
關(guān)聯(lián)矩陣A、割集矩陣Q、回路矩陣B、網(wǎng)孔矩陣M9.支路分析法
指定電流和回路方向(網(wǎng)孔為順時(shí)針)選n-1個(gè)節(jié)點(diǎn)寫KCL
寫?yīng)毩⒒芈稫VL,形式∑R*i=∑E
若有受控源則當(dāng)成獨(dú)立電源,再用電流代換無伴電流源支路(無R*I所以不好處理):虛設(shè)電壓變量;選樹法(只屬于一個(gè)獨(dú)立回路)10.節(jié)點(diǎn)分析法(KCL)
給節(jié)點(diǎn)編號(hào)并指定參考節(jié)點(diǎn)標(biāo)示待求電量參考方向
建立節(jié)點(diǎn)法方程:相連支路電導(dǎo)和、復(fù)選支路要減去、電支同向用負(fù)號(hào)若有受控源則當(dāng)成獨(dú)立電源,再用電流代換
無伴電壓源(無電流):虛設(shè)電流;接地法;封閉面法11.網(wǎng)孔分析法
網(wǎng)孔編號(hào)、電流順時(shí)針標(biāo)示待求電量參考方向諾頓支路變戴維南支路
建立網(wǎng)孔法方程:同一回路電阻和、復(fù)合支路要減去、電支同向用負(fù)號(hào)若有受控源則當(dāng)成獨(dú)立電源,再用電壓代換無伴電流源(無電壓):虛設(shè)電壓;單相關(guān)法(只屬于一個(gè)網(wǎng)孔)12.回路分析法
類似網(wǎng)孔法,按連枝來分配13.割集分析法
這個(gè)方法不熟練,需要多加練習(xí)14.疊加定理
由全部獨(dú)立電源在線性電阻電路中產(chǎn)生的任一電壓或電流,等于每一個(gè)獨(dú)立電源單獨(dú)作用所產(chǎn)生的相應(yīng)電壓或電流的代數(shù)和。功率不可疊加受控源當(dāng)成電阻
齊性定理:在線性電路中,當(dāng)所有的激勵(lì)源(電壓源或電流源)都同時(shí)增大或縮小K倍(K為常數(shù))時(shí),響應(yīng)(電阻電壓或電阻電流)也將同樣增大或縮小K倍。Y=m+nx15.替代定理
替代定理:如果網(wǎng)絡(luò)N由一個(gè)電阻單口網(wǎng)絡(luò)NR和一個(gè)任意單口網(wǎng)絡(luò)NL連接而成,則:
1.如果端口電壓u有唯一解,則可用電壓為u的電壓源來替代單口網(wǎng)絡(luò)NL,只要替代后的網(wǎng)絡(luò)[圖(b)]仍有惟一解,則不會(huì)影響單口網(wǎng)絡(luò)NR內(nèi)的電壓和電流。
2.如果端口電流i有唯一解,則可用電流為i的電流源來替代單口網(wǎng)絡(luò)NL,只要替代后的網(wǎng)絡(luò)[圖(c)]仍有惟一解,則不會(huì)影響單口網(wǎng)絡(luò)NR內(nèi)的電壓和電流。
替代定理的價(jià)值在于:
一旦網(wǎng)絡(luò)中某支路電壓或電流成為已知量時(shí),則可用一個(gè)獨(dú)立源來替代該支路或單口網(wǎng)絡(luò)NL,從而簡(jiǎn)化電路的分析與計(jì)算。16.等效電源定理
戴維南定理:任何一個(gè)線性含源二端網(wǎng)絡(luò)N,就其兩個(gè)端鈕a、b來看,總可以用一個(gè)電壓源--串聯(lián)電阻支路來代替。電壓源的電壓等于該網(wǎng)絡(luò)N的開路電壓U0,其串聯(lián)電阻R0等于該網(wǎng)絡(luò)中所有獨(dú)立源為零值時(shí)(恒壓源短路,恒流源開路)所得網(wǎng)絡(luò)N0得等效電阻Rab。
諾頓定理:任何一個(gè)線性有源二端網(wǎng)絡(luò),對(duì)其負(fù)載來說,都可等效為一個(gè)恒流源Is和電阻Rs并聯(lián)的電路來等效代替。Is等于有源二端網(wǎng)絡(luò)的短路電流,并聯(lián)電阻Rs為該網(wǎng)絡(luò)中所有的獨(dú)立源置零時(shí),以二端鈕處看該網(wǎng)絡(luò)的等效電阻。
含受控源網(wǎng)絡(luò)電阻求法:開路電壓除以短路電流;置零后施加獨(dú)立電壓源17.特勒根定理
功率守恒定律∑uk*ik=0∑uk*(ik)’=0∑(uk)’*ik=018.互易定理
在只含一個(gè)電壓源(或電流源),不含受控源的線性電阻電路中,電壓源(或電流源)與電流表(電壓表)互換位置,電流表(電壓表)讀數(shù)不變。這種性質(zhì)成為互易定理。19.最大功率傳輸定理
最大功率傳輸定理是關(guān)于使含源線性阻抗單口網(wǎng)絡(luò)向可變電阻負(fù)載傳輸最大功率的條件。定理滿足時(shí),稱為最大功率匹配,此時(shí)負(fù)載電阻(分量)RL獲得的最大功率為:Pmax=Uoc^2/4R0。20.正弦電路分析:轉(zhuǎn)化為相量模型;用直流方法解決21.相量圖與位形圖
情況一:各個(gè)相量已知,選取參考相量,根據(jù)長(zhǎng)度關(guān)系和相位關(guān)系畫出相量圖
情況二:各個(gè)相量大小未知,選取公共電量(串聯(lián)電路選電流,并聯(lián)電路選電壓,混聯(lián)選取末端電路電壓或電流),再根據(jù)各支路和公共電量的關(guān)系畫出相量圖。
位形圖的做法特點(diǎn)是嚴(yán)格按照各元件在電路中的排列順序依次做出各元件的電壓相量,且各電壓相量按順序首尾相連。
22.正弦穩(wěn)態(tài)電路中的功率
瞬時(shí)功率:p(t)=i(t)*u(t);平均功率(有功功率):P=1/T(∫tp(t)dt)=UIcosφ;無功功率:UIsinφ(var)=UX^2/X;視在功率:S=UI
復(fù)功率:P+Jq=S∠φ(VA)
復(fù)功率守恒,但視在功率不守恒
最大功率傳輸定理:電阻和電抗均獨(dú)立可調(diào)(阻抗與戴維南等效阻抗的共軛復(fù)數(shù)相等);?烧{(diào)幅角固定(模與戴維南等效阻抗模相等);
提高功率因數(shù):無功功率補(bǔ)償,并聯(lián)電抗元件23.串聯(lián)諧振電路
W0=1/√(L*C)
串聯(lián)諧振時(shí)無功相互抵消為電容電場(chǎng)能量=LI^2cos^2(w0t)電感磁場(chǎng)能量=LI^2sin^2(w0t)總能量=LI^2
品質(zhì)因數(shù):x/r=(1/R)*√(L/C)24.并聯(lián)諧振電路
W0=1/√(L*C)
并聯(lián)諧振時(shí)無功相互抵消為0電容電場(chǎng)能量=CU^2sin^2(w0t);電感磁場(chǎng)能量=CU^2cos^2(w0t);總能量=CU^2
品質(zhì)因數(shù)=b/g=R*√(C/L)25.一般諧振分析
若能分成LC部分和R部分,先分析LC電路部分,如果發(fā)生諧振則整個(gè)電路諧振若不能分成兩部分,則只能通過計(jì)算當(dāng)電抗或?qū)Ъ{部分為0時(shí)為諧振26.耦合電感與電感矩陣27.耦合電感去耦
順接:L1+L2+2M反接:L1+L2-2M
正并:L=(L1*L2-M*M)/(L1+L2-2M)反并:L=(L1*L2-M*M)/(L1+L2+2M)混聯(lián):電感矩陣+KCL+KVL同名公共點(diǎn):異名公共點(diǎn):28.空心變壓器
去耦等效:公共點(diǎn)變換法受控源等效:反射阻抗等效;29.理想變壓器
M=√(L1*L2);n=√(L1/L2);u1=n*u2;i1=(-1/n)*i2u1*i1+u2*i2=0
阻抗變化性質(zhì):Zi=n*n*Z符號(hào)問題
回路分析法:當(dāng)成未知電壓寫回路方程,代入特性方程消元去耦分析法:當(dāng)無電氣聯(lián)系時(shí)
若只有一方有獨(dú)立電源,則利用阻抗變化性質(zhì)若兩方都含有獨(dú)立電源,電壓*n,電流/n,電阻*n*n
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上冊(cè)習(xí)題
11求題11圖各分圖中的待求電壓、電流值(設(shè)電流表內(nèi)阻為零)。
題11圖
12解答題12圖中的各個(gè)分題(設(shè)電流表內(nèi)阻為零)。
13試求題13圖所示部分電路中的電壓Ugf、Uag、Udb和電流Icd。
14根據(jù)基爾霍夫定律求出各元件的未知電流或電壓,并計(jì)算各元件吸收的功率。
題1-2圖
題1-3圖
(a)(b)
題1-4圖
15寫出題15圖所示各電路的U=f(I)和I=f(U)兩種形式的端口特性方程。16試求題16圖所示電路中的電壓Uac和Uad。
17試求題17圖所示電路中的節(jié)點(diǎn)電位V1、V2和V3(圖中接地點(diǎn)為零電位點(diǎn))。
(a)(b)(c)
題15圖
18在題18圖所示電路中,電阻R1、R2、R3和R4的電壓、電流額定值是6.3V、0.3A,R5的電壓、
電流額定值是6.3V、0.45A。為使上述各電阻元件均處于其額定工作狀態(tài),問應(yīng)當(dāng)選配多大的電阻Rx和Ry?
題16圖題17圖題18圖
19題19圖所示電路是從某一電路中抽出的受控支路,試根據(jù)已知條件求出控制變量。
(a)(b)(c)(d)
題19圖110求題110圖各分圖所示電路中的電流I和電壓U。
(a)(b)
(c)(d)
題110圖
1-11求題111圖所示電路中的電壓U和U1之值。
1-12已知電路如題112圖所示,求:(a)電流Ix、Iy和電壓UI;(b)將電流控電流源的控制電流Ix改為Iy、再求Ix、Iy和UI。
(a)(b)
題111圖
題112圖
113在題1-13圖所示電路中,若Ui1=Ui2=Ui3=1mV,A1=A2=4000,求輸出電壓U01、U02。
114設(shè)題114圖中所示運(yùn)算放大器是一個(gè)理想模型,試求輸出電壓U0=(Ui1+2Ui2+3Ui3)時(shí),電路中電阻R1、R2、R3之間的關(guān)系。
題113圖題114圖
題115圖題116圖
*115試求題115圖所示電路的輸出電壓u0(t)。圖中運(yùn)算放大器是一個(gè)理想模型。
116應(yīng)用基爾霍夫定律和歐姆定律列出題116圖所示電路的節(jié)點(diǎn)方程和回路方程組,并解出各電阻支路的電流。
117試求題117圖所示各電路的等效電阻R。
(a)
(b)
(c)(d)
題117圖
118試求題118圖所示電路的端口電壓U和端口等效電阻R。
119對(duì)于題119圖所示電路,(1)當(dāng)端口電壓Uab=50V時(shí),求輸出電壓Ueg、Udg、Ueg和Ufg;(2)計(jì)算端口等效電阻Rab。
題118圖題119圖
120題120圖表示一無限梯形網(wǎng)絡(luò),試求其端口等效電阻R。(提示:這一網(wǎng)絡(luò)由無限多個(gè)完全相
同的環(huán)節(jié)組成,每一環(huán)節(jié)包括兩個(gè)1Ω的串聯(lián)電阻和一個(gè)2Ω的分路電阻。顯然,在輸入端去掉或增加若干個(gè)環(huán)節(jié)后所得到的網(wǎng)絡(luò)仍舊是一個(gè)無限梯形網(wǎng)絡(luò),其端口等效電阻仍等于R)。
121在題121圖所示電路中,在開關(guān)S斷開的條件下,求電源送出的電流和開關(guān)兩端的電壓Uab;在開關(guān)閉合后,再求電源送出的電流和通過開關(guān)的電流。122題122圖表示由十二個(gè)1Ω電阻組成的正六面體電路。試求等效電阻Rab、Rac和Rag。123求題123圖所示兩電路的端口等效電阻R。
題120圖題121圖
(a)(b)
題122圖題1-23圖
124試用支路分析法求題124圖所示電路中的電壓u和電流ix。
125試用支路分析法求題125圖所示電路中受控電壓源輸出的功率。
題1-24圖題1-25圖
21試用疊加定理求題21圖所示電路中各電阻支路的電流I1、I2、I3和I4。22試用疊加定理求題22圖所示電路中的電壓U和電流Ix。
題21圖題22圖
23試用疊加定理求題23圖所示電路中的電流I。
24試用疊加定理求題24圖所示電路中的電壓Ux和電流Ix。
題23圖題24圖
25在題25圖中,(a)N為僅由線性電阻構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)u1=2V,u2=3V時(shí),ix=20A;而當(dāng)u1=2V,u2=1V時(shí),ix=0。求u1=u2=5V時(shí)的電流ix。(b)若將N換為含有獨(dú)立源的網(wǎng)絡(luò),當(dāng)u1=u2=0時(shí),ix=10A,且上述已知條件仍然適用,再求當(dāng)u1=u2=5V時(shí)的電流ix。
題25圖
26對(duì)于題26圖所示電路,
(1)當(dāng)u1=90V時(shí),求us和ux;(2)當(dāng)u1=30V時(shí),求us和ux;(3)當(dāng)us=30V時(shí),求u1和ux;(4)當(dāng)ux=20V時(shí),求us和u1;
27已知題27圖所示電路中的網(wǎng)絡(luò)N是由線性電阻組成。當(dāng)is=1A,us=2V時(shí),i=5A;當(dāng)is=2A,us=4V時(shí),u=24V。試求當(dāng)is=2A,us=6V時(shí)的電壓u。
題26圖
28對(duì)于題28圖所示電路,已知U0=2.5V,試用戴維寧定理求解電阻R。
題27圖題28圖
29對(duì)于題29圖所示電路,求:(1)虛線右邊部分電路的端口等效電阻;(2)圖示電流I;(3)最后用替代定理求圖示電流I0。
210在題210圖所示電路中,已知Rx支路的電流為0.5A,試求Rx。211在題211圖所示電路中,已知I=1.4A,求電壓控電流源輸出的功率。
題29圖題210圖題211圖
212設(shè)題212圖所示電路中已知元件N為:
求以上三種不同情況下的電壓Ux。
(a)1A的電流源(b)2V的電壓源(c)電壓控電壓源
題212圖
213試求題213圖所示電路的戴維寧等效電路和諾頓等效電路。
2-14求題2-14圖所示電路中ab兩端左側(cè)電路的戴維南寧等效電路,并解出流過右側(cè)電阻中的電流Ix。215求題215圖所示電路的諾頓等效電路。216用戴維寧定理求題216圖所示電路中的電流I。
(a)(b)
題213圖題214圖
題215圖題216圖
217求題217圖所示電路中ab端口左部的戴維寧等效電路,并進(jìn)而求出電流I。
218在題218圖所示電路中,線性網(wǎng)絡(luò)N的端口電壓電流關(guān)系式為I=(3U+6)A,求支路電流Ix。
題217圖題218圖
219設(shè)在題2-19圖所示電路中,N為僅由電阻組成的無源線性網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)R2=2,Us=6V時(shí),測(cè)得I1=2
2。=4,U=10V時(shí),又測(cè)得I=3A,試根據(jù)上述數(shù)據(jù)求出UA,U2=2V。如果當(dāng)R2s1
題2-19圖題220圖
220在題220圖所示電阻網(wǎng)絡(luò)中,電壓源的電壓Us及電阻R2、R3之值可調(diào)。在Us、R2、R3為兩組不同數(shù)值的情況下,分別進(jìn)行兩次測(cè)量,測(cè)得數(shù)據(jù)如下:
(1)當(dāng)Us=3V,R2=20,R3=5時(shí),I1=1.2A,U2=2V,I3=0.2A。
5V,R10,R10時(shí),I2A,U2V。(2)當(dāng)Us2313。求在第二種情況下的電流I2221對(duì)題221圖所示網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行兩次測(cè)量。第一次在1、1端間加上電流源is,2、2端開路[見圖(a)],
測(cè)得i5=0.1is,i6=0.4is。第二次以同一電流源接到2、2端,1、1端開路[見圖(b)],測(cè)得i4=0.1is,i6=0.2is。試求電阻R1之值。
(a)(b)
題221圖
222對(duì)題222圖所示電阻網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行兩次測(cè)量。第一次在1、1端間加上電壓源us,2、2端短路[見圖(a)],測(cè)得電阻R11上的電壓為u11=0.2us,第二次在2、2端間加上同一電壓源us,1、1端短路[見圖(b)],10.1us,電阻R8上的電壓u8=0.5us。試求電阻R3之值。測(cè)得電阻R1上電壓u
(a)(b)
題222圖
223試用互易定理的第三種形式求出題223圖所示直流電阻網(wǎng)絡(luò)中電流表的讀數(shù)(電流表的內(nèi)阻可
忽略不計(jì))。
*224試用互易定理求題224圖所示電路中的電流I。如果去掉右邊的短路線,試問代之以什么元件
可使流過此支路的電流為零。
題223圖題224圖
225試求題225圖所示電路中各電源輸出的功率。226試求題226圖所示電路中各電源輸出的功率。
題2-25圖題2-26圖
227利用電源轉(zhuǎn)移與有伴電源的等效變換求題227圖所示兩電路的戴維寧等效電路及諾頓等效電路。
(a)(b)
題227圖
228試求題228圖所示電路中的支路電流I。
229試用戴維寧模型與諾頓模型的等效變換求題229圖所示電路的各支路電流,并分別求出兩激勵(lì)源輸出的功率及各電阻吸收的功率。
230求題230圖所示電路中受控源吸收的功率。
題228圖題229圖題230圖
231求題231圖所示電路中的各未知電流I1、I2、I3和I4。232求題232圖所示電路中的電壓Ua。
233求題233圖所示電路中受控電壓源輸出的功率。
題231圖題232圖題233圖
234求題234圖所示電路中各激勵(lì)源輸出功率的總和。
(a)(b)
題234圖
235為求無源二端網(wǎng)絡(luò)的端口等效電阻,可在輸入端施加一個(gè)電流源I,用節(jié)點(diǎn)分析法求出輸入端電壓U,然后按RU來求解,如題2-35圖所示。試求此電阻網(wǎng)絡(luò)的端口等效電阻R。I236無源二端網(wǎng)絡(luò)的端口等效電阻也可采用在輸入端施加電壓源,從而尋求輸入端電流響應(yīng)的方法來推求,如題236圖所示。試求圖中所示的端口等效電阻。
題235圖題236圖
237求題237圖所示電路中受控源輸出的功率。
題237圖
238求題238圖所示電路中的支路電流I1、I2和I3。*
239求題239圖所示電路中8A電流源的端電壓U。
題2-38圖題2-39圖
31一電流源作用于一個(gè)1F的電容,如題31(a)圖所示。設(shè)電容電流(即電流源輸出的電流)i(t)是一個(gè)幅值為10mA,持續(xù)時(shí)間為10ms的矩形脈沖,如題31(b)圖所示,且電容電壓初始值uc(0)為零。試求電容電壓uc(t),并繪出其波形。
32有一個(gè)事先未曾帶電的1F電容,由題32圖所示電壓予以激勵(lì)。試求0.015s和0.035s時(shí)的電容電流,并繪出電容電流i(t)的波形。
33試?yán)L出一個(gè)事先未曾帶電的0.1F電容在題33圖所示電壓作用下的電流i(t)的波形。
題32圖題33圖
34一個(gè)不帶電的電容元件由電壓u(t)=10sin100tV予以激勵(lì)。若t=0.0025s時(shí)的電容電流為1A,則t=0.012s時(shí)的電容電流應(yīng)為多少?35求題35圖中的電流ic(t)和i(t)。
3-6在題3-6圖所示電路中,設(shè)電容的初始電壓uc(0)=10V,試求開關(guān)由位置1倒向位置2后電容電壓上升到90V所需要的時(shí)間。
題35圖題36圖
*3-7題3-7圖所示電路中的運(yùn)算放大器是一個(gè)理想模型,設(shè)uc(0)=0,試證明
uo(t)1RCu(t)dt。
0it38題38圖所示電路中的運(yùn)算放大器是一個(gè)理想模型,試證明uo(t)RCdui(t)。dt
題37圖題38圖
39一個(gè)自感為0.5H的電感元件,當(dāng)其中流過變化率為
多少?若電流的變化率為
di20A/s的電流時(shí),該元件的端電壓應(yīng)為dtdi20A/s,此元件的端電壓有何改變?dt310用電流i(t)=(0.5e10t0.5)A激勵(lì)一電感元件,已知t=0.005s時(shí)的自感電壓uL為-1V,試問t=0.01s時(shí)的自感電壓是多少?(uL與i的參考方向一致)
311求題3-11圖中的電感電壓uL(t)和電流源的端電壓u(t)。
3-12求題3-12圖中當(dāng)iL(0)=0時(shí)電壓源輸出的電流i(t)。
題3-11圖題3-12圖
3-13根據(jù)題3-13圖所給電路元件的性質(zhì)以及圖中標(biāo)注的電流、電壓的參考方向,判斷下列每一答案
是否正確。
du(t);dt(a)(1)i(t)C(2)u(t)1Ct0i(t)dtuc(0);
(a)
(3)i(t)Cdu(t);dt(b)
題313圖(4)u(t)1ti(t)dtuc(0)。C0(b)(1)u(t)L(2)i(t)(3)i(t)di(t);dt1L1Ltt0tu(t)dtiL(t0);u(t)dtiL(t0);
t0(4)p(t)u(t)i(t)(吸收功率為正)。
314已知題3-14圖中L1=4H,L2=3H,|M|=2H。
如果(1)i1=3eu2(t)。
*2tA,i2=0;(2)i1=0.5eA,i2=2e
-3t0.5t
題314圖
A;(3)
i1=10A,i2=0;(4)i1=0,i2=10sin100tA,求電壓u1(t)和
315在題315圖所示電路中,us(t)=5costV,R=5,L1=1H,|M|=0.1H,L2=2H,C=1F。試求耦
合電感元件的輸入端口電壓u1(t)和電容電流ic(t)。
題3-15圖
316已知題316圖所示電路的參數(shù)為L(zhǎng)1=8H,L2=6H,L3=10H,|M12|=4H,|M23|=5H,|M13|=6H(圖
中“*”表示L1與L2的同名端,“”表示L2與L3的同名端,“”則表示L1與L3的同名端)。求電壓uac、ubc及uab。
317已知題317圖所示電路的參數(shù)為:R=10,L1=L2=3H,|M|=2H。試求電壓u1和u2。
題316圖題317圖
318描出下列函數(shù)的波形:
(1)(t2)+(t+2);(2)(1t)+(1+t);(3)(t1)(t+2)。
319題319圖所示電路中開關(guān)S1在
t0時(shí)閉合,開關(guān)S2在t=1S時(shí)閉合,試用階
躍函數(shù)表示電流i(t)。
題319圖
320試應(yīng)用單位沖激函數(shù)的采樣性質(zhì)計(jì)算下列各式的積分值。(1)
(t)f(tt)dt;
(2)(3)
(tt0)(t3t0)dt;
(tcost)tdt;
3(4)(5)
ejt(tt0)dt;
f(tt)(t)dt。
1321寫出題321圖所示電路以i2(t)為輸出變量的輸入輸出方程。
3-22寫出題3-22圖所示電路以u(píng)c(t)為輸出變量的輸入輸出方程。
題321圖題322圖
3-23題3-23圖所示電路在換路前已工作
了很長(zhǎng)的時(shí)間,試求換路后30電阻支路電流的初始值。
3-24題3-24圖所示電路在換路前已工作了很長(zhǎng)的時(shí)間,試求電路的初始狀態(tài)以及開關(guān)斷開后電感電流和電容電壓的一階導(dǎo)數(shù)的初始值。3-25題3-25圖所示電路在換路前已工作了很長(zhǎng)的時(shí)間,試求開關(guān)閉合后電感電流和電容電壓的一階導(dǎo)數(shù)的初始值。
3-26求題3-26圖所示電路的初始狀態(tài)、電
容電壓一階導(dǎo)數(shù)的初始值和電感電流一階導(dǎo)數(shù)的初始值。已知:R1=15,R2=5,R=5,L=1H,C=10F。
327試求題327圖所示電路換路后電感電流的初始值iL(0+)及電感電流一階導(dǎo)數(shù)的初始值iL(0+)。
題3-23圖
題324圖題325圖
題326圖題327圖
328試求題328圖所示電路換路后電感電流的初始值iL(0+)、電容電壓的初始值uc(0+)以及電感電
流的一階導(dǎo)數(shù)的初始值iL(0+)和電容電壓的一階導(dǎo)數(shù)的初始值uc(0+)。
329題329圖所示電路在換路前已工作了很長(zhǎng)的時(shí)間,求換路(S閉合)后的初始值i(0+)及i(0+)。
題3-28圖
330在題330圖所示電路中,iL(0+)=2A,uc(0+)=20V,R=9,C=0.05F,L=1H。(1)求零輸入響應(yīng)電壓uc(t);(2)求零輸入響應(yīng)電流iL(t)。
331求題331圖所示電路的零狀態(tài)響應(yīng)電壓uc(t)和電流i(t)。
題3-29圖
題3-30圖題3-31圖
332試求題332圖所示電路的零狀態(tài)響應(yīng)i(t)。
333試求題333圖所示電路的零狀態(tài)響應(yīng)uc(t)。
題3-32圖題3-33圖
4-1試求題4-1圖所示電路中電容上電荷量的初始值以及電容上電荷量在t=0.02s時(shí)的值。設(shè)換路
前電路已工作了很長(zhǎng)的時(shí)間。
4-2在工作了很長(zhǎng)時(shí)間的題4-2圖所示電路中,開關(guān)S1和S2同時(shí)開、閉,以切斷電源并接入放電電阻Rf。試選擇Rf的阻值,以期同時(shí)滿足下列要求:
(1)放電電阻端電壓的初始值不超過500V;(2)放電過程在一秒內(nèi)基本結(jié)束。
4-3求出題4-3圖所示電路從電容端口向左看的等效電阻,
題4-1圖
進(jìn)而求出電路的零輸入響應(yīng)uC(t)。已知R1=200,R2=300,C=50F,uC(0)=100V。
題4-2圖題4-3圖
4-4題4-4圖所示電路在換路前已工作了很長(zhǎng)的時(shí)間,試求零輸入響應(yīng)i(t)。4-5在題4-5圖所示電路中,已知R1=10,R2=10,L=1H,R3=10,R4=10,Us=15V。設(shè)換路前電路已工作了很長(zhǎng)的時(shí)間,試求零輸入響應(yīng)iL(t)。
4-6給定電路如題4-6圖所示。設(shè)iL1(0)=20A,iL2(0)=5A。求:
(1)i(t);(2)u(t);(3)iL1(t),iL2(t);
(4)各電阻從t=0到t時(shí)所消耗的能量;(5)t時(shí)電感中的能量。
題4-4圖
題4-5圖
4-7試求題4-7圖所示電路換路后的零狀態(tài)響應(yīng)i(t)。
題4-6圖
4-8將題4-8圖所示電路中電容端口左方的部分電路化成戴維寧模型,然后求解電容電壓的零狀態(tài)響應(yīng)uC(t)。
題4-7圖題4-8圖
4-9試求題4-9圖所示電路的零狀態(tài)響應(yīng)uC(t)。
題4-9圖
4-10試求題4-10圖所示電路的零狀態(tài)響應(yīng)iL(t)和uC(t)。將受控源的控制變量iC(t)改為電容電壓uC(t),重解iL(t)。
題4-10圖
4-11設(shè)題4-11(a)圖所示電路中電流源電流is(t)的波形如題4-11(b)圖所示,試求零狀態(tài)響應(yīng)u(t),并畫出它的曲線。
(a)(b)
題4-11圖
4-12試求題4-12(a)圖所示電路中在下列兩種情況下的電容電流iC(t):(1)uC(0)=6V,us(t)=0;(2)uC(0)=0,us(t)如題4-12(b)圖所示。
(a)(b)
題4-12圖
4-13題4-13(a)圖方框內(nèi)是一個(gè)線性不含獨(dú)立源的網(wǎng)絡(luò),當(dāng)在端口①2施加一個(gè)單位階躍電壓激
1開路時(shí),求得階躍響應(yīng)u(t)=5(1e10t)(t)V;當(dāng)在端口②2施加一個(gè)單位階躍電流激勵(lì),2勵(lì),而端口②2C
施加電壓激勵(lì)u(t)[波形見圖而端口①2短路時(shí),求得uC(t)=2(1e10t)(t)V,F(xiàn)假設(shè)在端口①2s
1124-13(b)],并同時(shí)在端口②2施加電流激勵(lì)is(t)[波形見圖4-13(c)],求零狀態(tài)響應(yīng)uC(t)。
(a)
(b)(c)
題4-13圖
4-14試求題4-14圖所示電路的零狀態(tài)響應(yīng)u(t)。
4-15試求題4-15圖所示電路的零狀態(tài)響應(yīng)u(t),并畫出它的曲線。
題4-14圖題4-15圖
4-16試求題4-16圖所示電路的零狀態(tài)響應(yīng)i(t)。
4-17試求題4-17圖所示電路的沖激響應(yīng)u(t)、u1(t)和u2(t)。
題4-16圖題4-17圖
4-18對(duì)題4-18圖所示電路,在t=0時(shí)先斷開開關(guān)S1使電容充電,到t=0.1s時(shí)再閉合開關(guān)S2。試求響應(yīng)uC(t)和iC(t),并畫出它們的曲線。
4-19題4-19圖表示發(fā)電機(jī)的激磁回路。為使其中的激勵(lì)電流迅速達(dá)到額定值,可在建立磁場(chǎng)過程中,一方面提高激勵(lì)電壓,即在激磁回路中增加一個(gè)電源;另一方面串入一個(gè)適當(dāng)電阻,以便使線圈電流的額定值不發(fā)生改變,如圖中虛線所示。在合上開關(guān)S1建立起額定激勵(lì)電流后,即可閉合S2,再斷開S1,使激磁回路處于正常工作狀態(tài)。現(xiàn)要求將建立額定磁場(chǎng)所需要的時(shí)間縮短少?
1,問附加電壓Us及電阻R各應(yīng)為多
題4-18圖
題4-19圖
4-20在題4-20圖所示電路中,is(t)=e10t(t)A,R=20,L1=1H,L2=2H,開關(guān)S1與S2于t=0.1s時(shí)同時(shí)動(dòng)作。試求兩電感支路的電流i1(t)及i2(t)。
4-21試求題4-21圖所示電路中的電流i(t)。設(shè)換路前電路處于穩(wěn)定狀態(tài)。
題4-20圖題4-21圖
4-22在題4-22圖所示電路中,電容電壓的初始值為4V,試求開關(guān)閉合后的全響應(yīng)uC(t)和i(t),并畫出它們的曲線。
4-23題4-23圖所示電路在換路前已建立起穩(wěn)定狀態(tài),試求開關(guān)閉合后的全響應(yīng)uC(t),并畫出它的曲線。
題4-22圖題4-23圖
4-24題4-24圖所示電路在換路前已工作了很長(zhǎng)的時(shí)間,圖中Is為一直流電流。試求開關(guān)斷開后的開關(guān)電壓us(t)。
4-25試求題4-25圖所示電路中電容電壓uC(t)在t>0時(shí)的函數(shù)式。已知uC(0)=80V。4-26題4-26圖所示電路在開關(guān)斷開前處于穩(wěn)定狀態(tài),試求開關(guān)斷開后的響應(yīng)i(t)。4-27試求題4-27圖所示電路在開關(guān)閉合后的零狀態(tài)響應(yīng)i(t)(圖中Us為一直流電壓)。
題4-24圖題4-25圖
題4-26圖題4-27圖
4-28試求題4-28圖所示電路的零狀態(tài)響
應(yīng)u(t),并畫出它的曲線。試問電路參數(shù)應(yīng)如何配合才能使u(t)在換路后一躍而達(dá)穩(wěn)態(tài)?(圖中Us為一直流電壓。)
*4-29題4-29(a)圖中的運(yùn)算放大器是一個(gè)理想模型。設(shè)R=10k,C=1F,uc(0)=0,輸入電壓ui(t)的波形如圖4-29(b)圖所示,試定性地繪出輸出電壓u0(t)的波形。
題4-28圖
(a)(b)
題4-29圖
4-30題4-30圖所示電路將進(jìn)行兩次換路。試用三要素法求出電路中電容的電壓響應(yīng)uc(t)和電流響應(yīng)ic(t),并繪出uc(t)和ic(t)的曲線。
題4-30圖
4-31試用三要素法求解題4-31圖所示電路的電容電壓uc(t)(全響應(yīng)),并根據(jù)兩個(gè)電容電壓的解答求出電容電流ic1(t)和ic2(t)。設(shè)換路前電路處于穩(wěn)定狀態(tài)。
4-32題4-32圖所示電路在開關(guān)斷開前已建立穩(wěn)定狀態(tài),試求開關(guān)斷開后的零輸入響應(yīng)iL2(t)。
題4-31圖題4-32圖
4-33試求題4-33圖所示電路的電感電流,已知i(0)=0。
4-34題4-34圖所示電路在開關(guān)換位前已工作了很長(zhǎng)的時(shí)間,試求開關(guān)換位后的電感電流iL(t)和電容電壓uc(t)。
題4-33圖題4-34圖
4-35試求題4-35圖所示電路的沖激響應(yīng)iL(t)和uc(t)。
*4-36在題4-36(a)圖所示含有受控源的電路中,
R=6,L=0.5H,gm=2.5S,電壓源的電壓us(t)為題4-36(b)圖所示的指數(shù)脈沖,電感電流的初始值為零。試求電感電流iL(t)。
4-37設(shè)題4-37(a)圖所示電路中電壓源電壓us(t)的波形如題4-37(b)圖所示,試求零狀態(tài)響應(yīng)ic(t)。
4-38用卷積積分求題4-38圖所示電路對(duì)單位斜變電壓激勵(lì)t(t)的零狀態(tài)響應(yīng)i(t)。此響應(yīng)可否通過同一電路的單位階躍響應(yīng)的積分求得?試驗(yàn)證之。
4-39試求RC并聯(lián)電路由題4-39圖所示電流激勵(lì)時(shí)的零狀態(tài)響應(yīng)uc(t)。
題4-35圖
(a)(b)
題4-36圖
(a)(b)
題4-37圖
題4-38圖題4-39圖
4-40設(shè)題4-40(a)圖所示電路中電流源電流is(t)的波形如題4-40(b)圖所示,試求零狀態(tài)響應(yīng)u(t)。
(a)(b)
題4-40圖
4-41設(shè)題4-41(a)圖所示電路中電壓源電壓us(t)的波形如題4-41(b)圖所示,試求零狀態(tài)響應(yīng)u(t)。
(a)(b)
題4-41
5-1已知一正弦電壓的幅值為310V,頻率為50Hz,初相為(1)寫出此正弦電壓的時(shí)間函數(shù)表達(dá)式;
(2)計(jì)算t=0,0.0025s,0.0075s,0.0100s,0.0125s,0.0175s的電壓瞬時(shí)值;(3)繪出波形圖。
5-2一正弦電流的波形如題5-2圖所示,(1)試求此正弦電流的幅值、周期、頻率、角頻率和初相;
(2)寫出此正弦電流的時(shí)間函數(shù)表達(dá)式。
5-3對(duì)于上題的電流波形,如將縱坐標(biāo)軸
(1)向右移0.10ms;(2)向左移0.10ms;(3)向左移0.20ms:
試寫出對(duì)應(yīng)于上述各種情況的正弦電流函數(shù)式。5-4正確填寫下表的空格
頻率/Hz角頻率/rads-1周期/s頻率/Hz角頻率/rads-1周期/s工頻電源50某中波電臺(tái)1314103儀用蜂鳴器6280某短波電臺(tái)157106某高頻感應(yīng)爐電源5106電視4頻道中心頻率0.0125106題5-2圖
。5-5在同一坐標(biāo)平面上分別繪出下列各組正弦量的波形圖,并指出哪個(gè)超前,哪個(gè)滯后。(1)i1(t)5sin(100t30)A,i2(t)3sin(100t45)A;
(2)u1(t)100sin100tV,4
usin100tV;2(t)201*
(3)u1(t)300sin(314t60)V,u2(t)200sin(314t30)V。
5-6已知兩正弦電壓u1(t)20sin314tV,u2(t)10sin942tV。63(1)在同一坐標(biāo)平面上繪出它們的波形圖;(2)將縱坐標(biāo)軸向右移動(dòng)的初相應(yīng)為多少?
5-7對(duì)于題5-7圖所示電路,
(1)設(shè)is=1sin(314t+135)(t)A,求零狀態(tài)響應(yīng)電壓u(t);
(2)設(shè)is=1sin(314t45)(t)A,求零狀態(tài)響應(yīng)電壓u(t);(3)設(shè)is=1sin(314t45)(t)A,iL(0)=1A,求電壓u(t)(全響應(yīng))。5-8將下列各正弦量表示成有效值相量,并繪出相量圖。
題5-7圖
1s后,兩正弦電壓600(1)i1(t)2sin(t27)A,i2(t)3sintA;4
3(2)u1(t)100sin314tV,u2(t)250sin314tV。45-9寫出對(duì)應(yīng)于下列各有效值相量的正弦時(shí)間函數(shù)式,并繪出相量圖。
1072A,I5150A,I7.070A;(1)I123
(2)U201*20V,U3000V,U25060V。1235-10試求下列各組同頻率電流之和[其中(1)、(2)用相量表示,(3)用時(shí)間函數(shù)式表示]。
517A,I742A;(1)I12(2)I14125A,I22.555A;
(3)i1(t)1.4sin314tA,i2(t)2.3sin314tA。265-11題5-11圖為某個(gè)網(wǎng)絡(luò)的一部分,試求。電感電壓相量UL5-12在題5-12圖所示電路中,若電流i(t)=1sin314tA,試求電壓uR(t)、uL(t)、uC(t)和u(t),并繪出波形圖和相量圖。
5-13在題5-13圖所示電路中,電容端電壓
題5-11圖
和I,并繪出相量圖。相量為1000V。試求U
題5-12圖題5-13圖
5-14已知下列各負(fù)載電壓相量和電流相量,試求各負(fù)載的等效電阻和等效電抗,并說明負(fù)載的性質(zhì)。
(86.6j5)V,I(8.66j5)A;(1)U100120V,I560A;(2)U10030V,I560A。(3)U5-15試求題5-15圖所示兩電路的等效阻抗Z。
(a)(b)
題5-15圖
與I同5-16在題5-16圖所示電路中,已知R1=10,XC=17.32,I1=5A,U=120V,uL=50V,U相。求R、R2和XL。
5-17在題5-17圖所示電路中,U=380V,f=50Hz,電路在下列三種不同的開關(guān)狀態(tài)下電流表讀數(shù)均為0.5A:(1)開關(guān)S1斷開、S2閉合;(2)開關(guān)S1閉合、S2斷開,(3)開關(guān)S1、S2均閉合。繪出電路的相量圖,并借助于相量圖求L與R之值。(電流表內(nèi)阻可視為零。)
題5-16圖題5-17圖
5-18在題5-18圖所示電路中,能否適當(dāng)選配Z1、Z2,使其在電源電壓U恒定的條件下,負(fù)載阻抗Z
可任意變動(dòng)(但不得開路),而負(fù)載電流I恒定不變?如若可能,負(fù)載中的電流將為何值?
5-19題5-19圖所示的RC選頻電路,被廣泛應(yīng)用于正弦波發(fā)生器中。通過電路參數(shù)的恰當(dāng)選擇,在
2與輸入電壓U1同相。若R1=R2=250k,C1=0.01F,f=1000Hz,某一頻率下可使輸出電壓U試問U1同相時(shí)的C2應(yīng)為何值?與U
題5-18圖題5-19圖
5-20在題5-20圖所示簡(jiǎn)單選頻電路中,當(dāng)角頻率等于某一特定值0時(shí),U2和U1之比可為最大。試求0和電路參數(shù)R、C之間的關(guān)系式。
5-21題5-21圖表示在工頻下測(cè)量線圈參數(shù)(R和L)的電路。測(cè)量時(shí),調(diào)節(jié)可變電阻使電壓表(設(shè)內(nèi)阻為無限大)的讀數(shù)最小。若此時(shí)電源電壓為100V,R1為5,R2為15,R3為6.5。電壓表讀數(shù)為30V,試求R和L之值。
題5-20圖題5-21圖
。6-1求題6-1圖所示電路中的電壓相量Uab
6-2試求題6-2圖所示電路中各節(jié)點(diǎn)對(duì)地的電壓相量。
題6-1圖題6-2圖
6-3試寫出題6-3圖所示電路的節(jié)點(diǎn)方程。
,用回路分析法求電流相量I和I。6-4在題6-4圖所示電路中,用節(jié)點(diǎn)分析法求電壓相量UC12
題6-3圖題6-4圖
6-5用疊加定理求題6-5圖所示電路的各支路電流相量。6-6用回路分析法求題6-6圖所示電路的各支路電流相量。
題6-5圖題6-6圖
6-7試求題6-7圖所示電路的端口等效阻抗Z。
*6-8分別用節(jié)點(diǎn)分析法、回路分析法及戴維寧定理求解題6-8圖所示電路中的電流相量I。
題6-7圖題6-8圖
6-9試求題6-9圖所示電路對(duì)AB端口的諾頓等效電路。
6-10用支路電流法求題6-10圖所示電路的各支路電流相量及各電源發(fā)出的功率。
題6-9圖題6-10圖
6-11將一電阻為10的線圈與一可變電容元件串聯(lián),接于220V的工頻電源上,調(diào)節(jié)電容,使線
圈和電容元件的端電壓均等于220V。繪出此電路的相量圖,并計(jì)算電路消耗的功率。
6-12題6-12圖的右半部分表示一個(gè)處于平衡狀態(tài)(Ig=0)的電橋電路。試求:(1)R和X之值;
;(2)I和U(3)電路吸收的功率P。
6-13一個(gè)電感性負(fù)載在工頻正弦電壓源激勵(lì)下吸收的平均功率為1000W,其端電壓有效值為220V,通過該負(fù)載的電流為5A,試確定串聯(lián)等效參數(shù)R串、L串和并聯(lián)等效參數(shù)R并、L并。
題6-12圖
~6-14求題6-14圖所示電路吸收的總復(fù)功率S和功率因數(shù)。
題6-14圖題6-15圖
6-15用三只電流表測(cè)定一電容性負(fù)載的功率的電路如題6-15圖所示,設(shè)其中表A1的讀數(shù)為7A,表A2的讀數(shù)為2A,表A3的讀數(shù)為6A,電源電壓有效值為220V,試畫出電流、電壓的相量圖,并計(jì)算負(fù)載Z所吸收的平均功率及其功率因數(shù)。
6-16已知一RLC串聯(lián)電路如題6-16(a)圖所示,試求該電路吸收的有功功率及其功率因數(shù)。又若在此RLC串聯(lián)電路兩端并聯(lián)一個(gè)電容,如題6-16(b)圖所示,求電源發(fā)出的有功功率及其功率因數(shù)。
(a)(b)
題6-16圖
6-17一臺(tái)交流異步電動(dòng)機(jī),接于220V的工頻電源,其功率P=20kW,功率因數(shù)為0.7。現(xiàn)欲將功率因數(shù)提高到0.85,試問應(yīng)并聯(lián)多大的電容?能否改用串聯(lián)電容的辦法來提高功率因數(shù)?何故?
6-18在阻抗為Zl=(0.1+j0.2)的輸電線末端,接上P2=10kW,cos20.9的電感性負(fù)載,末端電壓U2=220V。試求線路輸入端的功率因數(shù)cos1,輸入端電壓U1以及輸電線的輸電效率P2。P1若保持U1不變,用改變負(fù)載阻抗但維持其功率因數(shù)角不變的辦法以獲得最大功率,試問所能得到的最大功率應(yīng)為若干?
6-19對(duì)于題6-19圖所示電路,在給定電源的角頻率為1000rad/s的條件下,改變電感L以調(diào)整電路的功率因數(shù)。假定只有一個(gè)L值能使電路呈現(xiàn)cos1的狀態(tài),試確定滿足此條件的R值,進(jìn)而求出當(dāng)電路的cos1時(shí)的L值和電路的總阻抗Z。
6-20試求題6-20圖所示各電路的諧振角頻率的表達(dá)式。
題6-19圖
(a)(b)
(c)(d)
題6-20圖
6-21對(duì)于題6-21圖所示電路,(1)試求它的并聯(lián)諧振角頻率表達(dá)式,并說明電路各參數(shù)間應(yīng)滿足什么條件才能實(shí)現(xiàn)并聯(lián)諧振;(2)當(dāng)R1R2L時(shí),試問電路將出現(xiàn)什么樣的情況?C6-22在題6-22圖所示電路中,電源電壓U=10V,角頻率=3000rad/s。調(diào)節(jié)電容C使電路達(dá)到諧振,諧振電流I0=100mA,諧振電容電壓Uco=200V。試求R、L、C之值及回路的品質(zhì)因數(shù)Q。
題6-21圖題6-22圖
=10rad/s,6-23在題6-23圖中,L1=10mH,L2=40mH,M10mH,R3=500,Us=500V,
C的大小恰好使電路發(fā)生并聯(lián)諧振,問此時(shí)各電流表的讀數(shù)為多少?
6-24對(duì)于題6-24圖所示含有耦合電感元件的電路,設(shè)M10,試求:(1)副邊開路時(shí)的開路電壓和電路消耗的功率;
(2)副邊短路時(shí)的短路電流和電路消耗的功率。
4題6-23圖題6-24圖
6-25試求題6-25圖所示含有耦合電感元件的電路中的電流iL1和iL2。設(shè)M10mH。6-26在題6-26圖所示電路中,兩耦合電感元件間的耦合系數(shù)k=0.5,試求:
(1)通過兩耦合電感元件的電流和電路消耗的總功率;(2)電路輸入端口的等效阻抗。*6-27在題6-27圖所示電路中,已知R1=3,L1=4,R2=10,
題6-25圖
=2030VL2=17.3,M=2,Us輸出的電流I。試求電壓源Us
題6-26圖
題6-27圖
6-28對(duì)于題6-28圖所示電路,試寫出兩獨(dú)立回路的瞬時(shí)值方程和相量方程。
6-29題6-29圖是一個(gè)并聯(lián)諧振電路,求端口等效阻抗ZAB和并聯(lián)諧振頻率f0的表達(dá)式。
題6-28圖題6-29圖
*6-30在題6-30圖所示電路中,設(shè)M10,調(diào)節(jié)電容C1和C2使原、副邊都達(dá)到諧振,試求:(1)
C1和C2之值;(2)輸出電壓U2及電壓比
U2;(3)電路消耗的總功率P。U16-31在題6-31圖所示電路中,理想變量器的變比n=10,u1(t)=100sin(314t+30o)V,R=10,C=0.1F,求電路在正弦穩(wěn)態(tài)下的電流i1(t)、i2(t)和電壓u2(t)。
題6-30圖題6-31圖
7-1
在題7-1圖所示對(duì)稱三相電路中,已知星形負(fù)載一相阻抗Z1(96j28),一相電壓有效值為220V;三角形負(fù)載一相阻抗Z2(144j42),線路阻抗Zlj1.5,求(1)線電流;(2)電源端的線電壓。
=2200V,U=2201*0V,U=2201*0V,Zl=7-2在題7-2圖所示電路中,已知UBCA
(0.1+j0.17),Z=(9+j6)。試求負(fù)載相電流IAB和線電流IA
題7-1圖題7-2圖
7-3一每相阻抗為(3+j4)的對(duì)稱三相負(fù)載,與一線電壓為380V的對(duì)稱三相電源作無中線的Y-Y聯(lián)接,試解答下列兩個(gè)問題:
(1)A相負(fù)載短路,如題7-3(a)圖所示,這時(shí)負(fù)載各相電壓和線電流的有效值應(yīng)為若干?畫出各線電壓和相電壓的相量圖。
(2)A相負(fù)載斷開,如題7-3(b)圖所示,這時(shí)負(fù)載各相電壓和各線電流的有效值應(yīng)為若干?畫出各相電壓和線電壓的相量圖。
(a)(b)
題7-3圖
7-4在題7-4圖所示電路中,當(dāng)S1、S2都閉合時(shí),各電流表的讀數(shù)均為5A,電壓表的讀數(shù)為220V。
試問在下列兩種情況下,各電表的讀數(shù)應(yīng)為若干?(1)
S1閉合,S2斷開;(2)S1斷開,S2閉合。
、7-5題7-5圖所示相序測(cè)定儀接于線電壓為380V的對(duì)稱三相電源,線電壓相量UABUBC如圖所示。
求B、C兩相所接燈泡消耗的功率。(設(shè)燈泡電阻為線性電阻。)
題7-4圖題7-5圖
7-6在題7-6圖所示380V/220V的三相四線制供電系統(tǒng)中接有兩個(gè)對(duì)稱三相負(fù)載和一個(gè)單相負(fù)載。試問:
(1)三個(gè)線電流各為若干?
(2)中線上有無電流?若有,應(yīng)為若干?7-7題7-7圖表示一個(gè)三相電路,其中=2200V,U=2201*0V,U=2201*0VUAOBOCOZA=(16+j11),ZB=(8+j3),ZC=(11+j17)試解答下列兩個(gè)問題:
(1)當(dāng)開關(guān)閉合時(shí),求負(fù)載吸收的總復(fù)功率及中線電流IOO;
(2)當(dāng)開關(guān)斷開時(shí),求兩中性點(diǎn)間的電壓U并畫出OO和各相電壓UAO、UBO、UCO,、U、U、U、U、U和UUAOBOCOOOAOBOCO的相量圖。
題7-6圖題7-7圖
7-8功率為2.4kW、功率因數(shù)為0.6的對(duì)稱三相電感性負(fù)載與線電壓為380V的供電系統(tǒng)相聯(lián),如題7-8圖所示。(1)求線電流;
(2)負(fù)載為星形聯(lián)接,求相阻抗ZY;
(3)又若負(fù)載為三角形聯(lián)接,則相阻抗Z應(yīng)為多少?
題7-8圖
7-9某星形聯(lián)接的三相異步電動(dòng)機(jī),接入電壓為380V的電網(wǎng)中。當(dāng)電動(dòng)機(jī)滿載運(yùn)行時(shí),其額定輸出
功率為10kW,效率為0.9,線電流為20A。當(dāng)電動(dòng)機(jī)輕載運(yùn)行時(shí),其輸出功率為2kW,效率為0.6,線電流為10.5A。求在上述兩種情況下的功率因數(shù)。
7-10線電壓為240V的對(duì)稱的三相電源對(duì)三角形聯(lián)接的不對(duì)稱三相負(fù)載供電,該負(fù)載有兩相阻抗同為(6-j24),另一相阻抗為-j24。求此負(fù)載吸收的總有功功率和總無功功率。
7-11在題7-11圖所示電路中,對(duì)稱三相電源的線電壓為380V,對(duì)稱三相負(fù)載吸收的功率為40kW,、I。、Icosφ=0.85(感性),B、C兩端線間接入一個(gè)功率為12kW的電阻,試求各線電流相量IABC7-12在題7-12圖所示對(duì)稱三相電路中,三相負(fù)載吸收的有功功率為300W,在A相斷開后,分別求各相負(fù)載吸收的有功功率。
題7-11圖題7-12圖
81試求題81圖所示鋸齒波的三角形式的傅里葉級(jí)數(shù)。
題81圖題82圖
82題8-2圖表示一個(gè)全波整流波形,即
i(t)Isint0tTTi(tT)i(t)試求i(t)的傅里葉級(jí)數(shù)。
83已知周期信號(hào)u(t)的波形如題83圖所示,試證明
u(t)2Un1cosn2nsintnT84已知一周期性電壓的傅里葉級(jí)數(shù)式為
u(t)=[40sin(314t)+13.3sin(3314t)+8sin(5314t)+]V
試由此電壓的前三個(gè)諧波分量繪出其近似波形,并求出其有效值。
85已知題85圖所示電路中的R=100,Lt+30)]V。試求uab(t)和uR(t)。
1200,u(t)=[20+200sint+68.5sin(2C
題83圖題85圖
86在題86(a)圖所示電路中,激勵(lì)u(t)為含有一直流分量和一正弦交變分量的周期函數(shù),其周期為6.28s,波形如題86(b)圖所示。試求響應(yīng)i(t)和uC(t)。
(a)(b)
題86圖
87題87圖所示低通濾波電路的輸入電壓為
u1(t)[400100sin(3314t)20sin(6314t)]V試求負(fù)載電壓u2(t)。
88在題88圖所示電路中,已知電感線圈的電阻r=8,電感L=5mH,外施電壓u(t)為非正弦周期函數(shù)。問R、C應(yīng)取何值才能使總電流i(t)與外施電壓u(t)的波形相同。
題87圖題88圖
89在題89圖所示兩電路中,輸入電壓均為
u(t)=[100sin314t+25sin(3314t)+10sin(5314t)]V
試求兩電路中的電流有效值和它們各自消耗的功率。
(a)(b)
題89圖
810在題810圖所示電路中,R20,L1=0.625,
1=45,L2=5,外施電壓為Cu(t)=(100+276sint+100sin3t+50sin9t)V
試求i(t)及其有效值。
*811已知電路如題811圖所示。輸入電壓為
ui(t)(10sin200t10sin400t10sin800t)V
若要使輸出電壓u0(t)中僅包含角頻率為200rad/s的諧波分量,問L、C應(yīng)取何值?
題810圖題811圖
812已知某二端網(wǎng)絡(luò)的端口電壓和電流分別為
u(t)=(50+50sin500t+30sin1000t+20sin1500t)V
i(t)=[1.667sin(500t+86.19)+15sin1000t+1.191sin(1500t83.16)]A
(1)求此二端網(wǎng)絡(luò)吸收的功率;
(2)若用一個(gè)RLC串聯(lián)電路來模擬這個(gè)二端網(wǎng)絡(luò),問R、L、C應(yīng)取何值?
813求題8-13圖所示各周期信號(hào)的指數(shù)形式的傅里葉級(jí)數(shù)和三角形式的傅里葉級(jí)數(shù)。
(a)(b)
題813圖
814脈沖幅值為100mA的周期性矩形脈沖如題814圖所示。分別對(duì)下述三種情況求各次諧波的幅值相量(算到六次諧波為止),并繪出幅值頻譜圖。
(1)T=60s,=10s;(2)T=30s,=10s;
(3)T=60s,=30s。
815一對(duì)稱三相非正弦周期電壓源聯(lián)成三角形,對(duì)三角形聯(lián)接的對(duì)稱三相RL串聯(lián)負(fù)載供電。在基波頻率下,一相負(fù)載阻抗為Z=(5+j10)。線路阻抗可以不計(jì)。若已知電源每相基波電壓為160V,三次諧波電壓為20V。五次諧波電壓為5V,其它高次諧波可以略去。試求負(fù)載相電流有效值和線電流有效值以及負(fù)載吸收的平均功率。
*8-16題8-16圖表示一對(duì)稱三相非正弦周期電流電路。在基波頻率下,負(fù)載每相的阻抗為Z1Rj1L(8j6),中線阻抗為Zo1j1Loj2。設(shè)電源A相電壓為
題814圖
uA2102sin1t502sin31t402sin51tV
試求相電流、中線電流以及兩中性點(diǎn)之間的電壓的有效值。將中線斷開后,再求相電流及兩中性點(diǎn)之間的電壓的有效值。
題8-16圖
91試求下列函數(shù)的拉普拉斯象函數(shù):
(1)f(t)sinhat(t);(2)f(t)2(t1)3eat(t);
(3)f(t)et(t)2(t1)e(t1)3(t2);(4)f(t)t(t1)(t2)。
92寫出題92圖所示兩函數(shù)的拉普拉斯象函數(shù)。
(a)(b)
題92圖
93設(shè)£[f(t)]=F(s),試證明£tf(t)拉斯象函數(shù)。
dF(s)t,并用此結(jié)果求出sint(t)和t3eat(t)的拉普ds29-4根據(jù)下列拉普拉斯象函數(shù)F(s),求相應(yīng)原函數(shù)f(t)的初值f(0+)。(1)F(s)s22s1;
(s1)(s2)(s3)(2)F(s)4s5s25s6;
(3)F(s)1(s3)2
9-5根據(jù)下列拉普拉斯象函數(shù)F(s),求相應(yīng)原函數(shù)f(t)的終值f(∞)。
(1)F(s)(2)F(s)(3)F(s)s3(s1)3(s2)1;
s(s3);
s3s23s2s(s2s1)
96用卷積定理求下列各積分:
()e(t)d;(2)e()e(t)d;(3)cos()()cos[(t)](t)d(1)a(t)0t0tab(t)012t
題97圖
97試用卷積定理求題97圖所示電路的零狀態(tài)響應(yīng)u(t)。
98試求下列各拉普拉斯象函數(shù)的原函數(shù):
(1)F(s)(3)F(s)seas;sbs(s22)(s21)(s23)(2)F(s);
(4)F(s)s2s(s1)2;
1s43s34s23s1。
99用部分分式展開法求下列各拉普拉斯象函數(shù)的原函數(shù):(1)
7s2s33s22s;
(2)
s1s22s2;(3)(5)
s24s1s(s1)2;
;(4)(6)
3s211s4s6s11s632;
3s29s5(s3)(s22s2)ese2s1s23s2。
910已知題910圖所示電路的原始狀態(tài)為iL(0)=0,uc(0)=4V,試寫出電路的微分方程,并用拉普拉斯變換法求電流i(t)。
911已知題911圖所示電路的原始狀態(tài)為uc(0)2V,iL(0)3A,試寫出電路的微分方程并用拉普拉斯變換法求電流iL(t)和電壓uc(t)。
題910圖題911圖
10-1題10-1圖所示電路在開關(guān)S斷開前處于穩(wěn)定狀態(tài),試畫出S斷開后的復(fù)頻域電路模型。10-2題10-2圖所示電路在t<0時(shí)處于穩(wěn)定狀態(tài),t=0時(shí)閉合開關(guān)S。試畫出S閉合后的復(fù)頻域電路模型。
題10-1圖題10-2圖
10-3試求題10-3圖所示電路在下列兩激勵(lì)源分別作用下的零狀態(tài)響應(yīng)電壓u(t)。
(1)us(t)(t)V;(2)us(t)10(t)V;
10-4試求題10-4圖所示電路的沖激響應(yīng)電流i(t)。
題10-3圖題10-4圖
10-5試用復(fù)頻域分析法求解題10-5圖所示電路中的沖激響應(yīng)u(t)、u1(t)和u2(t)。
10-6在題10-6圖所示電路中,電源接通前兩電容均未充電。試求電源接通后的響應(yīng)uR(t)和ic2(t)。10-7題10-7圖所示電路在開關(guān)S斷開前處于穩(wěn)定狀態(tài),試求開關(guān)斷開后開關(guān)上的電壓us(t)。10-8已知題10-8圖所示電路的原始狀態(tài)為u(0)=2V,iL(0)=1A。試求電路的全響應(yīng)u(t)。
題10-5圖題10-6圖
題10-7圖題10-8圖
10-9在題10-9(a)圖所示電路中,激勵(lì)源us(t)是一個(gè)存在于(0,0.01s)區(qū)間、時(shí)間常數(shù)為0.005s的指數(shù)脈沖函數(shù),如題10-9(b)圖所示。試求零狀態(tài)響應(yīng)u(t)。
10-10試就下列兩種情況求題10-10圖所示電路的零狀態(tài)響應(yīng)iL1(t)和iL2(t)。(1)is1(t)=(t)A,is2(t)=2(t)A;
(2)
is1(t)=(t)A,is2(t)=(t)A。
10-11試求題10-11圖所示電路的零狀態(tài)響應(yīng)u(t)。
(a)(b)
題10-9圖
題10-10圖題10-11圖
10-12試求題10-12圖所示電路的零狀態(tài)響應(yīng)i1(t)和i2(t)。
10-13題10-13圖所示電路在開關(guān)S斷開前處于穩(wěn)定狀態(tài),試用復(fù)頻域分析法求S斷開后的電流i(t)。10-14在題10-14圖所示電路中,t=0時(shí)開關(guān)S由a倒向b。開關(guān)動(dòng)作前電路處于穩(wěn)定狀態(tài)。求uC(t)(t0+)。
題10-12圖題10-13圖
題10-14圖
10-15題10-15圖所示電路t<0時(shí)處于穩(wěn)定狀態(tài),且uc(0)=0,t=0時(shí)開關(guān)S閉合。求t0+時(shí)的u2(t)。
題10-15圖
10-16題10-16圖所示電路在開關(guān)斷開前處于穩(wěn)定狀態(tài),試求開關(guān)斷開后的電感電流iL(t)和電壓uL(t)。10-17求題10-17圖所示電路的零狀態(tài)響應(yīng)i(t)。要求對(duì)此電路的復(fù)頻域模型用戴維寧定理求出i(t)的象函數(shù)I(s),進(jìn)而求出i(t)。
題10-16圖題10-17圖
10-18求題10-18圖所示電路的零狀態(tài)響應(yīng)u(t)。
10-19求題10-19圖所示網(wǎng)絡(luò)的策動(dòng)點(diǎn)阻抗Z(s)并繪出極零圖。10-20求題10-20圖所示網(wǎng)絡(luò)的策動(dòng)點(diǎn)導(dǎo)納Y(s),并繪出極零圖。10-21求題10-21圖所示網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)移電壓比H(s)=
U2(s)
。U1(s)
題10-18圖題10-19圖
題10-20圖題10-21圖
10-22某網(wǎng)絡(luò)函數(shù)H(s)的極零點(diǎn)分布圖如題10-22圖所示,且已知H(s)*
s08,求該網(wǎng)絡(luò)函數(shù)。
10-23求題10-23圖所示網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)移電壓比
H(s)U0(s)。
Ui(s)
題10-22圖
題10-23圖
10-24在題10-24圖所示電路中,已知R1=R2=10,C=1F,n=5。求網(wǎng)絡(luò)函數(shù)H(s)U2(s)Us(s)。
題10-24圖
題10-25圖
10-25求題10-25圖所示網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)移電壓比H(s)U2(s)。U1(s)10-26已知某電路在激勵(lì)為f1(t)=(t)的情況下,其零狀態(tài)響應(yīng)為f2(t)=sin3t(t),試求網(wǎng)絡(luò)函數(shù)H(s)。若將激勵(lì)改為f1(t)=sin3t(t),試求零狀態(tài)響應(yīng)f2(t)。
10-27在題10-27(a)圖中,響應(yīng)為電流i(t),求網(wǎng)絡(luò)函數(shù)H(s)源電流is(t)的波形如題9-27(b)圖所示,求零狀態(tài)響應(yīng)電流i(t)。
10-28在題10-28圖所示電路中,已知網(wǎng)絡(luò)N的策動(dòng)點(diǎn)阻抗為Z(s)I(s)及單位沖激響應(yīng)h(t)。若電流Is(s)s25s6s25s4激勵(lì)電壓為us(t)3e2t(t)V,求零狀態(tài)響應(yīng)電流i(t)。
10-29已知某二階電路的激勵(lì)函數(shù)f(t)=te-t(t),網(wǎng)絡(luò)函數(shù)H(s)10-30已知某二階電路的激勵(lì)函數(shù)f(t)=(t),網(wǎng)絡(luò)函數(shù)H(s)s6,求零狀態(tài)響應(yīng)r(t)。
(s2)(s5)3s,求零狀態(tài)響應(yīng)r(t)。
(s4)(s2)
(a)(b)
題10-27圖
題10-28圖
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