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《電工與電子技術(徐秀平、項華珍)課后習題2》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、習題22-1在圖2-1所示的正弦交流電路中,電壓表的讀數(shù)為,電流表的讀數(shù)為,頻率,相位上超前為。試寫出與的三角函數(shù)式、相量式,并畫出相量圖及波形圖。解:設為參考正弦量,即其初相角,則電流的初相角,角頻率,電壓的最大值為,電流的最大值為,則電壓與電流的三角函數(shù)式為相量式為其相量圖和波形圖如題2-1圖(a)和題2-1圖(b)所示。2-2已知電流,,。求:①;;;②電流、、、及電壓的有效值;③電壓與各電流的相位差、、、;④畫出電流、、、及電壓的相量圖;⑤瞬時值、、、及。38解:①②;;;;③;;;;,故電壓與各電流的相位差為④電流、、、及電壓的相量圖如題2-2圖所示。⑤各電流
2、與電壓的瞬時值為2-3在題2-3圖所示電路中,已知三個支路電流及電壓為:,,,。試判別3個支路各是什么性質(zhì)?38解:由于三個支路是并聯(lián)的,所加的電壓相同,故對于支路,電壓與電流的相位差為即電壓超前電流,此支路為感性;對于支路,電壓與電流的相位差為即電壓滯后電流,此支路為容性;對于支路,電壓與電流的相位差為即電壓與電流同相位,此支路為阻性。2-4一個電感線圈接到的直流電源時,測出通過線圈的電流為。然后又接到、的正弦交流電源上,測出通過線圈的電流為。計算電感線圈的電阻和電感。解:對于電感線圈可以用題2-4圖的等效電路來表示,即相當于一個電阻和一個純電感相串聯(lián)。則當電感線圈接
3、到直流電源時,電感可以看成短路,由歐姆定律可得當電感線圈接到交流電源時,不僅電阻上有壓降,而且電感上也有壓降,由于是串聯(lián)電路,電阻和純電感通過的為同一電流,故設電流為參考相量,電阻兩端電壓與電流同相位,純電感兩端電壓超前電流,可畫出相量圖如題2-4圖(b)所示,由矢量合成法可得總的電壓,各個電壓的模根據(jù)溝股定理可得38其中,,,,代入上式可得則電感為2-5一電容元件兩端電壓,通過它的電流。求電容的值及電流的初相角,繪出電壓、電流的相量圖,并計算無功功率。解:由題意電容元件兩端電壓的有效值為,則容抗為電容為由于電容元件兩端的電壓與電流的相位差為,即電壓滯后電流,故電流的初
4、相角為其電壓、電流的相量圖如題2-5圖所示無功功率為2-6在題2-6圖所示的電路中,已知,,,。試求:①電路的復數(shù)阻抗;②、、、、、;③電路的有功功率、無功功率、視在功率及功率因數(shù);④畫相量圖;⑤若在該電路中加入直流電壓,結(jié)果又如河?38解:①感抗和容抗為則電路的復數(shù)阻抗為阻抗模為阻抗角為說明電路兩端的電壓超前電流,電路呈感性。②電路兩端的電壓的有效值為,相量為,則電流為所求的各電壓為38由題2-6圖(a)所示的電路相量圖可知,電壓的模為輻角為則電壓為電壓③電路的有功功率為或者電路的無功功率為或者電路的視在功率為④電路的相量圖如題2-6圖(a)所示;⑤若在該電路中通入的
5、直流電壓,則電容相當于開路,電感相當于短路,電流,,,功率全為零。2-7在題2-7圖中,有三個復數(shù)阻抗相串聯(lián),電源電壓。已知,。求:①電路的等效復數(shù)阻抗,電流和電壓、38、;②畫出電壓、電流的相量圖;③計算電路的有功功率、無功功率和視在功率。解:①由于為三個復數(shù)阻抗相串聯(lián),故等效復數(shù)阻抗為則電流為各部分電壓為②電壓與電流的相量圖如題2-7圖(a)所示。③電路的有功功率為38或者電路的無功功率為或者電路的視在功率為2-8在題2-8圖所示電路中,電源電壓為工頻正弦電壓。在未閉合前,電壓表的讀數(shù)為,兩個電流表與的讀數(shù)均為,功率表的讀數(shù)為。今維持電源電壓不變,①試問閉合并入電容
6、后,各電表的讀數(shù)應如何變化?試求此時它們的讀數(shù);②計算并聯(lián)電容前后電路的功率因數(shù)。解:①當閉合并入電容后,由于電源電壓不變,且電容元件不消耗有功功率,故線圈的電流、電路的功率都不變,即電壓表的讀數(shù)仍為,電流表的讀數(shù)仍為,功率表的讀數(shù)仍為。而電路總的電流減少,即電流表A的讀數(shù)下降。由有功功率公式可知并聯(lián)電容之前電路的功率因數(shù)為38功率因數(shù)角為在并入電容后其電路如題2-8圖(a)所示,電容支路的電流為由電路相量圖題2-8圖(b)可得38故并聯(lián)電容后電流表的讀數(shù)為。②并聯(lián)電容前電路的功率因數(shù)為并聯(lián)電容后,有功功率、電路兩端的電壓均不變,則由有功功率的公式可得2-9在題2-9圖
7、所示電路中,已知,,,,。試求:①當電容的值為多少時,與同相;②此時電路中的、及;③電阻消耗的功率。解:由于電容的容抗為所以故只要求出電容兩端的電壓即可。先做出與同相時的電路相量圖,如題2-9圖(a)所示。38電感的感抗,即,而電阻和電感并聯(lián),兩端的電壓相同,故電流的有效值也相同,即。則電壓為而由相量圖可知,故②由相量圖可知則③電阻消耗的功率為2-10電路如題2-10圖所示,已知,,,,。試求:①、、及;②有功功率、無功功率及視在功率。解:①38②或者2-11如題2-11圖所示的電路中,已知,,,,,。①求電流表的讀數(shù)和電路的功率因數(shù);②