电子电路第五章习题及参考答案.doc

电路与电子技术基础第五章参考答案 第7页习题五附加题： 若 解：设i(t)=i1(t)+i2(t)，各电流均为同频率的正弦波，以相量表示后得： 根据已知条件有：所以，与相量相对应的正弦电流i(t)为（注：所谓正弦量既可以是正弦也可以是余弦，仅差900相位差，所以此处将其化为余弦，主要就是让同学们了解：正弦量不单单是正弦，也可以是余弦。）5-1 已知，在用相量法求uac时，下列四种算法得答案哪些是正确的？不正确的，错在何处？（可改写式子为：）方法一：（以COS为标准算） 方法二： 方法三：（以SIN为标准算 ） 方法四： 解：方法（一）、（三）是正确的，方法（二）、（四）是错误的，它们的错误在于：在同一问题中采用了两种不同的标准来表示正弦量，方法（二）中，是用代表写出的，而则是用代表写出的，其结果显然是不正确的。方法（四）中，是用代表写出的，则是用代表写出的，其结果仍然是不正确的。因此在分析正弦稳态电路时，虽然既可以用正弦表示也可以用余弦表示，但在分析题是只能选其中一种，不可混用，否则导致错误。5-2 （1）指出题图5-1所示相量模型是否有错？ （2）指出下列各式是否有错？ i + L R - (a) + jL R - (b)题图5-1 习题5-2电路相量图解：（1）题图5-1(a)所示的相量模型有错误，应改为题图5-1(b)所示的相量模型。 （2）式是正确的，其余各式均有错。式应改为式应改为式应改为式是不正确的。5-3 电路如题图5-2(a)所示，问频率为多大时，稳态电流i(t)为零？ i(t) 1 + cost 1H 1F -(a) 1 + j - (b)题图5-2 习题5-3电路图及相量图解：画出原电路的相量模型如题图5-2(b)所示，根据欧姆定律有： 令，则有解之得：=1，舍去负值后得=1故当=1rad/s时，LC并联电路发生谐振，其阻抗为无穷大，此时的电路相当于开路，故稳态电流为零。5-4 若某电路的阻抗为Z=3+j4，则导纳。对吗？为什么？解：这是不对的。因为导纳Y定义为：，而故有：于是得：因此，5-5 在某一频率时，测得若干线性时不变无源电路的阻抗如下： RC电路： Z=5+j2 RL电路： Z=5-j7 RLC电路： Z=2-j3 LC电路： Z=2+j3这些结果合理吗？为什么？解：（1）此结果不合理。因为RC电路阻抗Z的虚部应为负值。 （2）此结果不合理。因为RL电路阻抗Z的虚部应为正值。 （3）此结果合理。 （4）此结果不合理。因为LC电路阻抗Z的实部应为零。5-6 指出并改正下列表达式中的错误答：（1）A因为i(t)是瞬态表示，所以不能用相量形式。即（2）V因为是是相量形式，所以不能用瞬态表示。即（3）A同（1）（4）VU应该是相量形式，而不是有效值。即5-7 试求下列正弦信号的振幅、频率和初相角，并画出其波形图解：（1）u(t)=10sin314tV Um=10V，=314，=2f，f=/2=314/2=50Hz，u=0 （2）u(t)=5sin(100t+30)V Um=5V，=100，=2f，f=/2=100/2=15.92Hz，u=30 （3）u(t)=4cos(2t-120)V Um=4V，=2，=2f，f=/2=2/2=0.32Hz，u=-120+90=-30 （4） u-30 0 t (2) u 0 t (1) u 0 30 t (3) u 0 45 t (4) Um=11.31V，=2，=2f，f=/2=2/2=0.32Hz，u=-455-8 写出下列相量所表示的正弦信号的瞬时表达式（设角频率均为）答：（1） 因为： 则：（2） 则：（3） 因为： 则：（4） 则：5-9 电路如题图5-3(a)所示。已知uc(t)=cos2t V，试求电源电压us(t)。分别绘出题图中所标出的所有电压和和所标出的所有电流的相量图。 2 1H + uR1 - + uL - i + + 1/4F us uc 2 - - ic iR2(a) 2 j2 + - + - + -j2 2 - (b)题图5-3 习题5-9电路图和相量模型 +j +1 (c)解：做原电路的相量模型，如题图5-3(b)所示。已知：，根据分压公式得 则 故 相量图题图5-3(c)所示。 2 2H 1F 1 (a) 2 j2 -j1/ 1 (b)题图5-4 习题5-10电路图及相量模型5-10 电路如题图5-4(a)所示，写出输入阻抗与角频率的关系式，当=0时，输入阻抗是多少？解：原电路的相量模型如题图5-4(b)所示，输入阻抗为当=0时，Z=35-11 电路相量模型如题图5-5(a)所示。试用节点分析法求流过电容的电流；用叠加定理求流过电容的电流。解：（1）以节点0为参考点，设节点1、2的电位相量为及，则节点方程为 化简得解之得：设流过电容的电流为（方向题图5-5(a)所示），则 -j 2 100 1 2(b)题图5-5 习题5-11电路相量模型 -j 2 + 1 2 j20V -(c) -j 2 1 2 + + + 100 1 2 j20V - - 0 -(a) -j 1 2 2 j10A (d) （2）根据叠加定理，流过电容的电流可看作是电流源和电压源分别单独作用所产生电流的代数和。电流源单独作用时，见题图5-5(b)，根据分流关系可得 电压源单独作用时，电路如题图5-5(c)，将电压源与电阻串联电路等效为电流源与电阻并联的电路，如题图5-5(d)所示，根据分流关系可得 流过电容的总电流为 RL i +us -题图5-6 习题5-12电路图5-12 图中虚线框部分为日光灯等效电路，其中R为日光灯等效电阻，L为铁芯电感，称为镇流器。已知=220V，f