西北工业大学电路基础第五章课后习题解答

1 2 - 1 0 - 2 0? ? ? ? We b 1 / 2 0h t t p s : / / a p p . y i n x i a n g . c o m/ H o me . a c t i o n # b = f c 6 a 4 9 e 1 - f 3 2 9 - 4 e a 5 - 9 1 3 8 - b 1 1 6 a 8 8 9 b 1 2 d & n = d c e 0 5 a e f - 9 电路基础第五章 星期六, 10月 20 2012, 12:26 上午 第五章 正弦稳态分析 5-1 已知、。试写出相量、，写出相量图，求相 位差。 答案 解： 图 题5-1 相量图如图5-1所示。 5-2 已知、。试写出他们所代表正弦电流的时域表达式，画出相量图，并 求相位差。 答案 解： 1 2 - 1 0 - 2 0? ? ? ? We b 2 / 2 0h t t p s : / / a p p . y i n x i a n g . c o m/ H o me . a c t i o n # b = f c 6 a 4 9 e 1 - f 3 2 9 - 4 e a 5 - 9 1 3 8 - b 1 1 6 a 8 8 9 b 1 2 d & n = d c e 0 5 a e f - 9 图 题5-2 相量图如图5-2所示。 5-3 已知，。求的时域表达式。 答案 解： 。 5-4 图题5-4所示电路，已知电压表、的读数分别为3V,4V。求电 压表V的读数。 图 题5-4 答案 解： (a) 5-5 图题5-5所示电路，已知电流表、的读数均为10A。求电流表A的读数。 1 2 - 1 0 - 2 0? ? ? ? We b 3 / 2 0h t t p s : / / a p p . y i n x i a n g . c o m/ H o me . a c t i o n # b = f c 6 a 4 9 e 1 - f 3 2 9 - 4 e a 5 - 9 1 3 8 - b 1 1 6 a 8 8 9 b 1 2 d & n = d c e 0 5 a e f - 9 图 题5-5 答案 解：设，则 (a) 。 A的读数为 A的读数为0。 5-6 图题5-6所示正弦稳态电路，已知电压表、的读数分别为V、60V、100V。求电 压表V 的读数。 图 题5-6 答案 解：设，则 1 2 - 1 0 - 2 0? ? ? ? We b 4 / 2 0 电压表的读数为50V 5-7 图题5-7所示正弦稳态电路，已知电流表、的读数分别为5A 、3A 、4A求 。 图 题5-7 答案 解： 设 ，则： 即：的读数为8A或0。 5-8 求图题5-8所示电路中电压表V的读数。 的读 数 1 2 - 1 0 - 2 0? ? ? ? We b 5 / 2 0h t t p s : / / a p p . y i n x i a n g . c o m/ H o me . a c t i o n # b = f c 6 a 4 9 e 1 - f 3 2 9 - 4 e a 5 - 9 1 3 8 - b 1 1 6 a 8 8 9 b 1 2 d & n = d c e 0 5 a e f - 9 图 题5-8 答案 解：设 ，则 即V的读数为30V。 即V的读数为70V。 即V的读数为50V。 5-9 求图题5-9所示电路中电流表A的读数.。 1 2 - 1 0 - 2 0 6 / 2 0h t t p s : / / a p p . y i n x i a n g . c o m/ H o me . a c t i o n # b = f c 6 a 4 9 e 1 - f 3 2 9 - 4 e a 5 - 9 1 3 8 - b 1 1 6 a 8 8 9 b 1 2 d & n = d c e 0 5 a e f - 9 图 题5-9 答案 解: 则 即:电流表的读数为5A或1A。 5-10 图题5-10所示电路,求。 图 题5-10 答案 解: 1 2 - 1 0 - 2 0? ? ? ? We b 7 / 2 0h t t p s : / / a p p . y i n x i a n g . c o m/ H o me . a c t i o n # b = f c 6 a 4 9 e 1 - f 3 2 9 - 4 e a 5 - 9 1 3 8 - b 1 1 6 a 8 8 9 b 1 2 d & n = d c e 0 5 a e f - 9 电路频域模型如图5-10所 示。 5-11 求图题5-11所示电路的输入阻抗Z。 图 题5-11 答案 解: 外加电流,则 1 2 - 1 0 - 2 0 8 / 2 0h t t p s : / / a p p . y i n x i a n g . c o m/ H o me . a c t i o n # b = f c 6 a 4 9 e 1 - f 3 2 9 - 4 e a 5 - 9 1 3 8 - b 1 1 6 a 8 8 9 b 1 2 d & n = d c e 0 5 a e f - 9 5-12 图题5-12所示为测定电感线圈参数R、L的电路,电源频率。求R.,L。 图 题5-12 答案 解: 设 则 5-13 图题5-13所示电路,已知、。求方框内最简单的 串联组合元 件。 1 2 - 1 0 - 2 0? ? ? ? We b 9 / 2 0h t t p s : / / a p p . y i n x i a n g . c o m/ H o me . a c t i o n # b = f c 6 a 4 9 e 1 - f 3 2 9 - 4 e a 5 - 9 1 3 8 - b 1 1 6 a 8 8 9 b 1 2 d & n = d c e 0 5 a e f - 9 图 题5-13 答案 解: 。 5-14 图题5-14所示电路,已知电流表的读数为10A,电 压表的读数为100V。求A和V的读 数。 图 题5-14 答案 1 2 - 1 0 - 2 0? ? ? ? We b 1 0 / 2 0h t t p s : / / a p p . y i n x i a n g . c o m/ H o me . a c t i o n # b = f c 6 a 4 9 e 1 - f 3 2 9 - 4 e a 5 - 9 1 3 8 - b 1 1 6 a 8 8 9 b 1 2 d & n = d c e 0 5 a e f - 9 解: 设, 则 。 即: A的读数为10A,V的读数为。 5-15 图题5-15所示电路,已知、。求电路的等效阻抗和各元件的电压、 电流,画出相量图。 图 题5-15 答案 解: 原电路的频域模型如图5-15(a)所示. 等效复阻抗 相量图如图5-15(b)所示。 1 2 - 1 0 - 2 0? ? ? ? We b 1 1 / 2 0 图 题5-15 5-16 为了使电感线圈中的电流落后于,常用 图题5-16所示电路。已知 ,求R.。 图 题5-16 答案 解: 即 若使 落后于 ，则应有： 此时 。 1 2 - 1 0 - 2 0? ? ? ? We b 1 2 / 2 0h t t p s : / / a p p . y i n x i a n g . c o m/ H o me . a c t i o n # b = f c 6 a 4 9 e 1 - f 3 2 9 - 4 e a 5 - 9 1 3 8 - b 1 1 6 a 8 8 9 b 1 2 d & n = d c e 0 5 a e f - 9 5-17 图题5-17所示，已知，。调 节电位器R使伏特计指针为最小值， 此时，。求伏特计指 示的数值和电容C。 图 题5-17 答案 解： 当改变使最小时，必有 即： . 5-18 图题5-18所示电路，欲使R改变时I值不 变，求L 、C 、之间应满足何关系？ , , 1 2 - 1 0 - 2 0 1 3 / 2 0h t t p s : / / a p p . y i n x i a n g . c o m/ H o me . a c t i o n # b = f c 6 a 4 9 e 1 - f 3 2 9 - 4 e a 5 - 9 1 3 8 - b 1 1 6 a 8 8 9 b 1 2 d & n = d c e 0 5 a e f - 9 图 题5-18 答案 解： 5-19 图题5-19所示电路，已知,。求。 图 题5-19 答案 解： 网孔电流方程为： 解得： 1 2 - 1 0 - 2 0 1 4 / 2 0h t t p s : / / a p p . y i n x i a n g . c o m/ H o me . a c t i o n # b = f c 6 a 4 9 e 1 - f 3 2 9 - 4 e a 5 - 9 1 3 8 - b 1 1 6 a 8 8 9 b 1 2 d & n = d c e 0 5 a e f - 9 5-20 图题5-20所示电路，可调电阻r的中点接地，。试证明电位、大小 相等、相位依次相差。 图 题5-20 答案 证： 。 可见、大小相等、相位依次相差。 5-21 图题5-21所示电路，求。 图 题5-21 1 2 - 1 0 - 2 0? ? ? ? We b h t t p s : / / a p p . y i n x i a n g . c o m/ H o me . a c t i o n # b = f c 6 a 4 9 e 1 - f 3 2 9 - 4 e a 5 - 9 1 3 8 - b 1 1 6 a 8 8 9 b 1 2 d & n = d c e 0 5 a e f - 9 答案 5解：移去待求支路a-b,如图-21（a）所示。 5 作戴维南等效电路，并接入移去支路，如图-21(b)所示。 图 题5-21 5-22 图题5-22所示电路，。，求 各支路电流，并作出相量图。 图 题5-22 答案 解： 1 2 - 1 0 - 2 0? ? ? ? We b 1 6 / 2 0h t t p s : / / a p p . y i n x i a n g . c o m/ H o me . a c t i o n # b = f c 6 a 4 9 e 1 - f 3 2 9 - 4 e a 5 - 9 1 3 8 - b 1 1 6 a 8 8 9 b 1 2 d & n = d c e 0 5 a e f - 9 5 相量图如图-22(b)所示。 5图 题-22(b) 5-23 图题5-23所示电路，已知，落后于，电路的消耗功率 。求U、I及动态元件的参数值。 图 题5-23 答案 解： 5-24 图题5-24所示电路，Z可变，求Z为何值时可获得最大功率， 1 2 - 1 0 - 2 0? ? ? ? We b 1 7 / 2 0h t t p s : / / a p p . y i n x i a n g . c o m/ H o me . a c t i o n # b = f c 6 a 4 9 e 1 - f 3 2 9 - 4 e a 5 - 9 1 3 8 - b 1 1 6 a 8 8 9 b 1 2 d & n = d c e 0 5 a e f - 9 为多大,此时为多大? 图 题5-24 答案 解: 移去Z: 作戴维南等效效电路,并接入移去的支路,如图5-24(b) 所示.。 根据最大功率传输电路。时,Z可获得最大功率,且 。 图 题5-24 5-25 图题5-25所示电路，,Z可变,求Z为何值 时可获得最大功率， 为多大？ 1 2 - 1 0 - 2 0? ? ? ? We b 1 8 / 2 0h t t p s : / / a p p . y i n x i a n g . c o m/ H o me . a c t i o n # b = f c 6 a 4 9 e 1 - f 3 2 9 - 4 e a 5 - 9 1 3 8 - b 1 1 6 a 8 8 9 b 1 2 d & n = d c e 0 5 a e f - 9 图 题5-25 答案 解:移去Z: 图 题5-25 作等效戴维南电路,并接入Z,如图5-25(c)所示。 5-26 图题5-26所示电路，已知，。今手头只 1 2 - 1 0 - 2 0? ? ? ? We b 1 9 / 2 0h t t p s : / / a p p . y i n x i a n g . c o m/ H o me . a c t i o n # b = f c 6 a 4 9 e 1 - f 3 2 9 - 4 e a 5 - 9 1 3 8 - b 1 1 6 a 8 8 9 b 1 2 d & n = d c e 0 5 a e f - 9 有电容器,试求在。与R为定值时,在R与电 源之间连接一个什么样的电路,才能使R获得最大功率,算 出元件值,画出电路图 图 题5-26 答案 解: 为使R获