电路原理习题复习远程教学夏学习教案

1、会计学1电路电路(dinl)原理习题复习远程教学夏原理习题复习远程教学夏第一页，共41页。课程主要内容:1.电路计算方法 支路电流法 ,回路电流法 ,节点电压法 2.电路基本定理 叠加原理 ,戴维南定理 ,星网转换 3.正弦(zhngxin)交流电路(1) 相量计算, 阻抗导纳, 功率第1页/共41页第二页，共41页。 课程(kchng)主要内容:4.正弦交流电路(2) 谐振, 互感电路, 三相电路5.过渡过程 换路定律，一阶RL与RC电路，二阶电路第2页/共41页第三页，共41页。例1. 图示电路，US1=10V，US3=13V，R1=1 ，R2=3 ，R3=2，求各支路电流(dinli)及

2、电压源的功率。用支路电流法解题(ji t)，参考方向见图I1I2I3=0I1 R1US1 I2 R2=0I2 R2I3R3US3=0U s1 1U s3 3R1R2R3I2I1I31 12 2 I1 I2 I3 =0I1 103 I2 =03I2 2 I3 13=0解得： I1 =1A， I2 =3A， I3 =2A 电压源US1的功率：PUS1=US1 I1 =101=10W (发出） 电压源US3的功率：PUS3=US3 I3 =132=26W (发出）第3页/共41页第四页，共41页。例2. 图示电路，US=7V，R1=1 ，R2=3 ，IS=1A。求各支路电流(dinli)及电流(di

3、nli)源的功率。（外围有电流(dinli)源支路） 节点电流方程 I1I2IS=0 网孔1电压方程 I1R1I2R2US=0R1R2UsISI1I21 12 2解：取网孔回路方向如图，列节点电流方程和网孔1的电压方程如下第4页/共41页第五页，共41页。代入数据(shj)得 I1I21=0 解得 I1= 2.5A I13I27=0 I2= 1.5A电流源功率为 PIS=(I2R2) IS= 4.5W (吸收功率)R1R2UsISI1I21 12 2 网孔2因为存在电流源，无法列写电压方程。实际上由于电流源支路的电流已知，支路电流变量(binling)数减少一个，该网孔电压方程无需列写。第5页

4、/共41页第六页，共41页。U s1 1U s3 3R1R2R3I2I1I3I Im m1 1I Im m2 2图示电路(dinl)，US1=10V，US3=13V，R1=1 ，R2=3 ，R3=2，试用网孔电流法求各支路电流。解：取网孔回路及参考方向(fngxing)如图，列写回路电压方程 (R1R2)Im1R2Im2=Us1 (R2R3)Im2R2Im1=Us3代入数据得 4 Im13 Im2=10 得 Im1=1A 5 Im23 Im1=13 Im2=2A 支路电流 I1= Im1=1A, I2= Im1Im2=3A, I3= Im2=2A 第6页/共41页第七页，共41页。电路如图所示

5、，已知 用节点法计算支路电流 的值。 232 ,3 ,RR 464 ,3 ,RR 55 ,R 151 ,2 ,SSUV IA16,I I例4 节点电压法解：电路(dinl)包含纯电压源支路，选节点4为参考节点，节点电压方程为Us1 1I1R4I6R5IS5R6R3R2311SUU32523311()SUUIRRR 31546611()SUUIRRR第7页/共41页第八页，共41页。代入数据解得311SUU2111()2233U 1111()2433U14U 22U 31U Us1 1I1R4I6R5IS5R6R3R2I3支路电流:13664 113UUIAR32331 ( 2)13UUIAR

6、1630IIIA第8页/共41页第九页，共41页。RRRRISa ab bUs6 ,6 ,2 ,SSUV IA R ab例5 戴维南定理电路如图所示，已知求： 左侧电路的戴维南等效电路。解:求开路电压, 先求支路电流 (用迭加定理)RRRRISa ab bUsI1I2U02I26136SUIR 电压源产生的分量:第9页/共41页第十页，共41页。RRRa ab b入端电阻:224233abRRRRRRRRRRISa ab bUsI1I2U0022URIV216233SRIIR2221III电流源产生的分量:第10页/共41页第十一页，共41页。如图电路, a ab bUsRRr rIIR10

7、,R 20,10 ,SUV求a-b左侧的戴维南等效电路.*例6 戴维南定理解:ac左侧的开路电压:020 0.5 10 0.515UIRIV 100.5220SUIAR第11页/共41页第十二页，共41页。01110 1052522SURRRIac左侧(zu c)的如端电阻:a ab bRRr rIIRISU去掉(q dio)独立电压源(短路), 外加电流 , 求电压U.SI12SII电压(diny)U:22SSSSIIUIRIRIIRR 第12页/共41页第十三页，共41页。R1R2R3R4IS6Us5 5U1电路(dinl)如图所示，已知R1=2 R2=R3=4 ，R4=8 ，Is6=1A

8、，为使U1=0V，Us5应为多少(dusho)？第13页/共41页第十四页，共41页。R1R2R3R4IS6U1解：应用(yngyng)迭加定理，当Is6起作用时， R1上电压为2116124( )3SRUIVRRR第14页/共41页第十五页，共41页。R1R2R3R4Us5 5U1当Us5起作用(zuyng)时，R1上电压为11551213SSRURRUU由题意，1110UUU得: Us5 = 4 V11154 13 3SUUUU 为使U1=0V，第15页/共41页第十六页，共41页。试求：（1）电流 ；（2）电感(din n)电压 和电容电压 。 例8 交流电路计算(j sun)电路(di

9、nl)如图所示，已知( )210sin(10 ) ,4 ,Sutt V R ( )i t( )Lut( )Cut10.8,50LH CFRiu us s( (t t) )LCu uL Lu uc cUs.j LRI.j C1 1Uc.UL.解:010 0SU 10 0.88L15C(3) 电压源发出的有功功率P，无功功率Q。 第16页/共41页第十七页，共41页。Us.j LRI.j C1 1Uc.UL.0000010 0148510 010 0236.9435 36.9SUIjjRj LjCj 008 236.916 53.1LUj LIj 005 236.910126.9CUIjj C 0

10、( )22sin(1036.9 )i tt0( )216sin(1053.1 )Lutt0( )210sin(10126.9 )Cutt第17页/共41页第十八页，共41页。Us.j LRI.j C1 1Uc.UL.电压源发出的有功(yu n)功率P:010 0SU 0236.9I 0cos10 2 cos(36.9 )16PUIW 电压源发出的无功功率Q:0sin10 2 sin(36.9 )12varQUI 第18页/共41页第十九页，共41页。例9 交流电路计算C CRL( )Stui电路如图所示，已知 求电流 , 电压源发出的有功功率P和无功功率Q。 02200sin(100060 )

11、 ,( )StVtu2410 ,10,10,RLH CF( ) tiRI.j C1 1j LUs.解:0200 60SU 1000 0.0110L411101000 10C第19页/共41页第二十页，共41页。RI.j C1 1j LUs.1SUIRj Lj CRj L00200 60200 60101010101010101jjjjjj00200 60200 6010 (1)10101010(1)(1)2jjjjjjj0000200 60200 60200 601055555 245jjj 第20页/共41页第二十一页，共41页。RI.j C1 1j LUs.020 2 105I 0( )4

12、0sin(1000105 )i ttA02 200sin(100060 )( )StVtu有功功率P:00cos200 20 2cos(60105 )4000PUIW 无功功率Q:00sin200 20 2sin(60105 )4000varQUI 第21页/共41页第二十二页，共41页。例10 互感(hgn)电路计算L1L2i1R( )Stua ab bM0( ) tu求电流 和电压 。02 100sin(30 ) ,( )StVtu50 ,M1100 ,RL0( ) tu电路如图所示，已知1( ) ti解:Ra ab bI1.Us.1j L2j Lj MU0.0011100 3021510

13、01002SUIRjLjg&01( )sin(10015 )tti第22页/共41页第二十三页，共41页。Ra ab bI1.Us.1j L2j Lj MU0.00012501525 2 752UjMIjgg00( )50sin(10075 )ttu第23页/共41页第二十四页，共41页。例11 互感电路(dinl)计算求电流(dinli) 和电压 。22sin() ,( )St Vti50 ,M12100 ,RLL0( ) tu电路(dinl)如图所示，已知2( ) tiL1L2i1R( )StiM0( ) tui2R解:022000502 0100100100 902452100

14、2 45SjMIjIRjLj g&12R0Rj Mj Lj L1I.SU.I.I.202( )sin(10045 )tti第24页/共41页第二十五页，共41页。12R0Rj Mj Lj L1I.SU.I.I.2电压(diny)0( ) tu0111200120002()2 0(100100)45502200 2 4525 2 1352002002525225175285 37.9SUIRIjLIjMIRjLIjMjjjjj gg&00( )285 2sin(10037.9 )ttu第25页/共41页第二十六页，共41页。例12 三相(sn xin)电路计算电路如图所示，210

15、0sinAut1210,30ZjZAI1AI2AI三相电源电压V， 负载阻抗求：（1）画出单相图； （2）计算相电流，和。Z1Z1Z1Ua.Ub.Uc.IA.Z Z2 2Z Z2 2Z Z2 2IA1.IA2.第26页/共41页第二十七页，共41页。三角形负载(fzi)转化为星形负载(fzi)Z1Z1Z1Ua.Ub.Uc.IA.Z Z2 2Y YIA1.IA2.Z Z2 2Y YZ Z2 2Y Y221103YZZ单相图:Z1Z Z2Y2YUa.IA.IA1.IA2.第27页/共41页第二十八页，共41页。单相(dn xin)图Z1Z Z2Y2YUa.IA.IA1.IA2.0011100010

16、9010aAUIZj0022100010010aAUIZ022101010 245AAAIIIj第28页/共41页第二十九页，共41页。例13 功率因数(n l yn sh)提高Us.I.IL.IC.RLC C设电源(dinyun)电压 200 0U o&，负载(fzi)阻抗为R和L: 100100100 2 45ZRjLjo(1)求负载电流I;(2)若在负载两端并联电容 ,则负载电流I为多少?1200C第29页/共41页第三十页，共41页。(1)负载(fzi)电流: 000200 0200 02451001001002 45sLUIRjLjo& 1.414LIA有效值,cos

17、0.7071 o功率因数Us.I.IL.IC.RLC C第30页/共41页第三十一页，共41页。(2)若在负载(fzi)端并联电容 ，则电容电流 0200 0200sCUIjjjc&1200CUs.I.IL.IC.RLC C总电流 011 0SLCcSUIIIj UjjZ &,cos1 o功率因数第31页/共41页第三十二页，共41页。由上式可直接写出电路响应，只要知道三个要素：（1）稳态解；（2）初始值；（3）时间常数求RC,RL电路的过渡(gud)过程(三要素法)( )( ) (0 )(0)LLLLti titiie稳稳( )( ) (0 )(0 )tf tftffe稳稳(

18、 )( )(0 )(0)CCCctUtUtUUe稳稳RCLR第32页/共41页第三十三页，共41页。例14 RC电路100SUV1225 ,5RRCF (0 )20CuV0t ( )Cut( )i t电路如图所示，已知C CUsR1R2K Kuci,开关打开已久，电容初始电压。当时开关闭合，求电容电压和电流。电容电压:( )( )(0 )(0)tRCCCCcUtUtUUe稳稳(0 )20CuV212( )50SCUutRVRR稳第33页/共41页第三十四页，共41页。C CUsR1R2K Kuci121252RRRRR52125CRC( )( )(0 )(0)tRCCCCcUtUtUUe稳稳(

19、 )( )(0 )(0)502050tRCCCCCtutUtUUee稳稳 ( )5030Ctute第34页/共41页第三十五页，共41页。22( )( )( )( )( )CCCutduti ti titCRdtC CUsR1R2ucii2iC( )5030Ctute1225 ,5RRCF 22( )( )106Ctuti tRe( )2( )30125CCttdutitCdtee22( )( )( )( )( )106CCCtutduti ti titCRdte第35页/共41页第三十六页，共41页。电路如图所示，已知4 ,3,RLmH ( )2220sin1000,SttVu0t ( )Lti在 时开关闭合，求电感电流 。 R( )stuiLL解：开关闭合后, 利用三要素 法计算(激励源为正弦交流)( )( ) (0 )(0)LLLLti titiie稳稳(0 )(0 )0LLii例15 RL电路(dinl)第36页/共