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文档简介

1、第一章习题1-1已知如题1-1图所示电路中,求各元件的电流、电压和功率。 (a) (b) (c) 题1-1图(注意:由于参考方向选择的问题,此题各元件电流、电压答案不唯一,但功率唯一)解:(a)设各元件上电压、电流的方向如下图所示,根据KVL得:即 根据欧姆定律有: 电压源的功率: (发出16W)电阻上的功率:(吸收16W)(b)由图得:则电流源的功率: (发出100W)电阻上的功率: (吸收100W)(c)由图(c)可知:流过电压源的电流为,而电流源两端的电压为,则电流源的功率为: (吸收40W)电压源的功率为: (发出40W)1-2 题1-2图中,。求时、。 题1-2图解:由图知:1-3

2、求题1-3图中各元件上的电流、电压和功率。 (a) (b) (c) (d) 题1-3图(注意:由于参考方向选择的问题,此题各元件电流、电压答案不唯一,但功率唯一)解:(a)由题图1-3(a)所示电路知:流过电压源、电阻的电流为电流源电流5A,设电阻、电流源两端电压如下图所示电阻的功率为: (吸收250W)电流源功率为: (发出300W)电压源功率为: (吸收50W) (b)设题1-3图(b)所示电路中各元件电压、电流如下图所示,则由电阻的电压电流关系得:由KCL得:由KVL得: 则电压源功率: (发出100W)电流源功率: (吸收50W)电阻功率: (吸收50W)(c)设题1-3图(c)所示电

3、路各元件电压、电流如下图所示,则由欧姆定律得: 由KCL得: 由KVL得: 则电压源的功率为: (发出0W)电流源功率为: (发出100W)两个电阻的功率分别为: (吸收50W) (吸收50W)(d)题1-3图(d)所示电路中各元件电压、电流如下图所示由电阻元件的伏安特性(欧姆定律)得:由KCL得: 由KVL得: 因此得电压源的功率: (发出100W)电流源的功率: (吸收0W)电阻的功率: (吸收50W)(吸收50W)1-4已知:,流过该电容的电流波形如图1-4所示,求初始电压为0V时:题1-4图求:1电容电压波形 2电容吸收的功率3时的电容的储能解:1波形我们知道,因此可以先写出i(t)的

4、函数方程: 当时,;而当时,而 当时,所以,函数为:波形为: 2因为, 而 3时的储能因为,所以当时,当时,当时,1-5如题1-5图(a)所示电路中L=4H,且i(0)=0,电压波形如题1-5图(b)所示。求当t=1s,t=2s,t=3s和t=4s时电感电流i。 (a) (b)题1-5图解:根据图(b)可知电感电压函数表达式为:根据图(a)关联参考方向以及电感元件i,积分关系有:t=1s时,t=2s时,t=3s时,t=4s时,1-6 求题1-6图中所示电路的伏安特性(即u-i关系)。 (a) (b) (c) (d) 题1-6图解:由KVL得:对于图(a):;对于图(b):;对于图(c):;对于

5、图(d):1-7 如题1-7图所示的电路中,求电流和。题1-7图解:规定出各电阻元件中的电流参考方向,对图中虚线围成的封闭面列KCL方程,有根据KCL,对结点a有对结点b有对结点c有1-8 求题1-8图中 与 的关系,并求受控源的功率。 题1-8图解: (发出功率大小为) (吸收功率大小为)1-9 求题1-9图中各元件的功率。 题1-9图解: (吸收36W) (吸收36W) (发出72W)1-10 已知如题1-10图所示电路中Us=6V,,求电流和电压。题1-10图解:规定电流的参考方向如图,由KCL和KVL,有 代入数据,有 解得 I1=3A则 U3=2R3I1=18V1-11 已知如题1-

6、11图所示电路中I1=0.5A,试计算电路中受控电流源的端电压、受控电流源的电流及电阻。题1-11图解:设受控电流源的端电压为,受控电压源的电流为I,方向如图所示,由已知得:则: 由KCL得:由KVL得: 所以,电阻R两端电压为流过电阻R的电流为所求电阻R为: 第二章答案注:文中错误部分,已用带颜色字体订正。教材P25,正文第3行“在B、D两点间跨接灵敏检流计G。一般Rb为可调电阻,适当调节其值,使B、D两点间的电位相等”P37,(2)树余:下第4行“树支”。P38,上倒数第3行“这5个网孔”。2.4.2下第2行“一个电路的图如图2-29(a)”P41,“以节点为独立节点,”P45,第5行“图

7、2-34(d)”;(2-24)下“(k=1,2,l, j=1,2,l” 图2-34(b)网孔电流逆时针方向与连支电流方向相同。P47,P50,第2章习题:*2-1 如图所示为万用表中的直流测量电路。其中微安表的内阻RA为300,满刻度量程为400A。R4为1K,R1、R2、R3是分流电阻。要求开关S在位置1、2、3上输入电流分别为3mA、30mA、300mA时,表头指针偏转到满刻度。求分流电阻R1、R2、R3的阻值。 解:根据分流公式,得:当开关在位置1时,当开关在位置2时,当开关在位置3时,联立方程(1)、(2)和(3),可得R1=2、R2=18、R3=1802-2 一分压电路如图所示,没加

8、负载时,Uo=4V,加上负载RL后,Uo=3V,求RL。 题 2-2图解:没加负载时,利用串联电路分压公式 可得R2=10。再利用加上负载RL后的分压公式 可得R2/ RL=12/17,则RL=242-3 求电路中的电流I及15电阻消耗的功率。 解:原图可变为 所以, 15电阻消耗的功率为2-4 求图示各电路的等效电阻Rab,(d)图中的R=2。题 2-4图解:(a)可变形为(b)包含平衡电桥,(c)变形为 (d)根据电路的对称性,原电路可变形为 2-5 对图示电桥电路,应用Y-等效变换,求出图中电流源电压U及10电阻电压U1。 题 2-5图解:应用Y-等效变换,原题图变为下图, 根据Y-变换

9、公式可得,R1=4、R2=R3=2,进一步变换为 则2-6 求出图所示电路的最简等效电路。 题 2-6图解:2-7 求图示电路中的电流I。 题 2-7图解:根据电源之间的等效变换,原图可变为 *2-8 画出如图(a)、(b)所示电路的有向图,指出支路数和节点数。 题 2-8图解:图略。(a)节点数 为4,支路数 6;(b)节点数 为4;支路数为 72-9 如图所示有向图,(a)图以支路2、4、5为树,(b)图以支路9、8、12、7、11、6、10为树,分别列出(a)、(b)图的基本回路的支路集合及基本割集的支路集合。 解:图略。(a)基本回路的支路集合 :(1,2,4),(2,3,5),(4,

10、5,6) 基本割集的支路集合:(1,2,3),(1,4,6),(3,5,6) (b) 基本回路的支路集合 :(5,6,7,8),(1,9,8,7,6,10),(4,9,8,12),(3,12,7,11),(2,11,6,10) 基本割集的支路集合:(1,9,4),(1,10,2),(2,11,3),(3,12,4),(1,5,8,4),(1,5,6,2),(1,5,7,3)。2-10 用网孔电流法求解图示电路中电压Uo。 解:选择网孔电流如图, 对每个网孔列出网孔电流方程,经整理可得,解方程得 则,*2-11 利用回路电流法确定图示电路各支路电流。 题 2-11图解:以8A电流为回路1的回路电

11、流Il1,其他回路电流Il2、Il3如图所示,列回路电流方程为:补充方程为,经整理可得 则、2-12 用节点电压法求解图示电路中的电流 Is和Io。 题 2-12图解:以节点为参考节点,节点、和为独立节点,列出节点电压方程, 经整理,可得解得:、对节点利用KCL,可得而 2-13 用节点电压法求图示电路中受控源吸收的功率。 题 2-13图解:受控电流源电压U3参考方向如图。以节点为参考节点,节点、和为独立节点,列出节点电压方程,辅助方程为,整理可得 解得U3与受控源电流是关联参考方向,因此,受控源吸收功率为*2-14 求图示电路中各电源发出的功率。 题 2-14图解:此题可用两种方法完成。方法

12、一:利用Y-联结的等效变换,原图变为根据电源等效变换可得下图,则, ,所以电流源发出功率为 电压源发出功率为 方法二:利用节点电压法。以节点为参考节点,节点、和为独立节点,列出节点电压方程.,由方程(2)和(3)可以看出,经过整理可得 即,所以电流源发出功率为 电压源发出功率为2-15 求图示电路中的电压 。 题 2-15图解:以节点为参考节点,节点、a和b为独立节点,列出节点电压方程经计算可得、所以 第三章 习 题(作业:1(a),3,5,6,8,11,13)各位老师请注意:更正:3-1题(b)答案有误,应由1A改为-1A。 3-14题:图3-14图(b)中的改为:3-1 利用叠加定理求3-

13、1图中的Ux和Ix。 (a) (b)题 3-1图解:(a)叠加定理是指多个独立电源共同作用的结果,等于各独立源单独作用结果之和,当8V电压源单独作用时的等效电路如题解3-1图(a1)所示。 (a1) (a2) (a3) 题解3-1(a)图由此电路,得: 当3V电压源单独作用时等效电路如图(a2)所示,由此电路得:当1A电流源单独作用时等效电路如图(a3)所示,由此电路得:三个电源共同作用时,解:(b) 根据叠加定理,让每个电源单独作用,题3-1(b)图中1A电流源单独作用时的等效电路如图(b1)所示,变形为图(b2)。由于电桥平衡,所以。 (b1) (b2)题解3-1(b)图当3V电压源单独作

14、用时电路如图(b3)所示,变形为图(b4),则所求: (b3) (b4)题解3-1(b)图因此,当两个电源共同作用时:3-2 试用叠加定理求题3-2图中I1 。 题 3-2图解:根据叠加定理,让每个电源单独作用,让10V电压源单独作用时电路如题解 3-2 图(a)所示,(a) (b)题解 3-2图则有: 让3A电流源单独作用时电路如题解3-2图(b)所示,则有因此,当两个电源共同作用时:3-3 电路如题3-3图所示,求电压 U3 。题 3-3图解:应用叠加定理,、单独作用的等效电路分别题解3-3图(a) 、(b)所示,则有 (a) (b) 题解3-3图 因此,当两个电源共同作用时: 3-4 试

15、求题3-4图所示梯形电路中各支路电流、节点电压和,其中。题 3-4图解:由齐性定理可知,当电路中只有一个独立源时,任意支路的响应应与该独立源成正比,利用齐性定理分析本题的梯形电路特别有效。设各支路的电流方向如题解3-4图所示, 题解3-4图若取则各支路电压、电流分别为即当激励时,各电压、电流如以上计算数值,现给定,相当于将以上激励缩小了()倍,及(倍)。故电路在激励时,各支路的电流和结点电压为输出电压和激励的比值为3-5 电路如题3-5图所示。仅由线性电阻组成时,当时,;当时,。求时,为何值。中接入独立源时,当时,且的条件仍然适用,再求时,为何值。题 3-5图 解: 仅由线性电阻组成时,由叠加

16、定理,电流与独立电流源、的一般关系为代入题中的两组数据,则得下面方程解得。则电流与独立电压源、的关系为当,电流为 当中接入独立源时,由叠加定理,电源与电压源、的一般关系为由题知时,得。则再代入题中的数据,得下列方程解得,电流与、的关系为当时,电流为3-6 求题3-6图各电路在a-b端口的戴维宁等效等效电路或诺顿等效电路。 (a) (b) 题 3-6图解:(a) 注意图(a)中2A电流源与10V电压源并联,对外可用10V电压源等效替代;电阻及5V电压源与1A电流源串联,对外可用1A电流源等效替代,因此题3-6图 (a)可以等效变换为题解3-6图(a1)所示的电路,(a1) (a2) 题解3-6图

17、则开路电压uoc为uoc=10-5×1=5V把题解3-6图(a1)中的电压源短路,电流源开路,求得等效电阻Req为戴维宁等效电路如题解3-6图(a2)所示。解 :(b) 求开路电压uoc: 应用网孔电流法,对题 3-6图(b)列方程(网孔电流绕向如题解3-6图(b1)所示), (b1) (b2) (b3)题解3-6图解得 A 所以开路电压为 uoc=10×1-5i2+6-5=15V将图(b)中的电压源短路,电流源开路,得题解3-6图(b2)所示电路,应用电阻串、并联等效,求得等效电阻Req为故戴维宁等效电路如题解3-6图(b3)所示。3-7 用戴维宁定理求题3-7图中电流i

18、。题 3-7图解:求开路电压uoc8电阻两端开路后的等效电路如题解图3-7(a),对该电路运用叠加定理得:V 求等效电阻:原电路中电源化零后的电路如题解图3-7(b),由此电路得: 所以原电路等效为题解3-7图(c)所示,则由此图得:A (a) (b) (c)题解3-7图3-8 求题3-8图所示电路的戴维宁等效电路和诺顿等效电路。 题 3-8图解:通过电流源与电阻并联组合等效地变换为电压源与电阻串联组合。题3-8图所示电路变为题解3-8图(a)所示电路,由该电路求得开路电压如下:解得开路电压为将题解3-8图(a)中的、两点短接得题解3-8图(b)。则短电流计算如下:解得戴维宁等效电阻为题 3-

19、8图所示电路的戴维宁等效电路和诺顿等效电路如题解3-8图(c)和题解3-8图(d)所示。 (a) (b) (c) (d)题解3-8图3-9 求题3-9图所示一端口的戴维宁或诺顿等效电路,并解释所得结果。 (a) (b)题 3-9图解:(a)求开路电压,因为端口开路,端口电流i=0,所以受控电流源的控制量为零,即可以将受控电流源看成开路,这时开路电压为:求输入电阻Req,可利用开路、短路法,即求出端口的开路电压及短路电流。把端口短路,题 3-9图(a)电路变为题解3-9图(a1)所示电路,由KVL定律可得 (a1) (a2)题解3-9图从中解出 所以输入电阻 故等效电路为题解3-9图(a2)所示

20、的5V理想电压源,由于,显然原电路不存在诺顿等效电路。 解:(b) 求短路电流isc;把1-1端子短路。电路变为题解3-9图(b1)所示。由图(b1)可知电阻与电阻处于并联,则电压短路电流isc为A (b1) (b2) (b3)题解 3-9图把15V电压源短路,应用加电压求电流法求输入电阻Req,电路如题解3-9图(b2)所示,由图(b2)可得所以输入电阻 故等效电路为题解3-9图(b3)所示的7.5A理想电流源,由于,显然原电路不存在戴维宁等效电路模型。3-10 求题3-10所示电路中的电流。题 3-10图解: 用戴维宁定理求解,先断掉题3-10图中流过电流Ix的电阻,得题解3-10图(a)

21、,则该电路中电流I1为开路电压为把题解3-10图(a)中的独立源置零,在、端外加电压,从端流入电流,如题解3-10(b)所示,则解得等效电阻为做出戴维宁等效电路,并接上电阻,如题解3-10(c)所示,则, (a) (b) (c) 题解3-10图3-11如题3-11所示电路中R可变,试问R为多大时,负载获得最大功率?并求此最大功率Pmax。题 3-11图解:由题意得,当负载可变时可使负载获得最大功率,则应先求从负载两端看进去的等效电路,当负载与等效电阻相同时负载得到最大功率,原电路在负载两端断开后为题解3-11图(a),此电路得 (a) (b) (c)题解3-11图解得求等效电阻电路如题解3-1

22、1图(b)所示,由该图有且即所以原电路化为题解3-11图(c)所示,由最大功率条件知:当时,R上得到最大功率为W3-12 如题3-12图示电路中为无源线性电阻网络。图中图中,那么的应为何值? (a) (b)题 3-12图 解:根据题 3-12图(a)可知:V,V由图(b)可知:,应用特勒根定理2,代入题3-12图(a)和图(b)的已知条件,得故得:V3-13 如题3-13图所示电路为线性电阻元件构成的二端口网络,当输入端口接uS = 10V 电压源,输出端口短接时,输入端电流为5A,输出端电流1A;如果把电压源移至输出端口,且输入端口接一个2 的电阻元件,试问2 电阻上电压为多少? (a) (

23、b) 题 3-13图解:根据互易定理,则有 又因 ,则有 3-14 题3-14图所示电路中是仅由电阻组成的网络。根据图和图的已知数据,求图中的电流和。 (a) (b) (c)题 3-14图解:(1)求电流I1解法 对图(c)应用叠加定理,两个电源单独作用的分电路为题3-14图(a)和题解3-14图(a1),由图3-14(a)可知 ,题解3-14图(a1)相当于把题3-14图(a)中的激励和响应互换,因此根据互易定理有故题3-14(c)中的电流I1为(a1)题解3-14图解法 对题3-14(a)和图(c),应用特勒根定理2,可得端口电压和电流关系式为解得: (2)求电流I2。解:对题3-14图(

24、a)和图(b)应用特勒根定理2代入已知数据有得 再对题3-14图(b)和图(c)应用特勒根定理2,这时利用前面已经求解得到的,代入下式中,有整理得:A第四章答案4-1 已知,。(1) 画出上述电流的波形图,并求其相位差,指出哪个超前,哪个滞后;(2)写出它们对应的相量并画出相量图。解:(1)波形图如题4-1图(a)所示。 ,滞后于;(2) ,相量图如图(b)所示。(a) (b)题4-1图4-2 已知元件P的正弦电压,求流过元件P的正弦电流i,若P为(1)电阻,且;(2)电感,且;(3)电容,且。解:(1)若P为电阻,有 (2)若P为电感,有 (2)若P为电容,有4-3 已知附图(a)中电压表V

25、1的读数为15V,电压表V2的读数为20V;附图(b)中电压表V1的读数为30V,电压表V2的读数为40V,电压表V3的读数为80V。求电压。 (a) (b)题4-3图解:(1) R与L串联,电感电压相位超前电阻电压相位,二者正好与电源电压相量构成直角三角形,因此有; (2) 同理,有4-4 附图所示电路中,电流表A1的读数为15A,电流表A2的读数为40A,电流表A3的读数为20A。(1)求电路中电流表A的读数;(2)如果维持A1的读数不变,而把电路的频率提高一倍,则其他表的读数有何变化? 题4-4图 解:(1) 根据R、 L与C并联的相量图可知,三者的电流相量构成直角三角形,因此电流表A中

26、的电流为(2) 不变,则并联电路的端电压U不变;,因此将电路频率提高一倍,有,。4-5 附图中元件P的电压和电流分别为以下4种情况,判断P为什么元件。(1) ,;(2) ,;(3) ,。题4-5图解:(1) ,电压与电流同相位,因此P为电阻;(2) ,电压滞后电流,因此P为电容;(3) ,电压超前电流,因此P为电感。4-6 某一电路中电流为求i的幅值最大时的值。解:利用相量加法,设则 ,当时,i幅值最大,即,4-7附图所示电路,在不同频率下测得U和I值如下:时,;时,。求该电路的R和L的值。题4-7图解:根据电路图,可知 ,有。当时,则;当时,则,故4-8 附图所示电路中,已知,求和,并画相量

27、图。 (a) (b)题4-8图 解:电路中并联部分的阻抗 ,电路总阻抗。有 ,相量图如图(b)所示。4-9附图所示正弦稳态电路中,。求电流的有效值。 (a) (b)题4-9图 解:电流和的相量分别为,且有,电流的相量图如图(b)所示。由于电流和的相位差为,故电流三角形为直角三角形。则4-10附图电路中,已知,阻抗的阻抗角。求和电路的输入阻抗。 题4-10图解:设,定性化出相量图如题图(b)所示。根据,从图中位置可以判断,并且与间夹角为。根据余弦定理,有因此,可得或。或,或 4-11 如果附图所示电路中,R改变时电流I保持不变,则L、C应满足什么条件?题4-11图解:电路阻抗 ,阻抗的模为,电流

28、为。若R改变时电流I保持不变,则有,即。4-12附图所示电路中,已知,当调节触点c使时,电压表的读数最小为30V。求阻抗Z。 (a) (b)题4-12图 解:设出电路中各支路电压和电流,如图(a)所示;定性画出相量图,如图(b)所示。设,若Z为容性,设。从相量图上得:,因此,有,。则有。同理,若为感性,可得。 4-13 附图所示电路中电源为同频正弦量,当S打开时电压表的读数为25V。电路中的阻抗,。求S闭合后电压表的读数。 (a) (b) (c)题4-13图解:根据题意可知,当S打开时电压表的读数为25V,有。将电路中独立源置零,则可得图(b),计算出等效阻抗为。开关S闭合后的等效电路如图(c

29、)所示,可知4-14 功率为60W,功率因数为0.5的日光灯(感性)与功率为100W的白炽灯各50只并联在220V的正弦电源上(f = 50Hz)。如果要把电路的功率因数提高到0.92,应并联多大的电容?解:本题电路可以用题4-14图所示电路表示,设,则有,。并联电容前电路的功率为,。并联电容后,电路的有功功率不变,则。根据功率守恒,可以知道 4-15附图所示的正弦稳态电路中,。求电流。 题4-15图 解:,利用节点电压法列方程,有解得:因此,有 4-16 附图所示正弦稳态电路中,。求图中各支路吸收的复功率,并验证复功率守恒。题4-16图解:利用节点电压法列方程,有解得,电流源的复功率为另外两

30、条支路吸收的复功率分别为电路中各支路吸收的总功率之和为证明复功率守恒。4-17 附图所示电路中,为何值可获得最大功率?此最大功率为多少?(a)题4-17图解:先求图(a)的戴维南等效电路。将独立源置零,计算等效阻抗,有因此,当,获得最大功率为。4-18 标出附图中耦合线圈的同名端。 (a) (b) (c) (d) 题4-18图 解:同名端如题图(c)和(d)所示。4-19求附图所示电路的等效电感。 (a) (b) (c) (d)题4-19图解:(1) 图(a)的去耦等效电路如题图(c)所示。有,即。(2) 图(b)的去耦等效电路如题图(d)所示。有即。4-20 附图所示电路中,已知,电源电压,

31、求各支路电流。 (a) (b)题4-20图 解:图(a)的去耦等效电路如题图(b)所示。其中,因此可知。设,有A,根据题意可知,有 。4-21 附图所示正弦稳态电路中,。问为何值时,此时的的值为多少? (a) (b)题4-21图解: 对图 (a) 所示电路消去互感,则得图 (b)。为使电流,图(b)中右侧两个支路应发生并联谐振而开路,即, 此时,电流为4-22 附图所示电路中,求其戴维南等效电路。 (a) (b)(b)题4-22图解:对图 (a) 所示电路消去互感,则得图 (b)。设,则根据图 (b),可知将独立源置零,计算等效阻抗,有戴维南等效电路如图(c)所示。4-23 求附图所示正弦稳态

32、电路中的电流。 (a) (b)题4-23图解: 将图 (a)中理想变压器付边的阻抗折算到原边,如图 (b)所示。电路的等效阻抗为电流为电压为电流和为第五章习题解答5-1 在题5-1图示对称三相电路中,电源相电压为220V,端线阻抗,负载阻抗。试求负载相电流和线电流。题5-1图解:该电路可以变换为Y形负载电路,如题解5-1图所示。题解5-1图图中为设V,则线电流为A所以相电流为A5-2 题5-2图所示对称三相电路中,已知星形负载相阻抗,星形负载相电压有效值为220V;三角形负载阻抗,线路阻抗。求:(1) 线电流、;(2) 负载端的线电压。题5-2图解:该电路可做如下变换,如题解5-2图所示。题解

33、5-2图图中为设V,则线电流为A根据对称性可以写出AA(2) 端的相电压为V所以负载端的线电压为V5-3 对称三相电路的线电压V,负载阻抗。求:(1) 星形连接负载时的线电流及负载吸收的总功率;(2) 三角形连接负载时的线电流、相电流和吸收的总功率;(3) 比较(1)和(2)的结果能得到什么结论?解:星形连接负载时,把三相电路归结为一相(A相)计算。令电源相电压V,且设端线阻抗,根据一相计算电路,有线电路为A根据对称性可以写出AA所以星形连接负载吸收的总功率为W(2)三角形连接负载时,令负载端线电压V,则三角形负载中的相电流为A则AA利用三角形连接的线电流与相电流的关系,可求得线电流为A则AA

34、故负载吸收的总功率为W (3)相同的电源条件下,负载由星形连接改为三角形连接后,对应的相电流增加到原来的倍,线电流增大到原来的3倍,功率也增大到原来的3倍。5-4 题5-4图所示对称Y-Y三相电路中,电源相电压为220V,负载阻抗。求:(1) 图中电流表读数;(2) 三相负载吸收的功率;(3) 如果A相的负载阻抗等于零(其他不变),再求(1)(2);(4) 如果A 相负载开路,再求(1)(2)。题5-4图解:图示电路为对称Y-Y三相电路,故有,可归结为一项(A相)电路的计算。(1)令V,则线电流为A故图中电流表读数为6.1A。(2)三相负载吸收的功率为W(3)如果A相得负载阻抗等于零(即A相短

35、路),则B相和C相负载所施加的电压均为电源线电压,即点和A点等电位,而VV此时三相负载端的各相电流为AAA这时图中的电流表读数变为18.26A。三相负载吸收的功率变为:W(4)如果图示电路中A相负载开路,则B相和C相负载阻抗串联接入线电压中,而V此时三相负载中的各相电流为A这时图中的电流表读数为零。三相负载吸收的功率为W5-5 题5-5图所示对称三相电路中,V,三相电动机吸收的功率为1.4kW,其功率因数(感性),。求和电源端的功率因数。题5-5图解:图示为对称三相电路,可以归结为一相电路的计算,如题解5-5图所示。题解5-5图令V。由已知条件可求得线电流为A而负载Z(为三相电动机每相的阻抗)

36、的阻抗角为则故A根据一相计算电路,有电源端相电压为V则电源端线电压为V电源端的功率因数为(超前)5-6 题5-6图所示不对称星形负载接于线电压V的工频对称三相电源上,已知L=1H,R=1 210。(1) 求负载各相电压;(2) 若电感L被短接,求负载端各相电压;(3) 若电感L被断开,求负载端各相电压。题5-6图解:(1)由于负载接于线电压V的工频对称三相电源,故相电压为V设电源的中性点为N,A端的相电压V,则有V所以负载各相电压为VVV(2)当电感L被短接时,有V所以VV(3)当电感L被断开时,有则负载端各相电压为5-7 已知不对称三相四线制电路中的端线阻抗为零,对称电源端的线电压为380V

37、,不对称星形连接负载分别,。求:(1) 当中线阻抗时的中性点电压、线电压和负载吸收的总功率;(2) 当 且A相开路时的线电流。(3) 如果无中线(即)且A相开路又会怎样?解:题解5-7图所示电路为不对称三相四线制电路。题解5-7图(1)设对称电源端的相电压V,则V,V,中点电压为V所以,各相负载的电流(即线电流)为AAAA负载吸收的总功率为kW(2)当且A相开路(即)时,有,B相和C相互不影响,有AAA(3)如果无中线,即且A相开路,有,则AA5-8 三相四线制供电系统,三相对称电源线电压为380V,供某宿舍楼照明。各相负载均为220 V、60W的白炽灯,A相150盏,B相100盏,C相100

38、盏。求:(1) 当负载全部用电时的线电流和中线电流;(2) 若A相负载断开,此时各线电流和中线电流;(3) 若中线断开时,将发生什么现象?解:等效电路图如题解5-8图所示。题解5-8图白炽灯可等效为纯电阻负载,且所以由题得(1) 当负载全部用电时的线电流为AAA中线电流为A(2) 当A相负载断开,显然有A,且AA中线电流为A(3)各项负载不对称,A相灯暗,B、C相灯易烧坏。5-9 题5-9图所示电路中,为R、L、C串联组成,对称三相电源端的线电压V,R=50,,。求:(1) 开关S打开时的线电流;(2) 若用二瓦计法测量电源端三相功率,试画出连接图,并求两个功率表的读数。(S闭合时)题5-9图

39、解:(1)标出各线电流参考方向如题解5-9(a)图所示。题解5-9(a)图开关S打开时,图示电路中所以,此时电路为三相对称电路,有,可以归结为一相(A相)电路的计算。令电源端相电压V,则A根据对称性可以写出AA(2)开关S闭合时,用二瓦计法测量电源端三相功率的接线图如题解5-9(b)图所示。题解5-9(b)图这时,在A,B端线之间接入阻抗后,电路为不对称三相电路,但电源仍为对称三相电源。令V,则A故有AA两功率表的读数为WW5-10 功率为2.4kW、功率因数为0.6的对称三相感性负载与线电压为380V的供电系统相连接,如题5-10图所示。求:(1) 求线电流;(2) 若负载为星形联结,求各相

40、负载阻抗;(3) 若负载为三角形联结,则各相负载阻抗应为多少?题5-10图解:(1)设V,由题知负载为对称三相负载,故得A又(感性)得所以A相线电流为A根据对称性可以写出AA(2)由向量性质得星形联结各相负载阻抗为(3)在负载为三角形联接的电路中,设、分别为相电压和相电流有效值,则得A所以由向量性质得三角形联结各相负载阻抗为5-11 题5-11图所示对称三相电路中,对称三相电源的线电压V,端线阻抗,三角形负载电阻R=3。求三相电源供给的复功率。题5-11图解:该电路可变换为Y形负载电路,如题解5-11图所示。题解5-11图图中设V,则所以三相电源供给的复功率为VA5-12 题5-12图所示电路中,对称三相电源的线电压为380V,对称三相负载吸收的功率为40 kW,=0.85(感性),B、C两端线间接入一个功率为12kW的电阻。试求个线电流、。题5-12图解:设为流过电阻R的电流,其方向如题解5-12图所示。题解5-12图设V,则对称三相负载吸收的功率kW得A又(感性

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