《电工技术与电子技术(1)》布置作业专用习题(学生用,第1～8章,第11～12章)_27880420

第1章电路定律及分析方法习题(17题)清华大学电机系电工学教研室唐庆玉编2008.1.17（注：中文习题的图符采用我国国家标准，英文习题的图符采用美国标准）1.1（直流功率）图1.1所示电路，求各电流源的端电压和功率，并判断出哪个电流源输出功率，哪个电流源吸收功率。已知：IS1=1A,IS2=2A,R1=5,R2=10。（答案：V51SU，V252SU，W51SP，W502SP）1.2（电源模型）图1.2所示电路，一未知电源，测A、B之间的开路电压为24V，当在A、B之间接入4k电阻后，测得A、B之间的电压为9.6V。求该未知电源的等效电流源模型。（答案：4mA，6k）1.3（支路电流法)ConsiderthecircuitofFigure1.3whereR1=R2=1andR3=2.Findthethreecurrents,I1,I2,I3.(Answer：A25.3A,75.0A,25.4321III)1.4(电源模型的等效互换法)UsesourcetransformationstofindthevoltageUacrossthe1-mAcurrentsourceforthecircuitshowninFigure1.4.(Answer:U=3V)图1.1习题1.1的图R2R1IS2IS1++I1US2US1+R1R2R3I1I2I34A10V5AFigure1.3BA+-600140030001mA-+6mAU1.4VFigure1.4图1.2习题1.2的图B未知电源AU1.5(结点电位法)如图1.5所示电路，用结点电位法求电流I1～I4。（答案：A2.21I，A2.02I，A2.03I，A8.14I）1.6（叠加原理）用叠加原理计算图1.6中电阻R2中的电流I2。已知V120SU，A3SI，601R，402R，303R，204R。（答案：1A）1.7（叠加原理）图1.7所示电路，已知：U1=0时，I=10mA，当U1=-10V时，I=-80mA。求U1=5V时，I是多少mA。（答案：55mA）1.8(戴维宁定理)UsingThevenin’stheorem,findthecurrentIthroughthe24VvoltagesourceforthecircuitshowninFigure1.8.（Answer：I=10A）图1.7习题1.7的图R2I+R1U1R+U2R3+U324V5A+14527IFigure1.8I2图1.6习题1.6的图+R4USIS+R1R2R32A2A1510205V1V2V3图1.5习题1.5的图I2I1I3I41.9(戴维宁定理)Aresistor,R,wasconnectedtoacircuitboxasshowninFigure1.9.Thevoltage,U,wasmeasured.Theresistancewaschanged,andthevoltagewasmeasuredagain.Theresultsareshowninthetable.DeterminetheThéveninequivalentofthecircuitwithintheboxandpredictthevoltage,U,whenR=8k.（Answer：V12SU，k4SR；当kΩ8R时V8U）1.10（戴维宁定理，结点电位法）图1.10所示电路，已知k11R，k22R，k33R，k24R，k45R。用戴维宁定理和结点电位法两种方法求电流I3。（答案：0.8mA）1.11(诺顿定理)求图1.11虚线框内电路的诺顿等效电路，并求使I=2A的RL之值。（答案：2）1.12（戴维宁定理，最大功率传输原理）图1.12所示电路，mA8I，V4U，k221RR，k43R。求能获得最大功率的R为多少k？R上获得的最大功率是多少mW？（答案：5k，5mW）U图1.12习题1.12的图+RURIIR1R2R3++CircuitIU-+RRU2k4V4k6VFigure1.9图1.10习题1.10的图R5+12V24VR2R4R1R3I3+6V图1.11习题1.11的图I5VRL12V12+++24V41.13（电阻网络的Y-转换，戴维宁定理）用戴维宁定理求图1.13电路中的电流I。图中电阻值的单位为。(答案：2A)1.14（解题方法任选）如图1.14所示电路，当恒流源IS为何值时，它两端的电压US＝0。（答案：1.5A）1.15(直流受控源，压控电流源)DeterminethenodevoltageVbforthecircuitofFigure1.15.（Answer:Vb=18V）1.16(直流受控源，流控电压源)DeterminethenodevoltageVaforthecircuitofFigure1.16.(Answer:Va=10V)1.17(直流受控源，流控电流源，最大功率传输原理)FindthemaximumpowertotheloadRLifthemaximumpowertransferconditionismetforthecircuitofFigure1.17.（Answer:PLmax=0.75W）-++-0.02Ua200UaVb9V100Figure1.15Figure1.164Ia10IaVa2A6+-图1.13习题1.13的图I26V-+1030609015300.2A图1.14习题1.14的图+++US+IS2A4436V44V24V1224362RL30.9A16V+-ix10ixFigure1.17第2章正弦交流电路习题（18题）清华大学电机系电工学教研室唐庆玉编2008.1.202.1（正弦交流电路基本概念）已知电流A)301000sin(2201ti，A)201000sin(302ti。求出各电流的频率，有效值，初相位，并在同一坐标中上画出i1、i2的相量，比较它们相位领先与落后的关系。2.2（正弦交流电路基本概念）将下列各相量所对应的瞬时值函数式写出来（50Hzf）：V)8j6(1U,A)3j3(I，V8j62U2.3（纯电容电路，纯电感电路）如图2.3所示各电路，已知V)3050sin(2100tu，测得A1I。写出i的表达式，并求电容C或电感L的值。（答案：(a)200F；(b)2H）2.4（RC串联电路）图2.4所示RC串联电路，已知：k20R，F01.0C，V)1000sin(210tu。求电流i，电压uR和uC，uR和uC与电压u的相位差。画出电压、电流的相量图。（答案：mA)8.571000sin(227.0ti，V)8.571000sin(24.5tuR，V)2.321000sin(259.8tuC2.5（RL串联电路）已知某RL串联电路如图2.5所示，已知电流A)301000sin(2ti，有功功率P＝50W，无功功率Q＝50var。求：（1）电源电压u；（2）电路参数R、L。(答案：V)151000sin(100tu，R=50，L=0.05H)(a)+uiC图2.3习题2.3的图+ui(b)L+RLui图2.5习题2.5的图+RCui++uRuC图2.4习题2.4的图2.6（复杂交流电路，电源模型的等效互换）图2.6所示电路，求电流1I、2I和电流源SI两端的电压及电流源SI的功率PS，并确定电流源在电路中的作用（是电源还是负载）。已知：2j21Z，2j2Z，V304SU，A06SI。（答案：A7.4537.21I，A4.2166.42I，V6.6832.9U，W4.20SP）2.7（功率因数提高）如图2.7所示电路，已知V314sin2220tu，mH5.25,6LR。（1）计算该电路的电流LRI、电路的有功功率P及功率因数cos；（2）欲使电路的cos提高到1，需并联多大的电容C。并联电容后，电流I的值为多少，电路的有功功率P是否有变？（答案：A22LRI，W2904P，6.0cos，F255C，A2.13I）2.8(复杂交流电路,戴维宁定理)UsingThevenin’stheorem,FindthevoltageuabbetweenaandbforthecircuitofFigure2.8.（Answer：V)3.1115sin(8.28tuab)2.9(复杂交流电路，结点电位法)如图2.9所示电路，已知：V010U，mA901I。用结点电位法求1k电阻两端的电压1RU，并求虚线部分电路的平均功率、无功功率和视在功率。（答案：V4.6931RU，AV3.6S，W21.6P，var07.1Q）Z1Z21ISI图2.6++2ISUURLCi图2.7+CLRiiu图2.9习题2.9的图j2k1kj3.6kj6k3k+UI+R1UFigure2.88+2.4H2H0.1F5sin5tV5cos5tAuabab+_2.10（复杂交流电路，相量图）如图2.10所示电路，已知A41LIII，rad/s1000，电路的有功功率W120P。求电路参数R、L、C。（答案：10，8.66mH，57.7F）2.11（串联谐振）图2.11所示电路，mH10,100V,10sin225LRtu。该电路的电容C为多少时，电路产生串联谐振。谐振时电流I0及电压UL是多大？该电路的Q值是多少？通频带BW是多大？（答案：μF01.0C，A02.00I，V20LU，10Q，rad/s10BW4）2.12（串联谐振）如图2.12所示电路中，已知V10sin40tu，A10sin5ti，3R，H4L。求网络内的等效串联电路的元件参数值。（答案：5，2.5mF）2.13（并联谐振）如图2.13所示电路，tIisin2，求谐振频率0，谐振时的阻抗0Z、U、RI、LI、CI，并画出电压和电流的相量图。（答案：LC10，RZ0，0IRU，0RII，90LLCIRI，90CLCIRI）2.14（谐振电路）如图2.14所示电路，已知20R，F1.0C，当rad/s1055时电路发生谐振，此时bcabUU。求R1和L的值。（答案：101R，μH20L）2.15（谐振电路）如图2.15所示电路，当V10U、rad/s1000时u与i同相位，而且A2LRII。求电路参数R、L、C的值。（答案：10R，mH10L，μF200C，）图2.13习题2.13的图Lu+RiCiCiLiR图2.12习题2.12的图网络Lu+-Ri图2.11习题2.11的图L+CuRi+uL图2.10习题2.10的图LRuCiCiLiRi+i12.16（一阶低通滤波器）如图2.16所示电路，已知H1.0,k10LR。画出幅频特性波特图，说明电路是高通还是低通网络，并求3dB频率。（答案：rad/s1015c）2.17（交流最大功率传输原理）ThecapacitorhasbeenaddedtotheloadinthecircuitshowninFigure2.17inordertomaximizethepowerabsorbedbythe4000resistor.Whatvalueofcapacitorandinductanceshouldbeusedtoaccomplishthatobjective?(Answer:C=0.1F，L=0.32H)2.18（交流受