电路分析基础习题第七章答案(史健芳)

第7章7.1选择题1.下列说法中正确的是（D）。A.同频率正弦量之间的相位差与频率密切相关B.若电压与电流取关联参考方向，则感性负载的电压相量滞后其电流相量90C.容性负载的电抗为正值D.若某负载的电压相量与其电流相量正交，则该负载可以等效为纯电感或纯电容2.下列说法中错误的是（B）。A.两个同频率正弦量的相位差等于它们的初相位之差，是一个与时间无关的常数B.对一个RL串联电路来说，其等效复阻抗总是固定的复常数C.电容元件与电感元件消耗的平均功率总是零,电阻元件消耗的无功功率总是零D.有功功率和无功功率都满足功率守恒定律，视在功率不满足功率守恒定律3.已知RC并联电路的电阻电流6ARI，电容电流8ACI，则该电路的端电流I为（D）。A.2AB.14AC.A14D.10A4.已知RLC串联电路的电阻电压4VRU，电感电压3VLU，电容电压6VCU，则端电压U为（C）。A.13VB.7VC.5VD.1V5.已知某电路的电源频率Hz50f，复阻抗3060Z，若用RL串联电路来等效，则电路等效元件的参数为（C）。A.96.51R,H6.0LB.30R,H96.51LC.96.51R,H096.0LD.30R,H6.0L6.已知电路如图x7.1所示，则下列关系式总成立的是（C）。A.ICjRU)(B.ICRU)(C.ICRUj1D.ICjRU1图x7.1选择题5图R+-UIC7.2填空题1.电感的电压相量超前于电流相量π/2，电容的电压相量滞后于电流相量π/2。2.当取关联参考方向时，理想电容元件的电压与电流的一般关系式为ttuCtiCCdd，相量关系式为CCUCjI。3.若电路的导纳Y=G+jB，则阻抗Z=R+jX中的电阻分量R=22BGG，电抗分量X=22BGB（用G和B表示）。4.正弦电压为)43100cos(101tu，)4100cos(102tu，则u1的相量为）（4-25，u1＋u2=)(100cos210t。5.若某RL串联电路在某频率下的等效复阻抗为)21(j,且其消耗的有功功率为9W,则该串联电路的电流为3A,该电路吸收的无功功率为18var。6.在采用三表法测量交流电路参数时，若功率表、电压表和电流表的读数均为已知（P、U、I），则阻抗角为φZ=)3P(arccosUI。7.3计算题1.已知某二端元件的电压、电流采用的是关联参考方向，若其电压、电流的瞬时值表示式分别为（1）)cos()(30100151ttuV，)sin()(3010031ttiA；（2）)sin()(50400102ttuV，)cos()(5040022ttiA；（3）)cos()(60200103ttuV，)sin()(15020053ttiA；试判断每种情况下二端元件分别是什么元件？解：（1）)cos()(30100151ttuV，3022151UV)sin()(3010031ttiA，602231IA电压超前电流900，该二端元件为电感元件（2）)sin()(50400102ttuV，40252UV)cos()(5040022ttiA,5022IA电压滞后电流900，该二端元件为电容元件(3))cos()(60200103ttuV，60253UV)sin()(15020053ttiA，602253IA电压与电流同相位，该二端元件为电阻元件2.求如图x7.5所示单口网络的等效阻抗和等效导纳。（a）（b）（c）图x7.5计算题2图解：(1)求Za，Ya)(3.55743.49.37.2)3//()43(jjjZa(S)3.5521.01733.012.01jZYaa(2)求Yb，Zb(S)8.7593.381.3962.0451)5(1jjjjYb)(8.75255.0247.0062.01jYZbb(3)求Yc，Zc(S)04.592243.019.0115.04.01)4.0(22.01)2.0(1jjjjjYc)(048.59459.4824.3294.01jYZcc3.如图x7.3所示电路，各电压表的读数分别为：V1表读数为20V，V2表读数为40V，V3表读数为100V，求V表读数；若维持V1表读数不变，而把电源频率提高一倍，V表读数又为多少？解：相量模型如图x7.3a。设AIIOO0,VRIUO0201,，(V)57.7124.6360201004020321jjjUUUU电源频率提高一倍时，端口电流不变，则V1读数不变，V2读数变为20V，V3读数变为200V，所以4.如图x7.4所示电路，已知U=220V，srad/314，求1I、2I、I。解：画出相量模型如图x7.4a。用网孔分析法：设VU0220UIImm21j31.85-200j31.85-200j31.4200j31.85-200j31.85-j6281002012mmII解得：A3.88304.0A,96.1500.121mmII则：5.如图题x7.5所示电路，已知ttu2251cos)(V，10090100900033jUUVjVUU409040900022VjjjUUUU66.839.181180202002020321(A)698.19561.0211mmIII(A)3.88304.022mII(A)96.1500.11mII)cos()(302252ttuV，用网孔分析法求各网孔电流。解：画出相量模型如图x7.5a。根据网孔分析法列式：086j108610321mmmIII，131226262UIIImmm,221328282UIIImmm,V305V,0521UU整理后解得各网孔电流：A04.2245.017.042.01jImA65.591.009.091.02jImA71.580.008.080.03jIm6.如图x7.6电路，已知ttuS1004cos)(V，)sin()(901004ttiSA，试用节点分析法求电流i。解：画出相量模型如图x7.6a。，，101.0100jjLjjjcj01.010011(V)022SU用节点电压法解得：7.如图x7.7所示电路，试用（1）网孔分析法，（2）节点分析法，（3）叠加定理，（4）戴维南定理，求电流I。解：（1）网孔分析法，等效电路图为图x7.7a。A30101mI，V01022512jIjjImm，2mII，解得：Atti)180100cos()(221)1111(21UjUjj)3(221jU2221jUUI22)11(121UjUj89.130819.8667.6774.532033102jjIIm（2）节点分析法，等效电路图为图x7.7b解得：V87.2833.231jU，（3）叠加定理，等效电路图为图x7.7c电流源单独作用时，A3032030105221jjjI电压源单独作用时，A31030102jjI，总电流A67.6774.521jIII（4）戴维南定理，等效电路图为图x7.7d0102SUU301051)5121(21UjUjj89.130819.8667.6774.55101jjUI开路电压：等效阻抗：8.如图x7.8所示电路，求其戴维南等效相量模型。解：求开路电压，根据如图x7.8a的相量模型：，，，求等效阻抗，根据如图x7.8b的相量模型:08.444.156.76326.413.53569.12363.214318126696)69(6//)69(1jjjjjjjjjZVjjIUoc1352333)3(1jII121)1(22)1(4143690366//669036jjjjjjjjI32.1720010230102jjUjIUSSOC2jZeq89.130819.8667.6774.55jjZUIeqOC，9．如图x7.9所示电路，求其诺顿等效相量模型，并求出在=5rad/s时的等效时域模型。解：节点1的基尔霍夫电流方程：其中，，代入上式得：求短路电流，由图x7.9a可知：所以等效阻抗：其诺顿等效相量模型如图x7.9b。在srad/5时，mH295145.0145.0LjLj08.1344.1912jjZZ15.8888.387.8118.1028.648.3908.1044.132.424.3908.1344.13)08.1344.1)(3(//)3(2jjjjjjZjZ27.385.322.084.3)115161(5.4jjUooUUU202UU5.13)15161(oUUj3oUU0U05.16091IISC145.0549.227.3553.205.127.385.3jIUZSCo10.如图x7.10所示电路，已知ttuS50cos2220)(V，求各支路电流及电源的有功率和无功功率。解：画出相量模型，如图x7.10a所示。得：，，，，，，，，var60)00124.0(220Im22YUQWYUP96.910019.0220Re2200124.00019.096.32499.096.324410220jAZUIs96.3200227.096.3244111ZY96.3244124032050501jZZ24032086.3640022140021)2(400200100)400)(200100()200100//()400(1jarctgarctgjjjjjjjZ200450jjLj400105050116jjcjVUs022011.如图x7.11所示电路有3个负载，它们的平均功率及功率因数分别为：P1=220W，P2=220W，P3=180W，cos1=0.75（感性），cos2=0.8（容性），cos3=0.6（感性），且端口电压U=220V，f=50Hz，求电路端口总电流I及总功率因数角。解：，，，，，，电路无功功率：，电路有功功率：，，12.如图x7.12电路，R1=3Ω，R2=5Ω，C=4mF，L1=2mH，L2=4mH，ttiS100025cos)(A，ttuS1000210cos)(V，求电压源、电流源产生的有功功率和无功功率。AUPIUIP07.3917.0220620coscos917.0cos045.23620269arctgPQarctg269321QQQQ24014.5322