电路分析基础练习题及答案

1题LCRuuLuCi+-+-+-已知：R=15,L=0.3mH,C=0.2F,.Hz103),60sin(254ftu求i,uR,uL,uC.解：其相量模型为.IjLR+-+-+-.ULU.CU.Cωj1V605UCLRZ1jjuuuuCLRΩjjj5.56103.0103234LΩjπj1j5.26102.01032164C5.265.5615jjΩo4.6354.33+-uRAooo4.3149.04.6354.33605ZUI则Aωo)4.3(sin2149.0tiUL=8.42U=5，分电压大于总电压。ULUCUIRU-3.4°相量图Voo4.3235.24.3149.015IRURVjooo4.8642.84.3149.0905.56ILULVC1jooo4.9395.34.3149.0905.26IUCVo)4.3sin(2235.2tωuRVo)6.86sin(242.8tωuLVo)4.93sin(295.3tωuC图(a)所示电路为日光灯电路模型简图。图中L为铁心电感，称为镇流器。已知U=220V,f=50Hz,日光灯功率为40W,额定电流为0.4A。(1)电感L和电感上的电压UL;(2)若要使功率因数提高到0.8,需要在RL支路两端并联的电容C的值。2题解(1)求L和UL。根据已知条件，U=220V,IL=0.4A,故RL5504.0220||LIUZ功率因数为45.04.022040cosLZUIP可知)63(63舍去ZRL支路的阻抗为Z=|Z|∠φZ=550∠63°=(250+j490)Ω所以R=250Ω,XL=490ΩUL=XLIL=490×0.4=196V(2)求并联电容的电容量C。并联了电容C以后，通过RL支路的电流不变，但输电线上电流为CLIIIV0220U前面已算得RL支路的阻抗角φZ=63°A634.0LI电流IC超前电压U的相位角为90°，画出如图(b)所示的相量图。图中φZ′是电路并联电容以后的功率因数角，即8.0cos'Z则9.36'Z由图(b)可知，电压U仍超前电流I，故电路仍为感性，φZ′=36.9°。电路并联了电容C以后，消耗功率不变，因此，输电线电流为A227.08.022040cos'zUPI从相量图可求出电流IC。由图(b)可见,线段A136.09.36sin227.0sinA356.063sin4.0sin'ZZLIabIac于是有A22.0136.0356.0abacIC100022.0220CCIUX所以F3.2F10005021||1CXC已知图示电路中负载1和2的平均功率和功率因数分别为P1=80W、1=0.8（感性）和P2=30W、2=0.6（容性）。试求各负载的无功功率、视在功率以及两并联负载的总平均功率、无功功率、视在功率和功率因数。213.53arccos22var60sin111SQ111/80W/0.8100VASP86.36arccos][11解222/30W/0.650VASPvar40sin222SQ11212110W20varPPPQQQ根据功率守恒计算总有功和总无功22111.8VA/0.98SPQPS视在功率和功率因数为3题1.536.0arccos20A5V100||IUZ线圈电阻、感抗和电感分别为：126.020cos||ZR168.020sin||ZXL11651mH2π50sLXLLLuR300Wcos0.6100V5APUI解在工频条件下测得某线圈的端口电压、电流和功率分别为100V、5A和300W。求此线圈的电阻、电感和功率因数。4题图示正弦稳态电路，已知U1=UR=100V，滞后于的相角为60°，求一端口网络A吸收的平均功率。RU1UA+-+-100补题6.11+-1URUIAU1[]1000V10060VRUU解设，则/100160ARIUA110060VRUUUA网络吸收的功率AAcos[60(60)]50WPUI5题6题ABCZZZZlZlZl已知对称三相电源线电压为380V，Z=6.4+j4.8，Zl=6.4+j4.8。求负载Z的相电压、线电压和电流。解：NAU+–A+–BN+–CBNUCNUZlZlZlZZZ+–NAUAIANnaZZln+–NAUAIANnaZZlV03220V0380oANoABUU则设A3.171.1743.188.1203220j8.89.403220ooooANAlZZUIV2.368.1369.3683.171.17oooAanZIUV2.69.236V2.68.1363303oooanabUU如图所示，交流信号源E=120V，内阻R0=800，负载RL=8，(1)当RL折算到原边的等效电阻RL=R0时，求变压器的匝数和信号源的输出功率；(2)当将负载直接与信号源联接时，信号源输出多大功率？[解](1)R'L=K2RL=R0•I2KRL•U2•U1•I1R0'RLE•+–+–+–LLRRREP20)(W5.4800)800800120(2(2)W176.08)8800120(2P108800LRRKL7题已知某无独立电源的一端口网络的端口电压、电流为V)]102cos(6.56)30cos(6.8450[ttuA)]502cos(424.0)20cos(707.01[tti求一端口网络输入的平均功率。84.60.70756.60.424[501cos(3020)cos(1050)]W222278.42WP解8题)0(StA2V30F5.0Cui6030(a)A2V30)(Cu6030(b)图(a)所示电路t0时处于稳态。t=0时开关接通。求t0时电压uC和电流i。解由图(a)求得V30)0(CuV30)0()0(CCuu计算直流稳态电压的电路如图(b)所示，列节点电压方程60V30A2)()601301(Cu50)(Cu9题将两个独立电源置零，得到计算等效电阻的电路如图(c)所示2060306030R时间常数s10F5.020RC0)(tV)e2050(e)]()0([)()(1.0/ttCCCCuuutu由三要素公式得电容电压电阻电流0)(tA)e1(3160V30)(1.0tCuti6030R(c)