南航期末电工电子技术复习习题

电工电子技术复习习题1.在图所示的电路中，已知U1=10V,E1=4V,E2=2V,R1=4Ω,R2=2Ω,R3=5Ω，1、2两点之间处于开路状态，试计算开路电压U2。U2U1R2R1E2E1R3I=（U1-E1）/(R1+R2)=1AU2=-E2+IR1+E1=-2+1×4+4=6V2.在图中，试求A点的电位。2Ω4Ω3VA6V1ΩVA=-3+2+6=5V3.在图中，在开关S断开和闭合的两种情况下试求A点的电位。3kΩ3.9kΩ20kΩS+12VA-12V1.S断开：VA=[(-12-12)/(3+3.9+20)]*20+12=-5.8V2.S闭合：VA=[(0-12)/(3.9+20)]*20+12=1.96V4.求图所示电路中各支路电流，并计算理想电流源电压U1。已知I1=3A,R2=12Ω，R3=8Ω，R4=12Ω，R5=6Ω。电流和电压的参考方向如图中所示。U1R4R3R2R5I1I3I2I4I5R45=12+6/12*6=4ΩR345=8+4=12ΩI2=I3=0.5I1=1.5AI4=R5/(R4+R5)I3=-0.5AI5=R4/(R4+R5)I3=-1AU1=I2R2=-1.5×12=-18V5.试求电压源与电流源等效变换的方法计算图中2Ω电阻中的电流。2A2Ω1Ω1Ω3Ω6Ω12V6VI等效电路图I=6/6=1A6Ω6V6.试用支路电流法或节点电压法求图示电路中的各支路电流，并求三个电源的输出功率和负载电阻RL取用的功率。0.8Ω和0.4Ω分别为两个电压源的内阻。I120V0.4Ω116V0.8ΩRL10AI2I14Ω支路电流法：对A节点：I1+I2+10=I120-116=0.8I1-0.4I2116=0.4I2+UabUab=4I解得I1=9.375A,I2=8.75A，I=28.125AP1发=120*9.375=1125WP2吸=116*8.75=1015WP3发=10*112.5=1125WP4吸=112.5*28.125=3164.0625W7.用叠加定理求图所示电路中的电流I1。10V3A2Ω1Ω2I1I11.10V电压源单独作用时：10-2I1’=3I1’,I1’=2A2.3A电流源单独作用时：由KVL：(3+I1”)+2I1”=-2I1”,I1”=-0.6A故I1=I1’+I2”=2-0.6=1.4A8.在图示的各电路图中，除A0和V0外，其余电流表和电压表的读数在图上都已标出（都是正弦量的有效值），试求电流表A0或电压表V0的读数。I0=I1+I2=14.1ARA110AA210AA0XCU2=U1+U0U0=80AV1V0RXLV2100V60VI0=I1+I2=5-3=2AA2XLA2XCA05A3AU0=U1+U2=14.1VXCV1V0RV010V10VXC=100/10=10ΩI0=100/10=10AV0=141V100V-j10ΩV0A15Ω-j5ΩV0A09.日光灯管与镇流器串联接到交流电压上，可看作R、L串联电路。如已知某灯管的等效电阻R1=280Ω，镇流器的电阻和电感分别为R2=20Ω和L=1.65mH，电源电压U=220V，失去电路中的电流和灯管两端与镇流器上电压，这两个电压加起来是否等于220V？电源频率为50Hz。ω=2πf=314rad/sZ1=R1=280ΩZ2=R2+jωL=20+j518.1Z=Z1+Z2=280+20+j518.1=300+j518I=U/|Z|=0.37AU1=I|Z1|=102.9AU2=I|Z2|=191.8V故不等于220V10.无源二端网络输入端的电压和电流为u=220√2sin(314t+20°)V,i=4.4√2sin(314t-33°)A,试求此二端网络由两个元件串联的等效电路和元件的参数值，并求二端网络的功率因数及输入的有功功率和无功功率。Z=220∠20°/4.4∠-33°=50∠53°R=|Z|cosψ=30ΩXL=|Z|sinψ=40ΩP=UIcosψ=580WQ=UIsinψ=775Var11.电路如图，已知U=220V，R1=10Ω，X1=10√3Ω，R2=20Ω，试求各个电流和平均功率。R2R1X1UII2I1Z1=R1+jX1=2060°Z2=R2=20ΩZ=Z1Z2/（Z1+Z2）=2/3√3∠30°I=U/|Z|=11AI2=U/|Z2|=11AP=UIcos30°=3630W12.在下图中，已知u=220√2sin314tV,i1=22sin（314t-45°）A，i2=11√2（314t+90°）A，试求各仪表读数及电路参数R,L,C。CAALVARuii2i1V：220V，A1：11√2A，A2：11A，A：I=112∠-45°+11∠90°=11AZ2=U/I2=20=1/ωc,c=159μF|Z1|=U/I1=10√2=√R2+（ωL）2根据相位：R=ωL故R=10Ω，ωL=10ΩL=0.0318H13.今有40W的日光灯一个，使用时与镇流器（可近似地把镇流器看成电感）串联在电压为220V，频率为50Hz的电源上。已知灯管工作时属于纯电阻负载，灯管两端电压等于110V，试求镇流器的感抗与电感。这时电路的功率因素是多少？若将功率因素提高到0.8，问应并联多大电容？P=URI，I=40/110=0.36AUL=U2-UR2=190.5VXL=UL/I=523.9L=XL/ω=1.668Hcosψ1=P/UI=0.5，ψ1=60°C=P/ωU2(tanψ1-tanψ2)=2.58μF14.图所示的是三相四线制电路，电源线电压Ul=380V。三个电阻性负载连成星型，其电阻为RA=11Ω，RB=RC=22Ω。1.试求负载相电压、相电流及中性线电流，并作出它们的向量图；2.如无中线，求负载相电压及中性线电压；3.如无中线，求当A相负载短路时各相负载电压及电流。RCRBRAANBCN’1.UP=220VIAl=IAp=220/11=20AIBl=IBp=220/22=10AICl=ICp=220/22=10AIN=20+10∠-120°+10∠120°=10∠0°A2.如无中线，UN’＝(220/11+220∠-120°/22+220∠120°/22)/(1/11+1/22+1/22)=55∠0°UAN’=UA-UN’=165∠0°UBN’=UB-UN’=220∠-120°-55∠0°=252∠-131°UCN’=UC-UN’=220∠20°-55∠0°=252∠131°V3.UA’=0，UB’=UC’=380VIB=380/22=17.3A,IC=380/22=17.3AIA=-（IB+IC)=-17.3∠30°-17.3∠150°=30∠0°A15.在图示的电路中，三相四线制电源电压为380/220V,接有对称星型联接的白炽灯负载，其总功率为180W。此外，在C相上接有额定电压为220V，功率为40W，功率因数为0.5的日光灯一只。试求电流IA，IB，IC，IN。设UA=220∠0°V。ABCNIAIBICIC’IC”IN设UA=220∠0°V，UB=220∠-120°V，UC=220∠120°每相白炽灯的功率P=1/3*180=60W电流I=P/U=60/220=0.273AIA=0.273∠0°,IB=0.273∠-120°,IC=0.273∠120°日光灯电流IC“=P/UPcosψ=0.364Acosψ=0.5,ψ=60°IC”=0.364∠60°A，IC=IC’+IC”=0.553∠85.3°AIN=IA+IB+IC+IC“=0.364∠60°A16.在线电压为380V的三相电源上，接两组对称负载，试求线电路电流I。38Ω10ΩII1=UA/R1=220∠0°/10=22∠0°AI2=（380∠0°/38）*√3=17.3∠0°I=I1+I2=22+17.3=39.3A17.电源线电压U=380V。1.如果图中各项负载的阻抗都等于10Ω，是否可以说负载时对称的？2.试求各相电流，并用电压与电流的向量图计算中性线电流。如果中性线电流的参考方向选定得同电路图上所示的方向相反，则结果有何不同？3.试求三相平均功率P。RXCXLiAiNiBiCANBC1.不可以2.UP=220∠0°V设UA=220∠0°V，UB=220∠-120°V，UC=220∠120°VIA=UA/R=22∠0°AIB=UB/-jXC=22∠-30°AIC=UC/jXL=22∠30°AIN=IA+IB+IC=60.1A若参考方向相反，则IN=60.1∠180°A3.P=PA+PB+PC=220*22=4840W18.在图中，对称负载连成三角形，已知电源电压Ul=220V，电流表读数Il=17.3A，三相功率P=4.5kW.试求：1.每相负载的电阻和感抗；2.当AB相断开时，图中各电流表的总数和总功率P；3.当A线断开时，图中各电流表的读数和总功率P。AAAABC1.每相功率：P1=1/3*4.5=1.5kWIP=（1/√3）Il=10A|Z|=Ul/IP=22cosψ=P1/UlIP=0.68Ｒ=|Z|cosψ=15Ω，XL=|Z|sinψ=16.13Ω2.IA=IB=Ul/|Z|=220/22=10AIC=IA+IB=IC=∠3IA=17.3AP=UllAcosψ=UlIBcosψ=3kW3.IBC=Ul/|Z|=10AIBAC=1/2IBC=5AIB=IC=15A,IA=0AP=UlIBCcosψ+UlIBACcosψ=2250W19.电路如图所示，在开关s闭合瞬间（t=0+）各元件中的电流及其两端电压；当电路达到稳态时又各等于多少？设在t=0-时，电路中的储能元件均未储能。UR1R2C1C2L1S10Vt=02Ω1H8Ω2μF2H1μFL21.t=0+,i流过R1、C1、R2、C2iL1=0,iL2=0,uC1=uC2=0iR1=iC1=iR2=iC2=10/(2+8)=1AuR2=8V，uR1=2V,uL1=uL2=uR2=8V2.t→∞时：i流过R1、L1、R2、L2iR1=-iR2=iL1=iL2=10/(2+8)=1AuR1=2V，uR2=-8VuL1=uL2=0V,iC1=iC2=0AuC1=uC2=-8V20.在图中，I=10mA,R1=3kΩ，R2=3kΩ,R3=6kΩ,C=2μF。在开关s闭合前电路已处于稳态。求在t≥0时uC和i1，并作出它们随时间变化的曲线。R2R3R1CISuCi1uc(0-)=IR3=60Vuc（0+）=uc（0-）=60VR=R1+R2R3/(R2+R3)=5kΩτ=RC=0.01suc（t)=uc(0+)e-t/τ=60e-100ti1=-cduc(t)/dt=12e-100tmA21.在下图中，R1=2kΩ，R2=1kΩ，C=3μF，I=1mA。开关长时间闭合。当将开关断开后，试求电流源两端的电压。uR1R2CSIuC(0+)=uc(0-)=1mA*2*1/(2+1)kΩ=2/3VuC(∞)=IR1=2Vτ=R1C=6msuc(t)=uc(∞)+[uc(0+)-uc(∞)]e-t/τ=2-4/3e-1000/6t22.电路如图所示。换路前已处于稳态，试求换路后（t≥0）的uC。1mA10V10kΩ10kΩ20kΩ10μFSuCuC（0+）=uC（0-）=1*20-10=10VuC（∞）=1*[10*30/(10+30)]*2/3-10=-5Vτ=R0C=0.1suC（t）=uC（∞）+[uC(0+）-uC（∞）e-t/τ=-5+15e-10t23.电路如图所示，在换路前已处于稳态。当将开关从1的位置合到2的位置后，试求iL和i，并作出它们的变化曲线。3V3V1Ω1Ω2Ω3HSi12iLi（0-）=-3/1+2*1/2+1=-1.8AiL(0-)=-1.8*2/1+2=-1.2A=iL（0+)iL(∞）=-1.8*2/1+2=1.2AR0=1+1*2/1+2=5/3Ωτ=L/R0=9/5siL(t)=iL(∞)