电工电子技术简明教程第3章习题

1《电工电子技术简明教程》第3章习题3.1已知正弦交流电压U=220V,ƒ=50Hz,30u。写出它的瞬时值式，并画出波形。3.2已知正弦交流电流Im=10V,ƒ=50Hz,45i。写出它的瞬时值式，并画出波形。3.3比较以下正弦量的相位（1）V)90sin(3101tu，V)45sin(5372tu（2）V)30sin(2100tu，Acos10ti（3）V)90100sin(310tu，A1000sin10ti（4）A)90314sin(1001ti，A)513100sin(502ti3.4将以下正弦量转化为幅值相量和有效值相量，并用代数式、三角式、指数式和极坐标式表示，并分别画出相量图。（1）V)90sin(310tu，（2）Acos10ti，（3）V)30sin(2100tu，（4）A)60sin(210ti3.5将以下相量转化为正弦量（1）V5050jU，（2）4030jImA，（3）V210030jmeU，（4）A301I3.6相量图如图3.1（a）、（b）所示，已知。，，，，，A12A10V310V80V100A102121mmmIIUUUI频率ƒ=50Hz。写出它们对应的相量式和瞬时值式。3.7电路如图3.2（a）、（b）所示，电压V)30314sin(3101tu，V)060314sin(3102tu，用相量法求每个电阻的电流和吸收的有功功率。3.8电路如图3.3（a）、（b）所示，已知L=10mH,V)30100sin(1001tu,V)301000sin(1002tu。求电流21ii和，并进行比较。3.9电路如图3.4（a）、（b）所示，已知C=10μF,V)30100sin(1001tu,V)301000sin(1002tu。求电流21ii和，并进行比较。3.10求图3.5所示电路中未知电压表的读数。60°（a）I1U2U60°45°mUmI2mI1（b）图3.1习题3.6的相量图+1u-1i10Ω（a）+2u-2i（b）10Ω图3.2习题3.7的电路1iL+1u-(a)2iL+2u-(b)图3.3习题3.8的电路1iC+1u-(a)2iC+2u-(b)图3.4习题3.9的电路23.11电路如图3.6所示，已知F1000mH100,10CLR，,V100sin141tu。（1）求电压CLRuuu、、和电流i。（2）求电路的有功功率P、无功功率Q和视在功率S。（3）画出相量图。3.12求图3.7所示电路中未知电流表的读数。3.13已知图3.8所示电路中，，V)901000sin(2120tu,15R，mH30L。F3.83C求电流i。3.14已知图3.9所示电路中，，A)1.5310sin(250tiS，A)9010sin(2401tiA10sin2300tu。试判断阻抗Z2的性质，并求出参数。3.15求图3.10所示电路中各未知电压表、电流表的读数。3.16已知图3.11所示正弦交流电路中，电源电压Ｖ0220U。(1)求电路的阻抗Z；(2)求电流III和、21。3.17应用Multisim或EWB对图3.11电路进行仿真，设u的有效值为220V，频率159.24Hz，电容图3.5习题3.10的电路VV2V1R1R2VV2V1RL10V10V10V10VVV2V1RC10V10VVV2V1C1C210V10V（a）（b）（c）（d）RLC+Ru-+Lu-+Cu-i+u-图3.6习题3.11的电路R1R210A10A图3.7习题3.12的电路AA2A1RL10A10AAA2A1RC10A10AAA2A1C1C210A10A（a）（b）（c）（d）AA1A2图3.10习题3.15的电路100V5j5ΩCjX10A10jA2V1AV50Ω100Ω200j400j+U-图3.11习题3.16的电路I1I2IRLCRii+u-图3.8习题3.13的电路LiCiZ1Z21i图3.9习题3.14的电路Si2i+u-3F5.2C，电感mH200L，电阻值不变。用虚拟电流表测量21III、、，并和题3.16的计算结果进行比较。3.18判别正误。在以下正确的表达式后面打上√，错误的后面打×。（1）V)45200sinV2100V10010045tejUj（（）（2）V45100sin400V45100200sinV45100200sin）（）（）（ttt（）（3）∵21uuu，∴21UUU()(4)∵21iii,∴mmmIII21()(5)2121IIIiii()(6)V30220U,对应的正弦电压是V)30sin(220tu（）3.19有一个电感线圈当给它通入10V直流电时，测得电流是2A。当给它通入10V工频交流电时测得电流是1.41A。求它的电感L。3.20正弦交流电路如图3.12所示，已知10CXR,21UU,而且U、I同相位。求复阻抗Z。3.21正弦交流电路如图3.13所示，已知A1021II，电源电压V100U，U与I同相位。求CLXXRI、、、及总阻抗Z。3.22电路如图3.14所示，当ω=1000rad/s时，若500,1000RR，图（a）与图（b）等效。求CC及各为多少？3.23正弦交流电路如图3.15所示，已知LXRRUII2121,5V200A210A10，，，。求CLXXRI及、、2。R-jXCZ+1U-+2U-+U-I图3.12习题3.20的电路RCRC（a）（b）图3.14习题3.22的电路2RLjX图3.15习题3.23的电路1I+U-I1R2ICjX+U--jXCRjXLI1I图3.13习题3.21的电路2I43.24用支路电流法求图3.16所示电路的各支路电流。3.25用叠加定理求图3.16所示电路的各支路电流。3.26电路如图3.17所示，用戴维宁定理求电流LI。3.27电路如图3.18所示，已知，V2100901jSeU，V2100452jSeU，21jjXL，jjXL2，21R，12R59.059.0jZL。用支路电流法求各支路电流。3.28电路如图3.18所示，已知，V2100901jSeU，V2100452jSeU，21jjXL，jjXL2，21R，12R59.059.0jZL。用叠加定理求各支路电流。3.29电路如图3.18所示，已知，V2100901jSeU，V2100452jSeU，21jjXL，jjXL2，21R，12R59.059.0jZL。用戴维宁定理求各负载支路电流LI并求LZ吸收的有功功率P。3.30一个感性负载等效为RL串联电路如图3.19所示。测量得到UR＝122V，UL＝184V，电流I＝320mA，已知电源频率ƒ=50Hz。（1）计算它的功率因数；（2）要使它的功率因数提高到0.9，需要并联多大的电容？电容器的耐压应该多少伏？（3）功率因数提高到0.9以后电流I＝？3.31已知RLC串联电路在电源频率为500Hz时发生谐振，谐振电流I0＝0.2A，电容的容抗XC＝314Ω，测得电容电压为电源电压的20倍。求电阻R和电感L。3.32电路如图3.20所示，已知,1A0A1000sin103211RRRitiS，，，mH31LF10001mH33CL，。（1）求电流2i、3i、4i。（2）求电流源提供的有功功率PS。（3）求电容C1。C11i图3.20习题3.32的电路Si2i3iL1R1R2R34iC3L3+V01001U-图3.16习题3.24、3.25的电路5Ω+V53.11002U-5Ωj5Ω-j5Ω-j5Ω+V010SU-图3.17习题3.26的电路1R100Ω200jjXLCjX50jLILR100Ω+1SU-图3.18习题3.27、3.28、3.29的电路1R1LjXLILZ+2SU-2LjX2R+U－-I1ICRL图3.19习题3.30的电路2I＋RU－＋LU－53.33有一台半导体收音机的输入电路电感L＝0.5mH，电容器的可调范围是10～270pF。问它是否能满足收听中波段535～1605kHz的要求？3.34已知RC串并联网络具有选频特性，当它满足一定条件时输出电压2U与输入电压1U同相位，而且3112UU。如果电路中C＝1µF，R＝500Ω，同轴电位器RP的可调范围是0～2kΩ。试求电路的选频范围。3.35电路如图3.21所示，已知三相电源对称V)60314sin(238012tu，三相对称负载25.525.5321jZZZ。求各相电流的瞬时值式并画出相量图（含线电压12U、相电压1U和相电流1I、2I、3I）。3.36题3.35电路如果联有中性线，中性线上有无电流？为什么？3.373个单相负载联结在三相对称电源如图3.22所示，已知V)30413sin(238012tu，51Z，102Z，203Z，每相负载的额定电压均为220V。（1）当联结成图3.22（a）的三相四线制形式，L1开路时求各相电流1I、2I、3I和中线电流NI。此时负载2Z、3Z的工作是否正常？（2）当联结成图3.22（b）的三相三线制形式，L1开路时求各相电流1I、2I、3I。此时负载2Z、3Z的工作是否正常？3.383个单相负载联结在三相对称电源如图3.23所示，已知V)30413sin(238012tu，51Z，102Z，203Z，每相负载的额定电压均为220V。（1）当联结成图3.23（a）的三相四线制形式（每相相线上均接有熔断器进行短路保护）负载1Z短路时求相电流2I、3I和中线电流NI。此时负载2Z、3Z的工作是否正常？（2）当联结成图3.23（b）的三相三线制形式，负载1Z短路时求各相电流1I、2I、3I。此时负载2Z、3Z的工作是否正常？CRPRRPR+1U-+2U-图3.21习题3.34的电路图3.21习题3.35的电路1I1Z3Z2Z2I3IL1L3L21Z2Z3ZL1NL2L31Z2Z3ZL1L2L3（a）(b)图3.22习题3.37的电路1I1I2I2I3I3INI1Z2Z3ZL1L2L31Z2Z3ZL1L2L3NI（a）(b)图3.23习题3.38的电路63.39三相对称电路如图3.24所示，已知电源V220301jeU，负载Z12＝Z23＝Z31＝3.8Ω。求各线电流和相电流。3.40求习题3.35负载吸收的有功功率P。3.41求习题3.39负载吸收的有功功率P。3.42已知三相对称电源接有感性对称负载，电路如图3.25所示，电源线电压V380lU，三相有功功W4.5kP，电流表读数9.6A。（1）求负载相电流（2）求每相负载的复阻抗Z。3.43三相异步电动机是最常见的感性对称负载，它的产品手册中所标出的额定功率NP是指它的额定机械功率值，电压、电流均为额定线电压值。现有1台电动机它的技术数据如下：型号：Y90L－2，功率：NP＝2.2kW，效率：86.0，电压V380NU，接法：星形。求它的额定线电流和相电流。（提示：首先计算出电功率）3.44现有1台电动机它的技术数据如下：型号：Y132S－4，功率：NP＝5.5kW，效率：84.0，电压V380NU，接法：三角形。求它的额定线电流和相电流。3.45电路如图3.25所示，已知三相对称电源V)30314sin(238012