电工电子技术 第2章习题 正弦交流稳态电路

第2章正弦交流稳态电路习题课★学习要点1、正弦量的表示方法及其相互转换；2、R、L、C三元件正弦激励下的伏安特性，功率与能量转换关系；3、正弦稳态电路的相量图和相量式分析法；4、功率因数的概念与功率因数的提高。★练习题（答：I=1A）1A;1/3A;？23A求I。VU03044CX4LXI4R例tVu314sin2100调节电容C，使电流i与电压u同相，并测得电容电压AI1180CUV。在图示电路中，已知：例CuiRLCu，求R、L、C的值，此时电路呈何性质？1001100IUR1801180IUXCC1117.7314180CCFX180CLXX1800.573314LXLH解：Vtu)4510sin(500Ati)6010sin(4000Ati)4510sin(10401(1)试问两个负载的性质？(2)求电源提供的有功功率P，无功功率Q和视在功率S。ui1i2i1Z2Z例解：(1)Z1为阻性，Z2为容性。(2)050400coscos159.65922PUIkWsin(15)2.588QUIkVarkVAVAUIS101024002504ui1i2i1Z2Z01000UV，3R，1LX，2CX。求I，P，。并画相量图12()UIII、、、解：UI1I2IRLjXCjX例10161213)3)(62(3622jjjjj0253.1jjjjjXRjXjXRjXZLCLC32)3(2)(AI001.53501.532100kVP31.53cos5010000coscos53.10.6033.218.4RLZjI01.5304.181I2IU相量图tVu314sin2220kWP114.0(1)求电流i；(2)并联电容,FC1100求总电流i及总功率因数;(3)画出并联C后的相量图(含各支路电流及总电压)。例uiCiiRLC(4)求总电流i比电流i减小了多少？（1）AUPI1254.02201011cos304.664.0arccosAti)4.66314sin(21250（2）由)tan(tan2UPC解得05.37总功率因数79.0cos解：uiCiiRLC)5.37314sin(2630ti总电流AIIP6379.050cos/（3）相量图AIIP504.0125cosPIU05.3704.66ICII总电压U=10V，试求:？并画出相量图。？，？，cRUUI解：法一相量法:模型电路如图则AZUI9.3619.3610010VRIUR9.36889.361VjjXIUCC1.536689.361）（）（相量图：IRUCUU9.36电流超前电压所以电路呈容性。9.36例已知IL=5A，IC=3A，求总电流I答案：I=2A本题宜采用作图法IL=5AIC=3AI？AIL5AIC3IIICLU？解：为参考正弦量设U例IRU10CU10U210U答案：？解：已知各元件上电压表的读数，求总电压U为参考正弦量设I例URILICII202555？答案：25I已知电流表PA1、PA2、PA3的读数分别为5A、20A、25A，求电流表PA的读。U设为参考正弦量解：例25A20A5A？若维持PA1的读数不变，将电路的频率提高一倍，再求其它表的读数。U电压没变解：ZUI原电路新电路RRLXLLLXLX22CXC1CCXCX2121新电路电流AIIRR5AIILL105.0AIICC502因为AI31.405105022）（答案：AIAIAIAICLR31.4050105所以电压也没变2URILICICU525？51U552CUVsrad/10001552RIUR1552LLIULXmHXLL110001125251CCCIUCXFXCC10001100011VU52已知三个表PA1、PA2、PV的读数分别为AIL5A5A25V5。、、，求角滞后CLRUU021901PA2PAPV例4545455LX10CXR10IA1IU试求：1)2）该电路的无功功率及功率因数，并说明该电路呈何性质。.解：1）方法一分析求解因L、C并联部分电压相同，又知LCXX2212II02101IIIAII121所以因为即例U.I.I1.I2.RjXL-jXC2IAI0102AI021801则得011025101010245UjjV1ILURUU450（参考）方法二画相量图求解2IIU.I.I1.I2.RjXL-jXCVarUIQ1022121045sin0707.045cos02）无功功率功率因数由于超前450，故该电路呈电感性。UISG1.0SYC1.01Z21UUUI1Z在图3-35所示电路中，，为感性，,且与同相，试求。UI1U2U1ZGCY2Z例55200100010001010)10(102jjjjZ1212,UUIIUI,又与同相解：因为所以01452555jZ即为共扼复数，与21ZZRLC串联电路，已知R=30,L=127mH,C=40F,电源电压u=220(sin314t+20º)V2求:(1)电路的感抗、容抗和阻抗；(2)电流有效值及瞬时值的表达式；(3)各部分电压有效值及瞬时值的表达式；(4)作相量图；(5)电路的功率P和Q。(1)感抗40101273143LXL容抗80)1040314(/116CXC50)(22CLXXRZ阻抗(2)电流有效值AZUI4.450/220/)(53电容性RXXarctgCL相位差角例解：电流瞬时值)5320314sin(24.4ti(3)电阻端电压VRIUR132304.4At)73314sin(24.4VtuL)163314sin(2176电感端电压VXIULL176404.4VtuR)73314sin(2132CLRUUUUVtuC)17314sin(2352电容端电压VXIUCC352804.4显然：RLCUUUU只有：(4)相量图如右所示：CULURUU.I20º(5)电路的功率cosUIPW8.580)53cos(4.4220电路的无功功率sinUIQVar4.774)53sin(4.4220视在功率VAUIS9684.4220——解毕试用相量(复数)法计算上题中电流及各电压相量。解VU20/220.电压相量复数阻抗)8040(30)(jXXjRZCL53/50电流相量AZUI73/4.453/5020/220..R、L、C的电压相量VRIUR73/1323073/4.4..VjXIjULL163/1764073/4.4..VjXIjUCC17/352)80(73/4.4..