电工学大题.docx

电工学大题.docx

《电工学大题.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电工学大题.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

电工学大题

五、计算分析题（根据实际难度定分，建议每题在6～12分范围）

1、图1.5.1所示电路，已知U=3V，求R。

（2Ω）

2、图1.5.2所示电路，已知US＝3V，IS＝2A，求UAB和I。

（3V、5A）

5、电路如图1.5.5所示，求10V电压源发出的功率（－35W）；

以及6V电压源发出的功率。

6、分别计算S打开与闭合时图1.5.6电路中A、B两点的电位。

（S打开：

A－10.5V,B－7.5VS闭合：

A0V，B1.6V）

7、试求图1.5.7所示电路的入端电阻RAB。

（150Ω）

五、计算分析题（根据实际难度定分，建议每题在6～12分范围）

2、求解图2.5.2所示电路的戴维南等效电路。

（Uab=0V，R0=8.8Ω）

五、计算分析题（根据实际难度定分，建议每题在6～12分范围）

3、某线圈的电感量为0.1亨，电阻可忽略不计。

接在V的交流电源上。

试求电路中的电流及无功功率；若电源频率为100Hz，电压有效值不变又如何？

写出电流的瞬时值表达式。

（8分）

（i≈9.91sin（314t-90°）A，用电流表测量电流值应为7A，Q=1538.6Var；当电源频率增大为100Hz时，电压有效值不变，由于电感与频率成正比，所以电感上通过的电流有效值及无功功率均减半，iˊ≈4.95sin（628t-90°）A）

4、图3.5.4所示电路中，各电容量、交流电源的电压值和频率均相同，问哪一个电流表的读数最大？

哪个为零？

为什么？

（图b电流表计数为零，因为电容隔直；图a和图c中都是正弦交流电，且电容端电压相同，电流与电容量成正比，因此A3电流表读数最大）

5、已知工频正弦交流电流在t=0时的瞬时值等于0.5A，计时始该电流初相为30°，求这一正弦交流电流的有效值。

（0.707A）

6、在1μF的电容器两端加上V的正弦电压，求通过电容器中的电流有效值及电流的瞬时值解析式。

若所加电压的有效值与初相不变，而频率增加为100Hz时，通过电容器中的电流有效值又是多少？

（①22.2mA，i≈31.4sin（314t＋60°）A；②频率增倍时，容抗减半，电压有效值不变则电流增倍，为44.4A）

6、在右图所示电路中，R＝XL＝XC，并已知安培表A1的读数为3A，则安培表A2、A3的读数应为（C、4.24A、3A）

五、计算分析题（根据实际难度定分，建议每题在6～12分范围

6、在右图所示电路中，已知u＝141.4cos314tV，电流有效值I＝IC＝IL，电路消耗的有功功率为866W，求i、iL、iC。

解：

并联电路，要求以电压相量为参考，画出三个电流相量图。

电路若有I＝IC＝IL，由相量图分析可得必有电容支路电流与电感支路电流相位差为120°，这样两支路电流的相量和的模才符合I＝IC＝IL，又知电容支路的电流超前总电压

90°，则电感支路的电流必滞后总电压30°，总电流I在相位上超前总电压30°，，所以I＝IC＝IL=10A

则：

8、在右图所示电路中，已知复阻抗Z2＝j60Ω，各交流电压的有效值分别为：

US=100V，U1＝171V，U2＝240V，求复阻抗Z1。

解：

设串联电路中的电流为参考相量，则

由相量图分析可知，总电压应呈感性，设有功电压分量为60V，

则无功电压分量应为80V，即240-80=160V，

有φ1=arcsin160/171≈69.3°

7、判断下列线圈的同名端。

解：

图（a）中两线圈的磁场相互增强，因此必为顺串，所以它们相连的一对端子为异名端，如红色圆点所示；图（b）初级线圈的电流在开关闭合一瞬间变化率大于零，所以自感电动势的极性下负上正，阻碍电流的增强，次级电压表反偏，说明互感电压的极性与电压表的极性相反，即上负下正，可判断出同名端如图中红色实心点所示。

6、图3.6所示电路在开关S断开之前电路已达稳态，若在t=0时将开关S断开，则电路中L上通过的电流为（A）

A、2A

B、0A

C、－2A

7、图3.6所示电路，在开关S断开时，电容C两端的电压为（A、10V）

四、简答题（建议每小题3～5分）

3、图5.3所示电路换路前已达稳态，在t=0时将开关S断开，试求换路瞬间各支路电流及储能元件上的电压初始值。

解：

uC（0－）=4V，uC（0+）=uC（0－）=4V

i1（0+）=iC（0+）=（6-4）/2=1Ai2（0+）=0

4、求图5.3所示电路中电容支路电流的全响应。

解：

换路后的稳态值：

uC（∞）=6V，时间常数τ=RC=2×0.5=1μs

所以电路全响应：

uC（t）=uC（∞）+[uC（0+）－uC（∞）]e-t/τ=6-2e-1000000tV

补充练习：

1.9试用电源等效变换的方法，求图1.8所示电路中的电流I。

解：

利用电源等效变换解题过程如下：

由分流公式可得：

I=5（A）

1.8应用等效电源的变换，化简图1.7所示的各电路。

解

1.10试计算题1.9图中的电流I。

解：

由于题目中没有要求解题方法，所以此题可用电压源与电流源等效变换、支路电流法、叠加原理、戴维南定理等方法进行求解，下面用戴维南定理求解。

（1）先计算开路电压，并将电流源化成电压源，如下图。

（A）

UOC=-2+12-6×2/3=6（V）

（2）再求等效电阻Rab

将恒压源和恒流源除去，得电路如图。

（Ω）

（3）由戴维南定理可知，有源二端网络等效为一个电压源，如图。

（A）

1.15电路如图1.11所示，试应用戴维南定理，求图中的电压U。

解：

（1）先计算开路电压，如下图。

UOC=-1×16+1=-15（V）

（2）再求等效电阻Rab

将恒压源和恒流源除去，得电路如图。

Rab=1（Ω）

（3）由戴维南定理可知，有源二端网络等效为一个电压源，如图。

（A）

U=4I=4×（）=-12（V）

1.16电路如图1.11所示，如果I3=1A，试应用戴维南定理，求图中的电阻R3。

解：

（1）先计算开路电压，如下图。

（A）

（V）

（2）再求等效电阻RAB

将恒压源除去，得电路如图。

（Ω）

（3）由戴维南定理可知，有源二端网络等效为一个电压源，如图。

当I3=1A时，则

所以R3=80-4=76（Ω）

1.17电路如图1.14所示，已知15欧电阻的电压降为30V，极性如图1.14所示。

试计算电路中R的大小和B点的电位。

解：

设R电阻上的电压和电流如图所示。

由KCL可知

I2=2+5=7（A），I=I2-2-3=2（A），（A）

由KVL得，（绕行方向选顺时针方向）

U-100+30+5I2=0

U=100-30-35=35（V）

（Ω）

1.18试计算图1.15中的A点的电位：

（1）开关S打开；

（2）开关S闭合。

解：

（1）当开关S打开时，将电位标注的电路复原为一般电路，如图（a）所示。

由KVL得

（3+3.9+20）×I=12+12

I=0.892（mA）

UA=-20I+12=-5.84（V）

（2）当开关S闭合时，将电位标注的电路复原为一般电路，如图（b）所示。

由KVL得

（3.9+20）×I=12

I=0.502（mA）

UA=-20I+12=1.96（V）

2.8电路如图2.4所示，已知ω=2rad/s，求电路的总阻抗Zab。

解：

∵ω=2rad/s

∴（Ω）（Ω）

∴（Ω）

2.9电路如图2.5所示，已知R=20Ω，=10/0ºA，XL=10Ω，的有效值为200V，求XC。

解：

由题意可知：

（V）（A）

∴（A）

（V）

（V）

又因U1=200

故有

则得：

XC=5.36（Ω），或XC=74.6（Ω）

2.10图2.6所示电路中，uS=10sin314tV，R1=2Ω，R2=1Ω，L=637mH，C=637μF，求电流i1，i2和电压uc。

解：

ω=314rad/s

（Ω）

（Ω）

（Ω）

（Ω）

（A）

（V）

（A）

则i1=1.816sin（314t+68.7°）（A）

i2=1.86sin（314t+68.7°）（A）

uc=9.32sin（314t-21.3°）（V）