1、电工学大题五、计算分析题(根据实际难度定分,建议每题在612分范围)1、图1.5.1所示电路,已知U=3V,求R。(2)2、图1.5.2所示电路,已知US3V,IS2A,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:A10.5V,B7.5V S闭合:A 0V,B 1.6V)7、试求图1.5.7所示电路的入端电阻RAB。(150)五、计算分析题(根据实际难度定分,建议每题在612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=
2、8.8)五、计算分析题(根据实际难度定分,建议每题在612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)(i9.91sin(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,i4.95sin(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
3、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1F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?(22.2mA,i31.4sin(314t60)A;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,RXLXC,并已知安培表A1的读数为3A,则
4、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612分范围6、在右图所示电路中,已知u141.4cos314tV,电流有效值IICIL,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IICIL,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IICIL,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IICIL=10A则:8、在右图所示电路中,已知复阻抗Z2j60,各交流电压的
5、有效值分别为:US=100V,U1171V,U2240V,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1=arcsin160/17169.3 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
6、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、2AB、0AC、2A7、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35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=1A i2(0+)=04、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=RC=20.5=1s所以电路全响应:uC(t)=uC(
7、)+uC(0+)uC()e-t/=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+12-62/3=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。()(3)由戴维南
8、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=-116+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()(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。()(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
9、I3=1A时,则所以 R3=80-4=76()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=0U=100-30-35=35 (V)()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+12I=0.892(mA)U
10、A=-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=12I=0.502(mA)UA=-20I+12=1.96(V)2.8 电路如图2.4所示,已知=2rad/s,求电路的总阻抗Zab。解:=2rad/s () ()()2.9 电路如图2.5所示,已知R=20,=10/0A,XL=10,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(),或XC=74.6()2.10 图2.6所示电路中,uS=10sin314tV,R1=2,R2=1,L=637mH,C=637F,求电流i1, i2和电压uc。解:=314rad/s ()()()()(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)
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