电工与电子技术（徐秀平项华珍）课后习题.doc

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1、习题22-1在图2-1所示的正弦交流电路中，电压表的读数为，电流表的读数为，频率，相位上超前为。试写出与的三角函数式、相量式，并画出相量图及波形图。解：设为参考正弦量，即其初相角，则电流的初相角，角频率，电压的最大值为，电流的最大值为，则电压与电流的三角函数式为相量式为其相量图和波形图如题2-1图（a）和题2-1图（b）所示。2-2已知电流，，。求：①；；；②电流、、、及电压的有效值；③电压与各电流的相位差、、、；④画出电流、、、及电压的相量图；⑤瞬时值、、、及。解：①②；；；；③；；；；，故电压与各电流的相位差为④电流、、、

2、及电压的相量图如题2-2图所示。⑤各电流与电压的瞬时值为2-3在题2-3图所示电路中，已知三个支路电流及电压为：，，，。试判别3个支路各是什么性质？解：由于三个支路是并联的，所加的电压相同，故对于支路，电压与电流的相位差为即电压超前电流，此支路为感性；对于支路，电压与电流的相位差为即电压滞后电流，此支路为容性；对于支路，电压与电流的相位差为即电压与电流同相位，此支路为阻性。2-4一个电感线圈接到的直流电源时，测出通过线圈的电流为。然后又接到、的正弦交流电源上，测出通过线圈的电流为。计算电感线圈的电阻和电感。解：对于电感线圈可以

3、用题2-4图的等效电路来表示，即相当于一个电阻和一个纯电感相串联。则当电感线圈接到直流电源时，电感可以看成短路，由欧姆定律可得当电感线圈接到交流电源时，不仅电阻上有压降，而且电感上也有压降，由于是串联电路，电阻和纯电感通过的为同一电流，故设电流为参考相量，电阻两端电压与电流同相位，纯电感两端电压超前电流，可画出相量图如题2-4图（b）所示，由矢量合成法可得总的电压，各个电压的模根据沟股定理可得其中，，，，代入上式可得则电感为2-5一电容元件两端电压，通过它的电流。求电容的值及电流的初相角，绘出电压、电流的相量图，并计算无功功率

4、。解：由题意电容元件两端电压的有效值为，则容抗为电容为由于电容元件两端的电压与电流的相位差为，即电压滞后电流，故电流的初相角为其电压、电流的相量图如题2-5图所示无功功率为2-6在题2-6图所示的电路中，已知，，，。试求：①电路的复数阻抗；②、、、、、；③电路的有功功率、无功功率、视在功率及功率因数；④画相量图；⑤若在该电路中加入直流电压，结果又如河？解：①感抗和容抗为则电路的复数阻抗为阻抗模为阻抗角为说明电路两端的电压超前电流，电路呈感性。②电路两端的电压的有效值为，相量为，则电流为所求的各电压为由题2-6图（a）所示的电路

5、相量图可知，电压的模为辐角为则电压为电压③电路的有功功率为或者电路的无功功率为或者电路的视在功率为④电路的相量图如题2-6图（a）所示；⑤若在该电路中通入的直流电压，则电容相当于开路，电感相当于短路，电流，，，功率全为零。2-7在题2-7图中，有三个复数阻抗相串联，电源电压。已知，。求：①电路的等效复数阻抗，电流和电压、、；②画出电压、电流的相量图；③计算电路的有功功率、无功功率和视在功率。解：①由于为三个复数阻抗相串联，故等效复数阻抗为则电流为各部分电压为②电压与电流的相量图如题2-7图（a）所示。③电路的有功功率为或者电路

6、的无功功率为或者电路的视在功率为2-8在题2-8图所示电路中，电源电压为工频正弦电压。在未闭合前，电压表的读数为，两个电流表与的读数均为，功率表的读数为。今维持电源电压不变，①试问闭合并入电容后，各电表的读数应如何变化？试求此时它们的读数；②计算并联电容前后电路的功率因数。解：①当闭合并入电容后，由于电源电压不变，且电容元件不消耗有功功率，故线圈的电流、电路的功率都不变，即电压表的读数仍为，电流表的读数仍为，功率表的读数仍为。而电路总的电流减少，即电流表A的读数下降。由有功功率公式可知并联电容之前电路的功率因数为功率因数角为在

7、并入电容后其电路如题2-8图(a)所示，电容支路的电流为由电路相量图题2-8图(b)可得故并联电容后电流表的读数为。②并联电容前电路的功率因数为并联电容后，有功功率、电路两端的电压均不变，则由有功功率的公式可得2-9在题2-9图所示电路中，已知，,，，。试求：①当电容的值为多少时，与同相；②此时电路中的、及；③电阻消耗的功率。解：由于电容的容抗为所以故只要求出电容两端的电压即可。先做出与同相时的电路相量图，如题2-9图(a)所示。电感的感抗，即，而电阻和电感并联，两端的电压相同，故电流的有效值也相同，即。则电压为而由相量图可知

8、，故②由相量图可知则③电阻消耗的功率为2-10电路如题2-10图所示，已知，，，，。试求：①、、及；②有功功率、无功功率及视在功率。解：①②或者2-11如题2-11图所示的电路中，已知，，，，，。①求电流表的读数和电路的功率因数；②要使电路的功率因数提高到，则需并联多大的电容