电气工程学概论 林孔元主编 第二章部分习题解答

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1、电气工程学概论第二章部分习题参考答案2.3用电流表测量电路中的电流时，必须将电流表串联在被测电路中（在测量处断开电路再接入电流表）。为了尽可能减少电流表接入对电路原有工作状态的影响以保证足够的测量精度，所以电流表的内阻都很小。有学生误将电流表并联在电路中（如图示），试分析此时所发生的情况。假定电流表的内阻。⑴此时流过电阻上的电流是多少？⑵此时流过电流表的电流会达到多大的数值？⑶这种错误会造成什么后果？应如何纠正之？解：⑴A；⑵A;⑶过大的电流经过电流表，会损坏电流表，也会损坏6V电压源。应将电流表串入被测支路。2.5试求图中各电路的电压U，并讨

2、论其功率平衡6AR=2W+_2AUIR1=2W+_2A2VUR2=2W+_2AR=2W+_6AUIUSISISIS由KCL得：I=8A，所以U=2*I=16VPR=I2R=128W消耗PIS=-IS*U=-96W供出PU=-2*U=-32W供出P供出=P消耗由KVL得：U=4A，所以U=10VPR1=PR2=22*R1=8W消耗PIS=-2*U=-20W供出PUS=2*2=4W消耗P供出=P消耗由KCL得：I=4A，所以U=2*I=8VPR=I2R=32W消耗PIS=IS*U=16W消耗PU=-2*U=-48W供出P供出=P消耗解2.电压源模型

3、RS+_USU+_I6某电源具有线性的外特性，当输出电流为0A和400mA时，其端电压分别为1.48V和1.39V。请给出该电源的电压源模型和电流源模型及其相应的参数。解：线性外特性为：I电流源模型RS+_ISU解得：2-7电气工程学概论第二章部分习题参考答案2.8考察图示几个电路的特点，用最简单的方法计算电路中各个支路的电流、各个元件上的电压和功率。[提示1别忘设定电压电流的参考方向]；[提示2充分利用电路中理想电压源和理想电流源的特性和连接特点]；+-U3+-U22A5Ω4Ω(a)10VI1I2+-U1[提示3注意判断各个元件是消耗还是产生

4、电功率]。解：(a);;；;（消耗功率）;（吸收功率）;（供出功率）;（b）;；;+-U3+-U42A4Ω10V(b)5ΩI1I2I3；;（消耗功率）;（吸收功率）;（供出功率）;+-U4Ω(c)4V6V3AI1I2+-U1（c）;;；（消耗功率）;（吸收功率）;（供出功率）;（供出功率）;（d）;;；;2A4Ω6V3Ω3A(d)+-U1+-U+-U4I1I2;;（消耗功率）;（供出功率）;（供出功率）;（吸收功率）;（供出功率）;2-7电气工程学概论第二章部分习题参考答案+-R1US6R5R2US3i3i5i1i2+-R3R4i4IIIIII

5、i62.10列写图示电路的完备性计算模型解：2.15图示交流电路施加激励电压后的响应电流。试计算电路的阻抗、有功功率、无功功率、视在功率及功率因数。解：交流电路+-uiU=220V，，，，2.16已知图示电路中的；，。⑴算电路的阻抗、电流及电路的功率及功率因数。⑵讨论在和两种情况下电路的阻抗和电流的变化情况。iuRLC+-解：⑴电路阻抗；电流；两者之间的相位差是；题16图有功功率；无功功率；视在功率；2-7电气工程学概论第二章部分习题参考答案功率因数；⑵阻抗；当时，阻抗

6、Z

7、最小；为中性电路，此时电流i最大；当时，阻抗

8、Z

9、增大，为容性电路，电

10、流i减小；当时，阻抗

11、Z

12、增大，为感性电路，电流i减小；2.17计算图示电路在下述两种情况下的功率因数。(已知：R=6W，XL=8W，XC=20W)⑴并联电容之前的功率因数；⑵并联电容之后的功率因数；⑶比较并联电容前后电路的功率因数变化情况，讨论并联电容的作用和电容量的选择原则。题17图iRLiC[提示：并联电容越大越好吗？]解：⑴并联电容之前的功率因数⑵并联电容之后的功率因数；；；；；⑶并联电容前，电路的功率因数；并联电容后，，有功功率P不变，QL不变，电容值C由零开始增加，当增加到时，功率因数最大，。若继续增大电容值C，则会使逐渐减小。所以

13、并不是并联电容越大越好。2.19图示电路在非正弦周期信号电压的激励下工作。⑴试计算该电路的输出电压。[提示：取前4项进行计算]⑵比较并讨论计算结果。[以谐波次数为横坐标，以各谐波输出电压有效值，画出曲线讨论之]。⑶将电路中的电阻与电容的位置对调，重新求解本题。ui312mF5Wuo10V(s)t0.010+-+-i0.020.03ui2-7电气工程学概论第二章部分习题参考答案解：⑴②流，电容开路，则；②时，；，，电流超前电压，；③时，；，，电流超前电压，；④时，；2-7电气工程学概论第二章部分习题参考答案，，电流超前电压，；所以，⑵以谐波次数为

14、横坐标，以各谐波输出电压有效值，画出曲线如下：Uo22460ωω(1/s)U(V)2ω4ω6ωUo3Uo1Uo0⑶电路中的电阻与电容的位置对调后题20