1、电路知识-14 及答案解析(总分:99.99,做题时间:90 分钟)一、计算题(总题数:6,分数:100.00)正弦稳态电路如下图所示,已知 U S =100V,以及当 X C =10 时,电流 I=10A;当 X C =5 时,电流 I仍为 10A,试求: (分数:9.99)(1).以 (分数:3.33)_(2).R L 及 X L 的值。(分数:3.33)_(3).电路消耗的平均功率。(分数:3.33)_若已知 i 1 =-5cos(314t+60)A,i 2 =10sin(314t+60)A,i 3 =4cos(314t+60)A,求:(分数:10.00)(1).写出上述电流的相量,并绘
2、出它们的相量图。(分数:2.00)_(2).i 1 与 i 2 和 i 1 与 i 3 的相位差。(分数:2.00)_(3).绘出 i 1 的波形图。(分数:2.00)_(4).若将 i 1 表达式中的负号去掉将意味着什么?(分数:2.00)_(5).求 i 1 的周期 T 和频率 f。(分数:2.00)_1.下图所示正弦电路,AD 之间施以正弦电压 U S ,若欲使图中 A、B、C 三点对 N 点电压分别为 U AN =U0V,U BN =U-120V,U CN =U120V。 (分数:10.00)_2.下图所示电路中,已知电压表的读数为 30V,求: (分数:10.00)_3.电路如下图所
3、示,已知 ,求电流源 发出的功率。 (分数:10.00)_4.正弦稳态电路如下图所示, ,试求电压 u C (t)。 (分数:10.00)_电路知识-14 答案解析(总分:99.99,做题时间:90 分钟)一、计算题(总题数:6,分数:100.00)正弦稳态电路如下图所示,已知 U S =100V,以及当 X C =10 时,电流 I=10A;当 X C =5 时,电流 I仍为 10A,试求: (分数:9.99)(1).以 (分数:3.33)_正确答案:()解析:解:设 ,根据已知条件,可得向量图如下图所示: 相应地: 满足上述条件时,可求出: L =-60, 1 =-30, 2 =30 又因
4、为: Icos30=I L cos60 所以有: (2).R L 及 X L 的值。(分数:3.33)_正确答案:()解析:解:由 ,可得: 又 ,所以有: 解得: (3).电路消耗的平均功率。(分数:3.33)_正确答案:()解析:解:电路的平均功耗为: 若已知 i 1 =-5cos(314t+60)A,i 2 =10sin(314t+60)A,i 3 =4cos(314t+60)A,求:(分数:10.00)(1).写出上述电流的相量,并绘出它们的相量图。(分数:2.00)_正确答案:()解析:解: 易知: i 1 =-5cos(314t+60)=5cos(314t+60-180)=5cos
5、(314t-120) i 2 =10sin(314t+60)=10cos(314t-30) 因此可知 i 1 、i 2 和 i 3 的相量表达式为: 其相量图如题解下图所示。 (2).i 1 与 i 2 和 i 1 与 i 3 的相位差。(分数:2.00)_正确答案:()解析:解: 12 = 1 - 2 =-120-(-30)=-90 13 = 1 - 3 =-120-60=-180 因此 i 1 与 i 2 、i 1 与 i 3 的相位差分别为-90和-180。(3).绘出 i 1 的波形图。(分数:2.00)_正确答案:()解析:解:i 1 (t)的波形图如下图所示。 (4).若将 i 1
6、 表达式中的负号去掉将意味着什么?(分数:2.00)_正确答案:()解析:解:若将 i 1 (t)中的负号去掉,意味着 i 1 的初相位超前了 180,即 i 1 的参考方向反向。(5).求 i 1 的周期 T 和频率 f。(分数:2.00)_正确答案:()解析:解:i 1 (t)的周期和频率分别为: 1.下图所示正弦电路,AD 之间施以正弦电压 U S ,若欲使图中 A、B、C 三点对 N 点电压分别为 U AN =U0V,U BN =U-120V,U CN =U120V。 (分数:10.00)_正确答案:()解析:解:本题可采用两种解题方法,具体分别如下: 方法一:相量图法 其相量图如下图
7、所示。 可知 ,而且 和 的夹角为 60。 所以可知:I A =I B =I C 。 即:R 1 =R 2 =R 3 。 由于 ,所以: 。 又因为 ,所以可知 。 方法二:解析法 由题意并根据图示可得: 所以可得:R 1 =R 2 =R 3 设 ,则有: (R 2 -jX C )I60=(R 3 +jX L )I-60 解得: 2.下图所示电路中,已知电压表的读数为 30V,求: (分数:10.00)_正确答案:()解析:解:设并联部分的电压为 300V,则总电流、总电压分别为: =20-53.12.553.1+300=800V U S =80V Q=U S Isin(-53.1)=-802
8、.50.8=-160var P=U S Icos(-53.1)=802.50.6=120W 或者: Z=(12+j9-j25)+Z 并 3.电路如下图所示,已知 ,求电流源 发出的功率。 (分数:10.00)_正确答案:()解析:解:分析题意可知,欲求电流源 发出的功率,只需要求出电流源的电流及其两端的电压 U即可。 下图所示的电路中,由分流公式可得: 所以电流源的电流为: 电流源两端的电压为: 4.正弦稳态电路如下图所示, ,试求电压 u C (t)。 (分数:10.00)_正确答案:()解析:解:分析上图所示电路可知,电路的相量模型如下图所示。则有: 因此可得: _解析:_解析:_解析:_解析: