1、电路知识-41 及答案解析(总分:100.00,做题时间:90 分钟)一、计算题(总题数:11,分数:100.00)1.已知图所示电路中 u S =200 cos(314t+/3)V,电流表 A 的读数为 2A,电压表 V 1 、V 2 的读数均为 200V。试求电路中参数 R、L、C,并作出该电路的相量图。 (分数:10.00)_2.如图所示电路中 R=20k,C=5000pF。求当电压频率 f 为多少时,电压 U 2 与 U 1 相同。 (分数:10.00)_3.求如图所示电路在正弦稳态下电压源 E、电流源 I,所发出的功率(有功功率)。已知: =100V, =50A,X L1 =2,R
2、C =1,X C =1,X L =3。 (分数:10.00)_4.用戴维宁定理求图 1 所示电路中的电流相量 。已知电流源 。 (分数:10.00)_5.在下图电路中,U=100V,C=20F 时测得 U 1 =130V,U 2 =40V,求 Z(用相量图分析,图中 U 1 ,U 2 均为电压有效值)。 (分数:10.00)_6.有一个 R、L、C 非时变一端口(无源)电路,如图所示,若 i S =I S sintA,乙为输入阻抗,试证明: 式中 P 为电路吸收的有功功率,W m 、W e 分别为 与 (分数:10.00)_7.如图所示,已知 i S (t)=10costV,在电源角频率 变化
3、的情况下,保持 u(t)=100costV。试确定元件参数 R 1 ,R 2 和 L 的值。 (分数:8.00)_8.如图所示,已知 Z 1 =10+j50,Z 2 =400-j100,问:为使 , 应等于多少? (分数:8.00)_9.在下图中,已知 ,电流表的读数为 2A,电压表 V 1 、V 2 的读数均为 200V。求参数 R、L、C,并作出该电路的相量图。 (分数:8.00)_10.在下图所示电路中,已知 U=100V,R 2 =6.5,R=20,当调节触点 c 使时 R ac =4,电压表的读数最小,其值为 30V。求阻抗 Z。 (分数:8.00)_11.若 R 改变时电流 I 保
4、持不变,L、C 应满足什么条件? (分数:8.00)_电路知识-41 答案解析(总分:100.00,做题时间:90 分钟)一、计算题(总题数:11,分数:100.00)1.已知图所示电路中 u S =200 cos(314t+/3)V,电流表 A 的读数为 2A,电压表 V 1 、V 2 的读数均为 200V。试求电路中参数 R、L、C,并作出该电路的相量图。 (分数:10.00)_正确答案:()解析:解:设参考相量为 =IA,因为 ,即 可得 又因为 由模相等可得 同时满足 由模相等可得 联立式(1)、(2)可得: 即 L=0.159H,R= 2.如图所示电路中 R=20k,C=5000pF
5、。求当电压频率 f 为多少时,电压 U 2 与 U 1 相同。 (分数:10.00)_正确答案:()解析:解: 为使 U 2 与 U 1 相同,就应使分母的虚部 2 R 2 C 2 -1=0,即 =1/RC,所以 3.求如图所示电路在正弦稳态下电压源 E、电流源 I,所发出的功率(有功功率)。已知: =100V, =50A,X L1 =2,R C =1,X C =1,X L =3。 (分数:10.00)_正确答案:()解析:解:设电流源端电压为 ,电压源的电流为 ,其参考方向如图示。 =10.196-115.56V 计算电压源电流 4.用戴维宁定理求图 1 所示电路中的电流相量 。已知电流源
6、。 (分数:10.00)_正确答案:()解析:解:将电路先分为左,右两部分如图 2 所示,分别求这两部分的戴维宁等效电路,其结果为 左边 右边 作出图 1 的等效电路如图 3 所示。由此求出电流 5.在下图电路中,U=100V,C=20F 时测得 U 1 =130V,U 2 =40V,求 Z(用相量图分析,图中 U 1 ,U 2 均为电压有效值)。 (分数:10.00)_正确答案:()解析:解:设 ,相量图如图所示。根据余弦定理 6.有一个 R、L、C 非时变一端口(无源)电路,如图所示,若 i S =I S sintA,乙为输入阻抗,试证明: 式中 P 为电路吸收的有功功率,W m 、W e
7、 分别为 与 (分数:10.00)_正确答案:()解析:证明: 7.如图所示,已知 i S (t)=10costV,在电源角频率 变化的情况下,保持 u(t)=100costV。试确定元件参数 R 1 ,R 2 和 L 的值。 (分数:8.00)_正确答案:()解析:解:由已知的电压 u(t)和电流 i S (t),根据阻抗的定义,可得并联支路的阻抗 再由并联支路得其阻抗与元件参数的关系 由于 Z=10,并且与 无关,所以 故有 8.如图所示,已知 Z 1 =10+j50,Z 2 =400-j100,问:为使 , 应等于多少? (分数:8.00)_正确答案:()解析:解:由 KCL 可知 由
8、KVL 可知 =(1+)Z 1 +Z 2 =10(1+)+400+j50(1+)-100 9.在下图中,已知 ,电流表的读数为 2A,电压表 V 1 、V 2 的读数均为 200V。求参数 R、L、C,并作出该电路的相量图。 (分数:8.00)_正确答案:()解析:解: 解法一:利用相量图求解,因为电压 u S ,v 1 ,v 2 的有效值均为 200V,因此,构成的电压三角形为等边三角形 ABC,如图所示。 故根据欧姆定律的相量形式,有 即 R=100cos30=86.6, 解法二:利用相量式求解,根据电压电流有效值关系,可得 Z 的阻抗角为 和 相量间的相位差,为简便计算,设 由 KVL
9、得 200 S =200 1 -j200 即 cos S =cos 1 ,sin S =sin 1 -1 把以上两式平方后相加,解得 sin 1 = , 1 =30 故有 所以 R=86.6, 10.在下图所示电路中,已知 U=100V,R 2 =6.5,R=20,当调节触点 c 使时 R ac =4,电压表的读数最小,其值为 30V。求阻抗 Z。 (分数:8.00)_正确答案:()解析:解:列方程求解由 KVL 得: 设 =1000,则上式改变 R ac 时,只改变 的实部,虚部不变,因此,当 的实部为零时, 为最小,即 从中解得 11.若 R 改变时电流 I 保持不变,L、C 应满足什么条件? (分数:8.00)_正确答案:()解析:解:设 R, R0, I 不变,