《电工技术与电子技术(1)》布置作业专用习题(共33页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上第1章电路定律及分析方法习题(17题)清华大学电机系电工学教研室 唐庆玉编 2008.1.17(注:中文习题的图符采用我国国家标准,英文习题的图符采用美国标准)图1.1 习题1.1的图R2R1IS2IS1-+-+I1US2US11.1(直流功率)图1.1所示电路,求各电流源的端电压和功率,并判断出哪个电流源输出功率,哪个电流源吸收功率。已知:IS1=1 A, IS2=2 A, R1=5W, R2=10W。(答案:,)1.2 (电源模型)图1.2所示电路,一未知电源,测A、B之间的开路电压为24V,当在A、B之间接入4kW电阻后,测得A、B之间的电压为9.6V。求该未知
2、电源的等效电流源模型。(答案:4mA,6kW)图1.2 习题1.2的图B未知电源AU+-R1R2R3I1I2I34A10V5AFigure 1.3BA1.3(支路电流法)Consider the circuit of Figure 1.3 where R1=R2=1W and R3=2W. Find the three currents, I1, I2, I3.(Answer:)1.4 (电源模型的等效互换法)Use source transformations to find the voltage U across the 1-mA current source for the circu
3、it shown in Figure 1.4. (Answer: U = 3 V)+-600 W1400 W3000 W1 mA-+6 mAU1.4 VFigure 1.41.5 (结点电位法) 如图1.5所示电路,用结点电位法求电流I1I4。2A2A15 W10W20 W5 WV1V2V3图1.5 习题1.5的图I2I1I3I4(答案:,)I2图1.6 习题1.6的图-+R4USIS-+R1R2R31.6 (叠加原理)用叠加原理计算图1.6中电阻R2中的电流I2。已知,。(答案:1A)1.7 (叠加原理)图1.7所示电路,已知:U1=0时,I=10mA,当U1= -10V时,I=-80mA。
4、求U1=5V时,I是多少mA。(答案:55mA)图1.7 习题1.7的图R2I-+R1U1R-+U2R3-+U31.8 (戴维宁定理)Using Thevenins theorem, find the current I through the 24V voltage source for the circuit shown in Figure 1.8.(Answer: I=10A)24V5A+-1W4W5W2W7WIFigure 1.81.9(戴维宁定理) A resistor, R, was connected to a circuit box as shown in Figure 1.9
5、. The voltage, U, was measured. The resistance was changed, and the voltage was measured again. The results are shown in the table. Determine the Thvenin equivalent of the circuit within the box and predict the voltage, U, when R = 8 kW.(Answer:, ;当时)CircuitIU-+RR U2kW 4V4kW 6VFigure 1.9图1.10 习题1.10
6、的图R5+12V-24VR2R4R1R3I3+6V1.10 (戴维宁定理,结点电位法)图1.10所示电路,已知,。用戴维宁定理和结点电位法两种方法求电流I3。(答案:-0.8mA)1.11 (诺顿定理)求图1.11虚线框内电路的诺顿等效电路,并求使I=2A的RL之值。(答案:2W)图1.11 习题1.11的图I5VRL-12V12W+-+-+24V4W1.12(戴维宁定理,最大功率传输原理)图1.12所示电路,。求能获得最大功率的R为多少kW?R上获得的最大功率是多少mW?(答案:5kW,5mW)U图1.12 习题1.12的图-+RURIIR1R2R3-+-+1.13(电阻网络的Y-D转换,戴
7、维宁定理)用戴维宁定理求图1.13电路中的电流I。图中电阻值的单位为W。(答案:2A)图1.13 习题1.13的图I26V-+1030609015300.2A图1.14 习题1.14的图+-US-+IS-2A4W4W36V4W4V24V12W24W3W6W1.14 (解题方法任选)如图1.14所示电路,当恒流源IS为何值时,它两端的电压US0。(答案:-1.5A)1.15 (直流受控源,压控电流源) Determine the node voltage Vb for the circuit of Figure 1.15.(Answer: Vb = 18 V)-+-0.02Ua200 WUaVb
8、9 V100 WFigure 1.151.16 (直流受控源,流控电压源) Determine the node voltage Va for the circuit of Figure 1.16. (Answer: Va = 10 V)1.17 (直流受控源,流控电流源,最大功率传输原理)Find the maximum power to the load RL if the maximum power transfer condition is met for the circuit of Figure 1.17. (Answer: PLmax = 0.75 W)Figure 1.164I
9、a10WIaVa2 A6 W+-2 WRL3 W0.9 A16 V+-ix10 ixFigure 1.17第2章正弦交流电路习题(18题)清华大学电机系电工学教研室 唐庆玉编2008.1.202.1 (正弦交流电路基本概念)已知电流,。求出各电流的频率,有效值,初相位,并在同一坐标中上画出i1、i2的相量,比较它们相位领先与落后的关系。2.2(正弦交流电路基本概念)将下列各相量所对应的瞬时值函数式写出来():,,2.3 (纯电容电路,纯电感电路)如图2.3所示各电路,已知,测得。写出i的表达式,并求电容C或电感L的值。(答案:(a) 200mF;(b) 2H)(a)+-uiC图2.3 习题2.
10、3的图+-ui(b)L2.4 (RC串联电路)图2.4所示RC串联电路,已知:,。求电流i,电压uR和uC,uR和uC与电压u的相位差。画出电压、电流的相量图。+-RLui图2.5 习题2.5的图(答案:,+-RCui+-+-uRuC图2.4 习题2.4的图2.5 (RL串联电路)已知某RL串联电路如图2.5所示,已知电流,有功功率P50W,无功功率Q50var。求:(1)电源电压u;(2)电路参数R、L。(答案:, R=50W,L=0.05H)Z1Z2图2.6-+-+2.6 (复杂交流电路,电源模型的等效互换)图2.6所示电路,求电流、和电流源两端的电压及电流源的功率PS,并确定电流源在电路
11、中的作用(是电源还是负载)。已知:,。(答案:, ,)RL图2.7-+C2.7 (功率因数提高)如图2.7所示电路,已知,。(1)计算该电路的电流、电路的有功功率P及功率因数;(2)欲使电路的提高到1,需并联多大的电容C。并联电容后,电流I的值为多少,电路的有功功率P是否有变?(答案:,)Figure 2.88W+-2.4H2H0.1 F5sin5t V5cos5t Auabab+_2.8 (复杂交流电路, 戴维宁定理) Using Thevenins theorem, Find the voltage uab between a and b for the circuit of Figure
12、 2.8. (Answer:)图2.9 习题2.9的图j2kW1kW-j3.6kWj6kW-3kW+-+2.9 (复杂交流电路,结点电位法)如图2.9所示电路,已知:,。用结点电位法求1kW电阻两端的电压,并求虚线部分电路的平均功率、无功功率和视在功率。(答案:,)图2.11 习题2.11的图L-+CRi+-uL图2.10 习题2.10的图LRuCiCiLiRi+-i12.10 (复杂交流电路,相量图)如图2.10所示电路,已知,电路的有功功率。求电路参数R、L、C。(答案:10W,8.66mH,57.7mF)2.11 (串联谐振)图2.11所示电路,。该电路的电容C为多少时,电路产生串联谐振
13、。谐振时电流I0及电压UL是多大?该电路的Q值是多少?通频带BW是多大?(答案:,)2.12 (串联谐振)如图2.12所示电路中,已知,。求网络内的等效串联电路的元件参数值。(答案:5W,2.5mF)图2.13 习题2.13的图L-u+RiCiCiLiR图2.12 习题2.12的图网络Lu+-Ri2.13 (并联谐振)如图2.13所示电路,求谐振频率,谐振时的阻抗、,并画出电压和电流的相量图。(答案:,)2.14 (谐振电路)如图2.14所示电路,已知,当时电路发生谐振,此时。求R1和L的值。(答案:,)2.15 (谐振电路)如图2.15所示电路,当、时u与i同相位,而且。求电路参数R、L、C
14、的值。(答案:,)图2.14 习题2.14的图abRLCu+-R1ci图2.15 习题2.15的图RLu+-iiLiRCuR+-uC+-L图2.16 习题2.16的图-+iR+-uoCL800 W4000 W+-Figure 2.172.16 (一阶低通滤波器)如图2.16所示电路,已知。画出幅频特性波特图,说明电路是高通还是低通网络,并求3dB频率。(答案:)2.17 (交流最大功率传输原理)The capacitor has been added to the load in the circuit shown in Figure 2.17 in order to maximize the
15、 power absorbed by the 4000 W resistor. What value of capacitor and inductance should be used to accomplish that objective? (Answer: C = 0.1 mF,L= 0.32 H)2.18 (交流受控源,电源模型的等效互换法)Determine i(t) for the circuit shown in Figure 2.18 when . 0.2mFuS1kW+-Figure 2.18i+-1kW0.2mF3i1kW(Answer:)图2.19 习题2.19的图5m
16、H-0.125u1u1+-2WiS+1W1250mF2.19 (交流受控源,戴维宁定理或电源模型的等效互换法)如图2.19所示电路,。求虚线框内电路的平均功率、无功功率和视在功率。(答案:192W,144var,240VA)第3章 三相电路习题(5题)清华大学电机系电工学教研室 唐庆玉 编2008.1.21图3.2LNBRCNALRLRAZZCZB图3.1-+3.1 (D接三相对称负载)图3.1所示电路,负载阻抗,电源线电压。求相电流和线电流,画出电压和电流、的相量图。并求该电路的三相P,Q,S值。(答案:,)3.2 (Y接三相对称负载)图3.2所示电路,负载阻抗,。求:,画出, , 相量图。
17、并求该电路的三相P,Q,S值。(答案:,)3.3 (三相不对称负载)图3.3所示电路,在线电压为380V、频率为50Hz的三相电源上接入了一组不对称的Y形接法负载,(1)当时,求各线电流和中线电流的大小,并求负载消耗的总有功功率和电源提供的总视在功率;(2)当, 时,求各线电流和中线电流的大小,并求负载消耗的总有功功率和电源提供的总视在功率;(答案:(1),;(2),)3.4 (多组三相对称负载)A balanced D load and a balanced Y load are connected in parallel as in Figure 3.4. , ,H. Determine
18、the line current , and . (Answer: ,)图3.3Z2NZ3BZ1CAACB图3.4 习题3.4的图R1LR23.5 (三相功率)380V、50Hz的三相电源对Y接对称感性负载提供50kVA的视在功率和38.3kW的有功功率。求每相负载的复数阻抗Z。(答案:)第4章周期性非正弦波形习题(5题)清华大学电机系电工学教研室 唐庆玉编 2008.1.224.1 (RC低通滤波器)图4.1所示电路,已知, , , 。求电压,电源输出功率及负载消耗的功率。(答案:,)图4.1RLCu-+R+uo-4.2 (LC低通滤波器)图4.2(a)所示LC低通滤波器电路,。输入电压波形
19、是正弦电压的全波整流电压(如图4.1(b)所示),其幅度,角频率。用傅里叶级数求输出电压及其有效值(只计算傅里叶级数的前3项)。(提示:ui的傅里叶级数为)(答案:)(a)C+uiLuo-+-R(b)wt p O p 2pUmui(t)图4.2 习题4.2的图4.3 (谐振滤波器)图4.3所示谐振滤波器电路,已知, , 。若要使输出电压,求该电路的电容C及电感L2之值。(答案:,)R-+uou-+CL1图4.3L24.4 (交直流混合电路)图4.4所示电路中,直流电流源,交流电压源,此频率时的,。求电阻R中电流的瞬时值、有效值及消耗的功率P。(答案:,)图4.5CRIS-+iRuSL4.5 (
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