电工学少学时第三版张南主编课后练习答案第二章末 联系客服

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(2)借助相量图,求i1 + i2;

(3)求各正弦量的相量式(复数式); (4)借助复数求i1?i2。

注:正弦量与相量之间是一一对应的关系,只能用(→)表示,而不能用等号。

I1、?I2(长度用有解:(1)设零参考相量(只有方向,没有大小),分别画出i1、i2的相量?效值),如图2-1-4所示:

5AA?I1B?a10A 30o&0&IC60o?I2D图 2-1-4

(2)参阅前述利用相量图求正弦量的和(或差)的三步法思路:

在△ABC中:

AC2?AB2?BC2?2AB?BC?cos(180o?90o)AC2?52?102?2?5?10?0AC(I?)?11.18(A)在△ADC中:

DC2?AC2?AD2?2AC?AD?cos(?) 52?11.182?102?2?11.18?10?cos? cos??0.89 ??26.56o ??60?25.56??33.44oo

故i1?i2?11.182sin(?t?33.44?)(A)??5?30?5cos30?j5sin30?4.33?j2.5 (3)I1?????10??60??10cos60??j10sin(?60?)?5?j8.66 I2(4)参阅前述利用相量式(复数)求解正弦量的加、减、乘、除问题的三步法思路: ??I??(4.33?j2.5)?(5?j8.66)??0.67?j11.16.?11.18??86.56?(A) I12故:i1?i2?i?11.182sin(?t?86.56)(A)。

例2-2:在图2-1-5(a)中,已知电路及参数,u =311sin(314t)(V),试求: (1)A、V1、V2及V3的读数; (2)u1及u2的表达式;

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o(3)电路的P、Q、S; (4)画出相量图。

+uAV1V2RL40Ω223mH?ULu1?U2u2E?2?136.9o?UR?U1?UDV3A?UCC79.6uFCB?I-(a)(b)ZS36.9o36.9oR(c)XP(d)图2-1-5Q

解:此题是RLC串联电路,求解的方法有两种:

解法一:利用交流电路电压电流关系式及电压三角形≌阻抗三角形≌功率三角形,估画相量

图,如图2-1-5(b)所示,借助相量图求之。阻抗三角形、功率三角形如图2-1-5(c)及2-1-5(d)所示: (1) XL??L?314?223?10?3?70(?) 。 X?1?C1314?76.9?10?6?C2?40(?)。

U?311?220(V)。

Z?R2?(XL?XC)2?402?(70?40)2?50(?)。??arctanXL?XC ?36.9?。RZ50A的读数I?U?220?4.4(A);

V1的读数UR?RI?4.4?40?176(V);

V2的读数UL?IXL?4.4?70?308(V); V3的读数UC?IXC?4.4?40?176(V)。

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(2)要求u1、u2,需知(U1、φ1 )、(U2、φ2 ),估画相量图,借助相量图求之。

?相量(参考相量,初相角设为0)·画出U;

o?·画出I相量(I=4.4,???36.9);

o??????·以I相量为基准,画UR、UL、UC及U1、U2相量; ·定电压三角形。 由图2-5(b)知:

U1?UL2?UR2?3082?1762?355(V);

U2?UL?UC?308?176?132(V)。

在△ACD中,CD2?AC2?AD2?2AC?ADcos?1,则?1?23.4? 同理在△ACE中?2?53.13?。 故u1 =3552sin(?t?23.4o)(V); u2 =1322sin(?t?53.13o)(V)。 (3) 求P、Q、S

① P=UIcos??220?4.4?cos36.9??774(W)。 或P?IR?4.4?40?774(w)22

② Q?UIsin??220?4.4?sin36.9??581(Var()。

2222或Q?QL?QC?IXL?IXC?4.4?70?4.4?40?581(Var)

或借助功率三角形求解。

③ S?UI?220?4.4?968(VA)。 或S?P2?Q2?UI?968(VA),

解法二:利用复数形式的电压电流关系及复数运算求解: (1)

Z=R+jX=40+j(70-40)=5?36.9o (Ω)。

&?RI&U?4.4R?36.9o?40?176?36.9o(V),故V1的读数为176V。

53.1oo???36.9?j70?308U?I(jX)?4.4LLo?36.9???(?j40)?176UC?I(?jXC)?4.4(V),故V2的读数为308V。

o?126.9(V),故V3的读数为176V。

oo?36.9?(40?j70)?35523.4??(2) U?I(R?jX)?4.41L (V)。

故u1?3552sin(?t?23.4o)(V)。

oo?36.953.1??(V)。 U2?I1(jXL?jXC)?4.4?j30?13211 / 32

故u2 ?1322sin(?t?53.1o)(V)。(3)P、Q、S求解见解法(一)。

(4) 复数运算之后,画相量图就很容易了,见2-1-5(b)所示。 例2-3:在电路2-1-6(a)中,已知电路及参数,u?27.722sin?tV,

?????、I求 :(1)I1、I2及U1、U2;

(2)P、Q、S; (3)画出相量图。

?I1?I3??I3?78.78o?U125.65o11.22o64.36o?U2?I2图2-1-6(b)++U?1?U?j4?+??II12?U2?U-图2-1-6(a)j4?-

解:

(1)此题属于已知总(电压)求分(电流、电压)的类型,先求出总阻抗,便知总电流, ..

???? 利用分流公式求出I1、I2,再利用电压电流关系,求出U1及U2。

Z=3+[(-j4)//(3+j4)]=9.24??25.65o (?)

o&U27.72?0&I???3?25.65o(A) oZ9.24??25.653?j4&&I1?I?5?78.78o(A)(?j4)?(3?j4)?j4&=I-I)&& &?I&I?4??64.35o(A)(或者I221(?j4)?(3?j4)??U1?I?3?325.65o?3?925.65o(V)。

o???U2?I2(3?j4)?I1?(?j4)?20?11.22&&&(或者U2?U?U1)(V)。

(2) P?UIcos??P?P2?I2?3?I22?3?75(W)。

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