电工学简明教程(第二版)第二章课后答案.

1、2.4.5 有一由 RLC元件串联的交流电路，已知R10，L1106H ， CF 。在31.43140电容元件的两端并联一短路开关S。1）当电源电压为220V 的直流电压时，试分别计算在短路开关闭合和断开两种情况下电路中的电流I 及各元件上的电压UR，UL，UC ；2）当电源电压为正弦电压u2202 sin314t 时，试分别计算在上述两种情况下电流及各电压的有效值解： 1）电源电压为直流时短路开关闭合时， 电容被短路， UC0 ，由于输入为直流， 感抗 XLL0，UL0UR220V ， IUR22AR短路开关断开时，电容接入电路，XC，电路断开I0A， URUL0 ，UC220V，2）电源电

2、压为正弦电压u220 2 sin 314t ，可知314开关闭合时，电容被短路，UC0感抗 XLL10， IU112AR2X L2ULXLI1102VURXRI110 2VXC1，感抗 XLL 10开关断开时，电容接入电路容抗10CIU22AR 2( X LXC )2ULXLI220VURXRI110 2V UCXCI110 2V本题要点：电阻电容电感性质，电容隔直通交，电感阻交通直；相量计算2.4.10无 源 二 端 网 络 输 入 端 的 电 压 和 电 流 为 u220 2 sin （314t20 ）V ，i 4. 4 2 sin （314t - 33 ）A，试求此二端网络由两个元件串联

3、的等效电路和元件的参数值，并求二端网络的功率因数以及输入的有功功率和无功功率解：由电压和电流相位关系可知，电压超前电流，为感性电路U220Z50I 4. 4电压和电流相位差20- (-33 ) 53 cos 530. 6RZ cos50 cos 5330XLZ sin50 sin5340有功功率 PUI cos220* 4.4* 0.6580.8W无功功率 QUI sin220* 4.4* 0.8774.4Var本题要点Z Rj (X L - XC )2( XLXC )2XL XCURarctanZRI阻抗三角形，电压三角形，功率三角形：ui2.5.3 如图所示各电路图中，除A0 和V0 外，

4、其余电流表和电压表的读数在图上都已标出（都是正弦量的有效值） ，试求电流表 A0 或电压表 V0 的读数A) I0I 12I 22( 10)2(10)210 2A 14. 1Ab) V0V22V12( 100)2(6 0)280VC)I 0I 1I 22A此处会不会为 -2A？电流表和电压表的读数始终为正，故此处并没有在电路图上给出参考方向d) V0V22V12(10)2(1 0)210 2V14. 1Ve)设 U11000VI 0I 0I 0j 10100A510 0j 5V0V1VA1000j 10I 0 100245OVI 010A01002141VVV本题要点：理解相量运算，不能采取标

5、量相加2.5.11如 图 所 示 电 路 ， 已 知 UabUbc ， R10 ，XC110 ，CZabR jX L 。试求 U 和 I 同相时 Z ab 等于多少解：设UU 0 V， II0 A ， 则 有 UabZ ab I0 VZ ab I1 ，Ubc(R/X C)I0 VZbcR/X C15 - j 5，由UabUbc可得(110)( 1/(-10j )ZabZ bcR2X L225 2由U和I同相，可知ZabZbcU0Z0R jX L 5j 5XL5I0又有 Z abZ bcR 2XL225 2故可得 R5Zab( 5j 5)2.7.3 如图所示电路测得二端网络知当与 N 并联一个适

6、当数值的电容N 的数据如下， U 220V ，I 5A ， P 500W，又 C 后，电流 I 减小， 而其他读数不变。 是确定该网络的性质、等效参数及功率因数。其中f50Hz解：并联电容后，电流减小，故N 为电感性网络（采用相量图最清楚）P500W UIcos功率因数 cosP0. 455UIZUZ cos20， XLZ sin39. 244RIXLL125mH2 f2.8.5 如图所示三相四线制电路，电源线电压UL380V ，三个电阻性负载连成星形，其电阻为 R111 ，R2 R322 ，1）试求负载相电压，相电流及中性线电流，并作出相量图； 2）如无中性线，当L1 相短路时，求各相电压和

7、电流，并作相量图；3）如无中性线，当L3 相断路时求另外两相的电压和电流；4）若 2、3 中有中性线，则又如何？解：1）电源线电压为 380V，则负载线电压为 380V，可知相电压为 220V，设 U1220 0V，则 U2220 - 120 V ， U3220 120 VU1200 AI相电流I1R1中性线电流 I NI 1I 2I2U210120AI 3U310 120R2R3A3100 A2）无中性线，L1相短路时，L1 端即为中性点，则有U10V ，U2U21380150 V U2380V ，U3U31380 150 V U3380V相电流I2U217.3 AI 3U317. 3AR2

8、R322I 1I1I22I1I2cos 6030A3）L3 相断路且无中性线时， R1 和 R2 串联，两端电压 U12U1U238030 VI 1 I3800A U1I 1R1127VU2I 2R2253V21111.5A I 3224）若在L1 短路时存在中性线，L1 短路电流很大，将L1 相烧毁，但L2 和 L3 相未受影响L3 短路时， L1 和 L2 相未受影响UV10 欧，可2.8.8 如图电路，电源线电压L380， 1）若图中各相负载的阻抗模都等于否说负载对称？2）试求各项电流。并用电压与电流的相量图计算中性线电流，若中性线电流的参考方向选为与电路图上所示方向相反，则结果有何不同？3）试求三相平均功率P解： 1）不能，负载对称是指 Z1Z2Z3 ，而不是 Z1Z2Z 32）电源线电流等于380V。则负载线电流等于380V，相电压为