第6章-正弦交流电路的分析练习题及答案.docx

电路分析基础（第二版）马颖、李华编著 西安电子科技大学出版社第6章 正弦交流电路的分析习题答案6-1 在RL串联的交流电路中，R上端电压为16V，L上端电压为12V，则总电压为多少？解：6-2 RL串联电路接到220V的直流电源时功率为1.2kW，接在220V、50Hz的电源时功率为0.6kW，试求它的R、L值。解：接直流电源时，电感元件相当于短路，只有电阻作用，因此，接交流电源时，由此得，所以阻抗角，感抗，6-3 已知交流接触器的线圈电阻为200，电感量为7H，接到工频220V的交流电源上，求线圈中的电流I。如果误将此接触器接到220V的直流电源上，线圈中的电流又为多少？如果此线圈允许通过的电流为0.2A，将产生什么后果？解：线圈接工频交流电时，由此得线圈中电流。如果将该线圈接到直流电源上，如果此线圈允许通过的电流为0.2A，在直流电中线圈将烧毁，在工频交流电中可以正常使用。6-4 在RLC串联电路中，已知R10，L1H，C0.005F，电源电压，计算：（1）XC、XL、Z；（2）、，并画出相量图；（3）写出i、uR、uL、uC的表达式。解：（1）XC=1/(C)=1/(200.005)=10，XL=L=201=20，Z=R+j(XLXC)=10+ j10=1045。（2），。（3）i=10 sin (20t45)A，uR=1000 sin (20t45)V，uL=200 sin (20t+45)V，uC=100 sin (20t135)V。6-5 电路中电压、电流的表达式如下，判别各负载的性质，假设各负载的电压、电流取关联参考方向。（1），；（2），；（3），；（4），。解：（1），所以为电感性电路；（2），所以为电容性电路；（3），因为要求所以取为纯电容性电路；（4）因为，所以为纯电感性电路。6-6 如图6-42所示电路中，已知Z30j30 ，jXLj10，又知UZ = 60V，求端电压有效值U。图6-42 习题6-6、习题6-7图解：串联电路中的电流， 串联后电路的总阻抗Z总=Z+ jXL=30j30+ j10=30j40 =5053， 所以电路总电压。6-7 如图6-42所示电路中，已知Z4j3 ，XL1，求电路中的电流和阻抗Z的端电压。解：串联后电路的总阻抗Z总=Z+ jXL= 4j3+ j1= 4j4 = 445，由此得电路中的电流， 阻抗Z的端电压。6-8 在RLC并联电路中，R10，XL5，XC8，其中电容支路的电流，求、及总电流。解：并联电路的总电压， 6-9 求如图6-43（a）所示电路中电流表A2的读数、图6-43（b）电压表V的读数。图6-43 习题6-9图解：（a）图； （b）图，由此得串联电路的电流，总电压。6-10 图6-44所示电路中，已知RXC10，UabUbc，且电路中端电压与总电流同相，求图中的复阻抗Z。图6-44 习题6-10图解：根据题意有，因为电路中端电压与总电流同相，说明电路为纯电阻性电路，所以Z的电抗X=5。且由于UabUbc，根据串联电路的分压关系可知|Zab|Zbc|，因此Z=5+j5 。6-11 如图6-45所示，用三表法测实际线圈的参数R和L的值。已知电压表的读数为100V，电流表为2A，瓦特表为120W，电源频率f =50Hz，计算R和L的数值。图6-45 习题6-11图解：根据题意得cos = P/UI = 120/(1002)=0.6，所以 =53，|Z|=U/I=100/2=50，Z=|Z| =5053=30+j40 ，因此得到R=30，L=XL/ = 40/314=0.127H。6-12 一个功率因数为0.7的感性负载，将其接于工频380V的正弦交流电源上，该负载吸收的功率为20kW，若将电路的功率因数提高到0.85，应并联多大的电容C？解：cos1 =0.7，所以1 45；cos2 =0.85，所以2 32；因此并联的C=P(tan1tan2)/(U2) =20k(tan45tan32)/(3142202)=493.5F。6-13 已知一串联谐振电路的参数R = 10，L = 0.13mH，C = 558pF，外加电压U = 5mV。试求电路在谐振时的电流、品质因数及电感和电容上的电压。解：谐振时的电流I=U/R=5m/10=0.5mA，品质因数电感和电容上的电压UL=UC = QU =48.35m=241.5mV。6-14 已知串联谐振电路的谐振频率f0 = 700kHz，电容C = 2000pF，通频带宽度BW= 10kHz，试求电路电阻及品质因数。解：品质因数Q = f0/BW= 700k/10k=70，6-15 已知串谐电路的线圈参数为R = 1，L = 2mH，接在角频率= 2500rad/s的10V交流电压源上。（1）求电容C为何值时电路发生谐振？（2）求谐振电流I0、电容两端电压UC、线圈两端电压URL及品质因数Q。解：（1）C = 1/(2L)=1/(250022m)=80F；（2）I0 = U/R=10/1=10V，UC = QU=510=50V，。6