解得:
对于右图,有:
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第四章部分习题
4-1有一RLC串联电路,已知,L=10mH,,求该电路的谐振角频率、特性阻抗和品质因数。当外加电压有效值为24V时,求谐振电流、电感和电容上的电压值。
Ans:
4-2 有一RLC并联电路,已知,L=4mH,,求并联电路谐振频率和品质因数。若外接电流源有效值为2A,求谐振时电阻、电感及电容上的电流值。
Ans:
4-3 图4-3所示电路,已知路的谐振频率
,特性阻抗
,
,
和电路的品质因数Q。
,求该串联电
图4-3
解:电路的谐振角频率
谐振频率:
特性阻抗:
品质因数:
例4-4 为了测量线圈的电阻R和电感L,可将线圈与一可调电容C并联,在端部加一高频电压源Us来加以测量,如图4-1-7所示。已知电源源Us的电压为50V,角频率,当调节电容值到
圈电阻R和电感L的值。
时,电流表测得的电流值最小,电流为1A。求线
图4-4
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解:并联电路的导纳为:
在调节电容C时导纳的实部
时入端电流有最小值,于是有
即:
不变,由式可见,当调节电容使
入端电流:
此时:
可知线圈导纳: 线圈阻抗:
得到线圈电阻: 线圈电感:
例4-5 图4-5所示的空载变压器,已知一次侧的
,
,两绕组间互感
,
。一次侧接电压源
,二次侧的
,二次侧的负载。求一次侧电流I1,电压源
输入到变压器的功率,变压器输出到负载的功率及变压器传输效率。
解:设电流电压参考方向如图4-5所示,二次侧电路的总电阻和总电抗分别为
归算到一次侧的阻抗
空心变压器一次侧的入端阻抗为
已知
,则一次电流为
二次电流
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电源输入变压器的功率为 变压器输出到负载的功率为 变压器传输功率
4-5图
例4-6 电路如图4-6所示,已知
,
,试求各支路电流。
,,
图4-6
解:选择网孔回路并取
和
为回路电流变量。列写网孔回路电压方程
,
式中,
与
分别代表了由耦合产生的电压值。代入数据得
解得:
例4-7 试列出图4-7所示电路的回路电流方程式。 解:选用网孔回路列电压方程,取表达式:
与
为回路电流变量,逐一写出各个元件的电压
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经整理可得:
图4-7
4-8 为测量二线圈之间的互感,先把二个线圈顺向串联连接,外加220V、50Hz电压源,测得电流值I=2.5A,功率P=62.5W,然后把线圈反向串联连接,接在同一电源上,测得功率P=250W,试求此线圈互感值M。
ans: M=35.5mH
4-9 电路如图4-9a所示,求ab端的入端阻抗。
解:图4-9a所示电路包含有互感耦合支路,同名端连接在一起。去耦后电路转化为图4-9b,此时可直接写出其入端阻抗
图4-9
4-10 设信号源的开路电压为3V,内阻,负载电阻为,欲使负载获得最大功率,可在信号源输出与负载之间接入一理想变压器。求此变压器一次侧与二次侧的匝数比
以及负载上的电压和电流值。
解:由于理想变压器不消耗能量,因此供给变压器一次侧的功率等于负载吸收的功率,
,变压器吸收最大功率。根据阻抗变换式有
即理想变压器匝数比流为
当理想变压器入端电阻
时,负载可获得最大功率。此时,变压器一次侧的电
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