华南理工大学2013《电路原理》第二次作业(5)

2020-03-27 12:44

?U1AB???30?ZY?Z△UA?33 (1)应用△-Y等效变换(,)把三相电路化为对称的

Y-Y联接。

(2)用虚设的、阻抗为零的中线联接中性点,取出一相(一般为A相)电路,计算对应的电压、电流。

(3)根据对称性,推出其余二相的电压、电流。

需要注意,对称三相电路中电压和电流相值与线值之间的关系,即(1)Y联接中,

??U???I???3U??30?I??3I???30?UUI1ph1ph1ph1ph,;(2)△联接中,,。

12-5 题12-5图所示对称Y—Y三相电路中,电压表的读数为1143.16V,Z?(15?j153)?,

(1)图中电流表的读数及线电压UAB;(2)三相负载吸收的功率;Zl?(1?j2)?。求:

(3)如果A相的负载阻抗等于零(其他不变),再求(1)(2);(4)如果A相负载开路,再求(1)(2)。(5)如果加接零阻抗中性线ZN?0,则(3)、(4)将发生怎样的变化? AAZlA'VBZlB'ZlC'题12-5图

ZZN?ZC

解:(1)负载端线电压 UZl?1143.16V,Z负载端相电压 U?30/33.69??。

Z1 Z1 Z1 ZP?UZl1143.16??660V 33 负载相电流 IPU660?ZP??22A。

Z30?IP?22A;

A

B C

A Ip Z + + UZP ?

+ U1P ? Z V UZl Z ? N’

因为是Y接法,Il电流表读数为22A,

电源端U1P?Il?Zl?Z?709V, UAB?3U1P?1228V

(2)三相负载吸收的功率

P总?3UPIPcos??660?22cos33.69??3?7260?21780W,

(3)负载不对称,但电源仍对称,电路如图所示:

UA - + A I A Z1 A UB - + N

B I B Z1 Z N’

??709/0?V;设:U A??709/?120?V;UA

UC - + C I C 《电路原理》同步练习册 第 21 页 共 26 页 Z1 Z ??709/120?V; UA

???12UUUABC?节点电压方程:(? )UN'N???Z1Z1?ZZ1Z?Z1Z?Z1??579.6/0.63?V 解得:UN'N??U?UAN'N安培表的读数:IA??57.97A

Z1 线电压UAB?3U1P?1228V

??U???U?UUBN'NCN'NIB??34.58A IC??34.79A

Z1?ZZ1?Z22负载吸收的功率: P总?0?Re[Z]IB?Re[Z]IC?36095W

《电路原理》同步练习册 第 22 页 共 26 页

(4)负载不对称,但电源仍对称,电路如图所示: UA - + A I A Z1 A

UB - + I B Z1 Z B N’ N

UC - + C I C Z1 Z

图12-5 B相负载开路电路图

安培表的读数= 0, 线电压UAB?3U1P?1228V

??U?UBC??IB??IC??19.05/?150.2?A 2(Z?Z1)22负载吸收的功率: P总?0?Re[Z]IB?Re[Z]IC?10890W

(5)加中线,负载不对称,但电源仍对称,电路如图所示:

UA - +

A I A Z1 A

UB - + N B I B Z1 Z1 Z N’ UC - + C I C Z 图12-5 A相负载为零电路图 ??UUBA?22A (3) 安培表的读数:IA??317.12A IB?IC?Z?Z1Z1线电压UAB?3U1P?1228V

22负载吸收的功率: P总?0?Re[Z]IB?Re[Z]IC?14520W

(4) 安培表的读数 = 0 ; IB?IC?线电压UAB?UB?22A

Z?Z1?3U1P?1228V

22负载吸收的功率: P总?0?Re[Z]IB?Re[Z]IC?14520W

12-6 题12-6图所示对称三相电路中,UA?B??380V,三相电动机吸收的功率为1.4kW,其

功率因数??0.866(滞后),Zl??j55?。求UAB和电源端的功率因数??。

《电路原理》同步练习册 第 23 页 共 26 页

AZlA'BZlB'ZlC'三相电动机C 题12-6图

解:图示为对称三相电路,可以归结为一相电路的计算,如题解12-6图所示。

题解12-6图

????UA?B??0??220?0?VUAN3 令。由已知条件可求得线电流IA为

IA?

P1400??2.45 A3UA?N?cos?3?220?0.866

而负载Z(为三相电动机每相的阻抗)的阻抗角为

???????arccos0.866?30ui ????30则 i

??2.45??30? AI故 A

根据一相计算电路,有电源端相电压UAN为

???ZI??UAN1A?UA?N??55?-90?2.45??30?220?0?192.13??37.4V 则电源端线电压UAB为

???????3U??30??332.78??7.4? VUABAN

电源端的功率因数为

??????cos(?37.4?30)?cos(?7.4)?0.9917(超前)

第十三章“非正弦周期电流电路和信号的频谱”练习题

13-7 已知一RLC串联电路的端口电压和电流为

u(t)?[100cos(314t)?50cos(942t?30?)]Vi(t)?[10cos(314t)?1.755cos(942t??3)]A

试求:(1)R、L、C的值;(2)?3的值;(3)电路消耗的功率。

《电路原理》同步练习册 第 24 页 共 26 页

解:从u(t)和i(t)的表达式可以看出,电路在基波?1=314rad/s发生谐振(同相)则有: R=Um1/Im1=100?

?1L=1/?1C 则对3次谐波有(50/1.755)2=102+(3?1L-1/3?1C)2

得26.68=?1L(3-1/3)L=26.68×3/8?1=31.86mH C=8/(26.68?1×3)=318.34uF 又?3?arctan(2.668)?69.450根据3次谐波电压、电流的相位差得: (-300)-?3?69.450,?3??99.450 电阻消耗的功率等于各次谐波功率的和则 P=

13-9 题13-9图所示电路中uS(t)为非正弦周期电压,其中含有3?1和7?1的谐波分量。如果

要求在输出电压u(t)中不含这两个谐波分量,问L、C应为多少?

L+1FuS?1/2I2mkR?5(102?1.7552)W?515.4W

+?1HuC?

题13-9图

解:利用串联、并联谐振的选频特性2,达到选择或阻断某一频率信号的目的。利用(L、1F)的并联谐振来阻断3?1或(7?1)的信号,而利用(1H、C)串联谐振来短路7?1或(3?1)的信号,是电压u(t)中不含这二种谐波信号。根据谐振频率可以求得: (3?1)2=1/9?12 或(L=1/49?12) (7?1)2=1/49?12或(c=1/9?12)

第十六章“二端口网络”练习题

16-1 求题16-1图所示二端口的Y参数、Z参数和T参数矩阵。(注意:两图中任选一个)

L1C1?2? 1?21C2?

L2(a) (b)

题16-1图

解:(1) 对图(a)’所示电路,标出端口电压U1U2,和电流I1,I2及其参考方向\由KVL,KCL和元件VCR得

《电路原理》同步练习册 第 25 页 共 26 页

??f(I?2) U2

16-5 求题16-5图所示二端口的混合(H)参数矩阵。(注意:两图中任选一个)

2?11?1?1?1?+2u2?+21+u1?2?3u11?2u2?2? 1?2?

(a) (b)

题16-5图

解:对图16-5(a)所示电路,根据图中指定的端口电压u1、u2和电流i1、i2的参考方向由KVL,KCL和VCR得:u1=( i1一u1/1)×1+2 u2= i1/2+ u2 而i2=(u2一2 u2)/1=一u 故H参数矩阵方程为;

g?2S。16-15 试求题16-15图所示电路的输入阻抗Zi。已知C1?C2?1F, G1?G2?1S,

1Zi1?G1gC1C2G22? 2题16-15图

解:题16-15所示电路中,回转器输出端口接导纳Y2(s)=G2+sG2 从回转器输入端口看进去输入导纳为: Y1(s)= I1(s)/U1(s)=g U2(s)/(-1/g) I2(s)= g2 U2(s)/-I2(s)= g2 / Y2(s)

所以,输入阻抗Z1(s)为:Z1=1/ G1+1/〔sG1+ Y1(s)〕=(s2+2s+5)(/s2+s+4)

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