答案:解:(1)在u1和u2同相时,u1+u2的有效值=40+30=70(V) (2)在u1和u2反相时,u1+u2的有效值=40-30=10(V) (3)在u1和u2相位相差90°时,u1+u2的有效值
答:在u1和u2同相时,u1+u2的有效值为70V;在u1和u2反相时,u1+u2的有效值为10V;在u1和u2相位相差90°时,u1+u2的有效值为50V。
3.>已知正弦交流电压的有效值U为220V,试求其最大值Um和平均值Uar。
答案:解:该正弦交流电压的最大值Um= ×U= ×220=311.1(V) 该正弦交流电压的平均值Uar=U/1.11=220/1.11=198.2(V) 答:该正弦交流电压的最大值为311.1V;平均值为198.2V。 4.>求图D-7所示电路中,储存于各电容器的电能。
图D-7
答案:解:先求电路的总电容C:
C=2μF
再求每个电容所带电荷Q1、Q2、Q3: Q=Q1=Q2=Q3=CU=2×10-6×102=2.04×10-4(C) 根据公式Q=CU可得:
每个电容储存的电能W1、W2、W3分别为:
答:C1、C2、C3的电能分别为3.468×10-3J、5.2×10-3J、1.734×10-3J。
5.>电路如图D-6所示,已知I1=25A、I3=16A、I4=12A,它们的正方向如图所示,求电阻R2、R5、R6中的电流I2、I5、I6。
图D-6
答案:解:根据基尔霍夫定律得:-I3-I6+I4=0 I6=I4-I3=12-16=-4(A) 又 -I1+I3+I2=0
I2=I1-I3=25-16=9(A) 又 -I4-I5+I1=0
I5=I1-I4=25-12=13(A)
答:R2、R5、R6中的电流I2、I5、I6分别为9、13、-4A。
6.>在图D-5所示电路中,试导出I的计算式并说明R3增大时,流过电流表的电流I如何变动,并说明其原因。
图D-5
答案:解:流过安培表的电流I为:
从上式可以看出,当R3增大时,分母减小,所以流过电流表的电流I增大。
答:I的计算式为 ;当R3增大时,分母减小,所以流过电流表的电流增大。
7.>电路如图D-4所示,已知E1=130V,R1=1Ω,E2=117V,R2=0.6Ω,R3=24Ω,用节点电压法计算各支路的电流I1、I2、I3。?
图D-4
答案:解:由图可列出下列节点电压方程:
即:
所以 U10=120V 则:
答:各支路的电流I1、I2、I3依次为10A、-5A、5A。
8.>某电力变压器的型号为SFSZL3-50000/110,额定电压为 ×2.5%/38.5/11kV,问该变压器高压侧有几个抽头?对应各抽头,高低压绕组间的电压比k1、k2、k3、k4、k5、k6、k7各是多少?
答案:解:高压侧有7个抽头。对应高压侧各抽头,高、低压绕组间的电压比分别为: 答:该变压器高压侧有7个抽头,对应各抽头高低压绕组间的电压比分别是11、10.75、10.5、10.25、10、9、75、9.5。
9.>一把U=220V、P1=75W的电烙铁,接在交流电压源u=311sin314t上,求:(1)通过电
烙铁的电流的有效值I及电烙铁的电阻R;(2)将这把电烙铁接在U=110V的交流电源上,问它消耗的功率P是多少?
答案:解:(1)交流电压源U的有效值U=311/ =220(V) (2)
答:通过电烙铁的电流的有效值I为0.341A,电烙铁的电阻为645.33Ω;将这把电烙铁接在U=110V的交流电源上,它消耗的功率P是18.75W。
10.>有四个电动势,同时(串联)作用同一电路中,它们分别是:e1=10 sinωtV, , , ,试用作图法求它们的总电动势 。
答案:解:
各电动势的相量如图D-3所示。
图D-3
答:总电动势的相量图如图D-3所示。 11.>有一正弦电压u=100sin(ωt-45°)V。问在t=0.04s时电压的瞬时值ui是多少(已知电源频率f为50Hz)?
答案:解:
=-70.71(V)
答:在t=0.04s时电压的瞬时值是-70.71V。 12.>已知e1=Emsin(ωt+45°),e2=Emsin(ωt+15°),f=50Hz,试求:(1)e1和e2的相位差ωt;(2)e1超前e2多长时间t(ω=2πf)?
答案:解:(1)e1、e2的相位差ωt=45°-15°=30°= (rad) (2)由ωt=π6可得,
答:e1和e2的相位差为 rad。e1超前e20.00167s。
13.>画出图D-1所示电路中电流的实际方向,并比较各点电位的高低。
图D-1
(a)形式1;(b)形式2
答案:解:电流的实际方向如图D-2所示,图D-1(a)中V1>V2,图D-1(b)中V1>V2>V3>V4
图D-2
答:各点电位的高低为V1>V2>V3>V4。
14.>已知某电源频率为f=100Hz,试求其角频率ω和周期T。