所以,R=12Ω,XL=16Ω
??100/0?V,21.△如图所示电路中,已知R1?15?,XL?20?,R2?15?,XC?20?,U求I1、I2、I、Uab
????
解:(1)Z1?R1?jXL?(15?j20)??25?53.1??
Z2?R2?jXC?(15?j20)??25??53.1??
U100?0?I1??A?4??53.1?A ?Z125?53.1??U100?0??I2??A?4?53.1A ?Z225??53.1??I?I1?I2?(4??53.1??4?53.1?)A?4.8?0?A
???jXLR2?j2015??Uab?(?)U?[(?)?100?0]V?28?0V ??Z1Z225?53.125??53.1???100/0?V,22.△如图所示电路中,已知R1?15?,XL?20?,R2?15?,XC?20?,U求(1)I1、I2、I;(2)电路的P、Q。
???
解:(1)Z1?R1?jXL?(15?j20)??25?53.1?
?Z2?R2?jXC?(15?j20)??25??53.1??
U100?0??I1??A?4??53.1A ?Z125?53.1??U100?0?I2??A?4?53.1?A ?Z225??53.1??I?I1?I2?(4??53.1??4?53.1?)A?4.8?0?A
(2)P?UIcos??100?4.8?cos0?W?480W
???Q?UIsin??100?4.8?sin0?Var?0Var
23.正弦电压u?220sin(?t??3),f?50Hz。分别求该电压在t?0.015s,
?t?0.25?弧度与t?解:u?220sin(?t?T时的瞬时值。 43)V,f?50Hz
?u?220sin(?t?)3当t?0.015s时,?220sin(2??50?0.015???3)
??110Vu?220sin(?t?)3当?t?0.25?时,?220sin(0.25????3)
?212.5Vu?220sin(?t?)3T2??当t?时, ?220sin(?4?)
4T3?110V24.一只110?的电阻元件接到U?220V的正弦电源上,求电阻元件中的电流有效值及其所消耗的功率。若该元件的功率为40W,则它所能承受的电压有效值是多少伏? 解:电阻元件中的电流有效值
?U220?A?2A R110电阻所消耗的功率P?IU?2?220W?440W I?若该元件功率为40W,则它所能承受的电压有效值
U?PR?40?110V?66.3V
25.有一只C?100?F的电容元件接到f?50Hz,u?2202sin?t的电源上。求电路中的电流有效值,写出其瞬时值表达式。
解:电流有效值I?U??C?220?2?f?100?10?6?6.91A 电容上电流在相位上超前电压
?,故 2i?6.912sin(?t?)
226.△在两个单一参数元件串联的电路中,已知u?2202sin(314t?45?),求此两元件的参数值,并写出这两个元件上电压的瞬时值表达式。 i?52sin(314t?15?)。
解:两个单一参数元件串联后的阻抗为
?220?45?Z?????44?60??(22?j38.1)? ?5??15IU由此可知,这两个单一参数元件为电阻R和电感L,如下图所示,且
?R?22?(1分),L???38.1??0.121H
UR?RI?22?5??15?V?110??15?V
UL?j?LI?190.5?75?V
所以两元件上电压的瞬时表达式分别为
??uR?1102sin(314t?15?),uL?190.52sin(314t?75?)
27.△如图所示为日光灯的原理电路,镇流器相当于电阻器与电感器串联,灯管相当于一个电阻,已知u?2202sin314t,R1?74?,L?1.96H,R2?182?。求电流I、电压U1及U2。
解:由
u?2202sin314t
得U?220V
电路总阻抗
Z?(R1?R2)2?(?L)2?(74?182)2?(314?1.96)2? ?666.6?I?U220?A?0.33A Z666.6U1?IR12?(?L)2?0.33?742?(314?1.96)2V?204.56V
U2?IR2?0.33?182?60.06V
28.如图所示正弦交流电路,已知:i=1002sin(ωt-60°)mA,ω=10rad/s,且
知该电路消耗功率P=10W,功率因数cosφ=0.707。试求电感L=?并写出u表达式。
3 解:由已知可得:I?100??60?(mA) ; (1分) I?100mA=0.1(A) ∵ P?IUcos??I2R
∴ R?P/I2?10/0.12?1?k??
∴ U?P/Icos??10/?0.1?0.707??1002V ; ???45?
??U?1002?(45??60?)?1002??15?(V)
u?200sin103t?15?(V)
??Z?U/I?1002/0.1?2k? XL?Z?R?222?12?1?k??
2L?XL/??1/103?1(H)
29.求图示电路中的Z1阻抗。
解: Z?
U???IZ?5?j8?Z1
50?45??20?60??10?j103???
2.5??15?Z1?10?5?j(103?8)?5?j9.32???
?=220∠53.1°V,Z1=3+j4 Ω,Z2=6+j8 Ω。 30.图示电路中,电压U?、U?; 求: (1) U12 (2)电路的P、Q及功率因数cosφ。
(3)说明电路呈何性质。
解:(1)Z?Z1?Z2?3?j4?6?j8?9?j12(Ω)
?220/53.1?U?I???14.7/0?(A)
Z9?j12??I?Z?14.7/0??(3?j4)?73.5/53.1?(V) U11??I?Z?14.7/0??(6?j8)?147/53.1?(V) U21(2)P?UIcos??220?14.7?0.6?1940(W) Q?UIsin??220?14.7?0.8?2587(Var) cos??cos53.1??0.6
(3)电路呈感性
?31.图示电路中,U?220/0?V,R1?30Ω,XL?40Ω,R2?XC?20Ω。
?电路的总有功功率P。 求:I?、I?1、I2
解:解题要点:Z1?R1?jXL?30?j40Ω
Z2?R2?jXc?20?j20Ω