则 I1=(VA+50V)/5 I2=(50—VA)/10 I3=VA/20 代入 I2= I1+ I3 得:VA= —100/7V
26.某线圈两端接12V直流电压时,流过线圈的电流为2A;若接在220V工频电压上时,流过线圈的电流为10A,求该线圈的电阻和电感。 答案:R=UDC/IDC=12/2=6Ω Z=UAC/IAC=220/10=22
221/2221/2
XL= (Z-R)=(22-6)=21.66Ω L=XL/ω=21.66/314=67.4 mH
30.RLC串联交流电路中,RL=6Ω,XL=15Ω,XC=7Ω,电压U=220√2sin(314t+30°)V,求电抗、阻抗、阻抗角、电流、电流瞬时值表达式、三种功率、并判断电路性质。 答案:X= XL-XC=15-7=8Ω
2222
Z=√(R+ X)=√6+8=10Ω
ψ=arctan X/ R= arctan 8/6=53.13° I=U/ Z=220/10=22 A
Ψi=Ψu-Ψ=30°-53.13°=-23.13° i=22√2sin(314t-23.13°)
P= U*I*cosψ=220*22*cos53.13°=2.904 KW Q= U*I*sinψ=220*22*sin53.13°=3.872 Kvar S= U*I=220*22=4.84 KVA 由于ψ>0°,电路为感性。
31.电感性负载,额定工频电压220V,额定电流0.41A,额定功率40W。试求其功率因数。若要将功率因数提高到0.866,应补偿多少无功功率?应并接多大电容? 答案:cosφ1=P/(U*I)=40/(220*0.41)=0.4435 φ1=63.67° cosφ=0.866 φ=30°
QC=P*(tanφ1-tanφ)=40*(tan63.67°-tan30°)=57.7(Var)
22
C= QC/(ω u)=57.7/(314*220)=3.8μF
35.在图1中,已知E1=6V、E2=9V、E3=3V、R1=2Ω、R2=3Ω、R3=7Ω、R4=4Ω、R5=6Ω,求电压UAB的值。
ABE1R4R1R3E3R5E2R2
图1
答案:解:I1=
E16==1(A) 2?4R1?R4 I2=
E29==1(A)
R2?R53?6由于R3中无电流
UA,B=I1R4+E3-I2R5=1×4+3-1×6=1(V)
36.有两只电容器,C1为2μF/160V,C2为10μF/250V,若将它们连接在300V的直流电源上使用,求等效电容量和每只电容器上分配的电压。试问,这样使用是否安全? 答案:解:串联后等效电容为: C=
C1C22?1020===1.67(μF)
C1?C22?1012每只电容器上分配的电压为: UC1=
C210U=?300=250(V)
C1?C22?10UC2=U-UC1=300-250=50(V)
由于UC1=250V远大于C1的额定工作电压160V,C1击穿后C2也将被击穿,故很不安全。
37.把一个电阻为30Ω、电感为127mH的线圈接到电压为u=2202sin(314t+30o)V的电源上,求其感抗、阻抗、阻抗角、电流及电流瞬时值表达式、功率因数、有功功率。
-3
答案:解:XL=ωL=314×127×10≈40(Ω)
22Z=R2?X2L=30?40=50(Ω)
φ=arctanI=
XL40= arctan=53.13° R30U220== 4.4(A) Z50φi=φu-φ=30°-53.13°=-23.13° i=4.42sin(314t-23.13°)(A) cosφ=
R30==0.6 Z50P=UIcosφ=220×4.4×0.6=580.8(W)
38.在图2电路中,已知E=10V,R1=2Ω,R2=7Ω,R3=8Ω,R4=3Ω,R5=1.3Ω,试用戴维南定理求电流I5的值。
R1EAR3R5R2I5R4B图2
答案:解:将R5拆去,得: UABK=
R3ER4E8?103?10-=-=5(V) R2?R42?8R1?R37?3再将E短路,得: RAB=
R1R3R2R42?87?3+=+=3.7(Ω) R2?R42?87?3R1?R3I5=
UABK5==1(A)
RAB?R53.7?1.3
39.RLC串联电路,接工频电压220V,通过电流为4A,已知R=33Ω,C=40μF,求电感L。
11答案:解:XC==≈79.6≈80(Ω) ?6?C314?40?10Z=
U220==55(Ω) 4I又 Z=R2?(XL?XC)2
故 |XL-XC|=Z2?R2=552?332= 44(Ω) 即 XL1-XC=44(Ω)
XL1= 44+XC= 44+80=124(Ω) XC-XL2=44(Ω)
XL2= XC-44=80-44=36(Ω)
XL1124=≈0.395(H) ?314X36L2=L2=≈0.115(H)
?314L1=
47.如图-1所示:已知:R1=50Ω、R2=30Ω、R3=40Ω、R4=60Ω、R5=20Ω; 求:① AB间的等效电阻RAB大
小。
答案: RAB ?25?
48.对称三相交流电路,电源线电压380V,每相负载中R=16Ω,XL=12Ω,星形连接。 求:① 相电压;② 相电流;③ 线电流;④ 三相有功功率; 答案:① 相电压=220V; ② 相电流=11 A; ③ 线电流=11 A; ④有功
=5.8KW;
54.如图-4所示,已知E1?13、R2?1?、R3?1?、V、E2?14V、E3?15V、R1?1?、
R4?2?,试用节点电压法求各支路中电流I1、I2、I3、I4的值。
答案:① I1= 1 A ; ②I2=2 A ; ③I3= 3 A ; ④I4= 6 A ;
55.如图-5所示,已知E?10V、R1?2?、、R2?7?、R3?8?、R4?3?,R5?1.3?。 试用戴维南定理求电流I5的值。
答案:I5= 1 A ;
58.如图-6所示,已知E1?E2?E3?220 V,R1?40?、R2?R3?20?、R0?3?。试用戴维南定理求通过R0的电流。
答案:通过R0的电流为:I0?20A。
67.在图6所示的电路中,已知E=30V,IS=1A,R1=5Ω,R2=20Ω,R3=8Ω,R4=12Ω,试用叠加原理计算流过电阻R3的电流I。
答案:设E、IS单独作用时流过电阻R3的电流为I′和I″,且I′和 I″的方向均与I相同。 E单独作用时:I??R2E
R2?R3?R4R1?R2//(R3?R4)?2030?A?1A
20?8?125?20//(8?12)IS单独作用时:I????R412IS???1A??0.5A
R3?R4?R1//R212?8?5//20E和IS共同作用时:I=I′+I″=1A-0.5A=0.5A
答:流过电阻R5的电流I=0.5A。
71.在图7所示电路中,已知E1=15V,E2=11V,E3=4V,R1=R2=R3=R4=1Ω,R5=10Ω,