第，試求Y形負(fù)載各相電壓的相量。圖6-19習(xí)題6-4圖解：因為是對稱的Y形電源與負(fù)載，所以可化成一相電路計算，并且與中線阻抗無關(guān)，，。則線電流為：6-5對稱三相電感性負(fù)載接在對稱線電壓為380V的電源上，測得輸入線電流為12.1A，輸入功率為5.5kW，求功率因數(shù)和無功功率Q。解：由可得：6-6有一臺三相異步電動機(jī)，它的額定輸出功率為10kW，額定電壓為380V，在額定功率下的功率因數(shù)為=0.88，效率為η=0.875，定子繞組作△形聯(lián)接。問此時電動機(jī)在額定功率下吸取電源的電流是多少？每相繞組的復(fù)阻抗又是多少（異步電動機(jī)為電感性負(fù)載）？解：由可得：由可知繞組的阻抗角為：則：6-7三相對稱負(fù)載的功率為5.5kW，△連接后接在線電壓為220V的三相電源上，測得線電流為19.5A。求：（1）負(fù)載相電流Ip、功率因數(shù)、每相復(fù)阻抗Z；（2）若將該負(fù)載改成Y形連接，接至線電壓為380V的三相電源上，則負(fù)載的相電流Ip、線電流IL及吸收的功率P各為多少?。解：(1)(2)6-8如圖6-20所示，已知三相對稱電源線電壓為，其中按星形方式接入某三相對稱負(fù)載，每相的復(fù)阻抗為Z=6+j8Ω，求負(fù)載的相電流iA、iB、iC；并畫出相量圖。圖6-20習(xí)題6-8圖解已知對稱三相電源對稱負(fù)載設(shè)為參考相量，即，，相量圖:答題6-8圖第7章非正弦周期電路－習(xí)題參考解答7-1有一非正弦周期電流i（t），波形見圖7-14所示，當(dāng)該電流通過一個R=3Ω，ωL=4Ω的串聯(lián)電路時，試求：（1）電路兩端的電壓表達(dá)式u(t)；（2）電路的平均功率P。圖7-14習(xí)題7-1圖解：（1）根據(jù)波形圖有：基波時的電路阻抗：所以電壓：（2）平均功率P：7-2已知某一端口網(wǎng)絡(luò)如圖7-15所示，其端電壓V，流入網(wǎng)絡(luò)的電流為A。求該網(wǎng)絡(luò)吸收的平均功率。圖7-15習(xí)題7-2圖解：根據(jù)公式：可得7-3RLC串聯(lián)電路如圖7-16所示，已知V，R=6Ω，ωL=2Ω，ΩQUOTE。求：（1）的表達(dá)式；（2）電路中電壓表、電流表及功率表的讀數(shù)（電表均為電磁系儀表）。圖7-16習(xí)題7-3圖解：先求電路在各次諧波下的阻抗：可得電流表的讀數(shù)為可得所以電壓表的讀數(shù)為:功率表的讀數(shù)為:電流的表達(dá)式:7-4已知電路如圖7-17所示，原副邊線圈的自感分別為L1和L2，。求的表達(dá)式，并解釋為什么互感線圈有隔直作用。圖7-17習(xí)題7-4圖解：將該電路分解為的直流分量U0作用的電路和正弦分量作用的電路。（1）U0作用時，因為互感線圈的感應(yīng)電勢時靠磁通的變化才能產(chǎn)生，由于原邊直流磁通不變，所以副邊中就沒有直流分量，因此互感線圈有隔直作用。（2）正弦分量作用于該互感線圈時，用相量法求解：，因副邊開路，所以有：則則7-5電路如圖7-25所示，電源包含直流電壓源U和交流電壓源u（t）兩部分。應(yīng)用疊加定理，分別畫出直流電源和交流電源單獨作用時的電路，并判斷直流電源中有沒有交流電流，交流電源中有沒有直流電流。圖7-25習(xí)題7-5圖解：由題7-5圖可知：①直流電源中有交流電流通過。②交流電源中沒有直流電流，因為C與交流電源u(t)串聯(lián)，電容器有隔直作用。直流和交流電路答題7-5圖（a）、（b）所示。（a）（b）答題7-5圖7-6要測量線圈的R和L時，已測出當(dāng)電流I=15A，總電壓U=60V時，有功功率P=225W，并已知ω=314rad/sQUOTE。設(shè)電壓的瞬時值為u=[]V，求：（1）該電壓的基波分量幅值U1及線圈的R和L；（2）如果略去電壓的三次諧波，即認(rèn)為V，則所得的R和L值為多大？由此引起的誤差是多少？解：①設(shè)則則因為可得由已知功率得求得由得即解得：②略去高次諧波的影響，設(shè)電壓為：因為所以R不變。得=3.873Ω誤差7-7電路如圖7-19所示，外施電壓u與總電流i的波形是否可能完全相同？如屬可能，此時電路參數(shù)間應(yīng)滿足什么條件？圖7-19習(xí)題7-7圖解：當(dāng)電路處于恒振條件時，輸入阻抗無論對何種頻率來說均相當(dāng)于純電阻。則u和i的波形可完全相同。設(shè)電路輸入阻抗為一個純電阻，于是有則有故①②如果要對所有的都成立，由②可知的一次項系數(shù)和的負(fù)一次項系數(shù)均應(yīng)彼此相等，即，，所以由①可求得的值為所以要滿足當(dāng)電路滿足此條件時，u和i的各次諧波振幅比例相同，且無相移，故u、i波形相同。7-8有一濾波器電路如圖7-20所示，輸入電壓V，L=0.12H，ω=314rad/s。若要使輸出電壓V，問C1、C2之值應(yīng)為多少？圖7-20習(xí)題7-8圖解：要想只有基波，要求濾波器對三次諧波產(chǎn)生并聯(lián)共振，而對基波產(chǎn)生串聯(lián)共振，于是有：（1）整個電路對基波產(chǎn)生串聯(lián)諧振（總電抗為0）：⑴（2）L與C1并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的3次諧波的感抗與容抗相等，使其并聯(lián)諧振（L與C1的電抗為∞）：，則有⑵因為所以7-9在圖7-21所示濾波器中，若欲通過濾波器使基波電流全部濾掉，不到達(dá)負(fù)載R，而只將4ω的諧波電流送至負(fù)載，如電容C＝1μF，ω＝103rad／s，求電感L1和L2的值。圖7-21習(xí)題7-9圖解：（1）利用L1和C在ω時并聯(lián)諧振（阻抗為∞）來濾除基波電流：由，得：（2）利用L1、C（并聯(lián)）在4ω時與L2串聯(lián)諧振（阻抗為0），使4ω電流全部通過：由，得：7-10如圖7-22所示電路，電源電壓u（t）含有基波和三次諧波，基波角頻率ω＝104rad／s。若要求u2（t）中不含基波分量，而將電源電壓中的三次諧波分量全部取出，試求電容C1和C2的參數(shù)。圖7-22習(xí)題7-10圖解：（1）利用L和C1在ω時串聯(lián)諧振（電抗為0），則u2中不含基波分量：由，得：（2）利用L、C1（串聯(lián)）在3ω時與C2并聯(lián)諧振（阻抗為∞），使3ω信號全部輸出：由，得：則：，第8章動態(tài)電路-習(xí)題參考答案8-1試分別說明電容和電感元件什么時候可看成開路，什么時候可看成短路。解：電容電壓初態(tài)為零，在剛充電瞬間可看成短路，在充電結(jié)束后可看成開路電感電流初態(tài)為零，在剛充電瞬間可看成開路，在充電結(jié)束后可看成短路8-2什么是零輸入響應(yīng)？一階動態(tài)電路的零輸入響應(yīng)具有哪些特點？解：電路沒有外加激勵時，僅由電路初始儲能產(chǎn)生的響應(yīng)稱為零輸入響應(yīng)；特點是響應(yīng)值越來越小，時間足夠長后響應(yīng)值為零。8-3什么是零狀態(tài)響應(yīng)？一階動態(tài)電路的零狀態(tài)響應(yīng)具有哪些特點？解：電路在初始儲能為零的條件下，由外施激勵引起的響應(yīng)稱為零狀態(tài)響應(yīng)；特點是響應(yīng)值越來越大，時間足夠長后響應(yīng)值為外界激勵值。8-4什么是全響應(yīng)？一階動態(tài)電路的全響應(yīng)具有哪些特點？一階電路的三要素是什么？如何求?。拷猓河赏饧蛹詈碗娐返某跏純δ芄餐饔卯a(chǎn)生的響應(yīng)稱為全響應(yīng)；一階電路的全響應(yīng)包含零輸入響應(yīng)和零狀態(tài)響應(yīng)；一階動態(tài)電路的三要素是電路的初始值、穩(wěn)態(tài)值和時間常數(shù)這三個物理量；根據(jù)換路前電路的特點及換路定律求出電路的初始值，根據(jù)電路穩(wěn)定后求出電路的穩(wěn)定值，或求出時間常數(shù)。8-5如何確定一階電路的時間常數(shù)？時間常數(shù)的大小與過渡過程有什么關(guān)系？解：對于一階RC電路：，對于一階RL電路：；時間常數(shù)越大，過渡過程越長，時間常數(shù)越小，過渡過程越短。8-6已知圖8-33所示電路，在t<0時電路穩(wěn)定，t=0時開關(guān)打開，US=10V，R1=1.6kΩ，R2=6kΩ，R3=4kΩ，L=0.2H，試求開關(guān)打開瞬間iL（0+）和uL（0+）的值。圖8-33習(xí)題8-6圖8-7如圖8-34所示電路，在t<0時電路穩(wěn)定，t=0時開關(guān)由1打向2，求初始值i1（0+）、i2（0+）、uL（0+）和穩(wěn)態(tài)值i1（∞）、i2（∞）、uL（∞）。圖8-34習(xí)題8-7圖8-8已知圖8-35所示電路中，US=3V，R1=10Ω，R2=30Ω，L1=0.1H，L2=0.2H，開關(guān)S閉合前電路穩(wěn)定，試求開關(guān)閉合后瞬間各支路電流和L1、L2電壓的初始值。圖8-35習(xí)題8-8圖8-9已知圖8-36所示電路中，US=10V，R=5Ω，C=0.2μF，開關(guān)S閉合前電容上無電荷存儲，在t=0時刻S閉合，求t≥0時的iC，并畫出波形圖。圖8-36習(xí)題8-9圖iC的波形圖如下：8-10已知圖8-37所示電路中，US=6V，R=4Ω，L=1H，開關(guān)S閉合前電感上無能量儲存，在t=0時刻S閉合，求t≥0時的uL。圖8-37習(xí)題8-10圖8-11已知圖8-38所示電路中，US=10V，R1=5Ω，R2=2Ω，C=0.5μF，開關(guān)S閉合前電路穩(wěn)定，在t=0時刻S閉合，求t≥0時的uC和iC。圖8-38習(xí)題8-11圖8-12如圖8-39所示電路利用RC放電電路的動態(tài)過程來測量子彈的速度。子彈離開槍口后即將開關(guān)S1打開，隨即C通過R進(jìn)行放電，經(jīng)過短暫時間t后，子彈又將S2打開，C停止放電。此時用數(shù)字電壓表測得C上放電后的剩余電壓uc(t)=34.5V。設(shè)子彈離開槍口后勻速飛行，并已知兩只開關(guān)之間的距離l=3m，uc(0-)=100V，R=60kΩ，C=0.1μF。求子彈速度v的大小(v=l/t)。解：（1）求電容放電的規(guī)律：得：（2）當(dāng)由100V放電到34.5V時，求所需要的時間t：由：得：；兩邊取對數(shù)：；則：（3）求子彈速度：8-13已知圖8-40所示電路中，US=12V，R1=4Ω，R1=2Ω，L=0.6H，開關(guān)S打開前電路穩(wěn)定，在t=0時刻S打開，求t≥0時的uL（t）和iL（t）。圖8-40習(xí)題8-13圖8-14已知圖8-41所示電路，S閉合前電路穩(wěn)定，t=0時刻S閉合,試寫出S閉合后uR的表達(dá)式，并寫出t=3τ時的uR的瞬時值。圖8-41習(xí)題8-14圖8-15已知圖8-42所示電路，S閉合前電容上已存儲了1×10-4C的電荷，t=0時刻S閉合，已知R1=R2=R4=5kΩ，R3=10kΩ，C=10μF。求： （1）電路的時間常數(shù)τ； （2）uC的函數(shù)表達(dá)式； （3）經(jīng)過多長時間電容放電電流下降到0.1mA。圖8-42習(xí)題8-15圖8-16已知圖8-43所示電路，開關(guān)S閉合前uC（0_）=1V，US=10V，R=10Ω，C=1μF，求開關(guān)S閉合后的uC（t），并畫出響應(yīng)曲線。圖8-43習(xí)題8-16圖答題8-16圖解：則：8-17已知圖8-44所示電路，開關(guān)S打開前電路穩(wěn)定，IS=10A，R1=R2=10Ω，R3=1Ω，L=0.1H，求開關(guān)S打開后的，并畫出曲線。圖8-44習(xí)題8-17圖iL的波形圖如下：8-18已知圖8-45（a）、圖8-45（b）所示信號，用階躍函數(shù)表示如圖所示延遲矩形脈沖和方波信號。（a