西南交大 电工技术基础A 第2次书面作业及答案

电工技术基础A第2次作业 二、主观题(共10道小题)

11. 试用结点电压法求解题2.2中的电流I及电压U。

解：如图设参考点和未知结点，则 D点电压

V （1）

故只需列出ABC三个结点的电压方程即可 A点

（2）

B点

（3）

C点

联立（1）（2）（3）（4）求解，得

（4）

所以，电压

电流

12. 在图2-90所示电路中，已知

用诺顿定理求电流

。

，，，，试

解：第一步：找出二端网络 将电流IL所在支路移去，二端网络如图

第二步：求二端网络的短路IAB 将二端网络短路，如图 短路电流

第三步：求等效电阻RO

将二端网络的独立源置零，如图

等效电阻

第四步：求待求参数电流IL 诺顿等效电路，如图

所以，电流

13. 如图5-66所示电路中，换路前电路已处于稳态，已知：

=1 F， 、

、

。试求：(1) 开关S闭合瞬间的

、

、

，L=1H，C

及电路稳定后的

；(2) 开关S闭合瞬间的电感的储能和电容的储能。

解：（1）求初始值

根据换路前的稳态电路（电容开路、电感短路），有

根据换路定则，有

时刻的等效电路如图所示

根据等效电路

求稳态值

时刻的等效电路（电感短路、电容开

路）如图所示

根据等效电路，有

(2) 求开关S闭合瞬间的电感的储能和电容的储能。 开关闭合时，有

开关S闭合瞬间的电感的储能

开关S闭合瞬间的电容的储能

14. 在图3-78所示电路中，已知：

理求电流。

V，A。试用叠加定

解：（1）画出相量模型图 画出对应的相量模型图如图：

（2）用叠加定理分析 画出叠加电路图

电压源

单独作用时

电流源

单独作用时

根据叠加定理，有

所以

15. 在图3-70所示电路中，已知： 、

和电感L。

，，求电路中电流

、

解：画出对应的相量模型图

由已知条件，有

由欧姆定律

因此

由基尔霍夫电流定律

所以

16.在如图3-81所示电路中，已知：为12var，电流，试求阻抗 ，阻抗上消耗的有功功率为4W，无功功率

、电压及电路的总功率因数。

解：阻抗Z2上无功功率为正，说明Z2为感性阻抗。

令

由阻抗

上消耗的有功功率为4W，有

即

由有功功率、无功功率间的关系以及复数阻抗的实部、虚部关系，有

即

所以

总的复数阻抗

故电路的总功率因数

17. 在图3-86所示电路中，C1 = 100 F，L2 = 0.2 H，ui为非正弦的周期信号，其基波 1 = 100 rad / s，欲使u0中不含有 3 = 3 1 和 7 = 7 1 的谐波信号。 试问L1 和C2应为何值？

解：谐波频率

欲使u0中不含有3次和7次谐波信号，有两种方式可以实现。 1）并联谐振除去3次谐波，串联谐振滤掉7次谐波 有

2）并联谐振除去7次谐波，串联谐振滤掉3次谐波 有

18. 试求如图1-90所示电路中的电流I1、I2、I3、I4、I5和电压U。

解：由结点A有

由结点F，有

由结点B，有

由结点E，有

由结点C，有

由1＃回路，

19. 试求如图1-91所示电路的等效电阻

。

解：a）电阻间为简单串并联关系，故

b）3个6Ω电阻为并联连接，并联后再与2个并联的8Ω电阻串联，故

c）3个6Ω电阻为△接，将其转换为Y接，如图

d）电阻间为简单串并联关系，故

20. 试计算如图1-95所示电路中电流I1、I2和电压U。

解：作如图假设

由1＃回路，列写KVL方程，有

由结点A，列写KCL方程，有

由结点B，列写KCL方程，有

由2＃回路，列写KVL方程，有

,