《电工与电子技术》毕淑娥主编第三章课后参考答案_电工与电子技术答案

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习题3 3-1 已知某正弦电流的瞬时值表达式为i10siin(6280（1）画出i的波形图；（2）试求t30)A。i的有效值、角频率、频率及初相位；（3）试求t0.05s时的i。

解：（2）有效值：I1052A 2角频率：6280rad/s 频率：f100Hz 初相位：30

（3）t0.05s时，i10siin(62800.0530)5A

3-2 已知u12202sin(314t120)V,u22202sin(314t30)V,试求（2）他们的有效值、频率和周期。（3）写出他们的相量式，画出相量图，计算相位差。

解：（2）U1220V,U2220V,f150Hz,f250Hz,T1T20.02s

oo（3）U1220120V，U222030V，12150 o3-3 将虾类相量式化成指数形式或极坐标形式或代数形式。

oj37V（1）U1(4j3)V537V5eoj135oo（2）I1(10j10)A102135A102e（3）U210e（4）I28ej30oA

V1030oV(53j5)V

j135oA8135oA(42j42)A

oj53o（5）U31053V10e（6）I32037A20eoV(6j8)V

j37oA(16j12)A

3-4 用相量法求题图3-4所示电路中的各未知电表的度数。

10VVR10VVCV10VVLAA5AV100VCA5AL

(a)

(b)解：对a图，设电流为参考相量，电感和电容上的电压大小相等，相位相反。所以V表的示数即为电阻上的电压10V 对b图。设电压为参考相量，电感和电容上的电流大小相等，相位相反。所以A表的示数为0.ULICURUCIIL

U

3-5在RL串联电路中，已知u2202sin314（1）电感的感tV,R30,L191mH。试求：抗。（2）电路的总电流I；（3）用相量法求UR和UL.解：（1）电感的感抗:XLL31419110360

o（2）电路总电压：U2200V

电路的总阻抗：ZRjXL(30j60)67.0863.4

o电路的总电流：IU22003.2763.4A oZ67.0863.4o（3）URIR3.2763.43098.163.4V

ULI(jXL)3.2763.4j60196.226.6oV

3-6 电路的相量模型如图3-6所示，已知U1100V，I210A。试求U和I。

+Ij10I15+I2U1jXCUj5-题图3-6

o解：设U11000V，则I21090A o-

U11000ooI110245A

5j55245oII1I210245109010A UI(j10)U110(j10)1000100901000100245V

3-7 在题图3-7所示电路中，已知I210A,I3102A,U200V,R15,R2L.试求I1、XC、XL和R2。

I1+I2jXCR1+U-I3R2jXLU2-题图3-7

解：设U2U20V，则I21090A，I310245A，oI1I2I3102451090100A

所以I1RU2220，所以U2150V XCU215015 I210U215022 XLR2I3102所以R2XL7.5 3-8 3-9 在题图3-9中，已知I1I210A。试求I和US。

IUS+-j1010I1jXCI2

题图3-9

解：设I1100A，则I21090A，II1I210245A ooUSI(j10)I110100102451090j100V

3-10 在题图3-10中，已知Z1(3j4),Z2(4j3)，电压表的读数为U=100V。试求电流表的读数。

+UAIA1VZ1I1A2Z2I2-

题图3-10 1000o1000o解：I12053.1A 3j4553.11000o1000oI22036.9A 4j3536.9II1I22028.1A

所以，A1的示数为20A。A2的示数为20A。A的示数为28.28A。

3-11 在题图3-11所示电路中，已知U220V,R22，XL22，XC11。试求IR、IL、IC及I。

+UIIRICjXCILRjXL-题图3-11 o解：设U2200V 

U2200o则：IR100A

R22U2200oIL1090A jXL2290U2200oIC2090A jXC1190IIRILIC1001090209010245A

3-14有一感性负载的功率P=10KW，功率因数cos0.6，电压为220V，频率为50Hz。若要将电路的功率因数提高到0.9.，需要并联多大的补偿电容。并联电容前后电路的总电流为多少？ P10103C(tan1tan)(tan(arccos0.6)tan(arccos0.9))22U314220解： 31010(1.330.48)559F3142202P10103并联电容前电路总电流I175.76A

Ucos12200.6P10103并联电容后电路总电流I50.5A

Ucos2200.93-15 电路如图3-15所示，已知交流电源电压u2202sin314tV,白炽灯的功率为60W，日光

灯的功率为40W，功率因数cosL=0.5。试求：（1）等效负载的功率因数cosL'；（2）若将电路的功率因数提高到0.92，需并联多大的电容？

i+uiR1iLR2iCCR1L-白白白白白白

题图3-15 解：（1）QPtan40(arccos0.5)40369.3V 等效负载的功率因数：cosL（2）需要并联电容值： 'P日P白PQ22406010069.3220.82

P10103C(tan1tan)(tan(arccos0.82)tan(arccos0.92))U23142202

100(0.6980.426)1.79F31422023-16 电路如图3-16所示，已知U10V,f50Hz,RR1R210,L31.8mH,C318F试计算：（1）电路中并联部分的电压Uab；（2）电路的功率因数cos；（3）电路的P、Q、S。

ia+uRi1R1i2R2LC-b

题图3-16 解：（1）XLL31431.81010

3XC1110 C314318106Zab(R1jXL)(R2jXC)10

R1jXL设U100V

U100oI0.5A

RZab1010

UabIZab0.5105V

（2）U与I同相，coscos0o1（3）I1UabR22XC2UabR1XL2252A 4102I252A 410222PPR1PR2PRI1R1I2R2I2R5W

QQLQCI1XLI2XC0

SP2Q25VA

3-18 在题图3-18所示电路中，u1002sin3140tV，L0.159H,R500,C0.318F。试求电路的有功功率，无功功率，视在功率和功率因数。

ia22+uiLR1iCLC-b

题图3-18 解：XLL31400.159500 XC111000 C31400.318106ILUabR12XL21002A 500210ICUab1001A XC100010PPR1I12R1(22)50010W 10QQLQCIL2XLIC2XC0

SP2Q210VA