[工學(xué)]電工基礎(chǔ)第五章正弦穩(wěn)態(tài)電路(編輯修改稿)
2025-03-15 15:29 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 L 31 解： 例 2: 圖示二端網(wǎng)絡(luò)，已知： 求頻域 Z、 Y及其等效元件參數(shù)。 Vttu )3010c o s (22)( 4 ???mAtti )6010c o s (2100)( 4 ???VU ???? 302 mAI ???? 601 0 0???IUZ ???? 3020 )( ??? j?? FC ?10????UIY ??? )( Sj??????? FBC ?? ????32 510 正弦電流電路的分析計算 基本分析思路： 1) 從時域電路模型轉(zhuǎn)化為頻域模型 : 正弦電流、電壓用相量表示； 無源支路用復(fù)阻抗表示。 2） 選擇適當?shù)碾娐贩治龇椒ǎ? 等效變換法（阻抗等效變換、電源等效變換） 網(wǎng)孔法、節(jié)點法、應(yīng)用電路定理分析法等； 3） 頻域求解（復(fù)數(shù)運算）得到相量解； 4） 頻域解轉(zhuǎn)化為時域解 。 33 解： 例 1： 圖示電路。已知 Vttu )5000c o s (2210)( ?求 i1 (t) 、 i2 (t)和 i (t)以及對應(yīng) 相量的相量圖。 i2 (t) i1 (t) 20?F ?U?I20j10j?2?I1?I ?A ?B ?????? ?? 02 1 0)2022()2023( BA IjIj0)1025()2022( ????? ?? BA IjIj???? 0210U20jLj ??101 jCj ??? ? AI A ???? AIII BA ?????? ??? AII A ???? ?? AII B ???? ?? AI B ???? Atti ) o s (210)( ????34 例 2： 圖示電路。已知 Vttu )10c o s (260)( 4?分別求 R=75?、 25 ? 時負載電流 i(t)。 解： 移去待求支路的頻域電路模型如右。 1/3?F 1/3?F VU oc ????? 45230 ?? 75oZ當 R=75?時 AI ????? 452Atti )4510c o s ()( 4 ???當 R=25 ? 時 Atti )4510c o s ()( 4 ???AI ????? 對應(yīng)等效頻域電路模型如右。 35 例 3： 圖示電路， 求電流 ?。 解： 節(jié)點電位法 ? 50 ?0 ? 1??2??3????? ????? I050221 ?????? ????? I22123321 ?????? ???? Ij32 )4121(21 ??31?? ? ?? j????8 4 3 j?????1150 121???? ???? ???IA???? 36 * 圖示電路， 求電流 ?。 解： 網(wǎng)孔電流法 50 ?0 ? ?2 ?3 ?1 023 321 ??? ??? III??? ?????? UII 050221??? ???? UIjI31 )42(2??? ?? III 232AI ????? 1?? ?II37 例 4： 圖示電路。已知 U=100V， R=20?， R1= ? 。 當調(diào) C使得 Ucd達到最小值，此時 Ucd =30V Rac =4?時。求 Z=？ 解： ???? 01 0 0U設(shè))( ???? jZR1 ?? ? URRU acac???? UZRRUad11acadcd UUU??? ?????? URRZRR ac )(11調(diào) c點時， Rac變，若 Ucd最小，則 ???? 01 0 0) ( Z 30j??38 * 圖示電路。已知 U=100V， R=20?， R1= ? 。 ARUI R ?????? 05當調(diào) C使得 Ucd達到最小值，此時 Ucd =30V Rac =4?時。求 Z=？ ?U?Ia b d c e +j ?? 0 ???? 01 0 0U設(shè))( ???? jZVU ac 20? AI ??VU eb ?? 若 Z=Rojxo為容性負載， I超前 U。 其余相量如圖示。 R1 IR ? 解： 若調(diào) c點時，使 Ucd最小，則有 cdU?acU?accd UU ?VU cd 30? VU ad ?abeadc ????ebcdadUUUU ?VU ae ????? aeo??? 15IUx ebo )( ??? jZ同理dbU?adU?39 例 5： 圖所示電路。用相量法證明當 ?從 0到 ?變化時，U2=U1， ?2從 180?+?1到 ?1變化。 ?1U?2U證明： ??????? 112111UCjRCjUCjRRU??????? 111UCjRCjR??????111 UCRjCRj??)a r c t a n2180(12 ?CRUU ????? ??222111 , ?? ?????? UUUU設(shè))a r c t a n21 8 0( 11 ?? CRU ?????40 * 圖示電路。用相量法證明當 ?從 0到 ?變化時， U2=U1，?2從 180?+?1到 ?1變化。 ?1U?2Ua b c d ?1U?2U?I證明： ???? 011 UU設(shè)則有相量圖如下： 可見，當 ?在（ 0， ?）變化時， d、 b點的軌跡為一個圓， bd為其直徑，且 Ubd= U2 = U1。 即：當 ?從 0到 ?變化時， U2=U1， ?2從 180?到 0?變化 。 41 練習(xí) 1： 圖示電路。已知 U=100V， 求 Z=？ ,31 0 0,31 0 0 ??? cc XVU,60 ??Z?解： AXUICc 1?? ???? 01設(shè) I)(感性jXRZ ?????????? 01)31 0 0( jXRjU )3100( ?? XjR222 )31 0 0(1 0 0 ???? XR7 3 ??? tgRX ??? ???? 501 0 0R??????????????jjZ3100j?42 練習(xí) 2： 右圖所示電路。改變 R，要求電流 I不變。求 L、 C、 ?應(yīng)滿足何種關(guān)系？ 解： 當 R=0時： ?? ?? ULCjI )1(???? ? UCjI ?當 R=?時： 依題意，有 CLC ??? ?? 1CLC ??? ?? 1 （無解） CCL ??? ??1LC21?? ?43 練習(xí) 3： 圖示電路。 U=380V， f=50Hz。改變 C=?F，電流表 A讀數(shù)最小為 2 . 59A。求電流表 A1和 A2讀數(shù)。 解： ???? 03 8 0U設(shè) 則有相量圖： ?U1?I1?I2?I2?I 若改變 C則 I2變化，當I2 = I1 sin?1時 I最小。 ?1 此時有 ?I22221 III ??sfCUI ?22 ?且?2221 III ??? ?44 511 正弦交流電路的功率 一、無源單口網(wǎng)絡(luò)功率 1）瞬時功率 : )()()( titutp ?)c o s (2)c o s (2)( iu tItUtp ???
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