例6 图示电路原已稳定,t=0时将开关S闭合。已知:R1=6?,R2=3?,C=1F,US=9V。求S闭合后的i(t)和u(t)。
i+USR1CR2S+u--
解:
uC(0?)?uC(0?)?US?9 V
i(0?)?0 i(?)?US?1 AR1?R2
??(R1//R2)C?2 s
i(t)?1?e?0.5t A
五、 磁路与变压器 1、 2、
例1 电阻RL=8?的扬声器,通过输出变压器接信号源,设变压器的原边绕组N1=500匝,副边绕组N2=100匝。求:(1)扬声器电阻换算到原边的等效电阻;(2)若信号源的有效值US=10V,内阻R0=250?。输出给扬声器的功率;(3)若不经过输出变压器,直接把扬声器接到信号源上,扬声器获得的功率。
单相变压器的电压、电流、阻抗变换。 三相变压器的变比、额定值。
2解: (1)R??KRL?(N12)RL?200 ? N2
US)2R??98.8 mW (2)P?(R0?R?(3)P?(
US)2RL?12 mW
R0?RL例2 某三相变压器,原边绕组每相匝数N1=2080匝,副边绕组每相匝数N2=80匝,如果原边绕组端加线电压U1=6000V。求:(1)在?/?接法时,副边绕组端的线电压和相电压;(2)在?/?接法时,副边绕组端的线电压和相电压。 解:(1)K?N1?26 N2
U2l?U2P?(2)U1P?U1lKU2l3?230 V ?133 V
U1l6000??3464.1V 33U2P?U1PK?133 V
U2l?U2P?133 V
例3 某变压器有两组原边绕组,每组额定电压为110V,匝数为440匝,副边绕组的匝数为80匝,频率f=50Hz。求:(1)原边绕组串联使用,原边加上额定电压时,变压器的变比、副边输出电压及磁通?m;
(2)原边绕组并联使用,原边加上额定电压时,变压器的变比、副边输出电压及磁通?m。 解:(1)
K=2?440?11 80
U1220U2???20 V
K11Φm?U220220??0.00113Wb4.44f?2N?4.44?50?2?440 (2)
440K??5.5
80U2?U1110??20 V K5.5Φm?U110110??0.00113Wb4.44f?N?4.44?50?440
例4 电路如图所示,一交流信号源US=38.4V,内阻R0=1280?,对电阻RL=20?的负载供电,为使该负载获得最大功率。求:(1)应采用电压变比为多少的输出变压器;(2)变压器原,副边电压、电流各为多少;(3)负载RL吸取的功率为多少。
i1R0+US-RLi2
解:(1)若负载获得功率最大,必须阻抗匹配
RL??R0?1 280? 变比
K?RL??RLR0?8 RL
(2)原边电压U1?副边电压U2?副边电流I2?原边电流I1?USRL??19.2 V
R0?RL?U1?2.4 V K
U2?0.12 A RLI2?0.015 A K2PL?I2RL?0.288 W
例5 SL-50/10型三相配电变压器,额定容量SN?50 kVA,原边额定电压U1N?10 kV,副边额定电压U2N?0.4 kV,额定运行时,铁损耗
?PFe?350 W,满载时钢耗?PCu?1 200 W,???0接法。求:(1)原、副
边绕组额定相电压和相电流;(2)设负载功率因数为0.8(滞后),求额定负载下变压器的效率。 解:(1)原边绕组相电压U1p?U1l3?5 780?5.78 kV
原边绕组相电流I1 p?I1 l?副边绕组相电压U2p?U2 l3SN3U1 l?2.88 A
?230.68V