2016华工电路原理作业

9-4 已知题9-4图所示电路中uS?162sin(?t?30?)V,电流表A的读数为5A。?L=4?,

求电流表A1、A2的读数。

j?L?USAA23?A1+?1jωC 题9-4图

??5??A,I???A, ?s?16??600V,设电流向量I?2=I解:用支路电流法求解。US22??I???900A列写电路方程如下:5???I???I???900 I122212????16??600?20???900将上述方程二边除以1??并令?/????,3I22222?/u??600??2并选取如下实数方程15cos?/?20sin?/?16cos?/u

0??3??600A I??4??15016sin?/u?20co?s/求得二组解得⑴IA 12??5??113..130A I??4.799??129.450A I??1.404??140.550A I??5??145.760A (2)I12故电流表A1的读数为3A,A2的读数为4A;或者A1的读数为4.799A,A2的读数为1.404A.

9-17 列出题9-17图所示电路的回路电流方程和结点电压方程。已知uS?14.14cos(2t)V,

iS?1.414cos(2t?30?)A。

??+UO1+2j5??j5??gUO1?3?US?0(a)

uS

?+11?4H01?21?1?3(b)

iS4F?I1?23?j10?j10?1??US11?+?2I+??0(c)

i21?+uS11?2?32H?0?i

(d) 题9-17图

?左、I?右 解:(1)如题9-17图a所示,设顺时针网孔电流为Im2m1??(?j5)I?=U?(左) 网孔电流方程为:(j5?j5)Im1m2S??(1?j5)I??U??0(右) I?=gU? (KCL) ?(?j5)Im2m1m2300??1*I??=U? (KVL) 右网孔电流方程可以不用列出 j5Im1m20?=U? (U?/j5?(U?/j5+I??0 结点电压方程为:U10100201?/j5?(1/1?1/j5?1/(?j5)U??U??0 ?(U201030?(左上)?(左下)?(中) (2)如题9-17图b所示,设顺时针网孔电流为I、I、Im2m3m1?(右)??I?300A ?s?10?00V, II。网孔电流方程为:Um4s??(1?j8)I??1?I?=U?(左上) (2+j8)Im3m1m2S??(3?j8)I??1?I?=0(左下) ?I??I??2I??U??0(中) -(1+j8)Im1m3m1m2m2m313??U??0 (右) I??I??I?(KCL) ?j/8Im4m313m4R?=U? 结点电压方程为:U10S??1/1U??J8U???I????I? (1/1?j8U1020S0S?(1/1?1/1?1/(1?j8)U??U??0 ?U2010?30??1/1U?+(1/1?1/1?1/j8)U??I? (?j8U102030S?(上)?(左)?(右) (3) 如题9-17图c所示,设顺时针网孔电流为I、I、Im2m3m1??1?I??(?j10I??0 ?1?I??2I?+2I? ??U网孔电流方程为:(2?j10)Im1m2m1m2m3S??(j10?j10)I??I?(KCL) ??0 I??I?(?j10)Im1m3m1??1/1U??1/1U??U?/1 U??2I? 结点电压方程为:(1/1?1/1?1/1)U102030S20??(?1/?j10)U??(1/j10)?1/?j10)U??0 (?1/1U102030??U?)/1? (KVL VCR) ??(?U I1030?(上)?(左)?(右 (4)如题9-17图d所示,设顺时针网孔电流为I、I、Im2m3m1??1?I??2I??0 ?1?I??2I??U??U? 网孔电流方程为:(1+2) Im1m2m3m1m220S?+(2+j4) I??U??0 I??I???j (KCL) I??I? (KCL) -2Im320m2m3m1m1??1/1U??I?/1 ??U结点电压方程为:(1/1?1/1)U1020s??(1/1?1/2)U??1/2U???j?0 (?1/1)U201030??(1/2?1/j4)U??I??0 ?1/2U3030??U??0 (KVL) U1030

??200?0?V。试求R为何值时,电源U?发出的9-19 题9-19图所示电路中R可变动,USS功率最大(有功功率)?

+?USj10?20?j50?R?题9-19图

?发出的功率由二部分组成,其一为20?的电阻吸收的功率,为一常数。不随R解:电源US变动;其二为可变电阻R吸收的功率,为RL串联支路吸收最大功率的问题。功率PR的表达式为:PR=U2Sr/(R2+X2L) 根据最大功率条件:dPR/dR=0,可解得获得最大功率的条件为

?发出的功率Ps=4KW R= XL PRmax=2KW 电源US

9-25把三个负载并联接到220V正弦电源上,各负载取用的功率和电流分别为:

P1?4.4kW,I1?44.7A(感性);P2?8.8kW,I2?50A(感性);P3?6.6kW,I2?60A(容性)。求题9-25图中表A、W的读数和电路的功率因数。 ?I+A**W?I1I?2I?3?UZ1Z2Z3?题9-25图

?、I?、I?、I??220?0V求电流I?即有 解:表W的读数为P1+P2+P3=19.8KW令U3120

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