电路分析电子教案习题课(8-12章).ppt

,第8-12章 习题课,第8章 相量法第9章 正弦稳态电路的分析第10章 含有耦合电感的电路第12章 三相电路,1.正弦交流电的三要素?,2.正弦交流电的相位差.,i(t)=Imcos(w t+y),j=(w t+y u)-(w t+y i)=y u-y i,3.正弦交流电的有效值.,第8章 相量法基本知识,4.正弦交流电的相量表达方式?,第8章 相量法基本知识,5.电阻元件VCR,6.电感元件VCR,电压与电流同相,电压超前电流/2.,第8章 相量法基本知识,7.电容元件VCR,电压滞后电流/2.,8.KCL和KVL的相量形式,第8章 相量法基本知识,第8章 相量法习题解答,P218 8-13,解题技巧:统一化简为标准形式。,（3）,（2）,（4）,第8章 相量法习题解答,P218 8-16,解：电阻、电容、电感三个元件并联,第8章 相量法习题解答,P218 8-20,解：（1）,（2）,支路1是电感元件。,1.R、L、C串联电路中电压和电流的相量关系,电阻元件电压与电流同相；,电感元件电压超前电流/2；,电容元件电流超前电压/2；,相量图如何绘制？,电压三角形,第9章 正弦稳态电路的分析基本知识,2.RLC串联电路中的阻抗,阻抗三角形,阻抗角等于电压与电流的相位差.,纯电阻电路阻抗,纯电感电路阻抗,纯电容电路阻抗,3.如何判断电路的性质?,第9章 正弦稳态电路的分析基本知识,4.复导纳,第9章 正弦稳态电路的分析基本知识,5.RLC串联电路,6.RLC并联电路,7.正弦稳态电路分析:支路电流法、回路电流法、结点电位法、电源变换法、叠加定理和戴维宁定理。,第9章 正弦稳态电路的分析基本知识,8.正弦稳态电路的功率,有功功率,无功功率,视在功率,9.功率因数?如何提高功率因数?,相似三角形,在感性负载二端并联一个适当的电容可提高功率因数.,复功率,第9章 正弦稳态电路的分析基本知识,10.正弦电路中负载获得最大功率Pmax的条件?,若ZL=RL+jXL可任意改变,若ZL=RL+jXL只允许XL改变,XL=-Xi,若ZL=RL为纯电阻,第9章 正弦稳态电路的分析基本知识,第9章 正弦稳态电路的分析习题解答,解：求解XC,若XC=-0.878时,同理可解得I1=4.799A,I2=1.404A。,第9章 正弦稳态电路的分析习题解答,P246 9-10 S闭合时，各表读数如下：V为220V，A为10A，W为1KW；当S打开时，各表读数依次为220V、12A和1.6KW。求阻抗Z1和Z2，设Z1为感性。,解：,第9章 正弦稳态电路的分析习题解答,P248 9-19,题9-19所示电路图中R可变动，,试求R为何值时，电源US发出的最大功率？,解：本题为戴维宁定理与最大功率传递定理的应用,1.求戴维宁等效电路,第9章 正弦稳态电路的分析习题解答,P249 9-23,题9-23所示电路图中R1=R2=100,L1=L2=1H,C=100F,=100rad/s,求ZL能获得的最大功率?其中,解：本题为戴维宁定理与最大功率传递定理的应用,断开负载ZL,并加电流源,用节点电位法求解。,第9章 正弦稳态电路的分析习题解答,P249 9-23,由上式分析可知，戴维宁等效电路中的等效电源为：50V等效阻抗Zeq=50+j50,由最大功率传递定理可知,ZL=50-j50时，实现共轭匹配，功率最大.,1.互感线圈同名端的定义和表示方法?,2.互感线圈自感电压、互感电压的表达式？,当两个电流分别从两个线圈的对应端子同时流入或流出，若所产生的磁通相互加强时，则这两个对应端子称为两互感线圈的同名端。,第10章 含有耦合电感的电路基本知识,2.互感线圈自感电压、互感电压的表达式？,第10章 含有耦合电感的电路基本知识,3.耦合电感串联的等效,4.耦合电感并联的等效,顺接串联（正串）,反接串联（反串）,异侧并联,同侧并联,第10章 含有耦合电感的电路基本知识,5.耦合电感T型连接等效,第10章 含有耦合电感的电路基本知识,6.有互感电路的计算,在正弦稳态情况下，有互感的电路的计算仍应用前面介绍的相量分析方法。直接计算法.注意互感线圈上的电压除自感电压外，还应包含互感电压。也可用去耦等效电路计算。,第10章 含有耦合电感的电路基本知识,7.实际变压器的分析与计算方法?,(1)按互感电路直接进行相量运算。(2)按等效电路去耦方法计算。,第10章 含有耦合电感的电路基本知识,直接相量运算,等效电路法分析,8.理想变压器的分析与计算方法?,变压关系,变流关系,变阻抗关系,第10章 含有耦合电感的电路基本知识,第10章 含有耦合电感的电路习题解答,10-18 求题10-18所示电路中的阻抗Z。已知电流表的读数为10A，正弦电压的效值U=10V。,解：用等效到一次侧回路计算,Z1=1-j100,Z等效到一次侧的阻抗 Z2=n2Z=100Z,10-19 已知图示电路的等效阻抗Zab=0.25，求理想变压器的变比n。,解：应用阻抗变换到一次侧回路,外加电源求等效阻抗,第10章 含有耦合电感的电路习题解答,第10章 含有耦合电感的电路习题解答,P272 10-4（1）L1=8H，L2=2H，M=2H，求1-1看进去的等效电感。,(a),(b),电感是并联关系,P272 10-4（1）L1=8H，L2=2H，M=2H，求1-1看进去的等效电感。,(c),(d),第10章 含有耦合电感的电路习题解答,*,解：应用阻抗变换到一次侧回路,2.图示正弦电流电路中，已知uS(t)81.414cos(2t45)V。1）画出电路的相量模型；2）求含源单口网络的戴维宁等效电路；3）负载阻抗为何值时可获得最大平均功率，并计算此最大功率。,考题例题,解:(1)电路的相量模型如下,考题例题,2）含源单口网络的戴维宁等效电路,即:求负载开路时二次侧等效电路,3）由最大功率传递定理可知,1.三相对称电源.,第12章 三相电路基本知识,2.电源Y联接和联接,线电压相电压三相对称负载线电流相电流中线电流.,3.负载Y联接和联接,第12章 三相电路基本知识,4.线电压与对应的相电压的关系?,联接:,Y联接:,5.对称负载线电流与对应的相电流的关系?,联接:,Y联接:,(2)线电流相位滞后对应相电流30o。,线电流与对应的相电流相等.,第12章 三相电路基本知识,6.三相对称负载相电流、线电流如何计算？,(1)先计算中性点之间的电压；(2)再计算A相负载的相电流；(3)按照对称性,直接写出其它相电流和线电流。,7.三相不对称负载相电流、线电流如何计算？,按复杂交流电路分析方法计算,重点研究中性点位移。,第12章 三相电路基本知识,7.三相电路的功率计算与测量,负载对称,功率测量方法:(1)三相负载对称,可用一表法;(2)三相三线制可用二表法;(3)三相负载不对称,可用三表法.,第12章 三相电路基本知识,(2)用两表法测三相负载的功率，画接线图求两表读数。,解,例1,已知Ul=380V，Z1=30+j40，电动机 P=1700W，cosj=0.8(感性)求：(1)线电流，电源发出的总功率；,(1),这样假设很重要！,第12章 三相电路习题解答,电动机负载：,总电流：,第12章 三相电路习题解答,表W1的读数P1：,(2)两表接法如图,P1=UACIAcos 1=3807.56cos(46.2 30)=2758.73W,表W2的读数P2：,P2=UBCIBcos 2=3807.56cos(30+46.2)=685.26W,P=P1+P2,第12章 三相电路习题解答,考题例题,1.图示单口网络的电压源电压 uS(t)201.414 cos(t)V。,(1)当=1rad/s时，求负载为何值时可以获得最大平均功率，并计算此最大功率。(2)当=2rad/s时，求负载为何值时可以获得最大平均功率，并计算此最大功率。(3)当=2rad/s时，求负载获得最大平均功率时的一种网络结构和参数。,考题例题,解：本题为戴维宁定理与最大功率传递定理的应用,3.图示正弦电流电路中，已知uS(t)12cos(2t)V。1）画出电路的相量模型；2）求含源单口网络的戴维宁等效电路；3）负载阻抗为何值时可获得最大平均功率，并计算此最大功率。,考题例题,解:(1)电路的相量模型如下,考题例题,2）含源单口网络的戴维宁等效电路,(去耦后的含源单口电路),3）由最大功率传递定理可知,4图示单口网络等效于一个电容，其电容的数值为（）1）0.25F 2）0.5F 3）2F 4）4F,5.为了将图示工作于正弦稳态单口网络的功率因数提高到1，电容的数值应等于（）1）6.25F 2）1F 3）0.16F 4）2F,7图示电路中电压U等于（）V。,6.图示单口网络向外输出的最大功率是()。,*,求二次侧电压？,5W,-8V,8.图示单口网络相量模型的等效阻抗等于（）,5j4,9.图示单口网络的输入电阻等于（）,12,第12章 三相电路习题解答,12-5 图示对称Y-Y三相电路中,电压表的读数为1143.16V,Z=30/60,Z1=1+j2。求（1）图中电流表的读数及线电压UAB，（2）三相负载吸收的功率；（3）如果A相负载的阻抗等于零（其它不变），再求（1）（2）；（4）如果A相负载开路，再求（1）、（2）；（5）如果加接零阻抗中性线ZN=0，则（3）、（4）如何变化？,第12章 三相电路习题解答,