例题9-1如图9-1所示,已知无源一端口的端口电压和电流分别为(1)U=220Z-120°V,j=55Z-210°A(2)U=220Z0°V,i=5590°A(3)=/2 220 cos(ot-120°)V, i=-2 55 cos(ot-+元/3)A(4) =220 2二元V,i=55Z90°A32(5)=220Z二元V, i=55/元A3ie+Nu1o例9-1图在=100rad/s时,求各种情况下,该无源网络的阻抗和导纳,说明阻抗的性质,并求最简单的等效电路及元件参数。例题9-2图9-2(a)中,No为不含独立电源的线性电路。已知uab=14cos(10t)V,i=5cos(10t-45°)A,问N。的并联等效电路的元件值是多少?Wal例9-2图(a)例题9-3已知:Y=0.4-j0.5S,求其串联等效电路。例题9-4在RLC串联电路中,已知R=20Q,L=0.25H,C=50uF,正弦电压源有效值U=220V,频率f=50Hz,试求:(1)感抗XL、容抗Xc、电抗X、阻抗的模IZI、阻抗角、阻抗Z;(2)电流i及i;(3)UR、UL、Uc及uR、UL、uc:
例题 9-1 如图 9-1 所示,已知无源一端口的端口电压和电流分别为 (1) U =220∠ -120°V, I =55∠ -210°A (2) U =220∠ 0°V, I =55∠ 90°A (3) u= 2 220 cos(ωt-120°)V,i=- 2 55 cos(ωt-+π/3)A (4) U =220∠ 2 3 πV, I =55∠ 90°A (5) U =220∠ 2 3 πV, I =55∠ πA 例9-1图 . U + - I . N 在 ω=100rad/s 时,求各种情况下,该无源网络的阻抗和导纳,说明阻抗的性 质,并求最简单的等效电路及元件参数。 例题 9-2 图 9-2(a)中,N0 为不含独立电源的线性电路。已知 uab=14cos(10t)V, i=5cos(10t-45°)A,问 N0 的并联等效电路的元件值是多少? b + - uab a i (a) 例9-2图 N0 例题 9-3 已知: Y = 0.4-j0.5S,求其串联等效电路。 例题 9-4 在 RLC 串联电路中,已知 R =20Ω,L = 0.25H,C=50µF,正弦电压源 有效值 U=220V,频率 f =50Hz,试求: (1) 感抗 XL、容抗 XC、电抗 X、阻抗的模∣Z∣、阻抗角 φ、阻抗 Z ; (2) 电流 I 及 i; (3) U R、U L、U C 及 uR、uL、uC;
(4)画出相量图;(5)当f变化时,电流i是否改变?例题9-5图9-5中,已知R=100Q,L=20mH,C=2uF,=10*rad/s,求Z=?RL3330aCb0例9-5图例题9-6已知图L9-6(a)中R=52,C=2000uF,L=0.1H。电流源为正弦量,Im=5A,0=100rad/s,P=-30°。求:(1)U及U与i,的相位差;(2)iR、ic、it:(3)绘出相量图。2I+(a)图L9-6例题9-7如图L9-7所示,已知=5A,I2=5/2A,U=220V,R=5Q,R2=XL,试求I、Xc、XL及R。RXUXiFSa图L9-7
(4) 画出相量图; (5) 当 f 变化时,电流 i 是否改变? 例题 9-5 图 9-5 中,已知 R = 100Ω,L=20mH,C=2µF,ω=104 rad/s,求 Zab=? R C 例9-5图 L a b 例题 9-6 已知图 L9-6(a)中 R = 5Ω,C=2000µF,L=0.1H。电流源为正弦量, sm I =5A,ω=100rad/s, = −30° ϕis 。求: (1)U 及U 与 s I 的相位差; (2) R I 、 CI 、 L I ; (3)绘出相量图。 U s I L I CI RI (a) 图L9-6 例题 9-7 如图 L9-7 所示,已知 I1=5A,I2=5 2 A,U=220V, R = 5Ω,R2= XL, 试求 I、XC、XL 及 R。 R X R2 C XL I 1 I 2 I U 图L9-7
例题9-8已知某二端口网络内无受控源,若该二端口网络端钮上电压与电流相量为关联参考方向,试问:(1)当电压与电流的相位差为120°时,该网络内必有电源吗?(2)若参考方向相反时,又该如何呢?例题9-9图L9-9中,已知u(t)=cos(ot)V,の=lrad/s,求us(t)。122Hi1iu(t)1F1F19u,(t)2图L9-9C1试证明当の:例题9-10图L9-10(a)所示电路中,已知Ri=2R2,52R,C,时,u=0。R;Ri+oo+0,0,CR2-0图L9-10(a)例题9-11图L9-11(a)所示无源二端口网络的输入电压和电流分别为国us=200/2sin(ot+30°)Vi (t) =5.4/2 sin(wt-54°)A试求:(1)二端口网络的串联等效电路:(2)二端口网络的功率因数,输入的有功功率和无功功率
例题 9-8 已知某二端口网络内无受控源,若该二端口网络端钮上电压与电流相 量为关联参考方向,试问: (1) 当电压与电流的相位差为120°时,该网络内必有电源吗? (2) 若参考方向相反时,又该如何呢? 例题 9-9 图 L9-9 中,已知 u(t)=cos(ωt)V,ω=1rad/s,求 us(t)。 1Ω 1F 2H 1F 1Ω u(t) i1 i2 2 1 图L9-9 u (t) s 例题 9-10 图 L9-10(a)所示电路中,已知 R1=2R2, 2 2 1 C C = ,试证明当 1 1 1 R C ω = 时,u=0。 R1 R1 R2 C1 C2 C1 U1 U2 图L9-10 (a) 例题 9-11 图 L9-11(a)所示无源二端口网络的输入电压和电流分别为 us= 200 2 sin(ωt+30°)V i(t)=5.4 2 sin(ωt-54°)A 试求:(1)二端口网络的串联等效电路: (2)二端口网络的功率因数,输入的有功功率和无功功率
无源网络图L9-11例题9-12如图L9-12(a)所示电路中,正弦电压源的电压U=1V,频率为50Hz,发出的平均功率P=0.1W,整个网络的功率因数为1,且已知Z与Z,吸收的平均功率相等,Z的功率因数为0.5(2>0)。求:(1)电流、复阻抗Z和Z2;(2)如在Z两端并联一电容C,使并联部分的功率因数为1,求这种情况下,电源发出的有功功率、无功功率以及整个网络的功率因数。图L9-12(a)例题9-13电路相量模型如图L9-13(a)所示。已知U。=10Z0°V,R=3Q,-Xc=Xi=4Q,求出电路的有功功率P、无功功率O、视在功率S和功率因数。O+RUT-ixU(a)图L9-13例题9-14图L9-14是一个测量电感线圈参数R和L的实验电路,测得电压表、电流表、功率表的读数分别为:U=5V,I=1A,P=1W,求R=?L=?
i u 无 源 网 络 图L9-11 例题 9-12 如图 L9-12(a)所示电路中,正弦电压源的电压 Us=1V,频率为 50HZ, 发出的平均功率 P=0.1W,整个网络的功率因数为 1,且已知 Z1 与 Z2吸收的平均 功率相等,Z2 的功率因数为 0.5(φ2>0)。求: (1)电流 I、复阻抗 Z1 和 Z2; (2)如在 Z2 两端并联一电容 C,使并联部分的功率因数为 1,求这种情况下, 电源发出的有功功率、无功功率以及整个网络的功率因数。 Us I Z2 Z1 C 图L9-12 (a) 例题 9-13 电路相量模型如图 L9-13(a)所示。已知 = 10∠0° UC V,R = 3Ω, -XC=XL=4Ω,求出电路的有功功率 P、无功功率 Q、视在功率 S 和功率因数。 U U C -jXC jXL R I (a) 图L9-13 例题 9-14 图 L9-14 是一个测量电感线圈参数 R 和 L 的实验电路,测得电压表、 电流表、功率表的 读数分别为:U=5V,I=1A,P=1W,求 R=?L=?
电R感线5333圈L图L9-14例题9-15图L9-15所示电路为晶闸管调压系统中的阻容桥式移相电路,如果亡,=30Z0°,の=314rad/s,C=10uF,欲使U,和U,的相位差最大为140,可变电阻R应为何值?这时输出电压U,为多少?2.viRiCU-d图L9-15例题9-16求图L9-16所示电路正弦稳态时的输入阻抗o图L9-16例题9-17图L9-17所示电路为交流放大器的等效电路。已知Rs=10kQ,Rc=3.3kQ,rbe=1kQ,C=C=2μF,电流放大系数β=100,Usm=10mV,=100rad/s,R,=5002,试求输出电压U
R L A W V * * ~ U 电 感 线 圈 图L9-14 例题 9-15 图 L9-15 所示电路为晶闸管调压系统中的阻容桥式移相电路,如果 = 30∠0° U1 ,ω=314rad/s,C=10µF,欲使U2 和U1 的相位差最大为140°,可变电 阻 R 应为何值?这时输出电压 U2 为多少? U1 U2 C R R1 R1 1 I 2 I a d b c 图L9-15 例题 9-16 求图 L9-16 所示电路正弦稳态时的输入阻抗。 I U R1 C R2 1 C2 1 I 2 I 3 I a I gmU1 1 2 图L9-16 例题 9-17 图 L9-17 所示电路为交流放大器的等效电路。已知 Rb = 10kΩ,Rc = 3.3kΩ,rbe = 1kΩ,C1=C2=2µF,电流放大系数 β=100,Usm=10mV,ω=100rad/s, Rs = 500Ω,试求输出电压U0