电子科技大学：《电路分析基础 Electric Circuit Analysis》课程教学资源（习题解答）第十一章 正弦稳态的功率、三相电路

11一1图示电路中，己知us(t)=7cosl0tV。试求(1)电压源发出的瞬时功 率。(2)电感吸收的瞬时功率。 xt11-1 circuit data 雞嘉鷺 控制 支 件 数值1 蛋2 竅借 竅借4 1 0 4.9497 .00000 234 1 2 30000 22 0 4.0000 5.00000E- 独立结点数 2 支路数 4角频率 w= 10.000 rad/s *** 源的 幅度必 须用有 效值** 电源 的角频率V1 W1= 10.0 支路 电 压瞬时 值u(t) 1(t) 7.00 Cos 10.0 234 二二 9 10.0 7 10.0 t七七 0 0.3H ② 77 10.0 23 2499 支 路 电流 瞬 时值 50mF 10.0 i 1234 441 10.0 10.0 242599 i 343424 10.0 t 支 路的 平 均 率 -7. 7 盐 P22-3.631E-07=-3.631E-07 7.54=7.54 ACAP程序可计算正弦稳态平均功率 -5.447E-07=-5.447E-07 SUM: -.150E-05-1.498E-06 ****米 正弦稳态分析程序 (ACAP2.11)成电七系-胡翔骏 米*米 习题11-1

xt11-1 circuit data 元件 支路 开始 终止 控制 元 件 元 件 元 件 元 件 类型 编号 结点 结点 支路 数 值1 数 值2 数 值3 数 值4 V 1 1 0 4.9497 .00000 L 2 1 2 .30000 R 3 2 0 4.0000 C 4 2 0 5.00000E-02 独立结点数 = 2 支路数 = 4角频率 w= 10.000 rad/s *** 电 源 的 幅 度 必 须 用 有 效 值 *** 电 源 的 角 频 率 V 1 W 1= 10.0 ----- 支 路 电 压 瞬 时 值 u(t) ----- u 1(t)= 7.00 Cos( 10.0 t +.00) u 2(t)= 13.0 Cos( 10.0 t +29.74) u 3(t)= 7.77 Cos( 10.0 t-123.69) u 4(t)= 7.77 Cos( 10.0 t-123.69) ----- 支 路 电 流 瞬 时 值 i(t) ----- i 1(t)= 4.34 Cos( 10.0 t+119.74) i 2(t)= 4.34 Cos( 10.0 t -60.26) i 3(t)= 1.94 Cos( 10.0 t-123.69) i 4(t)= 3.88 Cos( 10.0 t -33.69) ----- 支 路 的 平 均 功 率 ----- P1= -7.54 = -7.54 P2=-3.631E-07=-3.631E-07 P3= 7.54 = 7.54 P4=-5.447E-07=-5.447E-07 SUM: -.150E-05 -1.498E-06 ***** 正 弦 稳 态 分 析 程 序 (ACAP 2.11 ) 成电 七系--胡翔骏 *****习题11-1 11－1 图示电路中，已知 。试求 (1) 电压源发出的瞬时功 率。(2) 电感吸收的瞬时功率。 uS (t)  7 cos10t V ACAP程序可计算正弦稳态平均功率

11一2图示电路中，已知s(=1cosl03tA试求电感吸收的瞬时功率。 XT11-2 circuit data 元件支路开始终止控制 元件 元件 元件 元件 类型编号结点结点支路 数值1 数值2 数值3 数值4 1 01 70711 00000 L 2 1 0 1.00000E-02 34 0 20.000 0 1.00000E-04 独立结点数 支路数 =4角频率 w= 1000.0 rad/s 支路电压瞬时值u(t) u1(t)= 20.0 Cos(1. 00E+03t-180.00) u2(t)= 20.0 Cos(1.000E+03t +.00 3(t)= 20.0 Cos(1.000E+03t +.00) 10mH 100E u4(t)= 20.0 Cos(1.000E+03t +.,00 支路电流瞬时 值i(t》 i1(t)= 1.00 Cos(1.000E+03t +.00) i2(t)= 2.00 Cos(1.000E+03t -90,00 i3(t)= 1.00 C0s(1.000E+03t +.00 i4(t)= 2.00 Cos(1.000E+03t +90.00》 支路的平均功 率 P1=-10.0 =-10.0 P2=-1.426E-13=-1.426E-13 P3= 10.0 =10.0 ACAP程序可计算正弦稳态平均功率 P4=5.785E-08=5.785E-08 SUM: 578E-07+5.785E-08 ***** 正弦稳态分析程序 (ACAP2.11)成电七系-胡翔骏 习题11-2

XT11-2 circuit data 元件 支路 开始 终止 控制 元 件 元 件 元 件 元 件 类型 编号 结点 结点 支路 数 值1 数 值2 数 值3 数 值4 I 1 0 1 .70711 .00000 L 2 1 0 1.00000E-02 R 3 1 0 20.000 C 4 1 0 1.00000E-04 独立结点数 = 1 支路数 = 4角频率 w= 1000.0 rad/s ----- 支 路 电 压 瞬 时 值 u(t) ----- u 1(t)= 20.0 Cos( 1.000E+03t-180.00) u 2(t)= 20.0 Cos( 1.000E+03t +.00) u 3(t)= 20.0 Cos( 1.000E+03t +.00) u 4(t)= 20.0 Cos( 1.000E+03t +.00) ----- 支 路 电 流 瞬 时 值 i(t) ----- i 1(t)= 1.00 Cos( 1.000E+03t +.00) i 2(t)= 2.00 Cos( 1.000E+03t -90.00) i 3(t)= 1.00 Cos( 1.000E+03t +.00) i 4(t)= 2.00 Cos( 1.000E+03t +90.00) ----- 支 路 的 平 均 功 率 ----- P1= -10.0 = -10.0 P2=-1.426E-13=-1.426E-13 P3= 10.0 = 10.0 P4= 5.785E-08= 5.785E-08 SUM: .578E-07 +5.785E-08 ***** 正 弦 稳 态 分 析 程 序 (ACAP 2.11 ) 成电 七系--胡翔骏 *****习题11-2 11－2 图示电路中，已知 i S (t) 1cos103 t A .试求电感吸收的瞬时功率。 ACAP程序可计算正弦稳态平均功率

11一3图示电路中，已知is)=4√2cos104,m4.试求电流源发出的平均功率 和电阻吸收的平均功率 XT11-3 circuit data ① 1.8k2 ② 元件支路开始终止 控制 元件 元件 类型编号结点结点支路 数值1 数值2 1 0 1 4.00000E-03 .00000 0.6k2 0.1F R 2 1 0 600.00 34 1 2 1800.0 2 0 1.00000E-07 O 独立结点数 2 支路数= 4角频率 w= 10000 rad/s 支 路 电压相量 U1=0 -1.889 +j 2130 1.901 exp(j 173.57) U2=( 1.889 +j -.2130 1.901 exp (j -6.43) U3=( 1.534 +j 6391 1.662 exp (j 22.62 U4=0 3550 +j 8521 .9231 exp (j -67.38) 支路 电流 相 量 1=( 4.0000E-03 +j 0000 ) 4.0000E-03 exp(j 00) 12=( 3.1479E-03 +j -3. 5503E-04)= 3.1679E-03 exp -6.43) 13=( 8.5207E-04 3. 5503E-04) 9.2308E-04 exp(j 22.62 14=( 8.5207E-04 +j 3 5503E-04)=9.2308E-04exp(j 22.62) 支路功率 (电压电流用有效 有功功率P 无功功率Q 视在功率 S 11 -7.55503E-03 8.52071E-04 7.60293E-03 2R: 6.02130E-03 -3.51588E-11 6.02130E-03 3R: 1,53373E-03 4.46374E-11 1.53373E-03 4C: -1.81195E-11 -8.52071E-04 8.52071E- 习题11-3

XT11-3 circuit data 元件 支路 开始 终止 控制 元 件 元 件 元 件 元 件 类型 编号 结点 结点 支路 数 值1 数 值2 数 值3 数 值4 I 1 0 1 4.00000E-03 .00000 R 2 1 0 600.00 R 3 1 2 1800.0 C 4 2 0 1.00000E-07 独立结点数 = 2 支路数 = 4角频率 w= 10000. rad/s ----- 支 路 电 压 相 量 ----- U 1=( -1.889 +j .2130 ) = 1.901 exp(j 173.57 ) U 2=( 1.889 +j -.2130 ) = 1.901 exp(j -6.43 ) U 3=( 1.534 +j .6391 ) = 1.662 exp(j 22.62 ) U 4=( .3550 +j -.8521 ) = .9231 exp(j -67.38 ) ----- 支 路 电 流 相 量 ----- I 1=( 4.0000E-03 +j .0000 ) = 4.0000E-03 exp(j .00 ) I 2=( 3.1479E-03 +j -3.5503E-04) = 3.1679E-03 exp(j -6.43 ) I 3=( 8.5207E-04 +j 3.5503E-04) = 9.2308E-04 exp(j 22.62 ) I 4=( 8.5207E-04 +j 3.5503E-04) = 9.2308E-04 exp(j 22.62 ) ----- 支 路 功 率 -----( 电压电流用有效值 ) 有功功率 P 无功功率 Q 视在功率 S 1 I : -7.55503E-03 8.52071E-04 7.60293E-03 2 R : 6.02130E-03 -3.51588E-11 6.02130E-03 3 R : 1.53373E-03 4.46374E-11 1.53373E-03 4 C : -1.81195E-11 -8.52071E-04 8.52071E-04习题11-3 11－3 图示电路中，已知 .试求电流源发出的平均功率 和电阻吸收的平均功率。 ( ) 4 2 cos10 mA 4 S i t  t

11一4图示电路中，己知s)=4W2cos4×106tV.试求独立电压源发出的平均 功率和无功功率。 xt11-4 circuit data 1.5ki 元件 支路开始终止控制 元件 元件 0.5mH② 类型编号结点结点 支路 数值1 数值2 0 4. 0000 00000 2 2 5.00000E-04 50pF 3 2 0 5000.0 4 2 3 3 1500.0 5 3 0 5.00000E-11 独立结点数 支路数= 5角频率w=4.00000E+06rad/s 支路 电压相 量 U1-( 4.000 +j .0000 4.000 exp ( 00 U2=( -.2453 +j 2.358 2.371 exp 95.94) U3=( 4.245 +j -2.358 4.856 exp (j -29.05） U4=( 1.274 +j -.7075 1.457 exp(j -29.05 U5=( 2.972 +j -1.651 3.400 exp -29.05 支路 电流相 量 11=( -1.1792E-03 +j-1.2264E-04)= 1.1856E-03 exp (j-174. 06 12=( 1.1792E-03+j1.2264E-04) 1.1856E-03 exp(j 5.94 13=( 8.4906E-04+j-4.7170E-04) 9.7129E-04exp (j -29.05 14=( 3.3019E-04+j5.9434E-04)=6.7990E-04exp(j 60.95》 5=(3.3019E-04+j5.9434E-04)=6.7990E-04exp(j 60.95) **米米* 正弦稳态分析程序(ACAP2.11)成电七系-胡翔骏 米* 习题11-4

xt11-4 circuit data 元件 支路 开始 终止 控制 元 件 元 件 元 件 元 件 类型 编号 结点 结点 支路 数 值1 数 值2 数 值3 数 值4 V 1 1 0 4.0000 .00000 L 2 1 2 5.00000E-04 R 3 2 0 5000.0 CV 4 2 3 3 1500.0 C 5 3 0 5.00000E-11 独立结点数 = 3 支路数 = 5角频率 w= 4.00000E+06rad/s ----- 支 路 电 压 相 量 ----- U 1=( 4.000 +j .0000 ) = 4.000 exp(j .00 ) U 2=( -.2453 +j 2.358 ) = 2.371 exp(j 95.94 ) U 3=( 4.245 +j -2.358 ) = 4.856 exp(j -29.05 ) U 4=( 1.274 +j -.7075 ) = 1.457 exp(j -29.05 ) U 5=( 2.972 +j -1.651 ) = 3.400 exp(j -29.05 ) ----- 支 路 电 流 相 量 ----- I 1=( -1.1792E-03 +j -1.2264E-04) = 1.1856E-03 exp(j-174.06 ) I 2=( 1.1792E-03 +j 1.2264E-04) = 1.1856E-03 exp(j 5.94 ) I 3=( 8.4906E-04 +j -4.7170E-04) = 9.7129E-04 exp(j -29.05 ) I 4=( 3.3019E-04 +j 5.9434E-04) = 6.7990E-04 exp(j 60.95 ) I 5=( 3.3019E-04 +j 5.9434E-04) = 6.7990E-04 exp(j 60.95 ) ***** 正 弦 稳 态 分 析 程 序 (ACAP 2.11 ) 成电 七系--胡翔骏 *****习题11-4 11－4 图示电路中，已知 .试求独立电压源发出的平均 功率和无功功率。 ( ) 4 2 cos4 10 V 6 S u t   t

11一5图示电路中，已知us(t)=100cos6tV试求20①电阻吸收的平均功率 XT11-5 circuit data 支路 开始终止 控制 元件 102 ② ③ 编号 结点结点 支路 数值1 1 1 0 70.711 >xx08a 10.000 209 234 1 22 0 20.000 3.33300E-02 5 0 3 3 3.0000 3 10.000 独立结点数 03 支路数= 6角频率W= 6.0000 rad/s 结 点电压相 量 虚部 模 辐角 2 0000 70.71 exp ( 00) 11.31 63.24 exp ( 10.31) 70.71 7. 52 -07) 70.71 exp ( .00) 支路 电 压 相 量 U 70.71 00 70.71 exp ( 00) U 8.486 -11.31 14.14 exp (j -53.13 U 62.22 11.31 63.24 exp ( 10.31 -8 86 时时村 11.31 14.14 exp ( 126.87) U 0 +j -7.1526E-07) 70.71 exp (j-180.00 0.71 +j7.1526E-07） 70.71 exP j 00 ***** 正 弦稳态分 析程序(ACAP2.11 )成电七系-胡翔骏 习题11-5

XT11-5 circuit data 元件 支路 开始 终止 控制 元 件 元 件 元 件 元 件 类型 编号 结点 结点 支路 数 值1 数 值2 数 值3 数 值4 V 1 1 0 70.711 .00000 R 2 1 2 10.000 R 3 2 0 20.000 C 4 2 3 3.33300E-02 CC 5 0 3 3 3.0000 R 6 3 0 10.000 独立结点数 = 3 支路数 = 6角频率 w= 6.0000 rad/s ----- 结 点 电 压 相 量 ----- 实部 虚部 模 辐角 V 1=( 70.71 +j .0000 ) = 70.71 exp(j .00 ) V 2=( 62.22 +j 11.31 ) = 63.24 exp(j 10.31 ) V 3=( 70.71 +j 7.1526E-07) = 70.71 exp(j .00 ) ----- 支 路 电 压 相 量 ----- U 1=( 70.71 +j .0000 ) = 70.71 exp(j .00 ) U 2=( 8.486 +j -11.31 ) = 14.14 exp(j -53.13 ) U 3=( 62.22 +j 11.31 ) = 63.24 exp(j 10.31 ) U 4=( -8.486 +j 11.31 ) = 14.14 exp(j 126.87 ) U 5=( -70.71 +j -7.1526E-07) = 70.71 exp(j-180.00 ) U 6=( 70.71 +j 7.1526E-07) = 70.71 exp(j .00 ) ***** 正 弦 稳 态 分 析 程 序 (ACAP 2.11 ) 成电 七系--胡翔骏 *****习题11-5 11－5 图示电路中，已知 uS (t) 100 cos6t V.试求20Ω电阻吸收的平均功率