电路与信号分析习题课 四正弦稳态 电路分析一,已知无源二端网络 ab端电压电流 i
u N0
a
b
则网络的输入阻抗输入导纳等效两元件串联电路的电阻 电抗 6X
等效两元件串联电路的电阻电压电抗电压等效两元件并联电路的电导电流电纳电流等效两元件并联电路的电导 电纳 S06.0B
网络的平均功率无功功率视在功率功率因数网络呈复功率解:
二,图示电路,已知 uC(t)=cos2t V,求 uS(t) =?并画出相量图。
uC(t)
R1=2Ω
R2=2Ω
L=1H
+
-
+
-
uS(t)
解,
可得电路的相量模型由题给条件得电路中的总阻抗为:
13112222 1 jjjZjZ
电路相量模型
+
-
+
-
1122 )2(2)2//(21 jjjjZ
由分压关系:
SC UZ
ZU 1
V4.630
2
2
4.635
1
3
0
1
CCS U
j
j
U
Z
Z
U
则 )4.632c o s (24.2)4.632c o s (5)( tttu
S
故:
+1
三,求图示电路中 ZL=?可获得最大功率 Pmax,
并求 Pmax=?
ZL+
-
- +
a
b
解,将 ab两端断开,利用加压求流法:
又:
+
-
- +
20j a
b
方法一:
由 (1)(2)联立求解,可得:
故:
利用加压求流法求等效内阻抗 Z0,如图所示:
由两支路电压相等,即:
解得则有
P
I
+
- +
-
U
则等效阻抗负载可获得最大功率 Pmax,且方法二:
11
11
20
)(28
IjU
IIUU
+
-
+
-
1
U
I
1I?
U
a
b
205
0352
1
j
II
则:
111 05
IIUU
S?另:
I
j
j
j
j
I
j
j
U
205
402
35
205
201
5
)0352(
205
201
05
四,列写图示电路的网孔方程和节点电压方程。
R3 R
4
R1
R2
+ -
+ -
+
-
注意:与受控电流源相连接的电感 L2电阻 R4不起作用节点方程:选 D点为参考节点
R3
R1 R2
+ -
+ -
+
-
A
B
C D
网孔方程,(回路方向如图所示)
R3
R1 R2
+ -
+ -
+
-
cI
bI
aI?
五,图示电路若使流经 4Ω电阻的电流为零,试求
+
-
+
-
解,将 4Ω电阻左右两部分电路分别用代文宁电路代替左边等效阻抗为:
等效电压源右边等效阻抗为:
等效电压源:
由于 4Ω电阻上电流为零,故也即解得
Z1
Z2+
-
+
-
六,图示电路,已知电流表的读数为 1A,虚线框内电路的总平均功率 P=30W,电阻 R1=15 Ω,负载 Z的功率因数 (滞后),试求:
(1) 负载 Z =?
(2) 电压表 V的读数。
A
ZV
R1
P=30W
解,功率因数后注明“滞后”是电流滞后电压
R1
R
u N0
a
b
则网络的输入阻抗输入导纳等效两元件串联电路的电阻 电抗 6X
等效两元件串联电路的电阻电压电抗电压等效两元件并联电路的电导电流电纳电流等效两元件并联电路的电导 电纳 S06.0B
网络的平均功率无功功率视在功率功率因数网络呈复功率解:
二,图示电路,已知 uC(t)=cos2t V,求 uS(t) =?并画出相量图。
uC(t)
R1=2Ω
R2=2Ω
L=1H
+
-
+
-
uS(t)
解,
可得电路的相量模型由题给条件得电路中的总阻抗为:
13112222 1 jjjZjZ
电路相量模型
+
-
+
-
1122 )2(2)2//(21 jjjjZ
由分压关系:
SC UZ
ZU 1
V4.630
2
2
4.635
1
3
0
1
CCS U
j
j
U
Z
Z
U
则 )4.632c o s (24.2)4.632c o s (5)( tttu
S
故:
+1
三,求图示电路中 ZL=?可获得最大功率 Pmax,
并求 Pmax=?
ZL+
-
- +
a
b
解,将 ab两端断开,利用加压求流法:
又:
+
-
- +
20j a
b
方法一:
由 (1)(2)联立求解,可得:
故:
利用加压求流法求等效内阻抗 Z0,如图所示:
由两支路电压相等,即:
解得则有
P
I
+
- +
-
U
则等效阻抗负载可获得最大功率 Pmax,且方法二:
11
11
20
)(28
IjU
IIUU
+
-
+
-
1
U
I
1I?
U
a
b
205
0352
1
j
II
则:
111 05
IIUU
S?另:
I
j
j
j
j
I
j
j
U
205
402
35
205
201
5
)0352(
205
201
05
四,列写图示电路的网孔方程和节点电压方程。
R3 R
4
R1
R2
+ -
+ -
+
-
注意:与受控电流源相连接的电感 L2电阻 R4不起作用节点方程:选 D点为参考节点
R3
R1 R2
+ -
+ -
+
-
A
B
C D
网孔方程,(回路方向如图所示)
R3
R1 R2
+ -
+ -
+
-
cI
bI
aI?
五,图示电路若使流经 4Ω电阻的电流为零,试求
+
-
+
-
解,将 4Ω电阻左右两部分电路分别用代文宁电路代替左边等效阻抗为:
等效电压源右边等效阻抗为:
等效电压源:
由于 4Ω电阻上电流为零,故也即解得
Z1
Z2+
-
+
-
六,图示电路,已知电流表的读数为 1A,虚线框内电路的总平均功率 P=30W,电阻 R1=15 Ω,负载 Z的功率因数 (滞后),试求:
(1) 负载 Z =?
(2) 电压表 V的读数。
A
ZV
R1
P=30W
解,功率因数后注明“滞后”是电流滞后电压
R1
R