2.1电流i10sin100nn,问它的三要素各为多少?在交流电路中,有两个负载,已知它们的电压分别为山60sin314t-V,u280sin314tnV,求总电压u的瞬时值63表达式,并说明U、U1、U2三者的相位关系。解:(1)最大值为10(V),角频率为100rad/s,初相角为-60°。(2)U1m60/30(V)U2m80/60(V)则UmU1mU2m60/3080/60100/23.1(V)u100sin(314t23.1)(V)u滞后比,而超前U1。2.2两个频率相同的正弦交流电流,它们的有效值是l1=8A,|2=6A,求在下面各种情况下,合成电流的有效值。(1)i1与i2同相。(2)i1与i2反相。(3)i1超前i2900角度。(4)i1滞后i260o角度。解:(1)II1I28614(A)(2)II1I286(A)(3)II12I22826210(A)(4)设I18Q(A)则I26/60(A)II1I28/06/6012.2/25.3(A)I12.2(A)2.3把下列正弦量的时间函数用相量表示。(1)u1075sin314tV(2)i5sin(314t-60()A解:(1)U=10/00(V)(2)Im=-5/-600=5/180o-600=5/120o(A)2.4已知工频正弦电压uab的最大值为311V,初相位为-60°,其有效值为多少?写出其瞬时值表达式;当t=0.0025s时,Uab的值为多少?解:TUabm2Uab瞬时值表达式为Uab311sin314t60(V)当t=0.0025S时,Uab311sin1000.0025311sin()80.5(V)3122.5题2.5图所示正弦交流电路,已知U1=220血sin314tV,U2=220逅sin(314t-20c)V,•••有效值Uababm------------311220(V)试用相量表示法求电压Ua和Ub。题2.5图解:(1)由图a知,uau1u2所以UaU1U2220Q220/120220/60(V)由图b知ubu1u2所以UaU1U2220/0220/120381/30(V)2.6有一个220V、100W的电烙铁,接在220V、50Hz的电源上。要求:(1)绘出电路图,并计算电流的有效值。解:(1)电路如图,RU22202------484(Q)P100U220门“I0.45(A)R484(2)PUI2200.45100(W)O---------■+“[]/?O----------■i,-------------u,接在u=220.2sin(314t+60o)V(1)XL。(2)电路中的电流i。(3)画出电压、电流相量图。解:(1)XL2fL314(2)I山220皿jXL16/905110316(Q)13.75/30(A)i13.75.2sin(314t30(A)(3)相量图如图所示。2.8把C=140尸的电容器,接在u=102sin314tV的交流电路中,试计算:(1)Xc。(2)电路中的电流i。(3)画出电压、电流相量(2)计算电烙铁消耗的电功率。(3)画出电压、电流相量图。(3)相量图如图所示。2.7把L=51mH的线圈(线圈电阻极小,可忽略不计)的交流电源上,试计算:解:(1)XC622.7(Q)2fC314140106有一线圈,接在电压为48V的直流电源上,测得电流为8A。然后再将这个线圈改接120V、50Hz的交流电源上,测得的电流为12A。试问线圈的电阻及电感各为多少?在直流电路中,只有电阻起作用。U48T2.10题2.10图中,U1=40V,U2=30V,i=10sin314tA,贝UU为多少?写出其瞬时值表达式。解:由电路图可知,电压U1与电流i同方向,而电压U2超前电流i90°,所以UJu;U;J30240250(V)U3•••电压u超前电流i的电度角arctan—1arctan—36.9U24•••u50.2sin(31.4t36.9)(V)2.11题2.11图所示正弦交流电路,已标明电流表A1和A2的读数,试用相量图求电流表A的读数。题2.10图题2.11图解:图a所示为电阻和电感并联,所以总电流为:.10210210,214.14(A)图b所示为电阻和电感并联,所以总电流为:J32425(A)10/0ZL(2)I―0.44/90(A)jXC22.7/90-----i0.44、2sin(314t90)(A)(3)相量图如图所示。2.9到电压为解:在交流电路中,U空10(Q)I12XL2R2I221068(Q)XLL2f23.145025.5(mH)6(Q)2.12用下列各式表示RC串联电路中的电压、电流,哪些是对的,哪些是错的?第2章正弦交流电路习题解答匚(1)ui=r(2)I=U(3)lZRXc,U(4)I=Z(5)U=UR+Uc(6)U&pU&(7)&J(8)&=J—U&=URCCc串联电路中,总阻抗解:在RI=RjU&CU&C所以2.13解:2.14RjXc,R2XCUR(7)、UZuC(8)均是错的,(4)、(6)URIRIXCURUCU2(1)、(2)、(3)、(5)、题2.13图所示正弦交流电路中,已知U=100V,UR=60V,试用相量图求电压由直角三角形关系得:是对的。UL。UL,U2UR2..100260280(V)有一RC串联电路,接于50Hz的正弦电源上,如题2.14图所示,R=100Q,C疋疔,314电压相量U&200_0_V,求复阻抗Z、电流&、电压U&.,并画出电压电流相量图。11丄1---------100(Q)2fC314巴106314解:XC100j100(Q)200dZ100j1001.41/45(A)Uc(jXc)I1...