2018年燕山大学电气工程学院807电路原理考研仿真模拟五套题
● 摘要
一、计算题
1. 求图(a)所示电路中
。
图
【答案】解法1:节点电压法:各节点的编号如图(b)所示。列节点电压方程如下:
根据控制量和节点电压的关系补充方程如下:
联立方程解得:进一步解得
解法2:支路电流法:各支路的电流参考方向和回路绕行方向如图(c)所示。对Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ分别列KVL 方程得
对①、②、③列KCL 方程,得
联立方程组解得:
。
2. 如图的工频正弦交流电路中,U =100V ,感性负载Z 1的电流I 1为10A ,功率因数
(1)求电源发出的有功功率、电流,和总功率因数A ;
(2)当电流I 限制为11A 时,应并联最小多大电容?并求此时总功率因数
图
【答案】(1)由无功功率为:
电阻R 吸收的有功功率为:电源发出的无功功率为:视在功率为:电源的电流为:总功率因数为:
可得:感性负载Z 1的阻抗角
感性负载Z 1所吸收的有功功率为:
电源发出的有功功率等于整个负载吸收的有功功率,则有:
(2)当电流I 限制为11A 时,负载消耗总有功P 不变,则总功率因数为:
电压超前于电流的相位为:
电源发出的无功功率为:
无功正好等于负载消耗无功与电源发出无功的差值。
则由无功功率守恒得:
则有:
此时电路的负载仍为感性,且原负载消耗无功不变。欲使并联电容最小,即并联电容发出的
3. 图(a)电路中,为使负载获得最大功率,负载阻抗应为多少? 并求最大功率。
图
【答案】先摘除摘除
,求出含源单口网络的戴维南等效电路。
后,两次运用分流公式得
则
再用外加电源法求等效电阻
。外加电流源如图(b)所示,有
根据正弦稳态电路最大功率传输定理知 最佳匹配时:
负载获得的最大功率为
4. 图(a)所示电路,试用叠加定理求3A 电流源两端的电压u 和电流i 。
图
【答案】该电路中的独立源较多,共有4个,若每一个独立源都单独作用一次,需要叠加4次,这就比较烦琐了。因此,可以采用“独立源分组”单独作用法求解。
当3A 电流源单独作用时。其余的独立源均令其为零,即6V ,12V 电压源应短路,2A 电流