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2018年河南科技大学电气工程学院862电路考研仿真模拟五套题

  摘要

一、计算题

1. 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

【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:

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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

则有:

2. 如图所示非正弦电路中,已知

电流源

试求:(1)图中ab 两点间的电压

及其有效值

(2)电流源

供出的有功功率P IS 。

【答案】①当电流源直流分量此时电流源提供的有功功率为:

②当基波分量

联谐振,相当于短路,则此时:

则此时a 、b 两点间的电压为:此时电流源提供的有功功率为:

③当二次谐波分量

单独作用时,

此时

所以L 1

单独作用时,此时

,所以L 1和C 1发生串

单独作用时,等效电路如图(b)所示,则此时

和C 1与L 2和C 2的并联部分发生并联谐振,相当于开路,则此时L 1和C 1与L 2和C 2的并联部分的总电压等于电阻R 1两端的电压。

此时电流源提供的有功功率为:

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所以a 、b 间的电压为:

其有效值为:

电流源提供的有功功率为:

综上可知:

(1)

(2)

,

3. 在图(a)所示的电路中,A 、B 、C 为对称三相电源三根线N 为中线。设

(1)计算在稳态运行时,各电表读数;

(2)电路处在稳态运行,在t=0时断开三相开关,用拉氏变换计算

【答案】(1)在稳态运行时,基波阻抗基波容抗电流表电压表电压表

A 相基波电流:

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;各电表的读数分别为

.

功率表W 1测量A 相负载功率为基波功率和三次谐波功率之和。