电路分析·第4章练习
正弦量的三要素是(
幅值
)(
角频率
)(
初相位
)。
设正弦电压和电流分别为 $u(t)=U\cos(100 t + 45^{\circ})$ 和 $i(t)=I\cos(100 t + 60^{\circ})$,则电压和电流的相位差为 (
$-15^{\circ}$
),并且电压(
滞后
)于电流。
设正弦电压和电流分别为 $u(t)=U\cos(100 t + 45^{\circ})$ 和 $i(t)=I\cos(100 t + 15^{\circ})$,则电压和电流的相位差为 (
$30^{\circ}$
),并且电压(
超前
)于电流。
两个同频正弦量的特殊相位关系包括:(
同相
),其相位差为(
$0^{\circ}$
);(
反相
),其相位差为(
$\pm 180^{\circ}$
);(
正交
),其相位差为(
$\pm90^{\circ}$
)。
设某正弦电流的幅值为 $14.14\,\mathrm{mA}$,则其有效值为(
$10\,\mathrm{mA}$
); 设某正弦电压的有效值为 $24\,\mathrm{V}$,则其幅值为(
$34\,\mathrm{V}$
)。
已知某复数的代数形式为 $F=10 + \mathrm{j}10$,则其三角函数形式为(
$10\sqrt{2}(\cos45^{\circ}+\mathrm{j}\sin45^{\circ})$
),指数形式为(
$10\sqrt{2}\mathrm{e}^{\mathrm{j}45^{\circ}})$
),极坐标形式为(
$10\sqrt{2}\angle 45^{\circ}$
)。该复数的幅值为(
$10\sqrt{2}$
),相位角为(
$45^{\circ}$
)。
根据旋转因子 $\mathrm{e}^{\mathrm{j}\theta}$ 可知,任意复数乘以 $\mathrm{j}$ 表示逆时针旋转(
$90^{\circ}$
),乘以 $-\mathrm{j}$ 表示顺时针旋转(
$90^{\circ}$
),乘以 $-1$ 表示顺时针或者逆时针旋转 (
$180^{\circ}$
)。
相量方法是将正弦量的幅值或者有效值作为相量的(
模
),将正弦量的初相位作为相量的(
辐角
)。
电压 $u(t)=20\sqrt{2}\cos(2t+20^{\circ})$ 的有效值相量表示为(
$\dot{U}=20\angle20^{\circ}$
),幅值相量表示为(
$\dot{U}=20\sqrt{2}\angle20^{\circ}$
)。
电阻 VCR 的相量形式为(
$\dot{U}_R = R\cdot\dot{I}_R$
),电阻支路的电压相位和电流相位(
相同
)。
电感 VCR 的相量形式为(
$\dot{U}_L = \mathrm{j}\omega L\cdot\dot{I}_L$
),电感支路的电压相位比电流相位(
超前 $90^{\circ}$
)。
电容 VCR 的相量形式为(
$\dot{I}_C = \mathrm{j}\omega C\cdot\dot{U}_C$
),电容支路的电压相位比电流相位(
滞后 $90^{\circ}$
)。
电抗分为感抗和容抗两种,感抗表达式为(
$X_L=\omega L$
),容抗表达式为(
$X_C=-\dfrac{1}{\omega C}$
)。
电纳分为感纳和容纳两种,感纳表达式为(
$B_L=-\dfrac{1}{\omega L}$
),容抗表达式为(
$B_C=\omega C$
)。
已知某一端口网络的电压相量 $\dot{U} = U\angle \phi_u$,电流相量 $\dot{I} = I\angle \phi_i$,则该一端口网络的阻抗表达式为(
$Z=\dfrac{\dot{U}}{\dot{I}}$
),阻抗模为(
$|Z|=\dfrac{U}{I}$
),阻抗辐角为(
$\varphi_Z=\phi_u - \phi_i$
)。
已知某一端口网络的阻抗为 $Z=3+\mathrm{j}5a$,则当 $a=1$ 时该一端口网络呈(
感性
),当 $a=-2$ 时该一端口网络呈(
容性
)。
在同一个线性无源一端口网络中,设阻抗为 $Z$、导纳为 $Y$,则满足 $ZY = $(
$1$
),$|Z|\cdot |Y| = $(
$1$
),$\varphi_Z + \varphi_Y = $(
$0$
)。
电阻的阻抗表达式为(
$Z_R = R$
),导纳表达式为(
$Y_R = \dfrac{1}{R}$
)。
电感的阻抗表达式为(
$Z_L = \mathrm{j}\omega L$
),导纳表达式为(
$Y_L = \dfrac{1}{\mathrm{j}\omega L}$
)。
电容的阻抗表达式为(
$Z_C = \dfrac{1}{\mathrm{j}\omega C}$
),导纳表达式为(
$Y_C = \mathrm{j}\omega C$
)。
功率因数角(
$\varphi = \phi_u - \phi_i$
),功率因数(
$\lambda = \cos\varphi$
),有功功率(
$P=UI\cos\varphi$
),无功功率(
$Q=UI\sin\varphi$
),视在功率(
$S=UI$
)。
在正弦稳态电路中,已知某 RL 串联电路的端电压为 $U$,电阻电压为 $U_R$,则电感电压为(
$U_L = \sqrt{U^2-U_R^2}$
)。
在正弦稳态电路中,已知某 RL 并联电路的电阻电流为 $I_R$,电感电流为 $I_L$,则端电流为(
$I = \sqrt{I_R^2 + I_L^2}$
)。
已知某无源一端口网络的电压为 $u(t)=100\sqrt{2}\cos(10t+60^{\circ})\,\mathrm{V}$,电流为 $i(t)=2\cos(10t+15^{\circ})\,\mathrm{A}$,则该网络的有功功率为(
$100\,\mathrm{W}$
),无功功率为(
$100\,\mathrm{var}$
),视在功率为(
$141\,\mathrm{V\cdot A}$
),功率因数角为(
$45^{\circ}$
),功率因数为(
$0.707$
)。
电阻的(
无功
)功率为零,电容和电感的(
有功
)功率为零。
在电力系统的输电过程中,应该提高传输的(
电压
)和(
功率因数
)。
在具有感性负载的网络中,提供功率因数的措施可以是(
在负载两端并联电容
)。
运用相量法分析正弦稳态电路,参考:
作业、习题、例题
。。
正弦稳态电路最大功率传输定理的运用,参考:
作业、习题、例题
。。