范世貴主編《電路基礎(chǔ)》答案第十章-非正弦周期電流電路(共21頁)

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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上 窗體頂端 ??????????? 第十章????????????????????????? 非正弦周期電流電路與信號的頻譜 窗體底端 10-1? ? 已知A.。求 ???? 及i(t)的有效值I。 　 　 ???? 解： ????????????????? ， ??????????????????? 　 ???????????????? 　 ?????????????????? ?????????????????? 　 ??????????

2、??????? 　 ?????????????????????? ??????????????????? 　 ??????????? 。 　 　 ? 10-2?圖題10-2圖示電路，。求及其有效值。 　 ?????? 解：（1）單獨作用： ??? 。 ?????????? （2）單獨作用： ?????????????????????? , , ??????????????????????????? ??? ????????????????????????? ?????????????????????????

3、 　 ??????????????????????? 　 ????????? （3） 單獨作用： ????????????????????????? ????????????????????????? ????????????????????????? ?????????????????????????? ????????????????????????? 　 ??????????? 故 ???????????????????????????????? 　 ???? 10-3? ?? 已知電路，。求 ?

4、????????? 及其有效值。 　 　 ????? 解：（1）單獨作用時： ???????????????????????????? , ???????? （2）單獨作用時： ???????? ???? ?????????????????????????? ?????? （3）單獨作用時： ????????????????????????????????? ??????????????? ?即發(fā)生了并聯(lián)諧振，故 ?????? （4）單獨作用時????????????? ??????????? ????? ????

5、?????????? ?? 即電路對第九次諧波發(fā)生串聯(lián)諧振。 ??????????????? 　 ????????????? ?? ??????????? 故 ??????????????????????? ?? 　 10-4 圖題10-4，求圖示電壓u(t)的有效值U。 ?????? 　 ? 解： u(t)在一個周期內(nèi)的表達(dá)式為 　 ??????????????????????? ? 　 　 ?? ???????? 故 　 10-5??? ? 有效值為100V得正弦電壓加在電感L兩端，得電流1

6、0安。當(dāng)電壓中還有三次諧波時，其有效值認(rèn)為100V，得電流為8安。求此 電壓的基波和 ?????? 三次諧波電壓的有效值。 　 　 ??????? 解： 　 ????????????????????? 　 ????????????????????? ?????? ?? ① ???????????? ????????? ② ????????????? ③ ????????????? ④ ??????? 聯(lián)解得 。 10-6???? ?圖題10-5電路，u(t)波形如圖所示，T=6.28微秒。求i(t)

7、和。 ??? 　 ?????? 解：。 ??????? ? 故， ?????????????????? ?????????????????? 　 ????????? 故 ?????? ? 故 ?????????????????????????? ???????????????????? ????????? 故 ????????????????????? ??? 10-7????? ?圖題10-7，圖示為一種濾波器電路伏，亨，。欲使伏，問 ???????????? 、的值。 　 　??????

8、?? ??????? 解：? ????????????????????? ? ?????????????? ??????? 聯(lián)解得?? 10-8?? ? 圖題10-8，圖示電路，已知。欲使，求、的值。 　 ?????????? 解：? ???????????????????????? ? ?? ?????????? ????????????????????????? 聯(lián)解得?? 10-9?? ? 圖題10-9，圖示單口網(wǎng)絡(luò)N的端電壓和端電流分別為,求： ?????? (1)各分量頻率時網(wǎng)絡(luò)N的輸入阻抗；（2）網(wǎng)

9、絡(luò)N吸收的平均功率。 　???????????? ??????? 解：（1） ?? ????????????????????????????? ???????????????????????????? 　 ??????????? （2） 　 ????????????????????????????? 　 ????????????????????????????? 　 ?????????????? 故。 10-10 圖題10-10圖示電路，（1）求i(t)及其有效值I；（2）求電阻消耗的平均功率P；（3）求us1單獨作用時電

10、阻消耗的平均功率；（4）求us2單獨作用時電阻消耗的平均功率；（5）由（2），（3），（4）的計算結(jié)果得出什么結(jié)論？ 　????????? ????? 解：（1） 　 ?????????????????????????????? 　 ?????????????????????????????? ?????????????? ????????????????????????????????? ???????? ????????? (2) 　 ????????? (3) 　 ??????????????????????????????

11、 　 ??????????????????? (4)? 同（3）可得 　 ?????????? （5）可見 10-11 ??? 接續(xù)上題，當(dāng)時，再求解各項，并討論結(jié)果。 　 ??????? 解：（1）對一次諧波，： ??????????????????????????? , ??????????????????????????? 。 ??????????????? 對于二次諧波，： ?????????????????????????? ， ??????????????????????????? ， ?????????????????

12、?????????? 。 ?????????????? ??? ??? 故 ??????????????????????? ????? 。 ?????????? （2）。 ???????? （3）。 ????????? （4） ?????????? （5）可見有。 ?? 10-12? 圖題10-12,圖示穩(wěn)態(tài)有源一端口網(wǎng)絡(luò)，已知。求該一端口網(wǎng)絡(luò)向外電路所能提供的最大功率。 　????? ???????? 解：???? 因有電容1F存在，故直流電壓分量10V不向外電路提供功 ?????????? ??????????? 率。 一次諧波

13、電壓作用的電路如圖題10－12（a）所示，該電路 ??????????? 的等效電壓源電路如圖題10－12（b）所示。 　 ??????? ?? 其中，。 ? 10-13? ?圖題10-13圖示電路，，秒。求，。 　???????? ???????? 解：（1）直流分量： ????? ?????????????????????? ???????????????????????? 。 ?????????????????????? (2) 基波分量： ?????????????????????? 　 ??????????????

14、???????? ???? ?????? 故與電路對基波發(fā)生了并聯(lián)諧振，相當(dāng)于開路。?? 故， ????????????????????????? ?????????? (3)? 三次諧波分量： 　 ???????????????????????????? ???????????????????????????? ????????????? 故? 　 ???????????? 故對而言，與并聯(lián)支路與發(fā)生了串連諧振，相當(dāng)于短路。故有 ???????????????????????? ??? 　 ?????????????????????

15、??????? 　 ???????????? 故得， 　 10-14?? ?圖題10-14圖示電路，非線性電阻的伏安特性為，與u的單位分別電流表的內(nèi)阻抗認(rèn)為等于零。求與電流 表的讀數(shù)。(提示：理想變壓器可以調(diào)耦合直流分量) 　???? ??????? 解：???? ??????????? 故 ???????????????????????????? 10-15 ????圖題10-15,圖示電路，.求。 　????? ????????? 解： ???????????????????????? ????????

16、???????? ?? 求一次諧波： ??????????????????????????????????????????????????? ? ???????????????????????????????????????????????????? ???????????????????????????????????????????????????? 　 ??????????????????????????????????????????????????? 　 ??????????????????? 求三次諧波： 　 ????????????????

17、???????????????????????????????????? 　 ??????????????????????????????????????????????????? 　 ??????????????????????????????????????????????????? 　 ??????????????????????????????????????????????????? 　 ?? 10－16 圖題10-16,圖示電路，。求。 　???????? ???????? ?? ??? ??? 解：該電路在總體上是非正弦

18、的，故只能用迭加原理求解。 　 ??? ??????? 電流源單獨作用時的電路如圖題10－16（a）所示， ???? ????????????? 可求得，電壓源單獨作用時的電路 ??????????? 如圖10－16（b）所示，可求得。故得 ???????????????????????? 　 ??????? *10-17? 求圖10-17各信號的頻譜函數(shù)，并畫出頻譜圖。 ?????????????? 　 ?????? ? ?解：（a） ?? ???????????? 故得?? ， ???????????? 其頻譜如圖

19、題10－17（）所示。 　 ???????????????????????? ???????? （b）圖題10－17 所示信號的函數(shù)表達(dá)式為 　 ???????????????????????? 　 ???????????? 其中為大于的實常數(shù)。的頻譜為 ??????????????????????????? ?????????????????????????????????????? ?????????? ?? 圖題10－17（b）所示的直流信號可視為圖10－17所示信號在時的極限，即 ?????????????? 故

20、 ????????? ? ? 可見為自變量為的沖擊函數(shù)，且有 ?????????????????????????? ?????????????????????????????????????????? ??????? 得 ??????????? 即該沖擊函數(shù)的強(qiáng)度(面積)為。即 ????????????????????????????????????????????????????? 　 ????????? ? 其曲線如圖題10-17所示。 ???????????? ?????? ??????????? （c）圖題10－17所示信號的函數(shù)表達(dá)式為

21、 ???????????????????? 　 ? ?????????? 其中為大于零的實常數(shù)。的頻譜為 ???????????????????????????? ? ??????????????????????????????????????? ??????????????????????????????????????? ??????????? ? 故得 　 ????????????????????????????? 　 ??????? ??? 其曲線如題圖10－17所示。 ?? ? ???????????????

22、??????????????????????????????????? 題圖10－17 ??????? 圖題10－17（c）所示信號可視為圖題10－17所示信號在時的極限，即 ???? ? 故有 　 ?????? 故得 　 ????????????????????? 　 ? ?????? 其頻譜曲線如圖題10－17 所示。 ???? ??? （d）可將圖題10－17（d）的信號視為圖題10－17所示兩個信號、的相加，即 ???????? 故有 ????????????????????? ??????????????? ?????????????????????????????????????????? ????? （e） ?????? 其頻譜曲線如圖題10－17所示。 ????????????? ?????? ??? 專心---專注---專業(yè)