黄学良电路基础课后题答案

黄学良电路基础Chapter5

主编 黄学良

黄学良电路基础Chapter5

第5章

非正弦周期电流电路

5. 1 非正弦周期量的傅里叶级数展开5. 2 非正弦周期量的有效值、平均 值和平均功率 5. 3 非正弦周期电流电路的分析 5.4 对称三相电路中的高次谐波

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5. 1 非正弦周期量的傅里叶级数展开5. 1. 1 非正弦周期信号线性电路 且 一个或多个同频正弦电源，则稳态响应是同频的正弦量。

非线性电路 或

非正弦电源周期、非周期

,则稳态响应是非正弦量。

常见的非正弦周期量： i 脉 冲 波 形 方 波 T t

i

T

t

黄学良电路基础Chapter5

i

i

T

t

T 半波整流波形i

t

尖顶波 (如：电机的磁化电流)D u i

TO

t

u

R

O

T

t

二极管整流电路及波形

黄学良电路基础Chapter5

非正弦量可分为周期量与非周期量两种 本章主要讨论 非正弦周期电源作用于线性电路的情况 线性非正弦周期电流电路的计算方法，即谐波分析 (Harmonic Analysis)。其过程: 1、将非正弦周期电源分解成一系列不同频率的正弦量； (应 用周期函数的傅里叶级数分解方法) 2、计算在各个正弦量单独作用下的电路的响应； 3、将各个响应按时域形式叠加。(线性

声学基础课后题答案

习题1

1-1 有一动圈传声器的振膜可当作质点振动系统来对待,其固有频率为f ，质量为m ，求它的弹性系数。

解：由公式m

m o M K f π21

=得： m f K m 2)2(π=

1-2 设有一质量m M 用长为l 的细绳铅直悬挂着，绳子一端固定构成一单摆，如图所示，假设绳子的质量和弹性均可忽略。试问：

（1） 当这一质点被拉离平衡位置ξ时，它所受到的恢复平衡的力由何产生？并应怎样表示？

（2） 当外力去掉后，质点m M 在此力作用下在平衡位置附近产生振动，它的振动频率应如何表示？ （答：l

g f π21

0=，g 为重力加速度）

图 习题1－2 解：（1）如右图所示，对m M 作受力分析：它受重力m M g ，方向竖直向下；受沿绳方向的拉力T ，这两

力的合力F 就是小球摆动时的恢复力，方向沿小球摆动轨迹的切线方向。

设绳子摆动后与竖直方向夹角为θ，则sin l ξθ=

受力分析可得：sin m m F M g M g l ξ

θ==

（2）外力去掉后(上述拉力去掉后)，小球在F 作用下在平衡位置附近产生摆动，加速度的方向与位移的方向相反。由牛顿定律可知：22d d m F M t ξ=-

则 22d d m m M M g t l ξξ-=

第一章 电路的基本概念和基本定律

习题解答

1-1 题1-1图所示电路，求各段电路的电压Uab及各元件的功率，并说明元件是消耗功率还是对外提供功率？

2A 1A -8A a b a b a b

- - + + - + -8V -10V 6V

(a) (b) (c)

-2A -2A -1A a b a b b a + - + - - + -8V 16V -6V

(f) (d) (e)

题1-1图

解 根据功率计算公式及题给条件，得 （a）Uab=6V, P=6×2= 12W 消耗功率 （b）Uab=-8V，P=1×(-8)=-8W 提供功率 （c）Uab=-10V, P=-(-8)?(-10)=-80W 提供功率 （d）Uab=-8V, P=-(-2)?(-8)=-16W 提供功率 （e）Uab=-(-6)=6V, P=-(-1)?(

第一章 电路的基本概念和基本定律

习题解答

1-1 题1-1图所示电路，求各段电路的电压Uab及各元件的功率，并说明元件是消耗功率还是对外提供功率？

2A 1A -8A a b a b a b

- - + + - + -8V -10V 6V

(a) (b) (c)

-2A -2A -1A a b a b b a + - + - - + -8V 16V -6V

(f) (d) (e)

题1-1图

解 根据功率计算公式及题给条件，得 （a）Uab=6V, P=6×2= 12W 消耗功率 （b）Uab=-8V，P=1×(-8)=-8W 提供功率 （c）Uab=-10V, P=-(-8)?(-10)=-80W 提供功率 （d）Uab=-8V, P=-(-2)?(-8)=-16W 提供功率 （e）Uab=-(-6)=6V, P=-(-1)?(

第一章 电路的基本概念和基本定律

习题解答

1-1 题1-1图所示电路，求各段电路的电压Uab及各元件的功率，并说明元件是消耗功率还是对外提供功率？

2A 1A -8A a b a b a b

- - + + - + -8V -10V 6V

(a) (b) (c)

-2A -2A -1A a b a b b a + - + - - + -8V 16V -6V

(f) (d) (e)

题1-1图

解 根据功率计算公式及题给条件，得 （a）Uab=6V, P=6×2= 12W 消耗功率 （b）Uab=-8V，P=1×(-8)=-8W 提供功率 （c）Uab=-10V, P=-(-8)?(-10)=-80W 提供功率 （d）Uab=-8V, P=-(-2)?(-8)=-16W 提供功率 （e）Uab=-(-6)=6V, P=-(-1)?(

第一章 电路的基本概念和基本定律

习题解答

1-1 题1-1图所示电路，求各段电路的电压Uab及各元件的功率，并说明元件是消耗功率还是对外提供功率？

2A 1A -8A a b a b a b

- - + + - + -8V -10V 6V

(a) (b) (c)

-2A -2A -1A a b a b b a + - + - - + -8V 16V -6V

(f) (d) (e)

题1-1图

解 根据功率计算公式及题给条件，得 （a）Uab=6V, P=6×2= 12W 消耗功率 （b）Uab=-8V，P=1×(-8)=-8W 提供功率 （c）Uab=-10V, P=-(-8)?(-10)=-80W 提供功率 （d）Uab=-8V, P=-(-2)?(-8)=-16W 提供功率 （e）Uab=-(-6)=6V, P=-(-1)?(

第1章 章后习题解析

1.1 一只“100Ω、100 W”的电阻与120 V电源相串联，至少要串入多大的电阻 R才能使该电阻正常工作？电阻R上消耗的功率又为多少？

解：电阻允许通过的最大电流为

P100??1A R'100120120所以应有 100?R?，由此可解得：R??100?20?

11电阻R上消耗的功率为 P=12×20=20W

I?1.2 图1.27（a）、（b）电路中，若让I=0.6A，R=？ 图1.27（c）、（d）电路中，若让U=0.6V，R=？

2A I 3Ω R (a) ＋ 3V － I 3Ω R (b) 2A ＋ U R － (c) 3Ω

＋ 3Ω 3V ＋ － U R － (d) 图1.27 习题1.2电路图

解：(a)图电路中，3Ω电阻中通过的电流为 Iˊ=2－0.6=1.4A R与3Ω电阻相并联，端电压相同且为 U=1.4×3=4.2V 所以 R=4.2÷0.6=7Ω

(b)图电路中，3Ω电阻中通过的电流为 Iˊ=3÷3=1A R与3Ω电阻相并联，端电压相同，因此 R=3÷0.6=5Ω (c)图电

整套热工基础课后题答案

1-1 解：

pb 755 133.3 10

5

1.006bar 100.6kPa

1. 2. 3. 4. 2-1

1370.06kPa p pb pg 100.6 13600

pg p pb 2.5 1.006 1.494bar 149.4kPa p pb pv 755 700 55mmHg 7.3315kPa pv pb p 1.006 0.5 0.506bar 50.6kPa

解：W Q ΔU 50 80 30kJ ，所以是压缩过程

3-2解：设气体的初态参数为p1、V1、T1和m1，阀门开启时气体的参数为p2、V2、T2和m2，阀门重新关闭时气体的参数为p3、V3、T3和m3，考虑到刚性容器有：V1 V2 V3，且

m1 m2。

⑴当阀门开启时，贮气筒内压力达到8.75 105Pa，所以此时筒内温度和气体质量分别为：

T2 T1

p2p1

293

8.757

366.25K

5

m1 m2

p1V1RgT1

7 10 0.027287 293

0.225kg

⑵阀门重新关闭时，筒内气体压力降为 8.4 105Pa，且筒内空气温度在排气过程中保持不

变，

第一章 习题

1.1 图示元件当时间t<2s时电流为2A，从a流向b；当t>2s时为3A，从b流向a。根据图示参考方向，写出电流的数学表达式。

1.2图示元件电压u=(5-9e-t/?)V，?>0。分别求出 t=0 和 t→? 时电压u 的代数值及其真实方向。

图 题1.1 图 题1.2

1.3 图示电路。设元件A消耗功率为10W，求；设元件B消耗功率为-10W,求；设元件C发出功率为-10W，求。

图 题1.3

1.4求图示电路电流

。若只求，能否一步求得？

1.5 图示电路，已知部分电流值和部分电压值。 (1) 试求其余未知电流

1.6 图示电路，已知

,

,

。若少已知一个电流，能否求出全部未知电流？

,

。求各元件消耗的功率。

(2) 试求其余未知电压 u14、u15、u52、u53。若少已知一个电压，能否求出全部未知电压？

1.7 图示电路，已知电阻吸收的功率。

1.8 求图示电路电压

。

，

。求(a)、(b)两电路各电源发出的功率和

1.9 求图示电路两个独立电源各自发出的功率。 1.10 求网络N吸收的功率和电流源发出的功率。

1.11 求图示电路两个独立

习题1

1-1 有一动圈传声器的振膜可当作质点振动系统来对待,其固有频率为f，质量为m，求它的弹性系数。

解：由公式fo?12?Km得： MmKm?(2?f)2m

1-2 设有一质量Mm用长为l的细绳铅直悬挂着，绳子一端固定构成一单摆，如图所示，假设绳子的质量和弹性均可忽略。试问：

（1） 当这一质点被拉离平衡位置?时，它所受到的恢复平衡的力由何产生？并应怎样表示？ （2） 当外力去掉后，质点Mm在此力作用下在平衡位置附近产生振动，它的振动频率应如何表示？ （答：f0?12?g，g为重力加速度） l

图 习题1－2

解：（1）如右图所示，对Mm作受力分析：它受重力Mmg，方向竖直向下；受沿绳方向的拉力T，这两

力的合力F就是小球摆动时的恢复力，方向沿小球摆动轨迹的切线方向。 设绳子摆动后与竖直方向夹角为?，则sin??受力分析可得：F?Mmgsin??Mmg?l

?l

（2）外力去掉后(上述拉力去掉后)，小球在F作用下在平衡位置附近产生摆动，加速度的方向与位

d2?移的方向相反。由牛顿定律可知：F??Mm2

dtd2??d2?g则 ?Mm2?Mmg 即 2???0,

dtldtl2 ? ?0?g1 即