1、模电作业第三次模电作业第三次(总15页)3-28 如题图所示三相四线制电路，电源线电压为380V，已知RA=8，RB=10，RC=12，在有中性线和无中性线两种情况下，分别求：(1)负载的相电压，相电流及中性线电流；(2)A相短路时负载的相电流和相电压；(3)A相开路时负载的相电压和相电流。解：一、有中性线时：1、负载端的电压就等于电源电压，UAN=UBN=UCN=380 /3=220V。设UAN=2200V，则UBN=220-120V，UCN=220120V，所以：IA=UAN / RA=(2200/8)A=0A 。IB=UBN / RB=(220-120/10)A=22-120A 。IC=
2、UBN / RC=(220120/12)A=120A 。IN=IA+IB+IC =0+22-120+120) = = =A2、A相短路时，A相中的熔断器熔断，即相当于A相断开。这是RA上的电压，电流均为0.而RB、RC上的电压分别等于电源电压UBN、UCN， 电流和(I)中相同，分别是IB=22-120A ，IC=120A 。3、A相开路时，与（2）结果一样。二、无中性线时：1、电路图如（a）所示。答：电源端电压：UAN=2200V，UBN=220-120V，UCN=220120V，负载端电压分别为UAN，UBN，UCN,根据结点电压法，得：UNN=(UAN / RA+UBN / RB+UCN
3、 / RC) / (RA|RB|RC) =V则有：UAN=UAN - UNN=(2200- )V =3VUBN=UBN - UNN=(220-120)V = VUCN=UCN - UNN=(220120)V =V因此：IA=UAN / RA=3/8)A=3A IB=UBN / RB=/10)A=A IC=UBN / RC=/12)A=A中性线电流为0A。2，A相短路，因为无中性线，所以A相中的熔断器未熔断，电路如（b）所示。UAN=0解因为：UBN=UBA= - UAB= - 38030V=380-150VUCN=UCA=380150V则有：IB=UBN / RB=38-150A IC=UBN
4、 / RC=150AIA= -(IB+IC)=3A3，A相开路时，电路如图（c）所示解：因为IA= 0AIB=UBC / (RB+RC)=-90A所以IC= - IB=90A3-30 如题图所示三相四线制电路，电源电压为380/220V，每相接有一盏功率为100W的白炽灯，此外在A相还接有额定电压为220V，功率为40W，功率因数cos=的日光灯一支。试求各线电流和中性线电流。解：设UAN=2200V，则UBN=220-120V,，UCN=220120V。 设通过A相白炽灯的电流为IA1、流过A相日光灯IA2，参考方向如解图所示。 IA= IA1+IA2,而IA1=UAN/r,其中R味白炽灯的
5、电阻，可由额定电压，额定功率求得。R= 2202/100=484 所以IA1=UAN/r=0A由P=UIcos得IA2=P/ucosA= 又cos=，所以=60，日光灯是感性负载，即流过 它的电流IA2滞后它的电压UAN60，所以IA2=-60AIA= IA1+IA2=AIB=UBN / R=-120AIC=UBN / R=120A中性线电流：IN= IA+IB+IC=IA2+(IA1+IB+IC)=IA2+0=-60A3-31 如题图所示三相四线制电路，电源电压为380V，已知R1=4，XL=3，R2=5，R3=6，XD=8。求各线电流及中性线电流。解:设UAN=2200V，则UBN=220
6、-120V,，UCN=220120V。IA=UA / (R1+jXL)=44A IB=UBN / R2=44-120A IC=UCN / (R3+jXC)=22AIN= IA+IB+IC=A3-34 有一台额定电压为380V的三相异步电动机，其绕组作三角形联结，在线电压为380V的供电线路上。已知电动机输出的功率为20 kW，效率为，功率因数cos2=.求供电线路上供给的线电流和电机绕组的相电流。解; 三相电动机是三相对称的感性负载，故它的相电流，线电流都分别对称。依据题意，电动机的输出功率P2=P1/而P1是由三相电源提供的，有P1=3ULILcos得，供电线路上的线电流为：IL=P1/3U
7、Lcos=电机绕组的电流IP=IL/3=4-8 电路如图所示，已知U=10V，R1=8k，R2=4k，R3=4k，C=10F求：(1)当t=0时S闭合后，uc(t)及ic(t)的变化规律;(2)绘出其变化规律曲线图。解:1、用三要素法求解（1）、求初始值uc(0+)=uc(0 - )=R2/(R1+R2)U=ic(0+)=(U- uc(0+)/R3=（2）、求稳态值uc()=10V ic()=0A（3）、求时间常数=R3C=40ms（4）、求电容电压及电流随时间变化规律uc(t)=uc()+uc(0+) - uc()e=(10 - Vic(t)=ic()+ic(0+) - ic()e=2、其随
8、时间的变化曲线如下图所示：4-12 电路如图所示，电容C无初始储能，开关S在t=0是打开，求：uo(t)=？解：（1）、求电容电压的初始值uc(0+)=uc(0 - )=0V（2）、求电容电压的稳态值uc()=10 / (5+10+5)12V=6V （3）、求时间常数=RC=s（4）、求电容电压随时间的变化规律：uc(t)=uc()+uc(0+) - uc()e=6(1 - e)V（5）、求u0随时间的变化规律u0(t)=12 - uc(t)=3(1 - e)V4-14 电路如图所示，已知：U=27V，R1=60K，R2=30K，R3=10K，R4=60K，C=5F，开关S在t=0时合上，求开
9、关合上后的i1，i2，ic。解：（1）、求初始值uc(0+)=uc(0 - )=0Vic(0+)=(U- uc(0+)/R3=（2）、求稳态值利用分压公式：uc()=(R3+R1|R2) / (R3+R1|R2+R4)U=9V （3）、求时间常数=RC=(R3+R1|R2)|R4C=（4）、求电容电压及电流随时间变化规律uc(t)=uc ()+uc (0+) - uc ()e=9(1 - e)V（5）、求i1，i2，ic随时间的变化规律ic=Cduc(t) / dt= i1= (U - uc(t) ) / R4 - ic(t) R2 / ( R1+ R2) = (1 - e)mAi1= (U
10、- uc(t) ) / R4 - ic(t) R1 / ( R1+ R2) = (1 - e)mA5-6 单相桥式整流电路如图所示，已知变压器二次电压有效值U2=300V，负载电阻RL=300，试求：(1) 整流电压平均值Uo，整流电流平均值Io；(2) 每个二极管平均电流ID，承受的最大反向电压UDRM；(3) 变压器的二次电流的有效值I2。解：1、Uo=270V，I0=Uo / RL=2、ID=Io / 2= ，URM=2 U2=424 V3、5-9 如图所示的是变压器二次绕组有中心抽头的单相整流电路，二次绕组两段的电压有效值U2各为250V。试求：(1) 输出电压平均值Uo(2) 当负载
11、电阻RL=225时，输出电流的平均值Io(3)二极管平均电流ID，承受的最大反向电压值URM。解：1、输出电压平均值Uo=225V，2、输出电流平均值 I0=Uo / RL=1A3、二极管平均电流 ID=Io / 2= ， 二极管所承受的最大反向电压URM=22 U2=707 V5-10 有一整流电路如图所示。(1) 试求负载电阻RL1和RL2上整流电压的平均值Uo1和Uo2，并标出极性；(2) 试求二极管D1，D2，D3中的平均电流ID1，ID2，ID3以及各管所承受的最高反向电压。解：1、负载电阻RL!上的整流电压平均值UO!=(90+10)V=45V负载电阻RL2上的整流电压平均值UO2=10V=9VUO!的实际极性与图示参考方向相反，UO2的实际极性与图示参考方向相同。2、二极管D1中的平均电流ID1=I01=Uo1 / RL1=二极管D2，D3中的平均电流ID2=ID3=I01 / 2=Uo1 / 2RL1=45mA二极管D1所承受的最高反向电压URM1=2 (90+10)V=二极管D2，D3所承受的最高反向电压URM2=URM3=22 10V=
