求一道电路分析题题目是这样的:已知I1 = I2 = 10A ,U=100V ,U(相量)与I(相量)同相,试求I ,R ,XL ,XC

2024-11-22 16:38:39
推荐回答(2个)
回答(1):

一、解:设并联支路的电压为U2(相量)=U2∠0°V,则:I1(相量)=10∠90°A,I2(相量)=10∠0°A。

根据KCL,I(相量)=I1(相量)+I2(相量)=10∠90°+10∠0°=10+j10=10√2∠45°A。

因此,电感两端电压为:U1(相量)=I(相量)×jXL=10√2∠45°×jXL=10√2XL∠135°(V)。

从而得到端口电压为:U(相量)=U1(相量)+U2(相量)=10√2XL∠135°+U2∠0°=(-10XL+U2)+j10XL(V)。

因为U(相量)与I(相量)同相,即他们的相位角相等,自然正切值也相等,所以:tan45°=(10XL)/(-10XL+U2),从而得到:U2=20XL。

所以端口电压也可以表示为:U(相量)=10XL+j10XL。

因此:U=√[(10XL)²+(10XL)²]=10√2XL=100。

所以:XL=5√2(Ω)。自然:U2=20XL=100√2(V),即:U2(相量)=100√2∠0°(V)。

电阻:R=U2(相量)/I2(相量)=100√2∠0°/10∠0°=10√2(Ω)。

容抗:-jXc=U2(相量)/I1(相量)=100√2∠0°/10∠90°=-j10√2,Xc=10√2(Ω)。

所以答案为:I=10√2A,R=10√2Ω,XL=5√2Ω,Xc=10√2Ω。

二、电路中电阻R上电压与电感XL的电压相等,jI2*XL=I1*R

设I1=10∠φ1,I2=10∠φ2,则XL=R,φ1=φ2+90°

U和I同相位,I1*R+(jI2+I1)*-jXC=U,(R-jXc)*10∠φ1+XC*10∠φ2=100,

10*R*(cosφ1+isinφ1)+20*XC*(-sinφ1+icosφ1)=100,

R=XL=10cosφ1/cos2φ1,

Xc=5sinφ1/cos2φ1

I=10√2

扩展资料:

相量仅适用于频率相同的正弦电路.由于频率一定,在描述电路物理量时就可以只需考虑振幅与相位,振幅与相位用一个复数表示,其中复数的模表示有效值,辐角表示初相位.这个复数在电子电工学中称为相量。

两同频率正弦量叠加,表述为:Asin(ωt+α)+Bsin(ωt+β)=(Acosα+Bcosβ)sinωt+(Asinα+Bsinβ)cosωt.易知,叠加后频率没变,相位变化,而且服从相量(复数)运算法则.故相量相加可以描述同频率正弦量的叠加。

相量的的乘除可以表示相位的变化,例如:电感Ι电压超前电流90度,用相量法表示为U=jχI,其中j为单位复数,χ为感抗。

定理

相量形式的KCL定律表示对于具有相同频率的正弦电流电路中的任一结点,流出(或流入)该结点的全部支路电流相量的代数和等于零。

相量形式的KVL定律表示对于具有相同频率的正弦电流电路中的任一回路,沿该回路全部支路电压相量的代数和等于零。

特别注意的是任一结点全部支路电流最大值(或有效值)和沿任一回路全部支路电压振幅(或有效值)的代数和并不一定等于零。

参考资料来源:百度百科-相量

回答(2):

  解:设并联支路的电压为U2(相量)=U2∠0°V,则:I1(相量)=10∠90°A,I2(相量)=10∠0°A。
  根据KCL,I(相量)=I1(相量)+I2(相量)=10∠90°+10∠0°=10+j10=10√2∠45°A。
  因此,电感两端电压为:U1(相量)=I(相量)×jXL=10√2∠45°×jXL=10√2XL∠135°(V)。
  从而得到端口电压为:U(相量)=U1(相量)+U2(相量)=10√2XL∠135°+U2∠0°=(-10XL+U2)+j10XL(V)。
  因为U(相量)与I(相量)同相,即他们的相位角相等,自然正切值也相等,所以:tan45°=(10XL)/(-10XL+U2),从而得到:U2=20XL。
  所以端口电压也可以表示为:U(相量)=10XL+j10XL。
  因此:U=√[(10XL)²+(10XL)²]=10√2XL=100。
  所以:XL=5√2(Ω)。自然:U2=20XL=100√2(V),即:U2(相量)=100√2∠0°(V)。
  电阻:R=U2(相量)/I2(相量)=100√2∠0°/10∠0°=10√2(Ω)。
  容抗:-jXc=U2(相量)/I1(相量)=100√2∠0°/10∠90°=-j10√2,Xc=10√2(Ω)。
  所以答案为:I=10√2A,R=10√2Ω,XL=5√2Ω,Xc=10√2Ω。