Mạch điện 1 ( ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ TP.HCM ) - Bài Tập Chương 3

Trang chủ Tìm kiếm Trang chủ Tìm kiếm Mạch điện 1 ( ĐH kỹ thuật công nghệ TP.HCM ) - Bài tập chương 3 pdf 12 267 KB 1 227 4.1 ( 4 lượt) Xem tài liệu Nhấn vào bên dưới để tải tài liệu Tải về Đang chuẩn bị: 60 Bắt đầu tải xuống Đang xem trước 10 trên tổng 12 trang, để tải xuống xem đầy đủ hãy nhấn vào bên trên Chủ đề liên quan Bài tập Mạch điện kỹ thuật điện Mạch điện ba pha lý thuyết mạch thực hành điện

Nội dung

Chöông III: Caùc phöông phaùp phaân tích maïch BAØI TAÄP CHÖÔNG III: CAÙC PHÖÔNG PHAÙP PHAÂN TÍCH MAÏCH Baøi 3.1: Cho maïch ñieän nhö hình 3.1. Tìm doøng ñieän qua taát caû caùc nhaùnh vaø coâng suaát treân töøng phaàn töû – Kieåm chöùng laïi nguyeân lyù caân baèng coâng suaát trong maïch. Baøi 3.2: Cho maïch ñieän nhö hình 3.2. Söùc ñieän ñoäng cuûa nguoàn e(t)=100cos(8t)V. Tìm bieåu thöùc xaùc laäp ñieän aùp i(t) vaø ic(t). I1 i(t) I2 12Ω 2Ω 6Ω 6A 10Ω e(t) I0 I3 ic(t) 20 Ω 0,00625F 15A 1,25H 12Ω Hình 3.2 Hình 3.1 Baøi 3.3: Cho maïch ñieän nhö hình 3.3a vaø 3.3b. Vieát heä phöông trình ñeå giaûi maïch ñieän theo phöông phaùp doøng maét löôùi (chæ vieát heä phöông trình, khoâng caàn giaûi). I1 Z1 jωL1 jωM + − I1 I3 jωL2 E1 Z4 I2 Z2 Z3 Z5 jωL1 I3 jωL2 jωM + − E 1 + − E2 Z1 I2 Z3 + E2 − Z2 Hình 3.3b Hình 3.3a Baøi 3.4: Tìm doøng ñieän trong caùc nhaùnh ôû maïch hình 3.4 duøng phöông phaùp theá nuùt. Baøi 3.5: Tính doøng trong caùc nhaùnh ôû maïch hình 3.5. Nghieäm laïi söï caân baèng coâng suaát taùc duïng, coâng suaát phaûn khaùng trong maïch. Cho E = 50∠0 0 (V) (hieäu duïng). I1 2Ω I3 1Ω I4 24V 4A 2Ω I 1Ω I5 I2 2Ω 16V I2 10Ω I1 + - 30Ω -j5 E j4Ω Hình 3.5 Hình 3.4 Baøi 3.6: Tính doøng trong caùc nhaùnh ôû maïch hình 3.6. Nghieäm laïi söï caân coâng suaát taùc duïng, coâng suaát phaûn khaùng trong maïch . Baøi 3.7: Tìm u1(t) ôû maïch hình 3.7 Trang 74 Chöông III: Caùc phöông phaùp phaân tích maïch sin 2t(A) 3Ω -j8Ω 2Ω ． I1 3Ω 50∠0 (V ) j5Ω 0 (Hieäu duïng) ． I3 1Ω ． I2 0.5F + u1 0.5H 4cos2t (A) 50∠0 (V ) 0 (Hieäu duïng) 1H 2u1(A) - Hình 3.6 Hình 3.7 Baøi 3.8: Tìm u(t) vaø i(t) ôû maïch hình 3.8. 0,5Ω 0,5H i + 1F 0,25H u 1Ω 0,5F - 5cos2t(V) 5cos2t(A) Hình 3.8 Baøi 3.9: Xaùc ñònh u(t) treân maïch hình 3.9. Baøi 3.10: Tìm giaù trò töùc thôøi cuûa ñieän aùp v trong maïch hình 3.10. 1/18F 1 F 36 + - ux 3 1 H 2 + 5 cos(6t − 45 0 ) (V ) ux + u(t) 1 F 36 - 6Ω - 3cos4t(V) + - + V 2Ω 8cos4t(A) 3Ω 2Ω 1/6F 2sin4t(A) Hình 3.10 Hình 3.9 • Baøi 3.11: Xaùc ñònh coâng suaát cung caáp cho maïch do nguoàn Ε = 50∠0 0 V(hieäu duïng phöùc) vaø coâng suaát tieâu taùn treân caùc maïch ñieän trôû ôû hình 3.11. Baøi 3.12: Tìm coâng suaát cung caáp bôûi nguoàn vaø coâng suaát tieâu thuï treân caùc ñieän trôû ôû maïch hình 3.12 duøng phöông phaùp doøng maét löôùi. -j2Ω j5Ω 2Ω 5Ω + - 3Ω E + - 5Ω -j2Ω 2Ω -j2Ω 10∠0 0 (V ) (hieäu duïng) 3Ω j2Ω Hình 3.12 Hình 3.11 Trang 75 -j5Ω 1Ω Chöông III: Caùc phöông phaùp phaân tích maïch • • Baøi 3.13: Xacù ñònh coâng suaát cung caáp bôûi töøng nguoàn Ε 1, Ε 2 ôû maïch hình 3.13. • • Cho bieát hieäu duïng phöùc Ε 1 = Ε 2 = 10 ∠ 900(V) Baøi 3.14: Tìm v(t) ôû maïch hình 3.14. + 10Ω 2Ω v(t) j2Ω 5Ω 5H -j2Ω 6cos2t(A) 6cos2t(A) E 2 +- 2Ω + - 1/4F - 2Ω 4Ω 8Ω E1 1H 3H 4cos2t(A) Hình 3.13 Hình 3.14 Baøi 3.15: Tìm doøng treân caùc nhaùnh ôû maïch ñieän hình 3.15 baèng: a) Phöông phaùp theá nuùt. b) Phöông phaùp doøng maét döôùi. I 5 I 2 12A 0,25Ω 0,125Ω I 3 I 1 2V 8A 6V I 6 I 4 1Ω Hình 3.15 Baøi 3.16: Xaùc ñònh doøng treân caùc nhaùnh ôû maïch hình 3.16 duøng: a) Phöông phaùp theá nuùt. c) Phöông phaùp doøng maét döôùi. • • Baøi 3.17: ÔÛ maïch hình 3.17, tìm Ε 2 ñeå doøng qua trôû 4Ω baèng 0. Khi ñoù tính U ad, • U bd. i1 1Ω i3 1Ω 6V + i4 i2 + - 1Ω i8 1Ω i5 1Ω a i7 5Ω 4V i6 + 29 i4 13 b 4Ω -j2Ω j2Ω d Baøi 3.18: Tìm u(t) trong maïch hình 3.18 bieát e(t) = cos100t (V). Trang 76 + - E 2 50∠0 0 (V ) Hình 3.17 Hình 3.16 2Ω Chöông III: Caùc phöông phaùp phaân tích maïch Baøi 3.19: Trong maïch gheùp hoã caûm hình 3.19. Xaùc ñònh ñieän aùp rôi treân phaàn töû R=5Ω. Neáu ñaûo ngöôïc cöïc tính cuûa 1 cuoän daây trong hai cuoän gheùp hoã caûm, haõy xaùc ñònh laïi ñieän aùp naøy. Nhaän xeùt caùc keát quaû. k=0,8 10Ω * j5Ω 10Ω e(t) * + - 0,1 H * + u(t) 5Ω - 0,2H 0,2H j10Ω + 3Ω . U + - -j4Ω 50∠00 (V ) Hình 3.18 * 5Ω - Hình 3.19 Baøi 3.20: Cho maïch nhö hình 3.20. Bieát heä soá gheùp hoã caûm k = 0,5. a) Xaùc ñònh trôû khaùng vaøo ZV cuûa maïch. b) Ñaûo cöïc tính moät trong hai cuoän daây. Tính laïi caâu a. Baøi 3.21: Xeùt maïch hình 3.21. Taàn soá laøm vieäc laø ω( rad/s). • • a) Cho U 2 = 1. Tính U 1(jω). • • b) Xaùc ñònh haøm truyeàn ñaït aùp Ku(jω) = U 2 / U 1. Tính vaø veõ caùc ñöôøng ñaëc tính bieân taàn Κu vaø ñaëc tính pha taàn Φ (ω) = arg(Ku). Xaùc ñònh taàn soá caét. Nhaän xeùt. c) Xaùc ñònh u2(t) khi u1(t) = 4 cost V. * Zv * j2kΩ j2kΩ -j1kΩ 2H 1Ω 2kΩ + - 1F 1Ω 1F . U1 + . U2 - -j1kΩ Hình 3.20 Hình 3.21 Baøi 3.22: Cho maïch ñieän nhö hình 3.22. Tìm sô ñoà thay theá Thevenin vaø xaùc ñònh doøng ñieän i treân ñieän trôû R= 4Ω Baøi 3.23: Cho maïch ñieän nhö hình 3.23. Tìm sô ñoà thay theá Thevenin vaø xaùc ñònh ñieän aùp v0 treân ñieän trôû R= 4Ω. 6Ω 3Ω 12Ω 4A 12V a a i 2Ω V1/4(A) 4Ω 4Ω 2A b V1 V0 2Ω b Hình 3.23 Hình 3.22 Baøi 3.24: Xaùc ñònh giaù trò cuûa R ñeå coâng suaát treân R ñaït cöïc ñaïi, tìm giaù trò coâng suaát ñoù? Trang 77 Chöông III: Caùc phöông phaùp phaân tích maïch Bài 3.25: Cho mạch điện đã được phức hóa theo trị hiệu dụng như hình 3.25. Tìm Z để nó nhận được công suất cực đại. Tính Pmax đó. 1A -j3Ω v1 3Ω 3V 6Ω 6i1(V) R 6Ω 12∠00 + (V) − 6Ω i1 B Hình 3.25 Hình 3.24 Z I I V1/2(A) 6Ω A Baøi 3.26: Cho maïng moät cöûa treân hình 3.26. Tìm sô ñoà töông ñöông Theùvinin cho maïng moät cöûa a-b ñaõ cho? Ñaùp aùn : U = 6V, Rth = 2KΩ Baøi 3.27: Cho maïng moät cöûa treân hình 3.27. Tìm sô töông ñöông Theùvenin cho maïng moät cöûa a-b ñaõ cho? Ñaùp aùn : U = 48/7V, Rth = 15/7KΩ 2kΩ 3V a a 6V 6kΩ 1kΩ 4kΩ 6kΩ 2kΩ 2kΩ 2mA 2mA b b Hình 3.26 Hình 3.27 Baøi 3.28: Cho maïng moät cöûa treân hình 3.28. a) Tìm sô töông ñöông Theùvenin cho phaàn maïch beân traùi a-b? b) Vôùi keát quaû caâu a, xaùc ñònh giaù trò RL ñeå noù nhaän coâng suaát cöïc ñaïi? Xaùc ñònh coâng suaát max ñoù? Ñaùp aùn : a) U = 10V, Rth = 6KΩ Baøi 3.29: Cho mạch điện hình 3.29. a. Tìm sơ đồ tương đương Thevenin và sơ đồ Norton của mạng 1 cửa A-B. (1đ) b. Mắc giữa 2 cực A và B một điện trở R. Xác định giá trị của R để công suất truyền trên R là cực đại. Tính giá trị Pmax đó. (1đ) 3i 3V 3kΩ 6kΩ a 1Ω RL 2mA A −+ 4kΩ b Hình 3.28 10A R i Hình 3.29 Trang 78 6Ω B Chöông III: Caùc phöông phaùp phaân tích maïch Baøi 3.30: Maïch ñieän hình 3.30 ñöôïc kích thích bôûi 1 nguoàn doøng DC laø J = 8A vaø 1 nguoàn aùp hình sin e(t) = 15 cos2t V. Xaùc ñònh i(t) ôû xaùc laäp vaø coâng suaát tieâu thuï trung bình treân ñieän trôû 3Ω 0,5Ω 1H 3Ω 0,25F i(t) + - 0,25F 2Ω J e(t) Hình 3.30 Baøi 3.31: Xaùc ñònh u(t) ôû xaùc laäp trong maïch hình 3.31. Cho bieát e(t) = 17sin10t + 14,14sin20t (V). Baøi 3.32: Duøng sô ñoà töông ñöông Theùvenin hoaëc Norton ñeå tính coâng suaát tieâu hao treân trôû khaùng (2+j4)Ω cuûa maïch hình 3.32. + - + + - e(t) 12V 10Ω u(t) 40Ω 5000uF 40Ω 4H 1H 3Ω + - j4Ω a 5Ω + 60∠ − 900 (V ) (hieäu duïng) 2Ω 100∠0 (V ) (hieäu duïng) -j5Ω 0 j4Ω b - Hình 3.32 Hình 3.31 Baøi 3.33: Xaùc ñònh trôû khaùng Zt ôû maïch hình 3.33 ñeå coâng suaát truyeàn ñeán Zt cöïc ñaïi. Baøi 3.34: Duøng ñònh lyù Theùvenin tìm I ôû maïch hình 3.34,.Cho RL =7Ω j8Ω 5Ω a * + - j4Ω - + 2i1(V) * j10Ω E 4Ω i1 i Zt 4Ω 6Ω RL 10A b Hình 3.33 Hình 3.34 • Baøi 3.35: Duøng ñònh lyù Theùvenin hoaëc Norton tìm tyû soá U /E ôû maïch hình 3.35a vaø hình 3.35b. Trang 79 Chöông III: Caùc phöông phaùp phaân tích maïch R1 R2 I + - E a + R2 aI R1 UO a αI - + - b R3 I E + U0 b Hình 3.35a Hình 3.35b Baøi 3.36: Cho maïch ñieän nhö hình 3.36, xaùc ñònh maïch töông ñöông Thevenin taïi hai ñaàu a-b vaø xaùc ñònh giaù trò ZX ñeå coâng suaát truyeàn ñeán noù ñaït cöïc ñaïi. A Ix 2∠600(A) -j4Ω 2Ix(A) 4Ω Zx j2Ω B Hình 3.36 Trang 80 Chöông III: Caùc phöông phaùp phaân tích maïch ÑAÙP SOÁ VAØ HÖÔÙNG DAÃN CHÖÔNG III Baøi 3.4: I1=5A; I2=4A; I3=2A; I4=-7A; I5=6A. Baøi 3.5: I 2 = 4,47∠ − 630 43(A ); I1 = 4,47∠79 0 70(A ) I = 2,83∠8 013(A ) Pf = 140W; P3Ω = 60 W; P10 Ω = 80 W. Q f = −20(Var ); Q L = 80(Var ); Q C = −100(Var ) Baøi 3.6: I 1 = 6,8∠ − 55 0 73(A); I 2 = 1,59∠130 72(A); I 3 = 7,51∠ − 44 017(A) ∑P = ∑P f thu ≈ 269( W ); ∑ Q f = ∑ Q thu ≈ 262( Var ) Baøi 3.7: u1(t)=1cos(2t+14301)(V) Baøi 3.8: u(t ) = 2 5 cos( 2t + 630 43)( V) ; i( t ) = 6,3 cos( 2t + 18 0 43)( A ) Baøi 3.9: u(t ) = 5 2 cos(6t − 36 0 87)( V) Baøi 3.10: v( t ) = 9,6 cos( 4t − 53013)( V ) Baøi 3.11: Pf=354(W) P5Ω =8,92(W); P3Ω =76,3(W); P’5Ω =256,8(W); P2Ω =11,14(W) Baøi 3.12: Pf=37(W); P2Ω =27,82(W); P3Ω =6,75(W); P1Ω =2,25(W) Baøi 3.13: Pe1=11(W); : Pe2=9,33(W). Baøi 3.14: v(t)=10cos(2t+3609)(V) Baøi 3.15: a) vieát phöông trình theá nuùt, choïn ϕ4=0 Heä phöông trình nhö sau: 1 ⎞ ⎛ 1 ⎛ 1 ⎞ ⎛ 1 ⎞ ϕ1 ⎜ + (1) ⎟ − ϕ2 ⎜ ⎟ − ϕ3 ⎜ ⎟ = 12 − I 1 ⎝ 0,125 0,25 ⎠ ⎝ 0,125 ⎠ ⎝ 0,25 ⎠ ⎛ 1 ⎞ ⎛ 1 ⎞ − ϕ1 ⎜ (2) ⎟ + ϕ2 ⎜ ⎟ = 8 − I3 ⎝ 0,125 ⎠ ⎝ 0,125 ⎠ 1⎞ ⎛ 1 ⎞ ⎛ 1 − ϕ1 ⎜ + ⎟ = −12 + I 3 (3) ⎟ + ϕ3 ⎜ ⎝ 0,25 ⎠ ⎝ 0,25 1 ⎠ Î 12ϕ1 − 8ϕ 2 − 4ϕ 3 = 12 − I 1 (1) − 8ϕ1 + 8ϕ 2 = 8 − I 3 (2) − 4ϕ1 + 5ϕ 3 = −12 + I 3 (3) Maët khaùc ta coù: ϕ1 = 6(V) ϕ 2 − ϕ 3 = 2(V ) (4) (5) Töø heä 5 phöông trình (1),(2),(3),(4) vaø (5) vôùi 5 aån soá ta tìm ñöôïc: I 5 c I1 I 2 6V ϕ1 = 6(V) ; ϕ 2 = 6(V) ; ϕ 3 = 4(V) I1=4(A); I3=8(A); I 2 = − ϕ3 ϕ1 − ϕ 2 = 0(A ) ; I 4 = = −4(A ) 1 0,125 Trang 81 12A 0,25Ω 0,125Ω I 3 d e 2V 8A f 1Ω I 6 I 4 Chöông III: Caùc phöông phaùp phaân tích maïch ϕ 3 − ϕ1 = −8(A ) ; I 6 = I 5 + 12 = 4(A ) 0,25 b) Phöông phaùp doøng maét löôùi Choïn ba doøng maét löôùi nhö hình sau. Goïi uJ laø ñieän aùp hai ñaàu nguoàn doøng 8A. (0,125 + 0,25)I m1 − 0,125I m 2 − 3 + 2 = 0 (1) 0,25Ω 3V (2) 0,125I m 2 − 0,125I m1 − u J + 6 = 0 I5 = 1I m 3 − 2 + u J = 0 Maët khaùc ta coù: I m2 − I m3 = 8 (3) (I) c I 1 (4) 6V I 2 0,125Ω d (II ) uJ I 3 e 8A 2 V f (III ) I 6 I 4 1Ω Töø 4 phöông trình (1),(2),(3) vaø (4) vôùi 4 aån soá ta coù nhö sau: Im1=4(A); Im2=4(A); Im3=-4(A) vaø uJ=6(V) Suy ra I1 =Im2=4(A); I2 = Im1 – Im2 = 0(A); I3 = Im1 –Im3=8(A); I4=Im3=-4(A); I6 = Im1 = 4(A); I5 =I6 – 12= -8(A). Baøi 3.16: i1=22(A); i2=-38(A); i3=-4(A); i4=-26(A); i5=-32(A); i6=20(A); i7=-58(A); i8=16(A).  =U  = 18,57∠68 0 20 (i1 = 22(A)(V) Baøi 3.17: E 2 = 26,26∠1130 20( V ) ; U ad bd Baøi 3.18: u=6cos100t (V)  = 43,06∠ − 24 0 91(V) Baøi 3.19: U  = 19,15∠ − 112 01(V) Neáu ñaûo ngöôïc cöïc tính moät cuoän: U b) ZV = 2-j0,8 kΩ . Baøi 3.20: a) ZV = 2kΩ ; Baøi 3.30: Duøng nguyeân lyù xeáp choàng cuûa maïch ñieän tuyeán tính. * Cho nguoàn doøng DC taùc ñoäng, trieät tieâu nguoàn aùp hình sin. ÔÛ xaùc laäp DC, phaàn töû ñieän caûm xem nhö bò ngaén maïch, phaàn töû ñieän dung xem I DC nhö hôû maïch. Töø hình 1 suy ra: 3Ω 2*3 1 J = 8A I DC = (−8) * * = −3,2(A) 2Ω 2+3 3 Coâng suaát tieâu thuï treân ñieän trôû 3Ω. PDC = 3 * I 2DC = 30,72( W) Hình 1 * Cho nguoàn aùp hình sin taùc ñoäng, trieät tieâu nguoàn doøng DC (hôû maïch) Phöùc hoaù sô ñoà maïch ta ñöôïc hình 2. j1Ω I AC Duøng pheùp bieán ñoåi töông ñöông. j2Ω 3Ω j1(− j2) -j2Ω ( j1) //(− j2) = = j2(Ω) j1 − j2 (− j2)( 2 + j2) -j2Ω = 2 − j2(Ω) +(− j2) //( 2 + j2) = − j2 + 2 + j2 0 15∠0 (V ) Hình 2 Trang 82 2Ω Chöông III: Caùc phöông phaùp phaân tích maïch 15∠0 = 3∠0 0 (A ) 3 + j2 + 2 − j2 Suy ra iAC(t)=3cos(2t)(A) Coâng suaát tieâu thuï trung bình treân ñieän trôû 3Ω do thaønh phaàn hình sin laø: 0 I = AC 2 ⎛ 3 ⎞ PAC = 3 * ⎜ ⎟ = 13,5( W) ⎝ 2⎠ Xeáp choàng keát quaû: i(t) = IDC + iAC(t) = -3,2 + 3 cos(2t) (A) P = PDC + PAC = 30,72 + 13,5 = 44,22(W) Baøi 3.31: u(t)= 2+3,4sin(10t-36087) +2,24sin(20t-10804) (A) Baøi 3.32: Tröôùc tieân xaùc ñònh sô ñoà töông ñöông Theùvenin nhìn töø 2 cöïc a vaø b.  : Tính U hm 0 0 I 1 = 100∠0 − 60∠ − 90 = 100 + j60 3 + 4 j + 5 − j5 8 − 1j  = −(3 + j4)I + 100∠0 0 = − (3 + j4)(100 + j60) + 100∠0 0 Suy ra U 1 hm 8 − j1 = 101,54 – j72,3 (V) 3Ω + - j4Ω a 5Ω  U hm 100∠00 (V ) (hieäu duïng) 60∠ − 900 (V) (hieäu duïng) a Zth -j5Ω + - + -  U hm 2Ω b b Hình 1 I j4Ω Hình 2 Tính trôû khaùng theùvenin Zth: Z th = (3 + j4)(5 − j5) 35 + j5 = = 4,23 + j1,15(Ω) 3 + j4 + 5 − j5 8 − 1j Tính coâng suaát tieâu hao treân 2+j4 (Ω ) Töø hình 2 suy ra I =  hm U 101,54 − j72,3 = = 15,42∠ − 75 0 (A) Z th + 2 + j4 4,23 + j1,158 + 2 + j4 P= 2*(15,42)2 = 475,6 (W) Baøi 3.33: Zt = 1,398-j2,73 Ω Baøi 3.34: Tìm maïch töông ñöông Theùvenin cho maïng moät cöûa hình 1.  : Tính U hm 4Ω ϕ i1 - + - + 2i1(V) 4Ω i=0 i1 2i1(V) 4Ω 6Ω Hình 1 Hình 2 Trang 83 ing i1 6Ω 10A 10A 4Ω This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.

Tìm kiếm

Chủ đề

Thực hành Excel Đề thi mẫu TOEIC Bài tiểu luận mẫu Giải phẫu sinh lý Tài chính hành vi Atlat Địa lí Việt Nam Trắc nghiệm Sinh 12 Hóa học 11 Đồ án tốt nghiệp Mẫu sơ yếu lý lịch Đơn xin việc Lý thuyết Dow adblock ​ Bạn đang sử dụng trình chặn quảng cáo?

Nếu không có thu nhập từ quảng cáo, chúng tôi không thể tiếp tục tài trợ cho việc tạo nội dung cho bạn.

Tôi hiểu và đã tắt chặn quảng cáo cho trang web này