2019-04-20 · 知道合伙人教育行家
解:先说说你所展示出来的解法,指出其中的错误,然后给出一种容易理解的方法。
KCL得到的表达式没有错,但是KVL列出的表达式就有点莫名其妙了,不怪你看不懂。
先看这个:
一、左边的3I2(相量)∠φ2代表的是3Ω电阻电压,但是此时的I2不应该是相量(上面不加点),应该为有效值。
二、右边的20∠φ2-90°,对应的是电感电压UL(相量),其中的φ2应该为φ。
三、根据KVL,应该写出的表达式:UL(相量)+UR(相量)=Us(相量)。莫名其妙他非要把UL(相量)写在Us(相量)的一边,即用-UL(相量)表示:
UL(相量)=I(相量)×jωL=5∠φ×j4=20∠φ+90°,挪到右边为:-UL(相量)=-20∠φ+90°=20∠φ-90°。
按照他的解题思路:
KCL:5∠φ=I1∠φ2+90°+I2∠φ2——————①
KVL:20∠φ+90°+3I2∠φ2=16∠-60°————②
两个方程的两边同除以1∠φ2,得到:
5∠φ-φ2=I1∠90°+I2。
20∠φ-φ2+90°+3I2=16∠-60°-φ2。
按照φ-φ2=φ',-60°-φ2=φu。代入得到:
5∠φ'=jI1+I2。 20∠φ'+90°+3I2=16∠φu。
把第一个式子展开:5cosφ'+j5sinφ'=I2+jI1,从而得到:I2=5cosφ',I1=5sinφ'。将I2的表达式代入第二个式子:
20cos(φ'+90°)+j20sin(φ'+90°)+3×5cosφ'=16cosφu+j16sinφu。
20cos(φ'+90°)=20cos[90°-(-φ')]=-20sinφ',j20sin(φ'+90°)=j20cosφ'。
所以:-20sinφ'+j20cosφ'+15cosφ'=16cosφu+j16sinφu。
按照复数相等的原则:15cosφ'-20sinφ'=16cosφu。
20cosφ'=16sinφu。——课本上写的很简单,实际过程很复杂!!!!
我的解法:
解:设Xc=1/(ωC),则电路的阻抗为:
Z=j4+3∥(-jXc)=j4+(-j3Xc)/(3-jXc)=j4+3Xc/(Xc+j3)=(j4Xc-12+3Xc)/(Xc+j3)。
所以:|Z|²=[(3Xc-12)²+(4Xc)²]/(Xc²+3²)=(25Xc²-72Xc+144)/(Xc²+9)。
而:Us(相量)=16∠30°,I(相量)=5∠φ,所以:|Z|=|16∠30°/5∠φ|=16/5。
因此:|Z|²=(25Xc²-72Xc+144)/(Xc²+9)=(16/5)²=256/25。
整理:2304+256Xc²=625Xc²-1800Xc+3600。369Xc²-1800Xc+1296=0。
41Xc²-200Xc+144=0,解得:Xc1=0.878或者Xc2=4。
所以,并联支路的阻抗为:Z1=3∥(-j0.878)=2.634/(0.878+j3)或者:Z1=3∥(-j4)=12/(4+j3)。|Z1|=0.8427或者|Z1|=2.4。
U=I×|Z1|=5×0.8427=4.2135(V),I1=U/Xc1=4.2135/0.878=4.8(A),I2=U/R=4.2135/3=1.4045(A)。
或者:U=I×|Z1|=5×2.4=12(V),I1=U/Xc2=12/4=3(A),I2=U/R=12/3=4(A)。
2024-12-11 广告