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電路原理。正弦穩態電路問題

使用疊加定理:

解:1、電流源(直流)單獨作用時,電壓源短路,如上左圖。

由於電容的隔直流作用,LC串聯回路相當於開路,因此:

I1'=I2'=Is。(電流方向從左至右),V'=0。

功率表W1電壓線圈兩端電壓為零,P1'=0。功率表W2電壓線圈的電壓,即R1串聯R2兩端電壓,所以:P2'=Is?(R1+R2)。

2、電壓源單獨作用時,電流源開路,如上右圖。

顯然,Is的開路,使得I2"=0,且P2"=0。

Us(相量)=4∠0°V,ω=1rad/s。電路阻抗為:Z=R1+j(ωL-1/ωC)。

由於I1"(相量)設定的正方向為從左至右,所以:I1"(相量)=-Us(相量)/Z。

V"(相量)=jωL×I1"(相量)。P1"=I1"?×R1。

3、疊加:I2=√(I2'?+I2"?)=√(Is?+0)=Is=3,所以:Is=3A。

P2=P2'+P2"=Is?(R1+R2)+0=3?×(R1+R2)=27,所以:R1+R2=3(Ω)。

I1=√(I1'?+I1"?)=√(Is?+I1"?)=√(3?+I1"?)=5,所以:I1"=4(A)。

而:P1=P1'+P1"=0+I1"?×R1=4?×R1=16,所以:R1=1Ω。

因此:R2=3-R1=3-1=2(Ω)。

V=√(V'?+V"?)=√(0+V"?)=V"=4(V),而:V"=|V"(相量)|=|jωL×I1"(相量)|=ωL×I1"=1×L×4=4L。故:L=1(H)。

I1"=|I1"(相量)|=|-Us(相量)/Z|=Us/|Z|=4/|Z|=4,故:|Z|=1(Ω)。

而:|Z|=|R1+j(ωL-1/ωC)|=|1+j(1-1/C)|=√(1?+(1-1/C)?)=1(Ω)。

解得:C=1(F)。

答案:Is=3A,R1=1Ω,R2=2Ω,L=1H,C=1F。

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