❶ 如图稳态电路,画出求解电流i(t)时的电路相量模型,并求i(t)和电源发出的平均功率P和无功功率Q
并联支路阻抗:Z1=(2-j4)∥(2+j4)=(2-j4)×(2+j4)/(2-j4+2+j4)=20/4=5(Ω)。
电路总阻抗:Z=-j5+Z1=-j5+5=5√2∠-45°(Ω)。
因此:I(相量)=U(相量)/Z=2∠0°/5√2∠-45°=0.2√2∠45°(A)。
所以:i(t)=0.2√2×√2cos(2t+45°)=0.4cos(2t+45°) (A)。
(2)对于电压源:U(相量)=2∠0°,I(相量)=0.2√2∠45°。
所以:U=2V,I=0.2√2A,φ=0°-45°=-45°。
且两个相量为非关联正方向,所以电压源发出功率:P=UIcosφ=2×0.2√2×cos45°=0.4(W)。
无功功率:Q=UIsinφ=2×0.2√2×sin(-45°)=-0.4(var)<0,电压源吸收无功功率。
❷ c图电路是什么模型,怎么化简。
显然这是一个平衡电桥:20×60=60×20。所以中的垂直的20Ω电阻中无电流、相当于开路,如右图。
因此:Rcd=(20+60)∥(20+60)=40(Ω)。
将Rcd接回原图中,可以看出剩余的电阻仍然构成一个平衡电桥,且其结构和Rcd基本相似,仅仅是中间的电阻改为40Ω。但是此电阻也可以认为被断路,对于等效电路的电阻没有贡献。
因此除电流源外,Rab=40Ω。整个电路的等效电路为:1A电流源并联40Ω电阻、或者40V电压源串联40Ω电阻。