Bài tập Giải tích mạch - Trần Văn Lợi

Bài tập Giải tích mạch gồm các bài tập từ chương 1 đến chương 5 do giảng viên Trần Văn Lợi biên soạn. Các bài tập giúp các bạn sinh viên hệ thống kiến thức và ôn tập môn Giải tích mạch thật tốt.

Bài 1.3:

Xác định Ux và Ix trên mạch hình 1.3a và hình 1.3b

Bài 1.4:

Cho mạch điện nhƣ hình 1.4 Biết I1 =1A, xác định

dòng điện trong các nhánh và công suất cung cấp bởi nguồn dòng 2A

Bài 1.5: Trong mạch điện hình 1.5 Xác định E để nguồn

áp 16V cung cấp công suất 32W

Bài 1.10:

Tính i và uo ở mạch điện hình 1.10 theo E vào Bài 1.11: Xác định tỉ số u/e ở mạch hình 1.11

Bài 1.12:

Cho mạch điện hình 1.12 Xác định R để cho I = 5A Bài 1.13:

Xác định u và i1 trên mạch hình 1.13

Bài 1.14:

Tìm áp u trên mạch điện hình 1.14 Bài 1.15:

Xác định uo ở mạch hình 1.15

Bài 1.16:Dùng phép biến đổi tương đương, tìm i1 và i2 ở mạch hình 1.16

Bài 1.17: Dùng phép biến đổi tương đương tìm dòng các nhánh ở mạch điện hình 1.17

Bài 1.18:

Dùng phép biến đổi tương đương, tìm dòng I ở mạch hình 1.18.

Bài 1.19: Tìm uo ở mạch điện hình 1.19

Bài 1.7: Tổng công suất phát = tổng công suất thu (38W+40W+130W) = (36W+64W+108W)

Bài 1.8: u1=-2V; 2W

Bài 1.9: Uo/E=50

Bài 2.1: Xét mạch điện hình 2.1 Cho biết R = 20Ohm

uL(t) =10sin(1000t)V, i(t) chậm pha so với e(t) một

góc 300, biên độ của áp trên L bằng 2 lần biên độ áp trên C Xác định L và C

Bài 2.2: Trên mạch điện hình 2.2, số chỉ của Ampemét

là 5A Xác định chỉ số Vônmét V, V1 ,V2 ,V3 Vẽ đồ thị vectơ dòng và áp

Bài 2.3: Xét mạch điện với trị hiệu dụng của áp cho trên hình 2.3 Xác định các áp U12, U14, U23, U

(hiệu dụng)

Bài 2.4: Xét mạch điện với trị hiệu dụng của dòng cho trên hình 2.4 Xác định trị hiệu dụng các dòng I, I1, I2

Bài 2.5: Tìm áp u0(t) ở xác lập của mạch điện hình 2.5

Bài 2.6: Tìm áp uab trên mạch hình 2.6

Bài 2.7: trên điện trở 5 Ohm chỉ 45V trên mạch hình 2.7 Tìm chỉ số của Ampemét Tìm trị hiệu dụng của Uab

Bài 2.8:

Mạch như hình 2.8, tính dòng I và trở kháng vào nhìn

từ hai cực của nguồn

Bài 2.9:

Cho mạch điện như hình 2.9, khi khoá K đóng góc

lệch pha giữa áp và dòng là 45 độ Xác định góc lệch pha khi khoá K mở nếu tần số được giữ không đổi

Bài 2.10: Cho mạch điện như hình 2.10, có áp tác dụng u(t) = 282sin(t + 30) V,dòng i(t) = 1.41 cos(t)A Tính dẫn nạp tương đương của mạch điện, độ phức của dòng I1 , I2 , trở kháng Z

Bài 2.11:

Trên hình 2.11 cho u(t) = 100sin ωt V Xác định hiệu dụng phức các dòng điên nhánh Vẽ đồ thị vectơ

Bài 2.12: Cho mạch điện như hình 2.12

Bài 2.13: Cho mạch điện như hình 2.13, có

(hiệu dụng phức) Tìm chỉ số các Ampemét? Bài 2.14: Tính điện áp Uo ở mạch điện hình 2.14, dùng phép

biến đổi tương đương

2 5 0 9 0 V , J = 5 2 4 5

Bài 2.15: Trên mạch điện hình 2.15, đo được I1=I2=I3=2A và Uab=Ubc=100V, Uac=141V Vẽ đồ thị vectơ của dòng, áp

trong mạch Suy ra các trở kháng Z1, Z2, Z3, Zv (trở kháng nhìn vào từ hai cực a và c)

Bài 2.16: Cho mạch điện hình 2.16 với

Tính công suất phát ra bởi nguồn và công suất tiêu trên các điện trở

0

E

Bài 2.17: Cho mạch điện như hình 2.17 Tìm sơ đồ thay thế Thevenin và xác định giá trị Z để công suất cực đại, tìm P max?

Bài 2.18: Mạch điện như hình 2.18 Sức điện động củanguồn e(t)=100cos(1000t+450)V Tìm biểu

thức xác lập của dòng điện trong mạch i(t)

Bài 2.19: Cho mạch điện như hình 2.19 Sức điện động

của nguồn e(t)=100cos(4t)V Tìm biểu thức xác lập điện áp i(t)

Bài 2.20: Mạch hình 2.20 cung cấp cho 1 tải có hệ số công suất cosφt = 0.707 (trễ),

tải tiêu thụ công suất 2kW Cho biết hiệu dụng phức

Bài 2.21: Nguồn có tần số f = 60Hz ,điện áp 240V (hiệu dụng) cung cấp 4500VA cho tải có hệ số cosφt = 0.75(trễ)(hình

2.21)

Xác định trị số của điện dung C mắt song song với tải để

nâng cao hệ số công suất lên 0.9 (trễ) và 0.9(sớm) Tìm tỉ lệ phần trăm (%) của dòng điện tổng I trong hai trường hợp 0

2 0 0 0

U

Bài 2.22: a) Tìm hàm truyền đạt áp Ku(jω) =U2/U1ở mạch

Bài 2.23: Một tụ điện, ở tần số làm việc, có môđun dẫn nạp

Y =0.01 Ohm Hệ số phẩm chất của tụ là Qc =5 Thành lập các sơ đồ tương đương song song và nối tiếp

Bài 3.1: Cho mạch điện như hình 3.1 Tìm dòng điện qua tất cả các nhánh và công suất trên từng phần tử – Kiểm chứng lại

nguyên lý cân bằng công suất trong mạch

Bài 3.2: Cho mạch điện như hình 3.2 Sức điện động của

nguồn e(t)=100cos(8t)V

Tìm biểu thức xác lập điện áp i(t) và ic(t)

Bài 3.3: Cho mạch điện như hình 3.3a và 3.3b Viết hệ

phương trình để giải mạch điện theo phương pháp dòng mắt lưới (chỉ viết hệ phương trình, không cần giải)

Bài 3.4: Tìm dòng điện trong các nhánh ở mạch hình 3.4 dùng phương pháp thế nút

Bài 3.5: Tính dòng trong các nhánh ở mạch hình 3.5 Nghiệm lại

Bài 3.6: Tính dòng trong các nhánh ở mạch hình 3.6 Nghiệm lại

sự cân công suất tác dụng, công suất phản kháng trong mạch Bài 3.7: Tìm u1(t) ở mạch hình 3.7

Bài 3.8: Tìm u(t) và i(t) ở mạch hình 3.8.

Bài 3.9: Xác định u(t) trên mạch hình 3.9.

Bài 3.10: Tìm giá trị tức thời của điện áp V trong mạch hình 3.10.

Bài 3.11: Xác định công suất cung cấp cho mạch do nguồn

(hiệu dụng phức) và công suất tiêu tán trên các mạch điện trở ở hình 3.11

Bài 3.12: Tìm công suất cung cấp bởi nguồn và công suất tiêu thụ trên các điện trở

ở mạch hình 3.12 dùng phương pháp dòng mắt lưới

0

E

Bài 3.13: Xac định công suất cung cấp bởi từng nguồn

ở mạch hình 3.13 Cho biết hiệu dụng phức

Bài 3.15: Tìm dòng trên các nhánh ở mạch điện hình 3.15 bằng:

a) Phương pháp thế nút

b) Phương pháp dòng mắt lưới

Bài 3.16: Xác định dòng trên các nhánh ở mạch hình 3.16 dùng:

Bài 3.18: Tìm u(t) trong mạch hình 3.18 biết e(t) = cos100t (V).

Bài 3.19: Trong mạch ghép hỗ cảm hình 3.19 Xác định điện

áp rơi trên phần tử R=5 Ohm Nếu đảo ngược cực tính của 1 cuộn dây trong hai cuộn ghép hỗ cảm, hãy xác định lại điện

áp này Nhận xét các kết quả

Bài 3.20: Cho mạch như hình 3.20

Biết hệ số ghép hỗ cảm k = 0,5

a) Xác định trở kháng vào Zv của mạch

b) Đảo cực tính một trong hai cuộn dây Tính lại câu a

Bài 3.21: Xét mạch hình 3.21 Tần số làm việc là ?( rad/s) a) Cho Û2=1 Tính Û1(jω)

b) Xác định hàm truyền đạt áp Ku(jω) =

Tính và vẽ các đường đặc tính biên tần Ku và đặc tính pha tần F(ω) = arg(Ku) Xác định tần số cắt Nhận xét

c) Xác định u2 (t) khi u 1(t) = 4 cost V

Bài 3.22: Cho mạch điện như hình 3.22 Tìm sơ đồ thay thế Thevenin và xác định dòng điện i trên điện trở R= 4 Ohm

Bài 3.23: Cho mạch điện như hình 3.23 Tìm sơ đồ thay thế Thevenin và xác định điện áp V0 trên điện trở R= 4 Ohm

Bài 3.24: Xác định giá trị của R để công suất trên R đạt cực đại, tìm giá trị công suất đó?

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

Bài 3.26: Cho mạng một cửa trên hình 3.26 Tìm sơ đồ tương đương Thévinin cho mạng một cửa a-b đã cho?

Bài 3.27: Cho mạng một cửa trên hình 3.27 Tìm sơ tương đương Thévenin chomạng một cửa a-b đã cho?

Bài 3.28: Cho mạng một cửa trên hình 3.28

a) Tìm sơ tương đương Thévenin cho phần mạch bên trái ab?

b) Với kết quả câu a, xác định giá trị RL để nó nhận công suất cực đại? Xác định công suất max đó?

Bài 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

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 P đó

Bài 3.30: Mạch điện hình 3.30 được kích thích bởi 1 nguồn dòng DC là J = 8A và 1 nguồn áp hình sin e(t) = 15 cos2t V Xác định i(t) ở xác lập và công suất tiêu thụ trung bình trên điện trở 3 Ohm

Bài 3.31: Xác định u(t) ở xác lập trong mạch hình 3.31

Cho biết e(t) = 17sin10t + 14,14sin20t (V)

Bài 3.32: Dùng sơ đồ tương đương Thévenin hoặc Norton để tính công suất tiêu hao trên trở kháng (2+j4) Ohm của mạch hình 3.32

Bài 3.33: Xác định trở kháng Zt ở mạch hình 3.33 để công suất truyền đến Zt cực đại

Bài 3.34: Dùng định lý Thévenin tìm I ở mạch hình 3.34,.Cho

RL =7 Ohm

Bài 3.35: Dùng định lý Thévenin hoặc Norton tìm tỷ số Û/Ě ở mạch hình 3.35a và hình 3.35b.

Bài 3.36: Cho mạch điện như hình 3.36, xác định mạch tương đương Thevenin tại hai đầu a-b và xác định giá trị ZX để công suất truyền đến nó đạt cực đại.

Bài 3.37: Cho mạch điện 3 pha đối xứng với hệ nguồn đối xứng thứ tự thuận áp dây hiệu dụng Udây = 520V như hình dưới Giải mạch trong các trường hợp sau

a Khi cả ba khóa K mở, số chỉ của cả 2 Watt kế đều là 5400

W Tính giá trị Z1

b Khi cả ba khóa K đóng, tải Z2=(25+j50) Ω mắc Δ được nối vào mạch, tìm số chỉ của các Watt kế và Ampere kế

Bài 3.38 Mạch điện 3 pha hình dưới, được cung cấp bởi

nguồn 3 pha đối xứng thứ tự thuận, biết áp dây hiệu dụng

Bài 3.39 Mạch điện 3 pha hình dưới, được cung cấp bởi nguồn 3 pha đối xứng thứ tự thuận, biết áp dây hiệu dụng UA=110∠00(V), Zd = Zn= j50(Ω); Z1 = 100Ω; Z2= 300Ω

a Xác định giá trị IA, IA1, IA2

b Xác định số chỉ của dụng cụ đo

c Tìm công suất P tiêu thụ trên tải Z1 và P tổn hao trên đường dây (Zd)

Bài 3.40 Mạch điện 3 pha hình 4.3 được cung cấp bởi nguồn

3 pha đối xứng thứ tự thuận, biết áp dây hiệu dụng

UA=100∠00(V), Z1=50Ω ; Z2=150Ω Xác định số chỉ của dụng

cụ đo khi khóa K đóng và mở

Bài 3.41: Cho mạch điện 3 pha đối xứng với hệ nguồn đối

xứng thứ tự thuận áp dây hiệu dụng Udây = 520V như hình 4.4 Giải mạch trong các trường hợp sau

a Khi cả ba khóa K mở, số chỉ của cả 2 Watt kế đều là 5400

W Tính giá trị Z1

b Khi cả ba khóa K đóng, tải Z2=(25+j50) Ω mắc Δ được nối vào mạch, tìm số chỉ của các Watt kế và Ampere kế

Bài 3.42: Mạch điện 3 pha hình 4.5, được cung cấp bởi nguồn

3 pha đối xứng thứ tự thuận, biết áp dây hiệu dụng

Bài 3.43:Mạch điện như hình 4.6 mắc vào một hệ nguồn 3 pha đối xứng thứ tự thuận, có áp dây hiệu dụng 220 V

Biết Z = 80 + j60 (O) Xác định số chỉ của W1 và W2

Bài 3.44: Cho mạch ba pha đối xứng, với hệ nguồn đối xứng thứ tự thuận áp dây hiệu dụng 520 (V), tải đối xứng nối sao

và được đo công suất bằng phương pháp hai wattmét như trên hình dưới Trở kháng pha Z của tải sẽ là bao nhiêu nếu

Bài 3.45: : Mạch điện như hình 4.8 nối vào hệ nguồn 3 pha đối xứng thứ tự thuận áp có áp pha hiệu dụng UAN = 173 ∠ 0o (V) Biết R =ωL=1/ωC=2Ω Xác định các dòng điện trên mạch

Bài 3.46: : Cho mạch ba pha như trên 2 hình sau Biết hệ

nguồn đối xứng thứ tự thuận, có áp dây hiệu dụng 380 (V),

R = 40(Ω), XC = -40(Ω) Xác định số chỉ các ampemét và

wattmét

Bài 3.48: Cho mạch điện ba pha như hình 4.11, với nguồn tam giác đối xứng thứ tự thuậnUd=380 (V) Xác định dòng điện IA

và công suất trên tải 3 pha(sao)

3.49: Phân tích quan hệ điện áp ba pha cho ở hình sau ra các thành phần đối xứng, biết UA = UB = UC = 127V

Bài 4.1: Đóng nguồn áp DC , giá trị E , tại t = 0 , vào mạch RLC nối tiếp , tìm điện áp trên tụ uC(t) và dòng qua tụ iC(t) khi t > 0 ?

Bài 4.2: Cho mạch điện như trên hình ,khóa K đóng lúc t < 0

và mở ra tại t = 0 , xác định và vẽ dạng điện áp uc(t) khi t > 0

Bài 4.3 Cho mạch điện như trên hình , khóa K mở lúc t < 0 và đóng lại tại t = 0 , xác định và vẽ dạng điện áp uc(t) khi t > 0 ?

Bài 4.4: Cho K1 chuyển tại t = 0 và K2 đóng lại t = 0,4(s) ,xác định

e ( t )

1 0 V

K 2

t= 0 ,4 s

Bài 4.5: Tìm điện áp trên tụ uC(t) , t > 0 ?

0

- 5

1 0

t( m s )

Bài 4.6: Tìm dòng i1(t) khi t > 0 , biết : 4

Bài 4.7: Tìm giá trị tức thời của điện áp V trong mạch hình 3.10.

Bài 4.8: Cho mạch như hình bên, xác định u(t) tại t > 0 ?

Bài 4.9: Cho mạch như hình bên, xác định u(t) tại t > 0 ?

Bài 4.10 Đóng tụ điện nạp sẵn uC1(0-) = 100 V vào mạch ,

C2=2C1 = 1 F Tìm uC1(t) khi t > 0 ?

Bài 4.11: Khóa chuyển từ a -> b , xác định uab(t) và i2(t) khi t > 0 ?

Bài 4.12: Tìm dòng i1(t) khi t > 0 , biết :

-Bài 5.1:Tìm đáp ứng quá độ uO(t)

Bài 5.2:Tìm đáp ứng xác lập u(t) và công suất nguồn dòng j(t)Biết j(t)=2+10cos(t+100)+6cos(3t+350) A

Bài 5.3:Tìm hàm truyền Y(jω)/F(jω) theo các hình sau:

Bài 5.4:Tìm hàm truyền Vo(jω)/F(jω) theo hình sau:

Bài 5.5:Chứng minh công thức sau

Bài 5.6: Tìm hàm truyền Vo(jω)/F(jω)

Bài 5.7: Tìm hàm truyền i(jω)/ig(jω)

Bài 5.8: Tìm hàm truyền Vo(jω)/Vi(jω)