"正弦习题课1:电路中的电流和电容初相位角求解"

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根据题目给出的电路图和已知条件,我们需要求解两个问题: 问题一:已知电路中的电流表和电压表读数均为1A,设流过电容的电流初相位角为零度,求交流电压U。 问题二:已知电路中,电流源I与电压源ULC同相位,R1 = R2 = 1Ω,I = 3A,电路吸收的有功功率P = 34W,求电容吸收的无功功率QC及电容电流IC。 对于问题一,根据电压和电流的关系: ULC = IC/(jωC) 其中,j = √(-1),ω为角频率,C为电容值,IC为电容电流。 由电路图和已知条件可知,电路中的电容电流初相位角为零度,即IC = IL。 将IC代入到上式中,得到: ULC = IL/(jωC) 再根据电流IL = 1A,代入已知条件,得到: ULC = 1/(jωC) 又知道电路中的电压表读数为1A,即ULC = 1V。 所以,我们可以得到等式: 1/(jωC) = 1V 通过变换得到: jωC = 1 将其中的角频率ω = 2πf代入,这里f代表频率,可得: j2πfC = 1 解得: C = 1/(2πf) 将已知频率代入,可得: C = 1/(2π×50) ≈ 0.003183 F 所以,问题一的答案为:电容的值为0.003183 F。 对于问题二,根据已知条件,电路中的电流源I与电压源ULC同相位,R1 = R2 = 1Ω,I = 3A,电路吸收的有功功率P = 34W。 根据功率公式P = U × I × cosθ,其中U为电压,I为电流,θ为相位角。 所以,根据已知条件可得: 34 = U × 3 × cosθ 由于电流源I与电压源ULC同相位,即IC与ULC也同相位,所以ULC = IC。 将ULC替换为IC,得到: 34 = IC × 3 × cosθ 解得: IC × cosθ = 34/3 又由于电路吸收的有功功率P = 34W,所以电容吸收的无功功率QC = P - 34W。 将已知条件代入,得到: QC = 34 - 34 = 0W 所以,问题二的答案为:电容吸收的无功功率为0W,电容电流IC × cosθ = 34/3。 综上所述,根据题目给出的电路图和已知条件,我们求解得到了问题一和问题二的答案。其中问题一的答案为电容的值为0.003183 F,问题二的答案为电容吸收的无功功率为0W,电容电流为34/3。