程稼夫电磁学第二版第五、六章习题解析.pdfVIP

前言：特别感谢质心教育的题库与解析，以及“程稼夫力学、电磁学习题答案详解”的作者 前辈和血色の寂宁前辈的资料. 5-1 两种方式充电，对蓄电池提供的电量相等，对被充电蓄电池做功相等. 经半波整流后在一个周期内充电量为 平均电流强度 ，于是有 . 5-2 （1）t 时刻线圈的平面与磁场方向夹角 ，磁通量 由电磁感应定律，电动势 ；由欧姆定律 解得 （2 ）由焦耳定律 （3 ）安培力矩为 为保持匀速转动，驱动力矩与之等大反向 . 5-3 三个元件串联，电流设为 ，其实部表示真实的电流强度， ，f 为交流电频率. （1）电感的阻抗 ，电容的阻抗 ，故电感上的电压UL 领先电流 相位，UR 与电流同相，电容上UC 则落后电流 相位. 解得 . （2 ）因为 ，故有 . 因为 ，故有 5-4 灯泡视为纯电阻元件，则额定电流 .记 . （1）电容上的电压落后于电流 的相位，也就落后灯泡的电压 的相位.故 则有 ，解得 . （2 ）电阻上的电压和灯泡上的没有相位差 则有 （3 ）电感上的电压落后于电流 的相位，也就落后灯泡的电压 的相位.故 则有 ，解得 . 5-5 补充题文： （1）在（a ）中已知L1，r1，求R1. （2 ）在（b）中已知L2，R2，求C2. （3 ）在（c ）中要想能达到目标，L3C3 的下确界是多少？ 解：复导纳 ，目标是Y 的相位为−ϕ. （1）复导纳表示为 解得 （2 ）复导纳表示为 解得 . （3 ）复导纳表示为 解得 ，所以必须要有 . 5-6 法一：并联原件上的电压（瞬时值）相等，干路电流（瞬时值）等于支路之和。列出这 两个方程即可求出线圈内阻r，进而有线圈上的热功率. 设通过线圈、电阻的复电流分别为 ，电感L、内阻r，交流电圆频率ω.并联电压相等 电流关系 故 法二：电感上无损耗，总有功功率减去电阻热功率即所求. 电流的矢量关系如图.总有功功率 ，其中 ，故 5-7 计算总复阻抗，调整角频率使虚部为零，则为谐振. 电压已知，阻抗已求出，即得电流. （1）总复阻抗为 欲虚部为零，则需 ，解得 或 （2 ）谐振时总复阻抗为 故总电流为 （3 ）谐振时线圈的总复阻抗为 故该支路电流 . 5-8 记电源电压U 则 加了电介质电容变为 其中εr=εε0 εr= εε0 为相对介电常数. 同理 解得 ，这需要 否则是无解的. 6-1 震荡过程的微分方程列出来即可得震荡频率.因为电感无电阻和热耗，故稳定时电容上电 压为零.