電工電子技術(shù)基礎(chǔ)——習(xí)題解答.doc

第1章 習(xí) 題1-1 判斷題1電荷的定向移動形成電流。（ ）2直流電路中，電流總是從高電位流向低電位。（ ）3電阻的體積越大，其額定的耗散功率越大。（ ）4電阻的額定功率越大，它消耗的電能就越大。（ ）5電阻串聯(lián)時，各電阻上消耗的功率與其電阻的阻值成反比。（ ）6電流表必須串聯(lián)在電路中應(yīng)用，而電壓表則必須并聯(lián)在電路中應(yīng)用。（ ）7在選擇電器時，電器的額定電壓一定要等于電源的額定電壓。（ ）8額定功率越大的電器，其消耗的電能一定多。（）9電壓源和電流源是同一電源的兩種不同的等效模型。（ ）10電容器和電阻器雖然結(jié)構(gòu)不同，其實是同一類型的電氣元件。（ ）11電容器并聯(lián)總電容量增加；電容器串聯(lián)總電容量減小。（ ）12對于同一個電容器，兩端的電壓越高其儲存的電場能量越小。（ ）1-2 計算題1 一直流電流流過導(dǎo)體，已知在1min內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量為6000C，問該電流有多大？如果在1s內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量為6 000C，問該電流有多大？解：根據(jù)I=Q/t, 有（1）I=6000C/60s=100A（2）I=6000C/1s=6000A2 試在圖1-30中標出電流、電動勢、電壓的實際方向，并問通過電流表A1和A2的電流是否相等？B、C、D各點的電位誰高誰低？ 圖1-30 題2圖解：因為A1、A2是串聯(lián)關(guān)系，流過的電流相等；電位的排序為：BCD3 有兩條長度為1 km、截面積為2 mm2的導(dǎo)線，一條是鋁線，一條是銅線，這兩條導(dǎo)線在常溫下的電阻各為多少？要想使鋁導(dǎo)線的電阻與銅導(dǎo)線的電阻相同，鋁導(dǎo)線的截面積應(yīng)增加為多大？ 解：（1）鋁導(dǎo)線常溫下的電阻：14.15（2）銅導(dǎo)線常溫下的電阻：8.75（3）鋁導(dǎo)線的電阻與銅導(dǎo)線的電阻相同時鋁導(dǎo)線的截面積為：4 有兩只燈泡，額定功率都為40 W，一只額定電壓為36V，另一只額定電壓為12V，兩只燈泡工作時的電阻各為多少？如果將兩只燈泡串聯(lián)后接于48V的電源上，哪只燈泡的電壓超過了額定電壓？將會有什么現(xiàn)象發(fā)生？解：（1）工作電壓為36VR=U2/P=32.4（2）工作電壓為12VR=U2/P=3.8（3）串聯(lián)接于48V電源上兩電阻之和為R=32.4+3.8=36.2根據(jù)串聯(lián)電阻分壓公式有VU2=48-43.2=4.8V額定電壓為36V的燈泡過壓，燈絲會燒斷。5計算下列燈泡的電阻及額定電壓下的電流，并加以比較，澄清諸如“電流大則功率大”，“電阻大則功率大”等片面認識。（1）白熾燈泡220 V/100 W；（2）白熾燈泡220 V/60 W；（3）小電珠2.5 V/0.75 W。解：（1）白熾燈泡220 V/100 WR=U2/P=484I=U/R=0.455A（2）白熾燈泡220 V/60 WR=U2/P=806.7I=U/R=0.27A（3）小電珠2.5 V/0.75 WR=U2/P=8.3I=U/R=0.302A比較：功率等于電壓和電流之積，相同電壓下電流越大功率越大，電壓不同電流大功率不一定大。6 炭膜電阻的瓦數(shù)有2 W、1 W、1/2 W、1/4 W、1/8 W及1/16 W 等各種規(guī)格?，F(xiàn)需用阻值4.7 k、電流10 mA的電阻一只，應(yīng)選用多大瓦數(shù)的電阻？解：W選用1/16W的電阻即可滿足要求。7 電路如圖1-31所示。已知R1= 0.5 ，R2 = 20 ，R3 = 30 ，R3消耗的功率為P3 = 480 W，求電源發(fā)出的功率為多少？ 圖1-31 題7圖 解：VPR2=U2/R=720WI=UR2/R2/R1=120/12=10AW=R1I2+P2+P3=50+480+720=1250W8 電路如圖1-32所示。已知電源內(nèi)阻R0 = 0.1 ，連接導(dǎo)線的電阻Rl = 0.2 ，負載是一組電燈和一只電阻爐。設(shè)負載兩端的電壓為200 V，電阻爐取用的功率為600 W，電燈組共有14盞電燈并聯(lián)，每盞電燈的電阻為400 ，求：（1）電源的端電壓U；（2）電源的電動勢E0 。 圖1-32 題8圖解：（1）電阻爐中電流I爐=P/U=600/200=4A（2）燈中電流I燈=U/R=200/(400/14)=7A（3）E0E0=200+（R0+2Rl）I=200+0.511=205.5VU=E0-R0I=205.5-1.1=204.4V9 有一兩室一廳單元住房，已知房內(nèi)供電電壓U = 220 V，使用電器分別為：電冰箱一臺，耗電量120 W；彩色電視機一臺，耗電量130 W；微波爐一臺，耗電量720 W；各種燈具最大耗電量500 W；空調(diào)耗電量1 200 W；電熱水器耗電量1 200 W；其它用電器總耗電量1 000 W。求以上電器全部工作時的總電流為多少？又知銅心塑料絕緣導(dǎo)線的電流容量為8.7 A /mm2，所選導(dǎo)線的截面積應(yīng)為多少？如果8月份各用電器的工作情況分別為：冰箱、空調(diào)開停時間相等（每天工作12 h）、電視機、熱水器每天工作3 h；微波爐每天工作20 min；燈具只開40 W每天工作4 h；其它用電器每天開啟200W，工作1 h。請計算1個月的用電量為多少度？又知每度電費0.6元，8月份應(yīng)付電費多少元？解：（1）電器總功率P=120W+130W+720W+500W+1200W+1200+1000W=4870W（2）導(dǎo)線截面積I=P/U=4870/220=22.14AS=I/8.7=22.14/8.7=2.55mm2（按8.7A/mm2選擇銅芯軟導(dǎo)線）（3）8月份電費電費=（120+1200）12h+（130+1200）3h+7201/3h+404h+2001h/1000300.6=367.74(元)10 有一只雙量程電壓表電路如圖 1-33所示。已知其表頭的內(nèi)阻R0 = 120 ，允許通過的電流I0 = 500 A，求串聯(lián)分壓電阻R1、R2的阻值及功率。 圖1-33 題10圖 解：（1）10V量程R1=10/0.5-0.12=19.88k，電阻功率：P=UI=100.5=5mW（2）50V量程R2=50/0.5-0.12=99.88k 電阻功率：P=UI=500.5=25 mW ，1/4W。 11 有一微安表頭，它的最大量程是I0 = 100 A，內(nèi)阻為R0 = 1 k，如果改成最大電流為100 mA的電流表，求分流電阻R 1 = ?（ 改裝電路參見圖1-34所示。） 圖1-34 題11圖 解：總電阻為U0=I0 R0=0.1VR=U0/I=0.1/100=0.001k=1分流電阻為根據(jù)電阻并聯(lián)公式計算：，將R、R0帶入，有=1.001根據(jù)分流公式計算：12 電路如圖1-35所示。請把 a圖和 b圖變換、化簡為等效的電流源；把c圖變換、化簡為等效的電壓源。 (a) (b) (c) 圖1- 35 題12圖解：（a）IS=3A，RS=1.33（b）IS=6A，RS=7.33（c）ES=10V，RS=313 電路如圖1- 36所示。已知：E 1= 9 V，、E2 = 12 V，R1 = 3 ，R2 = 3 。請把此電路等效為一個電壓源。 圖1-36 題13圖 解：ES=10.5V，RS=1.514 電路如圖1-37所示。請把此電路變換為一個等效電壓源和一個等效電流源。圖1-37 題14圖解：等效電壓源：ES=9V，RS=6等效電流源：IS=1.5A，RS=615 電路如圖1-38所示。已知：R1 = 5 ，R2 = 10 ，R3 = 15 ， E1 = 18 V，E2 = 8 V。求各支路電流。 圖1- 38 題15圖解：I1= I3- I2E1-E2 = I1R1-I2R2E2 = I2R2+I3R3解得：I1=1.2A，I2=-0.4A，I3=0.8A。16 有一電容并聯(lián)電路如圖1-39所示。已知：C1 = 10 F，C2 = 22 F，C3 = 47 F，電壓U =100 V。求總電容C、極板上總電荷量q及電容器儲存的能量WC。 圖1-39 題16圖 解：C=C1+C2+C3= 10 +22 + 47 =79Fq= uC C=1007910-6=0.0079C（庫倫）WC= =0.579 10-6 1002 = 0.395 J 17 有一電容串聯(lián)電路如圖1-40所示。已知：電壓U = 120 V，C1 = 10 F/100 V，C2 = 22 F/100 V。求總電容C 和各電容上所承受的電壓。兩電容能否正常工作？圖1-40 題17圖解：F u1=VV第2章 習(xí) 題2-1 判斷題1 兩個完全相同的環(huán)形螺線管，一個用硬紙板作管中介質(zhì)，一個用鐵心作管中介質(zhì)。當兩個線圈通以相同的電流時，兩線圈中的B、H值相等。（）2磁感應(yīng)強度B總是與磁場強度H成正比。（）3線圈產(chǎn)生的磁通勢大小與其通過的電流成正比。（ ）4磁導(dǎo)率是用來表示各種不同材料導(dǎo)磁能力強弱的物理量。（）5鐵磁材料的磁導(dǎo)率很大且為常數(shù)。（）6軟磁材料適合制造電器的鐵心，而硬磁材料適合制造永久磁鐵。（）7磁路采用表面絕緣的硅鋼片制造，唯一目的是為了減小磁路的磁阻。（ ）8磁路中有一點空氣隙不會增加磁路的磁阻。（ ）9直流電磁鐵若由于某種原因?qū)曡F卡住不能吸合時，則線圈將被燒毀。（）10交流電磁鐵若由于某種原因?qū)曡F卡住不能吸合時，則線圈將被燒毀。（）11額定電壓均為220V的電磁鐵，直流電磁鐵錯接到交流電源上則不能工作；而交流電磁鐵錯接到直流電源上則會將線圈燒毀。（）12只要導(dǎo)體在磁場中切割磁力線，導(dǎo)體中就有感應(yīng)電動勢。（）13穿過線圈的磁通越大，線圈中的感應(yīng)電動勢越大。（）14自感電動勢的大小與線圈的電感量成正比。（）15如果兩個線圈的互感磁通固定不變，則兩個線圈中的互感電動勢為零。（）2-2 計算題1 如圖2-27所示，分別標出各載流導(dǎo)線所受磁場力的方向。圖2-27 題1圖解：2 有一勻強磁場，磁感應(yīng)強度B = 0.13 T，磁力線垂直穿過S =10 cm2的平面，介質(zhì)的相對磁導(dǎo)率 r = 3 000。求磁場強度H和穿過平面的磁通。解：=B S=0.131010-2=0.013Wb r =/ 0 =r 0=3000410-7 H/mH=B/ =0.13/(3000410-7)=108.3/(A/m)3 有一均勻密繞的環(huán)形空心線圈如圖2- 28所示，其平均直徑D = 40 cm，匝數(shù)N = 5 000匝。欲在線圈中心產(chǎn)生B =1.25 T的磁感應(yīng)強度，求線圈中的電流。 圖2-28 題3圖解：， 將B=1.25T帶入上式，求得I=250A4 已知鑄鐵的B1= 0.3 T，鑄鋼的B2 = 0.9 T，硅鋼片的B3 = 1.1 T，請分別從圖2-7中查取H1、H2、H3各為多少？解：H1=7.5（A/cm）H2=5.5（A/cm）H3=4.8（A/cm）5 一個N = 880匝的線圈繞在由硅鋼片疊成的閉合鐵心上，鐵心的截面S =10104 m2，鐵心的平均長度l = 0.4 m。如果要在鐵心中產(chǎn)生 = 0.0013 Wb的磁通量，線圈中應(yīng)通入多大的電流？如果通入1.8 A的電流時，鐵心中的磁通為多少？提示：先根據(jù)已知條件計算出鐵心中的磁感應(yīng)強度，再從圖2-7中查出H值，然后求得電流I 。解： ， T查表，H=12（A/cm）=1200（A/m）。根據(jù)，有A 6 在圖2-30中，有效長度l = 0.3 m的直導(dǎo)線在B = 1.25 T的勻強磁場中，以 = 40 m/s的速度垂直磁場方向運動。設(shè)導(dǎo)線的電阻R0 = 0.1 ，外電路電阻R = 19.9 ，試求：導(dǎo)線中感應(yīng)電動勢的方向；通過閉合回路中電流的大小和方向。圖2-30題6圖 解：V方向向上；回路中電流為A7 有一電感量為2mH的空心線圈，若在2 106 s內(nèi)使通過線圈的電流從零增加到3 A，求線圈的自感電動勢。解：V8 如圖2-31所示，線圈B的匝數(shù)N = 2000匝。當線圈A中的電流變化時，線圈B中的磁通量在0.1s內(nèi)增加了2102 Wb，求線圈B中感應(yīng)電動勢的大小和方向。若線圈B中的磁通量在0.1s內(nèi)減少了2107 Wb，所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢又為多少？ 圖2-31 題8圖 解：（1）V（2）V 第3章 習(xí) 題 3-1判斷題1作周期性變化的電量稱為交流量。（）2按正弦規(guī)率變化的電量稱為正弦交流量。（）3 交流電的三要素是周期、頻率和角頻率。（）4兩個同頻率的正弦交流量在任何時候其相位差不變。（）5一個7.07A的直流電流和一個最大值為10A的正弦交流電流是等效的。（）6兩個正弦交流電，不論頻率是否相同，都可以用相量法進行加法計算。（）7電阻、電感、電容，他們在電路中都有限流的作用，但其限流的本質(zhì)不同。（）8RL串聯(lián)電路兩端的總電壓等于或小于電阻兩端和電感兩端的電壓之和。（）9當發(fā)生串聯(lián)諧振時，XL=XC, X=0，這時電路的阻抗最小，電流最大。（）10三相交流電的特點是：三個相電壓大小相等，其相位互差120o電角度。（）11三相負載作星形連接時，中性線可以不要。（）3-2 選擇題（多選或單選）1在純電阻電路中，下列各式正確的是（B、C、D、F ）。A B C D E F 2 在純電感電路中，下列各式正確的是（C、F、G ）。A B C D E F G 3 在純電容電路中，下列各式正確的是（D、E）。 A B C D E F G 4在純電感電路中，已知電壓的初相角為30o，則電流的初相角為（B）。A60o B. -60o C. 30o D.-30o5提高功率因數(shù)的目的是（B）。A提高用電器的效率 B.減少無功功率，提高電源的利用率C.增加無功功率，提高電源的利用率 D.以上都不是3-3 作圖與計算題1已知一正弦電流為：i = 28.28 sin (314 t + 30o)，請指出此正弦電流的三要素各為多大？畫出電流的波形圖；求t = 0.1s時i的瞬時值。解：（1）三要素為：Im=28.28A，f=50Hz，0=30o（2）波形圖（3）t = 0.1s時i的瞬時值i = 28.28 sin (314 t + 30o)= 28.28 sin (2500.1+ 30o)= 28.28 sin (10+ 30o)28.28 sin 30o= 14.14A2已知V，A。試求：電壓和電流的最大值和有效值；頻率和周期；電壓和電流的相位角；初相角和他們的相位差。解：Um=10V，Im=14.14A；U=7.07V，I=10A；fu=fi=50Hz；T=20ms；u=-/3，i=/2； =ui=-/3/2=5/63.下面一組圖，請判斷：（1）哪個圖是直流電，哪個圖是交流電。（2）將圖（a）和圖（d）兩個電源串聯(lián)后接到電阻上，電阻兩端的電壓是什么波形，電壓的最大值和最小值各為多少？（3）如果我們在電阻上再串聯(lián)一個感抗足夠大的電感（見圖e，圖中XLR），電阻兩端的電壓大致為多少V？如果將電感換為容抗足夠小的電容（XCR），電阻兩端是交流還是直流電，電壓的最大值大致為多少V？圖3-53 題3圖解：（1）a、c是直流電；b、d是交流電。（2）兩電源疊加后是直流脈動波形，電壓的最大值是20V，最小值是0V。（3）在電阻上串聯(lián)一個感抗足夠大的電感，電阻兩端電壓為10V平滑直流電；在電阻上將電感換為容抗足夠小的電容，電阻兩端電壓為10V交流電。4在電壓為220 V、頻率為50 HZ的交流電路中，接入一組白熾燈，其等效電阻是11 ，請繪出電路圖；計算電燈組取用的電流有效值；計算電燈組取用的功率；繪出電壓、電流的相量圖。解：AW5把L= 51 mH的線圈（線圈的電阻很小，可忽略不計）接在f = 50 HZ、U = 220 V的交流電路中，請繪出電路圖；計算XL和I ；繪出電流和電壓的相量圖。解：A6 把C =140 F的電容器接在f = 50 HZ，U = 220 V的交流電路中，請繪出電路圖；算出XL和I ；繪出電流和電壓的相量圖。解：A7. 應(yīng)用相量法進行下列計算（1）已知 =200/90o V， =5/60oA；求 Z=R+jX(2) 已知 =（200+j150）V， =（18+j24）A；求 Z=R+jX （3）已知 u=50sin（t+60o）V，Z=(25+j43)；求 和i（4）已知 i=4sin（t+60o）A，Z=(6+j3)求 和u解：（1）40/90o-60o=40/30=40（cos30+jsin30）Z =34.64+j20（2）Vo/36.9A53.1o8.33/-16.2o =8.33（cos（-16.2o）+jsin-16.2o）Z=8-j2.32（3）60060o/0o（4）/60o26.6o（60o+26.6o）=18.98/86.6 ou=26.83sin(314t+86.6o)V8.已知負載的電壓和電流的相量為（1）=（86.6+j50）V， =（8.66+j5）A；（2）=200/60o V， =5/30oA；（3）=200/45o V， =5/90oA；（4）=200/120o V， =5/30oA；求負載的等效復(fù)阻抗、電阻、電抗；有功功率、無功功率、視在功率和功率因數(shù)。解：（1）VooZ=10/0oZ=R+jX=10（cos0+jsin0）=10+j0R=10,X=0P=UIcos0o=10010=1000WQ= UIsin0o= 0（2）Z=/30o= 40（cos30o+jsin30o）=(34.64+j20) R=34.64,X=20P=UIcos30o=20050.866=866WQ= UIsin30o=20050.5=500varS=UI=2005=1000VA=P/S=cos30o=0.866（3）Z=/-45o= 40（cos-45o+jsin-45o）=(28.28+j28.28) R=28.28X=28.28P=UIcos45o=20050.707=707WQ=UIsin30o=20050.707=707varS=UI=2005=1000VA=P/S=cos45o=0.707（4）Z=/90o= 40（cos90o+jsin90o）=40+j0 R=40X=0P=UIcos90o=20051=1000WQ=UIsin90o=0 varS=UI=2005=1000VA=P/S=cos90o=19 有一熒光燈電路，額定電壓為220 V，電路的等效電阻為200 ，電感為1.66 H，請繪出電路原理圖；計算電流I ；計算電壓的有功分量UR、電壓的無功分量UL、有功功率P、無功功率QL、視在功率S、功率因數(shù)（cos）和電感L；按比例作出相量圖、電壓三角形、阻抗三角形和功率三角形。解：（1）求IR=200，XL=3141.66=521.2A（2）求UR、UL、P、QL、S、。UR=IR=2000.394=78.8VUL=IX=521.20.394=205VP=UIcos69o=2200.3940.358=31WQ=UIsin69o=31varS=UI=2000.394=86.68VA=31/86.68=cos69o=0.35710 將RLC串聯(lián)電路接于交流電路中，已知R = 60 ，L = 3 H，C = 50F，電源角頻率 = 100 rad /s 。若電感上的電壓為UL = 100 V，求電流I、電阻電壓UR 、電容電壓UC 、外加電壓U和阻抗角，并畫出電流、電壓相量圖。解：116.62AUR=IR=600.333=20VUC=IXC=0.333200=66.67VU=IZ=O.333116.62=38.83V11 有一電感線圈，其電阻為15 ，電感為12 mH，把此線圈和一個5 F的電容串聯(lián)后接到電壓為V的電源上，請寫出I 、uR 、uL 、uC的解析式；計算P、QL 、QC 、Q 、S和cos 。畫出電流、電壓的相量圖。解：1.62AP=UIcos76o=1001.620.243=39WQ=UIsin76o=1620.97=157.2varS=UI=162VA=39/162=cos76o=0.24112. 已知電路（見圖3-54）中的電壓=220/0o V，Z1=j10，Z2=j50，Z3=100，求各支路中電流。圖3- 54 題12圖解：/63.4Z=Z1+Z/=j10+47.72/63.4=j10+47.72（cos63.4+sin63.4）=j10+21.37+j42.67=21.37+j57.72=61.5/69.7/-69.7/69.7)(3.58/-69.7)=51.29/0V13 已知電動機的三相繞組如圖3-47所示。每相繞組的額定電壓為220 V，當電源的線電壓為380 V時，三個繞組怎樣連接？當電源的線電壓為220 V時，三個繞組怎樣連接？請畫出連接圖。 a b c圖3-47 題13圖解：當電源線電壓為220V，按圖b連接；當電源線電壓為380V，按圖連接。14有一三相交流電動機作三角形連接，已知線電流 iV o )A ，請寫出線電流i U、iV、 iW；相電流i UV、iV W及i WU的數(shù)學(xué)表達式。解：三個線電流為：iU iV o )AiW 三個相電流為：iUViVWiWU15 已知對稱三相負載，每相的電阻R = 12 ，感抗XL = 16 。如果負載作星形連接后接于線電壓為380 V的三相對稱電源上，試求：負載上的相電壓、相電流和線電流；三相負載的有功功率。解：ZUP=VIP=IL=AP=0.8=5792W16 一臺功率為10 kW的三相異步電動機，繞組作三角形連接后接于線電壓為380 V的三相交流電源上，線電流為20 A 。試求電動機的相電流、功率因數(shù)及每相的阻抗。解：A第4章 習(xí) 題4-1判斷題1變壓器的變比k2，當在一次繞組接入1.5V干電池時，二次繞組的感應(yīng)電壓為0.75V。（）2在升壓變壓器中，一次繞組的電流大，二次繞組的電流小，故一次繞組的導(dǎo)線比二次繞組的導(dǎo)線截面積大。（）3變壓器在電子電路中應(yīng)用除可以進行信號的傳遞外，還可以起隔離作用。（）4在實驗室或維修工作中，有時電源采用一種N1/N2 =1的變壓器供電，這主要是為了工作人員的安全。（）5油浸變壓器中的絕緣油除起冷卻作用，還起絕緣作用。()6在有多個一次和二次繞組的變壓器進行繞組串聯(lián)或并聯(lián)連結(jié)時，可以不考慮繞組的極性。（）7變壓器的額定參數(shù)是選用變壓器的依據(jù)。（）8普通變壓器也可作電焊變壓器使用。（）9自耦變壓器是一種安全變壓器，使用時可以將公共端接相線。（）4-2思考、計算題1變壓器的作用是什么？答：變壓、變流、變換阻抗，還可進行一次、二次之間的隔離。2變壓器的鐵心材料由什么制成？說明其原因。答：由硅鋼片或鐵氧體制成，目的是提高磁路的導(dǎo)磁率和減小渦流。3什么是變壓器的電壓變化率？有何意義？答：電壓變化率是指變壓器工作在額定狀態(tài)時，變壓器的電壓穩(wěn)定性，一般要求5。是變壓器的一個重要指標。4變壓器中有那些損耗？它們是因為什么原因產(chǎn)生的？什么是變壓器的效率？答：變壓器的損耗包括銅損和鐵損，銅損是由電流通過導(dǎo)線電阻產(chǎn)生的損耗；鐵損是鐵心的磁滯損耗和渦流損耗等。變壓器的效率為： 要求變壓器的效率在90%以上。5自耦變壓器有何特點？答：自耦變壓器的優(yōu)點是：結(jié)構(gòu)簡單，節(jié)省銅線，效率比普通變壓器高?？芍瞥蛇B續(xù)調(diào)壓的變壓器。因自耦變壓器的初次級相連，應(yīng)用中不安全。6某單相變壓器的一次側(cè)電壓U1為220V，二次側(cè)電壓U2為36V，二次側(cè)匝數(shù)N2為225匝，求變壓器的變比和一次繞組的匝數(shù)。解：K=220/36=6.1N1=N2K=2256.1=1373(匝)7如圖4-15所示，揚聲器的阻抗RZ = 8，為了在輸出變壓器的一次側(cè)得到256的等效阻抗，求輸出變壓器的變比。 圖4-15 題7圖解：8有一臺三相變壓器，其容量為2500 kVA，高壓側(cè)的額定電壓為35kV，低壓側(cè)的額定電壓為10.5kV，高壓繞組作Y（星形）連接，低壓繞組作d（三角形）連接，求變壓器一、二次側(cè)的額定電流和一、二次繞組上的額定電流。解：（1）輸入輸出側(cè)的額定電流：根據(jù)三相負載公式S=UL IL IP=有I1=4.12AI2=2500/18.18=137.5A（2）輸入輸出側(cè)繞組額定電流：I1L=I1P=4.12AI2P=A9單相變壓器一、二次側(cè)的額定電壓為220V/36V，容量SN2 kVA（1）求變壓器一、二次側(cè)的額定電流。（2）在一次側(cè)加以額定電壓后，問是否對任何負載其一、二次繞組中的電流都是額定值？為什么？（3）二次側(cè)接36V/100W的白熾燈15盞，求此時的一、二次側(cè)電流。解：（1）：I1=AI2=A（2）：當一次側(cè)加上額定電壓后，一次、二次電流取決于負載。（3）：PL=15100=1500WI2=AI1=A第5章 習(xí) 題5-1 判斷題1電動機是將電能轉(zhuǎn)化為機械能的電器設(shè)備。（）2三相異步電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動首先是因為三相交流電流在定子繞組中形成的旋轉(zhuǎn)磁場。（）3三相異步電動機在起動時，負載轉(zhuǎn)矩可以大于電動機的起動轉(zhuǎn)矩。（）4三相異步電動機在工作中，當電源電壓低于了額定電壓，電動機轉(zhuǎn)矩不變。（）5電動機在工作中，如果瞬間過載不超過電動機的過載能力，電動機就可正常工作。（）6電動機的銘牌對使用者沒有什么用途。（）7交、直流電動機的各種起動方法其目的都是為了限制起動電流。（）8反接制動應(yīng)用不好會使電動機發(fā)生反向起動。（）9電容分相單相異步電動機的分相繞組只是為了增加電動機的轉(zhuǎn)矩。（）10直流電動機的轉(zhuǎn)子之所以能夠轉(zhuǎn)動是因為通過換向器使轉(zhuǎn)子繞組中的電流方向不斷改變。（）11步進電動機的轉(zhuǎn)角和輸入電壓的幅值成正比。（）5-2 選擇題1三相異步電動機的調(diào)速方法有（D）。A 變頻調(diào)速 B 改變磁極對數(shù)P調(diào)速 C 改變轉(zhuǎn)差率S調(diào)速 D 包括 A、B、C2三相異步電動機的（D）不屬于降壓起動。A Y- D起動 B串聯(lián)電阻起動 C 自耦變壓器起動 D 直接起動3三相異步電動機的機械特性較硬，是指（C）。A 電動機有較強的過載能力 B電動機有較強的起動能力C 電動機輸出轉(zhuǎn)矩在額定轉(zhuǎn)矩附近變化時其轉(zhuǎn)速變化很小D 以上三項都不是5-3思考題1 三相籠型步進電動機主要由哪幾部分組成？各部分的作用是什么？2 簡述三相異步電動機的工作原理。3 三相異步電動機有那幾種調(diào)速方式？比較各自的優(yōu)缺點。4 畫圖說明如何改變?nèi)喈惒诫妱訖C的轉(zhuǎn)向。5 簡述電容運行單相異步電動機的工作原理。6 如何改變電容運行單相異步電動機的轉(zhuǎn)向？7 直流電動機中換向器的作用是什么？8 如何改變直流并勵電動機的轉(zhuǎn)向。5-4計算題1 一臺三相異步電動機，旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速n1500r/min，這臺電動機有幾對磁極？試分別求出n0時和n1450 r/min時該電動機的轉(zhuǎn)差率。解：P=S1=S2=2 一臺型號為Y-200L1-4的三相異步電動機，輸出功率P230kW，電壓U1380V，電流I156.8A，效率92.2%，額定轉(zhuǎn)速n1470r/min，電源的頻率為50HZ。求該電動機的功率因數(shù)、輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)差率。解：Nm3 一臺三相異步電動機，在電源電壓U1380V，電動機D形連接時，電動機的Ist /IN7，額定電流IN20A。求：（1）電動機作D形連接時的起動電流Ist；（2）采用Y- D方法換接起動時的起動電流。解：（1）D形連接時的起動電流Ist為：Ist=7IN =720=140A（2）采用Y- D方法連接起動時的起動電流：a 電動機阻抗（D連接時的相電流）：Ab Y連接線電流Ac 6.69/20=1/3采用Y- D方法換接起動時的起動電流是D形連接時起動電流的1/3。4 一臺三角形接法的三相異步電動機，額定功率PN10 kW，額定轉(zhuǎn)速nN 1470r/min，起動能力Tst /TN1.2，過載系數(shù)1.8。求：（1）電動機的額定轉(zhuǎn)矩TN；（2）起動轉(zhuǎn)矩Tst；（3）最大轉(zhuǎn)矩Tm；（4）電動機用Y-D方法起動時的TstY。解：（1）Nm（2）TST=1.2TN=64.971.2=77.96Nm （3）Tm=1.864.97=116.9Nm（4）TstY=1/3Tst 5一臺步進電動機，轉(zhuǎn)子的齒數(shù)為50，三相電源的頻率為1kHZ，試計算采用三相單三拍運行方式和三相單雙六拍運行方式的步距角和轉(zhuǎn)速。解：第 6 章 習(xí) 題6-1思考題1. 什么是低壓電器？答：工作于1000V以下，對電動機及其他單相、三相負載進行通斷、延時、保護等控制電器，稱為低壓電器。低壓電器一般指傳統(tǒng)的非智能型的低壓電器。2. 電動機控制電路中一般都裝有熔斷器，為什么還要裝熱繼電器？答：熔斷器是一種一次性保護電器，保護精度較低，一般用于短路控制。熱繼電器保護精度較高，可重復(fù)使用，可根據(jù)控制要求進行調(diào)整。兩種電器不可相互取代。3. 交流接觸器由哪些部分組成？答：接觸器主要由電磁機構(gòu)、觸點系統(tǒng)、滅弧裝置等組成。電磁機構(gòu)主要控制接觸的動作、觸點系統(tǒng)控制電路的通斷，滅弧裝置主要是防止觸點斷開時，被電弧燒傷而降低使用壽命。4. 什么叫“自鎖”？在圖6-14電路中，如果在起動時自鎖觸點接線松脫，電路會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？電動機運行過程中，自鎖觸點因熔焊而不能斷開，電動機又會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？在點動按鈕按下抬起時，為了防止電路按鈕抬起時斷電，在按鈕的兩端并聯(lián)一個接觸器或繼電器的動合觸點，按鈕按下時該動合觸點閉合。當按鈕斷開時因為動合觸點仍在閉合，保持電路仍然接通，動合觸點和按鈕的這種并聯(lián)連接方法，就稱為自鎖。在圖6-14中，如果在起動時自鎖觸點接線松脫，自鎖功能失效；電動機運行過程中，自鎖觸點因熔焊而不能斷開，電動機不能停機。5. 什么叫“互鎖”？在圖6-15b中，如果將兩個互鎖觸點交換位置，會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？答：互鎖應(yīng)用在電動機正反轉(zhuǎn)控制中，防止切換過程中電源短路的一種接線方法。他是將接觸器的一組動斷觸點分別串聯(lián)在另一條控制電路中，當這一條控制電路沒有斷開之前，另一條控制電路無法接通。在圖6-15b中（注：書中誤印為圖6-17b），如果將兩個互鎖觸點交換位置，會出現(xiàn)都不能啟動的情況。6.接觸器的線圈額定電壓根據(jù)什么選??？觸點額定電流根據(jù)什么選?。咳蹟嗥鞯念~定電流怎樣選?。看穑航佑|器的線圈額定電壓根據(jù)所用電源的電壓進行選取，選作錯了一是接觸器不能正常吸合，二是有可能損壞線圈繞組。觸點額定電流根據(jù)負載的額定電流選取，在電動機等沖擊負載中，接觸器觸點的額定電流要比負載的額定電流大1.2倍以上。熔斷器的額定電流按負載的性質(zhì)進行選取，電阻性負載按1:1 選取，電動機按下式選取I(1.52.5) IN 6-2 簡答題8. 設(shè)計一個兩臺電動機順序控制電路，要求M1起動后，M2才能起動，并能同時停止，其中M1還可點動。（電路中僅提供4個按鈕，其中3個動合按鈕，一個動斷按鈕）。解：電路如下圖所示，SB1是先動按鈕，SB2是后動按鈕。當按下SB1后KM1閉合，SB2閉合才有效。SB4是總控制按鈕，按下時停機。第 7 章 習(xí) 題7-1判斷題1二極管只要加正向電壓就導(dǎo)通，加反向電壓就截止。（）2當給二極管加上1.5V的正向電壓時，二極管處于導(dǎo)通狀態(tài)。（）3由于很難找到兩只特性完全相同的穩(wěn)壓管，因此穩(wěn)壓管不能并聯(lián)使用。（）4紅外發(fā)光二極管主要用于信號傳輸電路，普通發(fā)光二極管主要用作顯示器件。（）5晶體三極管在不飽和狀態(tài)下，集電極電流IC和基極電流IB成倍關(guān)系。（）6晶體管和場效應(yīng)管的根本區(qū)別在于：晶體管是電流控制型器件，場效應(yīng)管是電壓控制型器件。（）7-2計算題1電路如圖7-26所示。圖中二極管為硅材料，請回答下面的問題： （a） （b） （c） （d） 圖7-26 題1圖（1）二極管的工作狀態(tài)；答：（a）導(dǎo)通；（b）截止；（c）導(dǎo)通；（d）截止。（2）計算二極管和電阻兩端的電壓值，并在圖中標明各電壓的極性（二極管反向電流忽略不計）。答：（a）（b）（c）（d）（3）如果圖中為理想二極管（正向管壓降忽略不計），計算各回路中的電流。（a）I=mA；（b）I=mA；（c）I=mA（d）I=mA。2試判斷圖7-27所示電路中二極管的工作狀態(tài)，并求出ao和bo兩端電壓Ua o和Ub o （設(shè)二極管是理想的）。 （a） （b）圖7-27 題2圖解：（a）Uao=-18V。（b）Ubo= UR-12V=(12-6)-12=-6V3在圖7-28所示電路中，當輸入電壓ui = 15 sint V，請回答各電路輸出電壓uo 的最大值（設(shè)二極管為理想的）。 (a) (b) (c) (d ) 圖7-28 題3圖解：（a）uo=15V；（b）uo=15V；（c）uo=15V；（d）uo=0V。4實驗電路如圖7-29所示。已知晶體管= 50，請根據(jù)表8-3中給出的部分測量值分別計算IC 、IE和電壓UCE，并將計算值填入表7-3中。如果晶體管的飽和電壓UCE(sat) = 0.3 V，集電極飽和電流IC(sat)為多大？ 圖7-29 題4圖解： 表7-3 測量數(shù)據(jù)次數(shù)項目12345IB / A 4080120160200IC / mA246810IE / mA2.042.086.128.1610.20UCE / V1086425為了判斷晶體管在電路中的工作狀態(tài)，多采用測量各極對地電位的方法。圖7-30所示給出了晶體管各極的對地電位置，請指出它們都是工作在什么狀態(tài)（圖中NPN管為硅材料，PNP管為鍺材料。）？ (a) (b) (c) (d) (e) (f) 圖7-30 題5圖解：（a）放大狀態(tài)；（b）截止狀態(tài)；（c）放大狀態(tài)；（d）飽和狀態(tài)；（e）截止狀態(tài)；（f）飽和狀態(tài)。6已知NPN型晶體管的輸入、輸出特性曲線如圖7-31所示。（1）IB = 60 A，UCE = 8 V，求IC ；解：在輸出特性曲線上，由IB = 60 A和UCE = 8 V的交點，對應(yīng)IC為6mA。（2）UCE = 5 V，UBE = 0.7 V，求IC；解：在輸入特性曲線上，由UBE = 0.7 V對應(yīng)IB = 98 A，再由輸出特性曲線UCE = 5 V和IB = 98 A交點，得IC=8.8mA。（3）UCE = 10 V，UBE由0.6 V變到0.7 V，求IB和IC的變化量。解：在輸入特性曲線上，作出UBE=0.6 V和UBE=0.7 V對應(yīng)的IB 值，得IB 的變化范圍為45 98 A。再在輸出特性曲線上對應(yīng)UCE = 10 V，作出IB = 45 A和IB = 98 A的交點，得IC的變化范圍為610mA。 (a) 輸入特性 (b) 輸出特性 圖7-31 題6圖第8 章 習(xí) 題8-1判斷題1交流放大器如不設(shè)置合適的靜態(tài)工作點，放大過程中就會產(chǎn)生信號失真。（）2共發(fā)射極放大器中的RC電阻其作用是限制流入晶體管中的電流。（）3晶體管的微變等效電路解決了非線性器件用線性方法進行計算的問題。（）4射極輸出器由于電壓放大倍數(shù)為1，因此沒有什么用途。（）5放大器的級數(shù)越多，總電壓放大倍數(shù)就一定高。（）6差分放大器是一種“零點漂移”非常小的交直流放大器。（）7功率放大器既要放大電壓，又要放大電流，使其