電氣測量第5版習題答案

1、電氣測量五版習題參考答案（說明 ）以下答案并不是標準答案，因為有的題目可能有多解，任何一種解法都不能稱為標 準解法。其次，計算中在遇到多位數(shù)時，允許取近似的有效數(shù)，有效數(shù)可以取三位。有的時 候也可以取四位或兩位，這在工程計算中都是允許的。所以下面答案中取近似值的方法，也 不是標準方法，所有答案都僅供參考。第一章1用電壓表測量實際值為 220V 的電壓，若測量中該表最大可能有 5 相對誤差，則可能出現(xiàn)的讀數(shù)最大值為多大。若測出值為230V ，則該讀數(shù)的相對誤差和絕對誤差為多大。解：可能出現(xiàn)的讀數(shù)最大值為220+220 5 231V100若測出值為 230V ，則該讀數(shù)的絕對誤差為AX A0 =2

2、30-220=10 V相對誤差為 100% 10 100% =4.5%A02202用量程為 10A 的電流表，測量實際值為 8A 的電流，若讀數(shù)為 8.1A ，求測量的絕對誤 差和相對誤差。若所求得的絕對誤差被視為最大絕對誤差，問該電流表的準確度等級可定為 哪一級 ?解：該讀數(shù)的絕對誤差為AX A0 =8.1 8=0.1A該表的最大引用誤差為0.1mm 100= 100=1.25m Am8按表 1-1 該電流表的準確度等級可定為 1.5 級3用準確度為 1 級、量程為 300V 的電壓表測量某電壓，若讀數(shù)為300V ，則該讀數(shù)可能 的相對誤差和絕對誤差有多大， 若讀數(shù)為 200V ，則該讀數(shù)可

3、能的相對誤差和絕對誤差有多大。解：準確度 1 級、量程為 300V 的電壓表 ,最大絕對誤差為 m Am m 300 ( 1%) 3V若讀數(shù)為 300V ，則該讀數(shù)可能的最大絕對誤差為 3V ，相對誤差為3Ax = 3001%讀數(shù)為 200V 時，則該讀數(shù)可能的最大絕對誤差仍為3V ，此時的相對誤差為3Ax = 2001.5%4欲測一 250V 的電壓，要求測量的相對誤差不要超過0 5，如果選用量程為 250V的電壓表， 那么應選其準確度等級為哪一級 ?如果選用量程為 300V 和 500V 的電壓表， 則其準 確度等級又應選用哪一級 ?解：如果選用量程為 250V 的電壓表，可選準確度為 0

4、 5 級的電壓表，其最大絕對誤差 為m Am m 250 ( 0.5%) 1.25V 在測量 250V 時相對誤差不會超過 05。若選用量程為 300V 的電壓表， 準確度為 05 級時，其最大絕對誤差為 1.5V ，測量 250V 時相對誤差為= 1.50.6% ,不能滿足要求，必須選用Ax250級最大絕對誤差為 V，測量 250V 時相對誤差為 = 0.6 0.24%,Ax 250不會超過 0 5。若選用量程為 00V 的電壓表，準確度為 0級時，其最大絕對誤差為 1V ，1測量 250V 時相對誤差為 = 10.4% ,可以滿足要求 ,Ax 2505某功率表的準確度等級為 0.5級，表的

5、刻度共分為 150 個小格， 問： (1)該表測量時， 可能產(chǎn)生的最大誤差為多少格 ?(2)當讀數(shù)為 140格和 40 格時，最大可能的相對誤差為多大解：(1)該表測量時，可能產(chǎn)生的最大相對誤差為0.5% ，最大絕對誤差為m Amm 150 ( 0.5%)0.75 格(2)當讀數(shù)為 140 格時最大相對誤差為= 0.75 0.535%Ax140當讀數(shù)為 40 格時最大相對誤差為= 0.75 1.875%Ax406利用電位差計校準功率表，設電路如附圖1 1 所示，由圖可知P KRUNN KUC式中為電位差計測出的負載端電壓讀數(shù)，K 為電位差計分壓箱的衰減比，為電位差計測0.015，標準電阻其銘牌

6、出的串聯(lián)標準電阻上的電壓讀數(shù)。若電位差計測量電壓的誤差為阻值可能最大誤差為 0.01，電位差計的分壓箱衰減比最大誤差為0.02，求測出的功率戶的最大可能誤差。附圖 11解 ： y n 1 m 2 p 3 q 4 r=10.0210.015+10.021 0.0151 0.01=0.087測量 95V 左右的電壓，實驗室有 0.5 級 0-300V 量程和 1 級 0 100V 量程的兩臺電壓表供選用，為能使測量盡可能準確，應選用哪一個。解 ：用 0.5 級 0-300V 量程的電壓表測量 95V 電壓，最大絕對誤差為 m Am m 300 ( 0.5%) 1.5V 最大相對誤差為Ax1.595

7、1.57%用 1級 0 100V 量程的電壓表測量 95V 電壓，最大絕對誤差為m Am m 100 ( 1.0%) 1V最大相對誤差為1= 1.05%Ax 95可見在測量 95V 電壓的時候， 0.5 級 0-300V 量程的電壓表準確程度 ,還不如 I 級 0 100V 量程的電壓表。第二章1有一磁電系表頭，內(nèi)阻為 150，額定壓降為 45mV ，現(xiàn)將它改為 150mA 量程的電流 表，問應接多大的分流器，若將它改為 15V 的舶電壓表，則應接多大的附加電阻 ?解： 改為 150mA 量程的電流表，可先求得表頭的滿偏電流45mV=0.3mA150改為 15V 的舶電壓表的擴程倍數(shù)m= 15

8、V 333.345mV求得擴程倍數(shù)n= I 150 500 I C 0.3分流器電阻Rsh RC150 0.3006sh n 1 500 1附加電阻 Rad (m 1)RC (333 1)150 498002有一 C2-V 型電壓表， 其量程為 150V 300V 450V，每一量程的滿偏電流都是 3mA ， 求各量程的電壓表內(nèi)阻及相應的電壓靈敏度。 用三種量程分別測量 100V 的電壓， 問其表耗功 率分別為多大 ?解：各量程的電壓表內(nèi)阻1)150V 量程的電壓表內(nèi)阻 150 500000.003電壓靈敏度10.003333.3測量 100V 電壓的表耗功率 = 100 50000 0.2W

9、500002)300V 量程的電壓表內(nèi)阻R 300 1000000.003電壓靈敏度10.003333.3V測量 100V 電壓的表耗功100 2100000100000 0.1W3)450V 量程的電壓表內(nèi)阻R 450 1500000.003電壓靈敏度10.003333.3V測量 100V 電壓的表耗功2100 2 150000150000 0.06W3有一磁電系毫伏表，其量程為150mV ，滿偏電流為 5mA ，求該毫伏計的內(nèi)阻。若將其量程擴大為 150V ，其附加電阻為多大 ?若將其改為量程為 3A 的電流表，則應裝接多大的分 流器?解：毫伏計的內(nèi)阻1505 30量程擴大為 150V ，

10、其附加電阻按式 2-18150Rad (01.5105 1) 30 999 30 299703 改為量程為 3A 的電流表，則應裝接的分流器可從 n 求得 0.005Rsh RC30 0.05n 1 600 14有一磁電系電流表，其量程為 lA ，指針位于滿刻度值位置時，表耗功率為1.5W ，求內(nèi)阻為多少 ? 另一磁電系電流表其量程為 2A ，指針位于滿刻度值位置時，表耗功率亦為 1.5W ，則該表內(nèi)阻為多少 ?解： 量程為 1A ，表耗功率為 1.5W 的表內(nèi)阻為1.5121.5量程為 2A ，表耗功率為 1.5W 的表內(nèi)阻為1.5220.3755；某電動系電壓表滿偏電流為 40mA ，若要

11、制成為 150V300V450V 三種量程，求各量程的附加電阻各為多少？電壓靈敏度為多少？解： 電動系電壓表的內(nèi)阻可認為近似等0，制成為 150V 量程的附加電阻為1500.043750電壓靈敏度為1250.04 V制成為 300V 量程的附加電阻為3000.0475001電壓靈敏度為 1 250.04 V制成為 450V 量程的附加電阻為450Rad11250ad 0.04電壓靈敏度為 1 250.04 V6兩個電阻串聯(lián)后，接到電壓為100V 的電源上，電源內(nèi)阻可略去不計，已知兩電阻值分 R1=40k ，R2=60k 兩電阻上壓降實際為多少 ?若用一內(nèi)阻為 50k的電壓表分別測量兩個 電阻上

12、的電壓，則其讀數(shù)將為多少 ?解：R1 電阻上壓降為10040000 6000040000 40VR2 電阻上壓降為10040000 6000060000 60V若用一內(nèi)阻為 50k 的電壓表測量，其值為100 40k50k27.40k 50k60k 40k50k40k 50k 60k若用一內(nèi)阻為 50k的電壓表測量 R1 電阻上壓降，其值為100 60k 50k60k 50k 40k 60k 50k60k 50k 40k7；用一只內(nèi)阻為 9的毫安表測量某電路的電流，其讀數(shù)為100mA ，若在毫安表電路內(nèi)再串聯(lián)一只 20電阻時， 毫安表讀數(shù)為 80mA ，問該電路不接毫安表時， 電路的實際電流為

13、多少?解： 設電源電壓為 U，負載電阻為 R，可得U9R0.1A0.08A9 20 R聯(lián)立求解可得 R=71、 U=8V 不接毫安表時，電路的實際電流為 8/71=112mA8用內(nèi)阻為 50k的直流電壓表測量某直流電源電壓時，電壓表讀數(shù)為100V 。用改用內(nèi)阻為為 lOOk 的電壓表測量，電壓表讀數(shù)為 109V ，問該電路的實際電壓為多少。解：設電源內(nèi)阻為電源電壓為100 U50Ri 50109 U100Ri 100聯(lián)立求解可得 =9.8k 、電路的實際電壓為 119.6V9有一電壓互感器， 其變比為 6000V 100V，另有一電流互感器，其變比為 100A5A ， 當互感器二次側分別接上滿

14、程為 100V 電壓表和 5A 電流表，測量某交流電路的電壓與電流時， 其讀數(shù)分別為 99V 和 3.5A ，求一次側電路的實際電壓與電流值。解： 電壓互感器變比為 6000V 100V=60讀數(shù)為 99V 時實際電壓 U=99V 60=5901V電流互感器變比為 100A 5A =20讀數(shù)為 3.5A 時實際電流 I=3.5A 20=70A10某 HL3 型電流互感器；二次測的額定阻抗為0.4，現(xiàn)有三臺電流表供選擇：一為D2 型 5A 電流表，內(nèi)阻為 0.5；第二臺為 D2 型 5A 電流表：其內(nèi)阻為 0.3，第三臺為 T19 型 5A 電流表，內(nèi)阻為 0.08 。問應選用額定阻抗大的；還是

15、小的較適合，如選小的應選接近 額定阻抗的還是越小越好 ?解： 電流互感器的一次側安匝樹是不變的，電流表內(nèi)阻較大時，若二次側電流減小，就會使磁化電流加大，力圖使二次側電流有一些增加保持變比不變，因此會導致鐵芯發(fā)熱，所以電流表內(nèi)阻原則上應選較小的。二次測的額定阻抗為0.4時，可選內(nèi)阻偏小的0.3 電流表。電流表內(nèi)阻比額定阻抗小太多時， 也可能會使變比改變造成誤差， 應選內(nèi)阻接近 額定阻抗的電流表。11AC91檢流計的電流常數(shù)為 3 10 10 Adiv(1div=1 )，如標尺距檢流計小鏡為 2m， 光點偏轉為 50mm ，求流過檢流計的電流大小和檢流計的靈敏度。解： 檢流計的靈敏度d tg2 l

16、 SIItg2 23 10-10m=232Ad 0.05S 232 1060.00021 10 6 A12；采用 FJ10 型分壓箱擴大電位差計量程，若被測電壓分別為15V、220V，電位差計的最大量限為 1.8V ，問應選擇分壓箱的比率為多大才適合。解： 被測電壓為 15V 電位差計的最大量限為 1.8V ，可選擇分壓箱的比率為 10 被測電壓為 220V ，電位差計的最大量限為 1.8V ，可選擇分壓箱的比率為 200。13有一只量程為 100A 的電流表，滿偏時表頭壓降為 10mV ，擬改裝成 lOmA 50mA 100mA 500mA 的多量程電流表，試畫出其測量電路圖，并計算各分流器

17、電阻。解：可采用開路式分流器，測量電路如下圖10 10 3 已知表頭內(nèi)阻 RC 10 10 6 0.1 103 C 100 10 6Rsh1RCn130.1 103 10 1 0.11.013RC0.1 103n 1 5010.10.2Rsh1RCn1RCn130.1 1030.110010.130.1 1030.02500114要求設計一多量程電壓表， 其量程為 50V 250V 500V ，電壓靈敏度為 20000V， 試選擇表頭及測量電路，并計算各檔的附加電阻值。1V/ 20000 =50A ，表頭內(nèi)阻為解： 從電壓靈敏度為 20000 V ，可選擇表頭滿偏電流為 2000，該表頭作為電

18、壓表使用時， 滿偏電壓 0.1V ，若采用共用附加電阻， 其測量電路如下圖，附加電阻值分別為50V 時量程為Rad(m 1)Rc (5001)200099800 0量程為250V 時Rad (m 1)Rc (2500 1)2000 4998000量程為500V 時Rad (m 1)Rc (5000 1)2000 999800015用萬用表測量某放大電路的輸入信號為3dB，輸出信號為 53dB ，求該電路的電壓放大倍數(shù)。如果負載電阻為 16，試計算其功率放大倍數(shù)。解：3dB 對應 的電壓值為 1.1V ， 53dB 對應的電壓值為 346V，該電路的電壓放大倍數(shù)為314 倍?；蛑苯佑梅重惐硎?，電

19、壓放大倍數(shù)為53db-3db=50db 。輸入信號為U 2 (1.1) 2 3dB 時功率為 P11 0.075W1 R 16輸入信號為2253dB 時功率為 P2 U 2 (346)7482.2W2R 16功率放大倍數(shù)為 7482.2/0.075=9976216用 0.5 級、量程為 50V、內(nèi)阻為 200k 的萬用表，和用 0.5 級、量程為 50V 、內(nèi)阻為 2k,的電磁系電壓表，分別測量一個電阻R=7.5k 上的電壓，設電阻上的電壓是 50V，試比較用這兩種表的可能存在的誤差。解：設電源無內(nèi)阻 ,兩表同樣為 0.5 級，量程同樣為為 50V，測量時兩種表可能存在的誤差 相同。若電源存在

20、內(nèi)阻，則所用的電壓表內(nèi)阻越小，表耗電流越大，接上電壓表后對電阻 上的電壓影響越大，雖然 ,兩表同樣為 0.5 級，內(nèi)阻大的電壓表造成的誤差較小。第三章1有一電爐銘牌標明其功率 P=lkW 、U-=220V ，要用功率表測量它的功率，若功率表的 量程為 2.5A 5A 、150V 300V ，問測量時選用什么量程比較適合。解： I=1000 220= 4.54A必須選量程為 5A 、300V 的量程才不會過載。2：有一電器屬感性負載，已知 P=100W 時，I=0.9A ，cos =0.5。若可供選擇的功率表分 別為 2.5A150V 、2.5A300V、5A300V、10A300V，問選哪一種

21、較為適合。若以上功 率表刻度盤都是 150 格，則測量時指針偏轉多少格。解： U=100 0.90.5=220V應選量程為 2.5A 300V 的功率表，該表滿刻度為 750W ，每格為 5W，測量 100W 功率時，指針應轉 20 格。3，有兩個電路，其負載電阻分別為 =10k?、=100? ，負載兩端電壓為 220V。用功率表測量這兩個電路的功率；已知功率表參數(shù)RWA =0.1? 、 RWV =1.5k ? ，問應如何選擇測量電路 ,并畫出兩個電路的接線圖，并分別計算測量時的表耗功率。解： 1）負載電阻為 =10k? 時， RWA ，應選用電壓線圈接前的方式，接線圖如下表耗功率220 (

22、220 )2 0.1 =32.2W+0.0000484W1500 10000.12）負載電阻為 =100? 時， RWV ，應選用電壓線圈接后前的方式，接線圖如下表耗功率 =220 ( 220 ) 2 0.1 =32.2+0.484=32.68W1500 100.1以上計算可知，電壓線圈接前或接后方式主要影響測量誤差，有時對表耗功率影響不大。4有一電動系功率表，其額定量限 10A300V ，現(xiàn)在該表的電流線圈中通以直流電，其 電流為 5A ，在電壓線圈中通以 50Hz 交流電，其電壓為 220V ，問這時功率表的讀數(shù)為多大。 若在該表的電流線圈中通以 50Hz 的交流電流， 在電壓線圈中通以

23、150Hz 的交流電， 則功率表 的讀數(shù)為多少 ? 、解：在電動系功率表的轉動力矩式 (2 56)中M CP0Ti1i2 dM12T 0 1 2 ddt式中 M 12為固定線圈與動圈間的互感，通常 dM 12 為常數(shù)。當、為同頻率正弦波時，兩d者乘積在一個周期內(nèi)的平均值 M CP不會為零。并等于 MCP KI1I2 cos ，但當一個為恒定 直流，另一個為正弦電流時，其乘積為正弦函數(shù)，而正弦函數(shù)在一個周期內(nèi)的平均值等于零。 因此電流線圈中通以直流電，功率表的讀數(shù)將等于零。電流線圈中通 50Hz的交流電流，即 i1 I1Msin t ，電壓線圈中通以 150Hz 的交流電， 即i2 I2M si

24、n3 t ，乘積有兩項， 其中一項為頻率等于 4 t的正弦波， 另一項為頻率等于 2 t 的正弦波，兩項在一個周期中的平均值都等于零，所以功率表的讀數(shù)也將等于零5某直流電路，電壓為 120V ，電流為 3.8A，現(xiàn)用一功率表測量其功率，如果功率表選 用電流量限為 5A ，電壓量限為 150V，電流線圈內(nèi)阻為 0.135? ,，電壓線圈內(nèi)阻為 5000? ， 試計算電壓線圈接前或電壓線圈接后時由功率表表耗功率引起的相對誤差。解：電壓為 120V ，電流為 3.8A 可求得負載電阻為 31.57? ,，功率為 456W。 若電壓線圈接前功率表測出功率22Pw P I 2RWA 456 3.82 0

25、.135 456 1.94 457 .9W 測出功率與負載電阻實際消耗功率相比的相對誤差為457.9 4564560.41%若電壓線圈接后功率表測出功率Pw P RUWV45622025000456 9.68 465.68W測出功率與負載電阻實際消耗功率相比的相對誤差為465.68 456 2.1%456負載電阻為電流線圈內(nèi)阻的 229 倍，電壓線圈內(nèi)阻負載電阻的 161 倍，取電壓線圈接前的誤 差小。6在電動系功率表的電流線圈中，通過 2.5A 直流電流，在電壓線圈中通過經(jīng)全波整流 后的全波脈動電壓，若該脈動電壓有效值為50V ，（功率表線圈感抗和整流器內(nèi)壓降的影響可以略去），問功率表的讀數(shù)

26、為多少 ?解： 全波脈動電壓有效值為 50V 時，其平均值為 0.9 50 45V功率表的讀數(shù)為 2.545 =11 2.5W7有一三相二元件功率表，按附圖 1-2 接線，測量某三相三線制的有功功率、如果圖中B相負載端，即 P點被斷開；這時功率表讀數(shù)將如何變化?若不是 P點被斷開，而是將 B 相電源端的 Q 點被斷開，這時功率表讀數(shù)又會發(fā)生什么變化?如果 P、Q 點都沒有斷開，而是將兩個電壓線圈輸人端換接：即接 A 相的端子與接 C 相的端子相互對換，即一個表接 A 相電流， B、 C 相間電壓，另一個表按 C 相電流， A 、 B 相間電壓，問這時功率表讀數(shù)如何變化 ?附圖 12解： 若 P

27、 點被斷開；由于電路相電流減少，而這時功率表的電壓圈電壓不變，故功率表 的讀數(shù)將減少。若 Q 點被斷開；電路相電流減少，且功率表的電壓圈電壓也減少，故功率表的讀數(shù)比將 P 點被斷開將減少更多。8原來用于 220V 、10A 電子式電能表， 由于用戶負載增加， 要將額定值改為 220V、50A 若電能表電路如圖 3 36，問要改動哪些元件。解：用戶負載增加 5 倍，電流通道取樣電阻，即分流器的壓降加大5 倍，其最大值等于U1 50A 350 17.5mV與允許輸入最大值太接近， 為防止電流通道過壓， 需將增益選擇端改接， 即改為 G0=1 、G=0，相應的增益為 8。允許輸入最大值為 60mV

28、，是 17.5mV 的三倍。然后按第三章式 3-58，按改后的 U1 17.5mV 、G=8重新計算值， 按計算所得的值， 改接跳線開關 J1-J10， 調(diào)節(jié)分壓電阻使等于。9如不考慮價格因素，三相電子式電能表，是否可以做單相電能表使用？解： 若三相電子式電能表具有中線接頭，可以做為單相電能表使用。第四章1按本章第一節(jié)介紹的 D3 Hz 電動系頻率表的線路，設指針最大張角為90，測量頻率范圍為 45 55Hz ，中心位置讀數(shù)為 50Hz，設頻率表可動線圈的電阻 R2 為 20k? ，與動圈 B2 并聯(lián)的電阻 Ro 亦為 20k? ,，試計算頻率表線路上的 R、L、C 之值應選用多大 ?1解：

29、指針位于中心位置讀數(shù)為 50Hz， 0 2 50 ，可求得 LC16LC 10.1 10 698596若取 C 100 F 則 L 0.101H指 針 位 于 0或 90時 ， 對 應 頻 率 為 45 或 55Hz ， 代 入 下 式tgR0 R2R0C0 ( Ltg4540 10320 1032 55 C0(2 55 0.1012 55 100 10 61= 4075 。72C0 245 F可求得 C0 245 F ，考慮到 R 太大會影響力矩，因此選擇 R=10? 。2按本章第五節(jié)介紹的圖 430 電動系三相相位表線路，若將可動線圈原接B、C 兩相的線頭對調(diào)，即原接 B 相改接 C相，原

30、接 C相改接 B 相；畫出對應相量圖。解：若將可動線圈原接 B、C 兩相的線頭對調(diào)， 則圖-430中的將與 UAC 同相，將與U Ab同相，對應相量圖如下，它與圖 -431 相比，相當于與對換位置。功率、3為某工廠設計一個供電系統(tǒng)測量屏，在屏上要求測量三相電壓、 測量三相電流、頻率、有功電能、無功電能。畫出測量屏應選用的儀表及其連接電路。解： 用一臺電壓表和一臺電流表測量三相電壓和三相電流，可使用換相開關進行換接，但換接電流時，應注意不得使電流互感器開路。電壓表、電流表、功率表、電能表可共用一 個互感器。選用的儀表可參閱產(chǎn)品目錄，具體電路及選用的儀表(從略)第五章1測量電阻可以用萬用表、單臂電

31、橋、雙臂電橋、兆歐表或伏安法等，如果要測量以下 電阻，請從上列方法中選擇一種最適用和最方便的方法。(1) 測量異步電機的繞組電阻。(2) 測量變壓器兩繞組間的絕緣漏電阻。(3) 測量某電橋橋臂的標準電阻。(4) 測量一般電子電路上使用的炭膜電阻。(5) 照明電燈通電時和斷電時的鎢絲電阻。解： (1)測量異步電機的繞組電阻可使用雙臂電橋。(2) 測量變壓器兩繞組間的絕緣漏電阻可使用兆歐表。(3) 測量某電橋橋臂的標準電阻可使用單臂電橋。(4) 測量一般電子電路上使用的炭膜電阻不需要高準確度可使用萬用表。(5) 照明電燈通電時和斷電時的鎢絲電阻，通電時可使用伏安法。斷電時也可使用伏安法2用伏安法測

32、量一個阻值約為 2000? 的電阻，若電壓表內(nèi)阻 =2k? ，電流表內(nèi)阻 =0.03? ，問采用電壓表接前和接后兩種方法，其測量誤差分別為多大解：若 電壓表接前，按式 5-6R0.03A 100% 100% 0.001%RX2000若電壓表接后，按式 5-8Rx100% 2000 100% 50%RX RV2000 20003，用三表法測某元件的交流參數(shù)； 已知測量時三表讀數(shù)分別為 P=400W、U=220V 、I=2A ， 求該元件阻抗值。若要扣除儀表內(nèi)阻對測量的影響，已知電壓表內(nèi)阻 =2.5 k? ；電流表內(nèi)阻 =0.03? ，功率表內(nèi)阻 RWA=0.1? 、 RWV =1.5 k? 則該

33、元件阻抗值為多少 ?解： 測出電路阻抗為U220110zI2P400100rI222xz22 r110 2 100 2 45 .82電壓表、電流表和功率表的內(nèi)阻為純電阻，測出的元件電阻值應扣除儀表內(nèi)阻。設測量時數(shù)值系電流表和功率表的電流線圈接后所得，可利用式5-19 求出該元件實際阻抗RX RX RA RWA 100 0.03 0.1 99.87z99.872 45.822 109設測量時電流表和功率表的電流線圈接前，可利用下式求出該元件實際阻抗11111 1 1RXRXRVRWV1002500 1500RX 111.9z111.9 2 45.822 120.94擬自行設計一臺交流阻抗電橋，測

34、量一批容量為0.19F0.01F 左右的紙介電容，試畫出電橋的電路圖，并選用各橋臂所用的元件數(shù)值。解： 可選用維恩電橋，并設定使用電源頻率為50Hz，可選 CS 0.2 F ，被測橋臂阻抗 約為 16k-360k ，選、為 100k 可調(diào)電位器。選 10k可調(diào)電位器。5試推導本章表 5-2 中各種交流阻抗電橋的平衡條件。解： 可按式 3-1，將各橋臂阻抗代入，通過運算將實部虛部分開求得，具體運算從略。第六章1有兩臺磁通計各配有專用的測量線圈；甲磁通計配用的測量線圈其截面積與匝數(shù)比值S 2 S 2為=100 cm2 。乙磁通計配用的測量線圈其截面積與匝數(shù)比值為=50 cm2 ?，F(xiàn)甲磁通N BNB

35、計所用的測量線圈遺失，擬借用乙磁通計的測量線圈代用，問代用后甲磁通計的讀數(shù)與被測 磁通值有什么關系，測量時應如何換算。解： 若被測磁場范圍小，能全部為測量線圈所包圍，則讀數(shù)與測量線圈截面積無關，但與測量線圈匝數(shù)有關，測量線圈通常為圓形，可測出其截面積后，求得線圈匝數(shù)。設甲磁通計配用的測量線圈匝數(shù)為 NBA，乙磁通計配用的測量線圈匝數(shù)為NBB，可求出 NBA n ，用BA BB N BB乙磁通計的測量線圈代用，測出的值讀數(shù)應除以n.。若被測磁場范圍大，被測磁場不能為測量線圈所包圍，按兩測量線圈匝數(shù)比，則測出的， 只是截面積內(nèi)的。2為測量軟磁材料的交流磁性，利用圖6 10 的測量電路，所用的試樣為

36、環(huán)形，其截面2為 0.001m2 ，環(huán)形平均長度為 0.4m，在試件上繞有 =100 匝和 =100 匝的線圈，平均值電壓表 PVl 所用的互感線圈 M=0.1H ，調(diào)節(jié)自耦變壓器， 讀出頻率計讀數(shù) =50Hz ，PVl 讀數(shù)為 4V ，PV2 讀數(shù)為 20V ，求相應的、 H m數(shù)值。解： 交變磁場強度峰值 H mU cp1N14 100 AHM 4fMl 4 50 0.1 0.4 50 m交變磁感應強度峰值BMU cp220 Vs4 fN2S 4 50 100 0.001 1m23若利用圖 6 10 的測量電路，并用整流系的有效值刻度電壓表代替圖中的平均值電壓 表 PV2 ，試推導出計算公

37、式。解： 整流系的有效值刻度電壓表，是根據(jù)讀出的平均值，按正弦波的平均值與有效值關 系用有效值刻度，所以式中平均值應等于讀數(shù)除以1.11。即 Ucp2 =讀數(shù)/1.11第七章1利用峰值電壓表測量附圖 13a、b、。三種波形的電壓，如此讀數(shù)都是峰值1V ，求每種波形的峰值、有效值和平均值。附圖 1 3解： 對于 a圖的正弦波，若峰值為 1V ，則有效值為 0.707V，平均值為 0.637V對于 b 圖的三角波，若峰值為 1V，則有效值為 0.577V，平均值為 0.5V對于 c 圖的矩形波，若峰值為 1V ，則有效值為 1V，平均值為 1V2某全波整流電路，沒有加濾波，若交流輸入電壓為50V

38、（有效值），用萬用表直流電壓檔和電動系電壓表分別測量整流器的輸出電壓，其讀數(shù)分別為多少?（注：整流管內(nèi)阻可忽略 ）。解： 交流輸入電壓為 50V ，經(jīng)全波整流電路后的輸出電壓，最大值為 70.7V 有效值為 50V ，平均值為 45V。萬用表直流電壓檔，按平均值刻度，其讀數(shù)應為45V 。電動系電壓表按有效值刻度，其讀數(shù)為50V 。3在附圖 13 中的三個波形， 若其峰值皆為 10V ，若用峰值表測量、 且該表以峰值刻度，則讀數(shù)為多少？若采用均值檢波的均值表測量、且該表以正弦有效值刻度，則讀數(shù)為多少？7.07V 。解： 1.）a 圖的正弦波，若用峰值表測量讀數(shù)為10V，若采用均值檢波的均值表測量

39、，測出的平均值為 6.37V ，若該表以正弦有效值刻度，則讀數(shù)為2).b 圖的三角波，若用峰值表測量讀數(shù)為10V ，若采用均值檢波的均值表測量，測出的平均值為 5V ，若該表以正弦有效值刻度，則讀數(shù)為5.77V。3)c 圖的矩形波， 若用峰值表測量峰值為 10V ，若采用均值檢波的均值表測量， 測出 的平均值為 10V ，若該表以正弦有效值刻度，則讀數(shù)為11V 。4某正弦波發(fā)生器，其面板裝有輸出電壓表，其讀數(shù)為輸出的有效值，若讀出值為10V ，則用示波器測量時波形高度為多少 (設示波器 y 軸靈敏度為 0.5V cm)。解： 讀出有效值為 10V ，該正弦波的最大值為 14.1V14.1 0.

40、5=28.2cm高度為 28.2cm ，將超出熒光屏可視范圍。5附圖 1-4 為 RC 衰減電路， 調(diào)節(jié) C2 可以補償引線對地寄生電容： 若 C1 調(diào)節(jié)范圍為 330pF， C2 調(diào)節(jié)范圍為 3 15pF，則寄生電容在什么范圍內(nèi)，可以通過C2 調(diào)節(jié)獲得正確補償。附圖 1 4解：參考式(84)，R1C1 R2(C2 C0 ) ，若衰減電路的電阻衰減比為 10，即 R1 9R2，1則 C1(C2 C0 ) ，當調(diào)節(jié)范圍為 3 30pF 時，可補償?shù)募纳娙轂?9( 3 30pF)( 39 15pF）。6某晶體管電壓表包含有放大、檢波和測量三個環(huán)節(jié)，放大部分可能由于電源電壓波動而產(chǎn)生 9誤差，檢波

41、部分可能產(chǎn)生 1.5的誤差，測量用表頭準確度等級為1 級，求該電壓 表在測量電壓時可能產(chǎn)生的最大誤差。解： 按式 1-28 ( y n 1 m 2 p 3 )可求得測量電壓時可能產(chǎn)生的最大誤差。y 9 +1.5+1 =11.57某種逐次逼近比較式數(shù)字電壓表， 表內(nèi)基準電壓分別為 8V、4V 、2V、1V、0.8V、0.4V、 0.2V、0.1V、0.08V、0.04V、0.02V、0.01V，試說明測量 14V 直流電壓的過程。 解： 被測電壓 Ux14V，步驟為：）先取基準電壓 8V與 Ux 在比較器中進行比較，由于 8V Ux，輸出數(shù)碼 1。保留 8V。）再取基準電壓 4V與上次保留的 8

42、V相加，即 8+4=12，將 12V與 Ux 在比較器中進行 比較，由于 12 Ux，輸出數(shù)碼 0。僅保留 14V）再取基準電壓 0.8V 與上次保留的 14V 相加，即 14+0.8=14.8V ，將 14.8V 與 Ux 在 比較器中進行比較， 14.8 Ux，輸出數(shù)碼 0。僅保留 14V。6）再取基準電壓 0.4V 與上次保留的 14V 相加，即 14+0.4=14.4V ，將 14.4V 與 Ux 在 比較器中進行比較， 14.4 Ux，輸出數(shù)碼 0。僅保留 14V。之后再依次取 0.2V 、 0.1V 、0.08V 、0.04V 、0.02V 、0.01V ，與上次保留的 14V 相

43、加，并 與 Ux 在比較器中進行比較， ，但都大于 Ux，故皆取 0。最后得被測電壓 Ux14V，二進制數(shù)為 1110.00000000 。第八章1在示波器 y偏轉板上加入附圖 1 5a所示的波形； 在 X 偏轉板上施加附圖 15b 所示 的波形，試繪出熒光屏上顯示的圖形。解：若 y偏轉板上加入圖 a所示的波形； X 偏轉板上施加圖 b所示的波形，則熒光屏上 顯示的圖 c附圖 152如果在示波器 x 、y 偏轉板加上如附圖 16 所示的波形，試用逐點對應法，繪出熒光 屏上的圖形 (圖a加 y軸，圖 b加X 軸)。解：圖 a加y軸，圖 b加X 軸時，熒光屏上的圖形如圖 c3給示波管 y 軸和 x 軸分別加上下列電壓，試畫出熒光屏上顯示的圖形。(1) uy Um sin( t 90 )(2)ux Um sin2 t解：熒光屏上顯示的圖形如下圖所示。4利用示波器測量某一方波