安徽建筑大學電工學試題庫試題及答案

1、學而不思則惘，思而不學則殆20XX級材料類電工學（李彬彬版）（計算題必考題：疊加定理，戴維南定理，異步電動機，單相正鉉交流電，支路電流法等等總共40分）第1章 直流電路 習題參考答案填空題:1. 任何一個完整的電路都必須有 電源、負載 和 中間環(huán)節(jié)3個基本部分 組成。具有單一電磁特性的電路元件稱為理想電路元件，由它們組成的電路稱 為電路模型_。電路的作用是對電能進行傳輸、分配_和_轉(zhuǎn)換對電信號進 行傳遞_、_存儲_和_處理_。2. 反映實際電路器件耗能電磁特性的理想電路元件是 _電阻一元件；反映實 際電路器件儲存磁場能量特性的理想電路元件是 _電感元件;反映實際電路器件 儲存電場能量特性的理想

2、電路元件是電容元件，它們都E是無源_二端元件。Us3. 電路有通路_、丿路_和_短路三種工作狀態(tài)。當電路中電流端電壓U = 0時，此種狀態(tài)稱作_短路，這種情況下電源產(chǎn)生的功率全部消耗在 內(nèi)阻上。4. 從耗能的觀點來講，電阻元件為耗能一元件；電感和電容元件為_儲能一元 件。5. 電路圖上標示的電流、電壓方向稱為參考方向_ ,假定某元件是負載時， 該元件兩端的電壓和通過元件的電流方向應為 關(guān)聯(lián)參考方向。二、判斷題：1. 理想電流源輸出恒定的電流，其輸出端電壓由內(nèi)電阻決定。（錯）2. 電阻、電流和電壓都是電路中的基本物理量。（錯）3. 電壓是產(chǎn)生電流的根本原因。因此電路中有電壓必有電流。（錯）4.

3、絕緣體兩端的電壓無論再高，都不可能通過電流。（錯）三、選擇題：（每小題2分，共30分）1. 當元件兩端電壓與通過元件的電流取關(guān)聯(lián)參考方向時，即為假設(shè)該元件（ A） 功率；當元件兩端電壓與通過電流取非關(guān)聯(lián)參考方向時，即為假設(shè)該元件（ B） 功率。A、吸收；B、發(fā)出。2. 一個輸出電壓幾乎不變的設(shè)備有載運行，當負載增大時，是指（C ）A、負載電阻增大；B、負載電阻減小；C、電源輸出的電流增大。3. 當電流源開路時，該電流源內(nèi)部（C ）A、有電流，有功率損耗；B、無電流，無功率損耗；C、有電流，無功率 損耗。4. 某電阻元件的額定數(shù)據(jù)為“ 1KQ、2.5W”，正常使用時允許流過的最大電流 為（A ）

4、A、50mA ；B、2.5mA ； C、250mA。四、計算題1.1已知電路如題1.1所示，試計算a、b兩端的電阻abr-C=b-fc16Q250加10ftabSi.Kb)的零魅喪檢電賂1.2根據(jù)基爾霍夫定律，求圖1.2所示電路中的電流丨1和丨2；解：本題所涉及的基本定律就是基爾霍夫電流定律?；鶢柣舴螂娏鞫蓪?電路中的任意結(jié)點適用，對電路中的任何封閉面也適用。本題就是KCL對封閉面 的應用。Lcz>4F*LJ-A6sq r4d-D5E右0Uc.)(b)圈1.1習題1.1的圈解：(1)在求解電阻網(wǎng)絡(luò)的等效電阻時，應先將電路化簡并轉(zhuǎn)化為常規(guī)的直 流電路。該電路可等效化為:12Q+-2Q5Q

5、* b5 40Sl.l(a)的尊敗喪齣電韓(b)先將電路圖化簡，并轉(zhuǎn)化為常規(guī)直流電路。就本題而言,仔細分析發(fā)現(xiàn)25 Q 和 5Q電阻被短路,則原圖可化為604QA «I1斗I 11r1 b嚴1兀 24Qa *r I1 I* b對于節(jié)點a有:11+2-7=0對封閉面有:I i+12+2=0解得：li=7-2=5(A) ,12=-5-2=-7 (A)圖1.2習題L2的閨1.3有一盞“ 220V 60W的電燈接到。(1)試求電燈的電阻；(2)當接到220V 電壓下工作時的電流；(3)如果每晚用三小時，問一個月(按 30天計算)用多 少電？解：由題意： 根據(jù)R=U/P得：電燈電阻 R=U/P

6、=2202/60=807( Q) 根據(jù)I=U/R或P=UI得：I=P/U=60/220=0.273 (A) 由W=PT得W=60< 60x 60x 3X 302=1.944 x 10 (J)在實際生活中，電量常以“度”為單位，即“千瓦時”。對60W的電燈，每天使用3小時，一個月(30天)的用電量為：W=60/1000X 3 x 30=5.4 (KWH)1.4根據(jù)基爾霍夫定律求圖1.3圖所示電路中的電壓U、U2和U。_ 5V + + 10V-肌+ -亠tf7也T：_圖i-3習題i.a的圖解:根據(jù)基爾霍夫電壓定律，沿任意回路繞行一周，回路中各元件上電壓 的代數(shù)和等于零。則對abcka回路：2

7、-U2-2=0U=0對cdpkc回路：-4-U 1+U=0U=-4(V)對eghce回路：-U/0+5+U=0U3=-5(V)試用1.5 已知電路如圖 1.4 所示，其中 Ei=15V, Ef65V, R=5Q, RfRfIOQ。 支路電流法求Ri、R和R三個電阻上的電壓。圖14習題1.5圖解：在電路圖上標出各支路電流的參考方向，如圖所示，選取繞行方向。應 用KCL和KVL列方程如下I i Ri1 11 2 ' 1 3 = 01 2R21 3 R3 = E代入已知數(shù)據(jù)得I 1* I 2 I 3 = 05I110I3 =1510I210l3 =65解方程可得I1 =-7/4 (A)，12

8、= 33/8 (A)，19/8 (A)。三個電阻上的電壓電流方向選取一至，則三個電阻上的電壓分別為:7 X5U=l1R=-4=-35/4 (V)3310U2=I 2R= 8=165/4 (V)1910U=l aF3= 8=38/4 (V)13、I4和15。(只列1.6試用支路電流法，求圖1.5所示電路中的電流11、12、 方程不求解)如圖所示，三回路均選取順時解：在電路圖上標出各支路電流的參考方向, 針繞行方向。應用KCL和KVL列方程如下丨2丨4 一丨5=0511 T 3R1 = E1I 2 R25 R3 _ I 3 R1 0-15R3 T5I 4 = -丘2如給定參數(shù)，代入已知，聯(lián)立方程求

9、解即可得到各支路電流圖I潔習題的圖圖1"習題1昇圖1.7試用支路電流法，求圖1.6電路中的電流13。解：此圖中有3支路，2節(jié)點，但有一支路為已知，所以只需列兩個方程即可。 外回路選取順時針繞行方向。應用 KCL和KVL列方程如下6Ii 1213 = 2412=5（ A）所以：丨1=-2（ A），I 3=3（ A）1.8應用等效電源的變換，化簡圖1.7所示的各電路A域）<d)(b)El 17 習題1.8的團解:QRQ2Ori6 卜今hQ1 Q i30 lA今X)(b)此）1.9試用電源等效變換的方法，求圖解：利用電源等效變換解題過程如下:1.8所示電路中的電流I。rdzn2QCZ

10、F1：VW|2Q0|2A|J圖1.6習題1.9的圖100兀2A J10= 2.86 + 1由分流公式可得：1=53(A)1.10試計算題1. 9圖中的電流I20+6V3Q圖1.8習題l.g的圖圖習10的圖解：由于題目中沒有要求解題方法，所以此題可用電壓源與電流源等效 變換、支路電流法、疊加原理、戴維南定理等方法進行求解，下面用戴維南定理 求解。(1) 先計算開路電壓，并將電流源化成電壓源，如下圖。6V1QT卜卜畋)i3VO3Q,12-6 2 I3 63 (A)UOc=-2+12-6 X 2/3=6 (V)(2) 再求等效電阻Rb將恒壓源和恒流源除去，得電路如圖。11=4(Q)3 6_ 3 6(

11、3) 由戴維南定理可知，有源二端網(wǎng)絡(luò)等效為一個電壓源，如圖。I =6=14+2(A)1.11已知電路如圖1.10所示。試應用疊加原理計算支路電流I和電流源的 電壓U o解：(1)先計算18V電壓源單獨作用時的電流和電壓，電路如圖所示。182 1二 6(A)U =1 6=6(V)(2)再計算6A電流源單獨作用時的電流和電壓，電路如圖所示U = 6 亠62 2 = 16圖1. 10習題111的圖(3)兩電源同時作用的電流和電壓為電源分別作用時的疊加。I 二 I _ I J6 _2 =4 (A)U =U U =616 二 22(V)1.12電路圖1. 11所示，試應用疊加原理，求電路中的電流 阻消耗

12、的電功率P。解：(1)先計算90V電壓源單獨作用時的電流和電壓，9090615|1、12及 36Q 電電路如圖所示。I1112 366123636=6 -(A)I2=4.5I=612=1.512 36036012Q(2)再計算60V電壓源單獨作用時的電流和電壓，電路如圖所示。-3.560I 22 6 36126 36彳5爲13=3.560.56 36( A)(3)兩電源同時作用的電流和電壓為電源分別作用時的疊加。 打二打一打=6_3 = 3 (a)12 = T 2 I 二 -3.5 3 = T (a)13 = 13 I = 1.5 - 0.5 = 2 ( a)(4) 36Q電阻消耗的電功率為2

13、 2P - 13 R3 - 236 二 144（ w）1.13電路如圖1.8所示，試應用戴維南定理，求圖中的電流I解：（1）先計算開路電壓，并將12A、6Q電流源化成電壓源，如下圖由于此電路仍為復雜電路，因此求開路電壓仍可用所有分析計算方法計 算，現(xiàn)用支路電流法進行求解，設(shè)各支路電流及參考方向如圖所示。由KCL和KVL得：I 1 I 2 I 3 = 03I, -612 =12-12 = 06I2 _4I3 =12_4=8 解得：I 1=8/9 (A),丨2= 4/9 (A),丨3 = -4/3 (A)420Uoc =4-213 =4-2 (廠33(V)（2）再求等效電阻Rab將恒壓源和恒流源除

14、去，得電路如圖。/2=43乂6Rab =（2）1 a3 6<=R2Qb（3）由戴維南定理可知，有源二端網(wǎng)絡(luò)等效為一個電壓源，如圖。20I 莖/ 二 2.864 1 73（A）1.14電路如圖1. 12所示，試應用戴維南定理，求圖中的電流I。解：（1）先計算開路電壓，并將3A、6Q電流源化成電壓源，如下圖。由于此電路仍為復雜電路，因此求開路電壓仍可用所有分析計算方法計算，現(xiàn)用支路電流法進行求解，設(shè)各支路電流及參考方向如圖所示。由KCL和KVL得:I 1 I 2 - I 3 = 06-412 =18-8 = 104I2 1213 =8 解得：I 1=4/3 (A),丨2= -1/2 (A),

15、丨3 = 5/6 (A)(2)再求等效電阻Rb 將恒壓源除去，得電路如圖。U OC - 4 1 2艮b=4/ 6/ 12=2( Q)(3)由戴維南定理可知，有源二端網(wǎng)絡(luò)等效為一個電壓源，如圖-22 3-0.4(A)1.15電路如圖1. 11所示，試應用戴維南定理，求圖中的電壓U解：(1)先計算開路電壓，如下圖。Qiv 嚴 C>v Q1 Q5VUbc=-1 X 16+1=-15(V)(2) 再求等效電阻Rb將恒壓源和恒流源除去，得電路如圖。艮b=1( Q)(3) 由戴維南定理可知，有源二端網(wǎng)絡(luò)等效為一個電壓源，如圖-151 4L(A)U=4I =4X ( -3)=-12 (V)1.16電路

16、如圖1.11所示，如果l3=1A，試應用戴維南定理，求圖中的電阻R3。2Q±21IQ 16A C2H + 1V u |4Q<TH+ P1Q2V 65V圖1.11習題1.巧的圈解：(1)先計算開路電壓，如下圖30V習題1. 1T的圖-12V3.9kQ-Q20kQ+ 12V0120I9gV()沏()csovQ4Q90 -605612 _3(A)5Uoc =90 -6 =90 -6803(V)(2)再求等效電阻FAb將恒壓源除去，得電路如圖。6 12 ,4 6+121(Q)(3)由戴維南定理可知，有源二端網(wǎng)絡(luò)等效為一個電壓源，如圖。耳=1當I3=1A時，則R3 4所以R=80-4=7

17、6 (Q)1.17電路如圖1. 14所示，已知15歐電阻的電壓降為30V，極性如圖1. 14 所示。試計算電路中R的大小和B點的電位。解：設(shè)R電阻上的電壓和電流如圖所示。由KCL可知Rab12=2+5=7(A) ，I=I 2-2-3=2 (A)，(A)由KVL得，(繞行方向選順時針方向)U-100+30+5I2=0 U=100-30-35=35(V)U 35R17.5I 2( Q)1.18試計算圖1.15中的A點的電位：（1）開關(guān)S打開；（2）開關(guān)S閉合 解：（1）當開關(guān)S打開時，將電位標注的電路復原為一般電路，如圖（a）所示。3k Q3衛(wèi)訂 12V12VX I=12+12S-由KVL得(3+

18、3.9+20)I =0.892 (mA)U=-20I +12=-5.84 (V)(2)當開關(guān)S閉合時，將電位標注的電路復原為一般電路，如圖(b)所示 由KVL得(3.9+20) X I =12I =0.502 (mA)UA=-201 +12=1.96(V)第二章正弦交流電路習題參考答案一、填空題：1. 表征正弦交流電振蕩幅度的量是它的最大值；表征正弦交流電隨時間 變化快慢程度的量是_角頻率3_；表征正弦交流電起始位置時的量稱為它的 _初 相_。三者稱為正弦量的_三要素_。2. 電阻元件上任一瞬間的電壓電流關(guān)系可表示為u = iR ;電感元件上任diu 二 L 一瞬間的電壓電流關(guān)系可以表示為 _

19、 Ldt_ ;電容元件上任一瞬間的電壓電流iC C dUC關(guān)系可以表示為dt。由上述三個關(guān)系式可得，電阻 元件為即時元件;電感_和_電容元件為動態(tài)元件。3. 在RLC串聯(lián)電路中，已知電流為5A,電阻為30Q，感抗為40Q，容抗 為80 Q,那么電路的阻抗為_50Q_,該電路為_容_性電路。電路中吸收的有功 功率為_450W_，吸收的無功功率又為_600vai。判斷題:1.正弦量的三要素是指最大值、角頻率和相位2. 電感元件的正弦交流電路中，消耗的有功功率等于零。（對）3. 因為正弦量可以用相量來表示，所以說相量就是正弦量。（錯）4. 電壓三角形是相量圖，阻抗三角形也是相量圖。（錯）5. 正弦交

20、流電路的視在功率等于有功功率和無功功率之和。（錯）6. 一個實際的電感線圈，在任何情況下呈現(xiàn)的電特性都是感性。（錯）7. 串接在正弦交流電路中的功率表，測量的是交流電路的有功功率。（錯）8. 正弦交流電路的頻率越高，阻抗越大；頻率越低，阻抗越小。（錯） 三、選擇題：1. 某正弦電壓有效值為380V,頻率為50Hz,計時始數(shù)值等于380V,其瞬 時值表達式為（B ）A、 u = 380sin314t V ； B、 u =537sin（314t 45 ） V ； C、 u = 380 sin（314t + 90 v。2. 一個電熱器，接在10V的直流電源上，產(chǎn)生的功率為 P。把它改接在正 弦交流電

21、源上，使其產(chǎn)生的功率為 P/2，則正弦交流電源電壓的最大值為（ D ）A 7.07V ； B 、5V;C 、14V;D 、10V。3. 提高供電電路的功率因數(shù)，下列說法正確的是（ D ）A、減少了用電設(shè)備中無用的無功功率；B、減少了用電設(shè)備的有功功率，提高了電源設(shè)備的容量；C、可以節(jié)省電能；D、可提高電源設(shè)備的利用率并減小輸電線路中的功率損耗。4. 已知 h=10si n（ 314t+90JA，i2=10si n（628 t + 30 “）A，則（C）A、i1超前i260° B、i1滯后i260°；C、相位差無法判斷。5. 電容元件的正弦交流電路中，電壓有效值不變，頻率增大

22、時，電路中電 流將（A ）A、增大；B、減?。籆、不變。6. 在RL串聯(lián)電路中，Ur=16V，Ul=12V，則總電壓為（B ）A、28V ；B、20V ；C、2V。7. RLC串聯(lián)電路在f0時發(fā)生諧振，當頻率增加到2f0時，電路性質(zhì)呈（B ）A、電阻性；B、電感性；C、電容性。8. 正弦交流電路的視在功率是表征該電路的（ A ）A、電壓有效值與電流有效值乘積；B、平均功率；C、瞬時功率最大值。四、計算題2.1 把下列正弦量的時間函數(shù)用相量表示：（1） u= 10 2sin314t 伏（2）i = 5sin（314 t 60o）安a"解：（1）U =10/0 0 （V）（2）Im= 5

23、/ 60o =5/180 o 60o=5/120o （A）2.2 已知工頻正弦電壓uab的最大值為311V,初相位為一60°，其有效值為多 少？寫出其瞬時值表達式；當t =0.0025S時，UL的值為多少？解解 *.* U abm 二'2U ab1 1U ab = abm = X 311 = 220 有效值22(V)瞬時值表達式為uab =311sin 314t -60 (V)t =0.0025S時Uab=311 sin 100 二 0.00252.3 用下列各式表示u i=Z(1)UI= Zji12RC串聯(lián)電路中的電壓、電流,UR Xc(2)=311si n(-)= -80

24、.5'一(V)哪些是對的，哪些是錯的?UR-j C(3)I =(4)(5)U=U+UC(6) U =Ur+Uc ( 7)解：在R、Z = R C串聯(lián)電路中，總阻抗7 ZUI = j Cj Xc 二 R-j 1 oc(8)UI = j :.-.Cz = Jr2 + xC而U所以(1)、( 2)、(3)、(5)、(7)、(8)2.4 圖 2.1 中，U=40V, U2=3OV, i=10sin314t 值表達式。=Ur uc u2 -uR uCUr =IR(6)是對的。均是錯的，(4)、A，則U為多少？并寫出其瞬時解：由電路圖可知，電壓U1與電流i同方向，而電壓U2超前電流i90°

25、;,所U *U12 U； = .302 402 =50(V)忻U 23©arcta n =arcta n36.9電壓u超前電流i的電度角4u =50.2sin(31.4t 36.9 ) (V)2.5 圖 2.2 所示電路中，已知 u= 100sin(314 t+30o)伏，i =i、Zi、Z22.36sin(314 t+19.7o)安， i 2= 10sin(314 t+83.13o)安，試求：i 并說明乙、Z2的性質(zhì)，繪出相量圖。解：由題知，I22.36/19j7(A)1 2m = 10/8313 (A)Um = 100/30 (V)所以 l1m = Im 一 l2m =20/-6

26、.87 (A)即 i20sin314t6.87 (A)Um 100/30Z1m50/ 38.67.I1m 287( Q )Zt=1100St=105313( Q ) Z1為感性負載，Z2為容性負載。2.6 圖2.3所示電路中，X=Xl=R,并已知電流表Ai的讀數(shù)為3A,試問A和A 的讀數(shù)為多少？解：由圖可以看出，電容與電感并聯(lián)連接，由于電容電流落后兩端電壓900, 而電感電流超前兩端電壓900，因為X=Xl,所以通過電容的電流與通過電感的電 流大小相等，方向相反，故而電流表 A的讀數(shù)為0A。由上分析可知，電壓u的有效值為3R,故電感兩端電壓亦為3R。因為Xl=R, 所以電流表A的讀數(shù)為3A。圖

27、21習題N4的團1=1圖2工習題2五的團2.7 有一 R、L、C串聯(lián)的交流電路，已知 R=X=X=10Q, l=1A,試求電壓 U4、UL、UC和電路總阻抗Z。解： Ur = RI -10 1 =10（V）U L T j Xl I =10匯1 =10（V） Uc=-jXcl =10x1=10（v）/ z 二R jXL_jXc 二 R=10（ Q） .u =Z| =10*10（V）2.8電路如圖2.4所示，已知3 =2rad/s，求電路的總阻抗 乙b。解：I 3 =2rad/s(xC=2-j4Zab=2 jxL 2 -jxC =2 2j 2_ j2八jjT（q圖2 6習題210的圖12.4習題2

28、E的屋1團Nd坷題29的團2.9電路如圖2.5所示，已知R=20Q , |r=10/0oA, X.=10Q , S的有效值為 200V,求 X>解：由題意可知：學而不思則惘，思而不學則殆U2200/90U2 = RI2 =200/0(V)-jXcXc(A)-200/90°Il =lc Ir =10/0Xc(A)uXl IO10(200/ 10/0)=2000 .100座UUl U2200 . 100/90200/0 =200-現(xiàn)ooXc 又因U=200Xc(V)200 二.(200 一 2000)2 1002故有Xc2000 =200 ±173.2Xc貝U得：Xc=5

29、.36( Q) , 或 X=74.6( Q ) 2.10 圖 2.6 所示電路中，Us=10sin314tV, 卩F,求電流i 1, i 2和電壓4。解：Xl200 一哋Xc-.200 -10072000X c =200 _ 173.2R=2Q, R=1Q, L=637mH C=637Xc1,3 =314rad/s=L =314 637 = 200 ( q)丄53C 314 637 10( Q)(R2 +jXL)(jXc)1000 j5 ；j 5.13R2 jXL - jXc 1j195(Q)1j195Z = R1 Z1 = 2 - j5.13( Q )Usm = 10/1.816/68.7Z

30、 2-j5.13(A)：1詢 Z1 =1.816/68.7(-i5.13) =9.32/-21.3(V)1 1mU cmI 2m9.32/-21.3-jXc - j5i 1=1.816sin(314 t+68.7i 2=1.86sin(314 t +68.7 °uc=9.32sin(314 t-21.3Ucm= 1.86/68.7(A)(A)(A)(V)X cX c(V)112.11解:Xl圖2.7所示電路中，已知電源電壓 U=12V, 3 =2000rad/s，求電流I、I 1。 當 3 =2000rad/ 時 s=L = 2000 0.5 10=1 ( q)XcWC2000 25

31、0 10 上一 2 ( Q )學而不思則惘，思而不學則殆= R2(JXc)=± = R2-JXc 2-j2(Q)Z=R jXL ZVj j=2 ( q) I亠£6Z 2(A)Uc=I 計 Zr = 6 漢 = 8.49 (V)I1上二墮討29R22(A)2.2工題2口的因'曲-1矗 05tuH 申n25Ci I-1 7n j也孫泊-J屁-J8<2S 2 J2.11 (MSI2.12圖2.8所示電路中，已知至220V的電源上試求各支路電流及總的有功功率、無功功率和功率因數(shù)。Ri = 40Q , Xl=30Q ,2 9耳駆2匕的圖R2 = 60 Q , Xc= 6

32、0 Q，接解：設(shè)UIl=220/0 (V)U220/04.4/-36.9R1 j X l 40 j 30(A)220/0_220/0U220/0同理122.59/45R2 - j X c 60 - j60(A)1=12 = 4.4/-36.92.59/45 二 5.41/-8.61(A)= Ulcos =220 5.41 cos8.61 =1.18(KW) =UI sin=220 5.41 sin8.61' =178.2(Var) =cos即=cos0： -8.61)0.992.13圖2.9所示電路中，求：(1)AB間的等效阻抗Zab； 電壓相量U AF和U DF； (3)整個電路的有

33、功功率和無功功率。6 (6 j8-j8)Z ab J 4 3 j 4解：6 6 j8-j8U 10/0I2/-53.1Zab3 j4(A)Uaf 二 IjXL1 = 2/-53.1 j4 二8/36.9(V)Ufb = IZfb =2/-53.13=6/-53.1 (V)U FBIfb 6/-53.1。仁531。I fd1/ 53.16 j8-j8 6(A)Udf = Tfd(R2j8) = -1/-53.1(6j8) = 10/-180(V)P = Ul cos =10 2 cos53.1 =12 （W）Q =UI sin =10 2 sin53.1 =16（Var）2.14 今有一個40W

34、的日光燈，使用時燈管與鎮(zhèn)流器（可近似把鎮(zhèn)流器看作 純電感）串聯(lián)在電壓為220V,頻率為50Hz的電源上。已知燈管工作時屬于純電 阻負載，燈管兩端的電壓等于110V,試求鎮(zhèn)流器上的感抗和電感。這時電路的功率因數(shù)等于多少？解：/ P=40WU=110（V）3 =314rad/sP 40I r = IL0.36Ur 110（A）2 2 2 / U =U R U L.U L f ju 2 U R 二.2202 1102 =190.5(V) XL斗空29Il O.36( Q)L = Xl = 529=1.69尬 314(H)co = U=l=0.5由于燈管與鎮(zhèn)流器是串聯(lián)的，所以U 220第3章三相交流電

35、路習題參考答案二、填空題：1. 對稱三相負載作丫接，接在380V的三相四線制電源上。此時負載端的相電1壓等于石一倍的線電壓；相電流等于1_倍的線電流；中線電流等于0_。2. 有一對稱三相負載成星形聯(lián)接，每相阻抗均為22Q，功率因數(shù)為0.8,又測出負載中的電流為10A，那么三相電路的有功功率為 _5280 ;無功功率為 3960va;視在功率為_6600VA_。假如負載為感性設(shè)備，則等效電阻是17.6 Q ;等效電感量為（工頻下）_42mH。四、判斷題：1. 中線的作用就是使不對稱 丫接負載的端電壓保持對稱。（對）2. 三相電路的有功功率，在任何情況下都可以用二瓦計法進行測量。（錯）3. 三相負

36、載作三角形聯(lián)接時，總有I 3Ip成立。（錯）4. 負載作星形聯(lián)接時，必有線電流等于相電流。（對）5. 三相不對稱負載越接近對稱，中線上通過的電流就越小。（對）6. 中線不允許斷開。因此不能安裝保險絲和開關(guān)，并且中線截面比火線粗。（錯）三、選擇題：1. 三相對稱電路是指（C ）A、三相電源對稱的電路；B、三相負載對稱的電路；C、三相電源和三相負載均對稱的電路。2. 三相四線制供電線路，已知作星形聯(lián)接的三相負載中U相為純電阻，V相為純電感，W相為純電容，通過三相負載的電流均為10安培，則中線電流為(C) A、30 安； B、10 安； C、27.32 安。3.有“ 220V、100W” “220V

37、、25W”白熾燈兩盞，串聯(lián)后接入 220V交流電源， 其亮度情況是(B )A、100W燈泡最亮；B、25W燈泡最亮；C、兩只燈泡一樣亮。四、計算題3-1 一臺三相交流電動機，定子繞組星形連接于U=380V的對稱三相電源上，其線電流I l=2.2A，cos © =0.8，試求每相繞組的阻抗Z。解：先由題意畫出電路圖(如下圖)，以幫助我們思考。因三相交流電動機是對稱負載，因此可選一相進行計算。三相負載作星接時Ul =V3Up由于 UL=380(V)，Il=2.2(A)則Up=220(V), I p=2.2(A),由阻抗三角形得2202.2= 100(Q)R= Z CO田=10098 =

38、80( Q)J1 22122-Z| -R=V100 -80 =60(Q)所以 Z=80+j60(Q)3-2已知對稱三相交流電路，每相負載的電阻為R=8Q，感抗為Xl=6Q0(1) 設(shè)電源電壓為UL=380V,求負載星形連接時的相電流、相電壓和線電流，并 畫相量圖；(2) 設(shè)電源電壓為IL=220V,求負載三角形連接時的相電流、相電壓和線電流， 并畫相量圖；(3) 設(shè)電源電壓為U=380V,求負載三角形連接時的相電流、相電壓和線電流， 并畫相量圖。解：由題意：(1)負載作星接時U 3U p因 U| =380V,則Ua =Ub =Uc380 = 220.3(V)設(shè)Ua =220/0 (V)因相電流

39、即線電流，其大小為:220/08 j6=22/-36.9(A)(A)此時的相量圖略。(2)負載作三角形連接時U| =Up因 U| =22°V,則U ab 二 Ubc = U ca 二 220 （ V）設(shè) Uab =220/0則相電流Iab上Z220/0=22/-36.98 j6（A）bc 二 22/-156.9（ A）ca =22/83.1（ A）線電流I A h'3 I ab /一30" = 38/- 66.9（ A）.3lbc/-30 =38/-186.9 =38/173.1（ A）=$3 I ca /-30 -38/53.1（ A）此時的相量圖略。(3)負載作

40、三角形連接時U| 二Up因 U | 二 380 V,U ab U bc 二 U ca = 380（ V）設(shè) Uab =380/0_ 載的阻抗性質(zhì)不同，其阻抗角也不相同。故不能稱為對稱負載。則相電流Iab仝Z型8亠8 j6（ A）I bc =38/-156.9（ A）ca =38/83.1（ a）線電流I A =、3lab/-30 =65.8/-66.9（ A）I1! 3lL/-30 =65.8/-186.9 =65.8/173.1（ A）=、3 I ca /-30 二 65.8/53.1（ A）I C此時的相量圖略。3-3 .已知電路如下圖所示。電源電壓U=380V,每相負載的阻抗為R= Xl

41、= XC= 10Q。(1) 該三相負載能否稱為對稱負載？為什么？(2) 計算中線電流和各相電流，畫出相量圖；(3) 求三相總功率。解：(1)三相負載不能稱為對稱負載，因為三相負(2)嘰=380(V)則 U p 二 220(設(shè) U a = 220/0( V則Ub= 220/-120(V,U c =220/120(VS =22/0R(A)Ub-jXc220沁-22/-30-j10(A)Uc220/120= 22/30所以：1 N =I A IB 1 C =22/022/-3022/30 =60.1/0(A)CjXLj10(A)(3)由于B相負載為電容，C相負載為電感，其有功功率為0,故三相總功率

42、即A相電阻性負載的有功功率。2 2即 P “a R=2210 =4840(w =4.84(KW)3-4.電路如圖3.2所示的三相四線制電路，三相負載 連接成星形，已知電源線電壓380V，負載電阻Ra=11 Q, Rb=Rc=22Q，試求：(1) 負載的各相電壓、相電流、線電流和三相總 功率；(2) 中線斷開，A相又短路時的各相電流和線電 流；(3)中線斷開，A相斷開時的各線電流和相電流解: (1) Ul =380(V)則 U p = 220(V)設(shè) U a = 220/0( V)則U b = 220/-120 °( V)，U c = 220/120 °( vI a = 20

43、/0R(A)UbRb220/一120 =10/-12022(A)UcRc32習題2.4的圈空生0 =10/12022 (A)以I N =1 A IB I C =20/0 10/-12010/120 = 10 0(A)(2)中線斷開，A相又短路時的電路如圖所示; 此時民、FC上的電壓為電源線電壓，Rb38022= 17.27(A)IcIcRc38022= 17.27(A)(3)中線斷開，A相斷開時的電路如圖所示,此時甩、FC二負載串聯(lián)后的電壓為電源線電壓,BC380=8.64RbRc22 22(A)3-5.三相對稱負載三角形連接，其線電流為Il=5.5A， 有功功率為P=7760W，功率因數(shù)co

44、s© =0.8求電源的 線電壓Ul、電路的無功功率Q和每相阻抗Z。A °1解：由于 P = - 3U L 1 L cOS 'U P 所以Q= 3UlIl sin7760=IL = 32.9、33= 1018.2.31 L cos 3 5.5 0.8( y)=、3 1018.2 5.5 1 匚cos= =5819.8( Var) I 學=翠 .Up=Ul=1018.2(v), p 罷晶 r Up 1018.2Ip 3.18 Z=320.19/36.9o3-6.電路如圖3.3所示，求Ul。Il= 320.19(Q)已知 Z= 12+j16 莒 Il = 32.9A，解：

45、由于三角形聯(lián)接時,uL=uP，Il = T3ip所以1P19(A)Ul 二Up=lP x Z| =19匯 P122 +162 =380(v3-7.對稱三相負載星形連接，已知每相阻抗為Z=31+j22 Q，電源線電壓為380V, 求三相交流電路的有功功率、無功功率、視在功率和功率因數(shù)。解: UL =380V，UP =220V220P 31j22功率因數(shù)：220.312222二 5.77(A)cos31_.312222= 0.816有功功率：P h ：3UlIlC0S即=總3 380 5.77 cos=“3 380 5.77 0.816 = 3098.9（対 無功功率：22Q =、3ULlLsin

46、 3 380 5T7 =-2198.8V312 +222（Var）視在功率：S= 3UlIl = 3 380 5.77 =3797.7 （VA）>1 丨io2 r1-q=i-Eten-Zl團3/習題jg的圖3-8.在線電壓為380V的三相電源上，接有兩組電阻性對稱負載，如圖3.4所示。 試求線路上的總線電流l和所有負載的有功功率。解：由于兩組對稱負載都是電阻性，所以計算較簡單。380ILY = l PY = 士 3 = 22Ry10（ A）Il，3Up -3Ul3380 ： 17.32R,R,38（ A）Il = Ily Il.： =22 17.32 =39.32（A）也可以用相量法進行

47、求解。由于三相負載對稱，所以可以選用一相進行計算設(shè) U ab 380/30 （ v）則Ua =220/0 （v）星接時的線電流和相電流相等，則UaRy220/01022/0三角接時的線電壓和相電壓相等，則380/303810/30由角接時線電流和相電流的關(guān)系知，II. 3lab/ 303 10/30 -3017.32/0所以 Il "ly Il.廣 22/017.328 =39.32Q（ A）即Il=39.32（ A）3-9.對稱三相電阻爐作三角形連接，每相電阻為 38 Q,接于線電壓為380V的 對稱三相電源上，試求負載相電流Ip、線電流Il和三相有功功率P，并繪出各電壓電流的相量

48、圖。 解：由于三角形聯(lián)接時Ul二Up Ur型=10所以rp38(A)I l =、31 p = . 3 10 <-17.32 ( a)P =、. 3U l I l = . 3 380 17.32 = 1140 ( w)3-10.對稱三相電源，線電壓 Ul=380V，對稱三相感性負載作三角形連接，若 測得線電流Il=17.3A，三相功率P=9.12KW，求每相負載的電阻和感抗。解：由于對稱三相感性負載作三角形連接時，則Ul二Up，| . 3|p因 P = 3U l I l cos :9.12 103P 一cos0.8所以3Ul Il 、3 380 17.3- Il 一 憶) .10_310

49、(A)Up Ul 380“ QO1 p 1 p 10(2)2 -R2382 -30.42 * =22.8( )(2 )R = Z cos® = 38 漢 0.8 = 30.4 ( q)Xl =諛Z=30.4+j22.8(2)3-11.對稱三相電源，線電壓Ul=380V，對稱三相感性負載作星形連接，若測得 線電流Il=17.3A，三相功率P=9.12KW，求每相負載的電阻和感抗。解：由于對稱三相感性負載作星形連接時，則 Ul-Up, hP9.12 103因 P = 3U l I l cos3Ul Il 3 380 17.3°8cos® = P所以, Ul 380 c

50、ccU p220<3 寸3(V) , I l T p =17.3 ( a)Up 220Z P12.71 p 17.3(2)Xl r；zR = Z cos® =12.7 78=10.2( 2)解：由于對稱三相感性負載作三角形連接時，則 Ul = Up, Il i3lp，貝y只 選一相進行計算。Z = _6282 =10所以Up _ 380廠而=38IL = 一 31P = , 3 38 = 65.8( a)8P =、一3UlIl cos3 380 65.834488.610(W)第五章磁路與變壓器習題參考答案一、填空題：1 變壓器運行中，繞組中電流的熱效應所引起的損耗稱為 _銅_損耗；交變 磁場在鐵心中所引起的_磁滯損耗和渦流損耗合稱為_鐵_損耗。_鐵_損耗又稱 為不變損耗；_銅_損耗稱為可變損耗。2 變壓器空載電流的一有功一分量很小，一無功一分量很大，因此空載的變壓 器，其功率因數(shù)很低而且是_感_性的。3. 電壓互感器在運行中，副方繞組不允許 短路：而電流互感器在運行中， 副方繞組不允許開路_。從安全的角度出發(fā)，二者在運