運行電工二級計算題

1、1. 一臺聯(lián)接的三相異步電動機的額定數(shù)據(jù)如下：7.5kW, 380V, 15.4A,1440r/min , 50Hk, cos =0.85 ,試求電動機極數(shù)2p、額定轉(zhuǎn)差率Sn、 額定負載時的效率刀n和額定轉(zhuǎn)矩Tn。答案:1440r/min可知，電動機是四極的，即2P 4, n1 1500r/min 。Tn答:ni nNn1Pn1500 14400.041500PnP 3U n I NCOS7.5 1033 380 15.4 0.850.87P9.55 9.55nN7.51440N m 49.74N m該電動機的極數(shù)2P =4, Sn=0.04,= 0.87 , Tn= 49.74N m2.

2、一臺并勵直流電動機，具額定數(shù)據(jù)如下：Pn= 22kW UN= 110V, nN= 1000r/min,刀=0.84。已知電樞回路總電阻 R= 0.04 Q , R = 27.5Q ,試求：(1)額定電流，額定電樞電流，額定勵磁電流(2)額定電磁轉(zhuǎn)矩(3)額定負載下的電樞電動勢答案：(1) Pi國急269kW；3A 238A;Pi26.19 10Un 110Un 110 ARf 27.54A；1a I I f (238 4) A 234AR22 103 Tn 9.55 9.55 N m 210N mnN1000(3) Ea Un IaR (110 234 0.04) V 100.6V答：電動機額

3、定電流為237A,額定電卞E電流為234A,額定勵磁電流為4A;額定電磁轉(zhuǎn)矩為210N 或額定負載下的電樞電動勢為 100.6V。3.在圖15所示電路中,A為理想運算放大器。已知 R = R=R=10kQ, R=R= 100kQ , U1 = 0.55V,求輸出電壓UO、負載電流I l及運放輸出電流答案:uoR2R3RF100100-Ui10.55V 5.5VR110 10010Uo 5.5IL mA 0.55mARl10Io Il IfIlUoRiRf550.55 mA 0.6mA10 1004.已知一個空心線圈中電流為10A,自感磁鏈為0.01Wb試求它的電感?如果這個線圈有100匝，線圈

4、中的電流為5At試求線圈的自感磁鏈和自感磁通是什么？答案：已知線圈100匝，自感磁鏈0.01Wb,電流10A。(1)線圈電感：L 001 1 103(H)I 10(2)當線圈電流為5AM：自感磁鏈：W5=IL=5 X1X103=5X 10-3 (Wb3自感磁通：5- 5- 5 105(Wb)N 1005.在圖6所示的電路中，已知E= 30V, IS = 1A, R1=5Q, R2= 20Q,Qe y2 y * yR3= 8Q, R4= 12Q,試用疊加原理計算流過電阻R3勺電流I答案：設(shè)E、Is單獨作用時流過電阻R的電流為I '和I ，且I '和I 的方向均與I相同。E單獨作用

5、時:R2R2 R3 R4 R1R2/(R3 R4)203020 8 12 5 20/(8 12)A 1AIs單獨作用時：IR3 J4R1/R2IS 丁告說 1A 05AE和 Is共同作用時：1=1' +1 =1A 0.5A = 0.5A答：流過電阻R的電流I=0.5A6.一臺聯(lián)結(jié)三相異步電動的額定數(shù)據(jù)如下：7.5kW, 380V, 15.4A,1440r/min , 50Hz cos = 0.85 ,試求電動機極數(shù)2p、額定轉(zhuǎn)差率SN額定負載時的效率不 附口額定轉(zhuǎn)矩TK答案：由廝 1440r/min可知，電動機是四極的，即2P 4, n1 1500r/min。Snn1 nN 1500

6、14400.04n11500PnPnPi. 3U n I NCOS7.5 1033 380 15.4 0.850.87TnP75 1039.55 9.55 N m 49.74N m答：該電動機的極數(shù)2P =4, Sn=0.04,N =0.87 , Tn= 49.74N -nr7.三相半控橋式整流電路電阻性負載，已知U2 100V, RL 10Q,求nN144045°時輸出的平均電壓Ul、負載的平均電流屋、流過晶閘管的平均電流It(AV)、有效值電流答案：Ul 2.34U 2 cos12.34 100 cos竺一1 200(V)22IlUlRl2001020(A)I1I1It(AV)

7、二 I L二33It Il/20320 6.7(A)"(A)8.已知正弦電流為i=10sin( 3t+30)安，f=50赫茲，問電流的有效值是多少？當t=1秒時，電流的瞬時值是多少?答案：從題中可知Im=10(A) 則有效值 I=0.707Im=0.707 X 10=7.07(A)瞬時值 i=10sin(U+兀/6)=10sin(2 兀 ft+ 兀/6)=10sin(2 兀 X50+兀 /6)=10sin30 =10X 1/2=5(A)答：電流有效值為7.07安，t=1秒時，電流瞬時值為5安。9.有一臺直流發(fā)電機，在某一工作狀態(tài)下測得該機端電壓 U= 230V, 內(nèi)阻R=0.2Q,輸

8、出電流I=5A,求發(fā)電機的電動勢E、負載電阻R 和輸出功率略為多少？c _U _ 230_“Rf 46答案：解： I 5(Q)E= I(R + R)=5X (46 + 0.2) =231(V)P= UI = 230X5= 1150(W)答：發(fā)電機的電動勢為231V,負載電阻為46Q,輸出功率為1150W10 .有一線圈，若將它接在電壓U220V，頻率f為50Hz勺交流電源上,測得通過線圈的電流I為5A,求線圈的電感L是多少？答案：解：感抗Xl = U=翌=44I 5(Q)Xl442 f 2 3.14 50=0.14(H)答：線圈的電感L為0.14H11 .如圖D-3所示，已知三相負載的阻抗相同

9、，PA俵的t數(shù)I1為15A求PA法的t數(shù)I 2是多少？圖D-3 答案：解：因三相負載阻抗相同，所以Affi電路中的電流為I2= 3li= 3 15=25.98(a)答：PA的讀數(shù)是25.98A。12 .如圖D-4所示，已知電阻R=2kQ, R=5kQ, B點的電位U為20V,C電的電位U為一5V,試求電路中A點的電位U是多少？犬1曲O- ； q 1-1 -|i r n B& LT c圖D-4答案：解：B、CW點間電壓 UBc= UB- UC= 20-(-5)=25(V)電路中電流ubcIBC =R2255 103=5 103(A)R兩端電壓 U= IRi = 5X 10 3x 2x 1

10、03= 10(V)U= UB+ Ul= 20+10 = 30(V)答：A電的電位是30V。13 .有一電阻R= 10kQ和電容C= 0.637 F的電阻電容串聯(lián)電路，接在電壓U= 224V,頻率f=50HZ勺電源上，試求t電路中的電流I及電容兩端的電壓以。Xc = = 6答案：解：容抗 2 fC 2 3.14 50 0.637 10= 5000(。)224R2 +XC100002 +50002=0.02(A)UC= I %=0.02 X 5000= 100(V)答：電路中的電流為0.02A,電容兩端電壓為100V。14 .某一晶體管收音機，電源電壓U6V,開機后總電流I為60mA試計算收音機的

11、等效電阻和耗用功率。R= U= -6工=100答案：解：收音機等效電阻I 60 10 3( Q)消耗的功率 P= IU = 6X60X 10 3= 0.36(W)答：收音機的等效電阻為100Q,耗用功率為0.36W。15 .有一個分壓器，它的額定值為R= 100 Q、I=3A,現(xiàn)在要與一個負 載電阻R并接，其電路如圖D-8所示，已知分壓器平分為四個相等部 分，負載電阻R = 50Q,電源電壓U= 220V。求滑動觸頭在2號位置時 負載電阻兩端電壓U和分壓器通過的電流是否超過其額定值 ？圖D-8R=f3+R2 = 510+50 75答案：解：電路總電阻Rf + R3450+50(Q)I = U

12、= 220=2.9分壓器通過的電流R 75(A)負載電阻兩端電壓一 ,RfR34 cc 50 50Uf=I f 34-=2.972.5Rf + R3450+50(V)因為I=2.9A<3A,分壓器通過的電流不超過額定值。答：滑動觸頭在2號位置時負載電阻兩端電壓為72.5V,通過的電流未 超過額定值。16 .有一臺電動機功率 肪1.1kW,接在U= 220V勺工頻電源上，工作電流I為10A,試求電動機的功率因數(shù)cos是多少？若電動機兩端并聯(lián)上 一只量79.5 F的電容器，試求功率因數(shù)cos 1有多大？P P 1.1 103 八一八 cos =0.5答案：解： S UI 220 10所以 6

13、0?tg 1)PC =2 (tg根據(jù)公式2 fUtg則tg 12 fU2CP=0.634又 tg tg60 1.732tg 1 tg所以12 fU 2cP1.7322 50 3.14 2202 79.5 10 631.1 101=32.4cos 產(chǎn)cos32.4 =0.84答：電動機的功率因數(shù)為0.5,并入電容后為0.8417 .一額定電流I n為20A勺電爐箱接在電壓 6220V勺電源上，求此電爐的功率幅多少？若用10h,電爐所消耗電能為多少？答案：解：p= UIn=220X 20 = 4400(W)=4.4kW使用10h時，電爐所消耗的電能 A= Pt = 4.4 X10 = 44(kWh

14、)答：此電爐電功率為4.4kW;用10h所消耗的電能為44kWh18 .已知一臺三相35/0.4kV所內(nèi)變壓器，其容量S為50kVA求變壓器 的一、二次電流答案：解：已知U=35kV,U=0.4kV,根據(jù)公式S=«UII 1N50一次電流二次電流3 U1 1.73 35=0.83(A)1 2N_S_3 U2二721.73 0.4(A)答：此變壓器一次電流為0.85A,二次電流為72A。19 .電路如圖D-10所示，試用U的計算式說明在開關(guān) 蛤上后，電壓U2是增加還是減少？圖 D-10答案：解：開關(guān)S拉開時，電阻R2上的電壓U2為:U2 =R2R1 + R2開關(guān)S合上時，電阻R上的電壓

15、U2為:R2R3R2R3R+R2R3R2E ER2+ R3R+ R2+% R2比較以上兩式可知，開關(guān) 蛤上后，電阻R上的電壓U2要減少。答：開關(guān) 的上后，電阻R上的電壓U2要減少。20 .電路如圖 D-11 所示，已知E = 20V, R=20Q, R=20Q , R=3Q,R=7Q 求:M I 4=1k-h10Q,Sr1"舟 3S7T-4京圖 D-11支路電流I 1、I 2、I 3、I 4和I 5；(2)各電阻吸收的功率Pi、P2、P3、P4、P5答案：解：(1)等效電路如圖D-11所示，對包含接點1、2、3的封閉面用基爾霍夫電流定律，知I5=0A。Ii=Ei20=R R2(R3

16、R4) 20 卜 20X(3 + 7) 20+3+7=0.75(A)E3 + R43+ 7I2= 3I1 =義 0.75= 0.25(A)R2 + R3+R420+ 3+7I 3=I4=I 1-I2 = (0.75 -0.25) = 0.5(A)(2)R = I 2iR= 0.752X 20= 11.25(W)F2= I ；R= 0.252X 20= 1.25(W)B=I23R=0.5 2X3=0.75(W)R=I24R=0.5 2X7= 1.75(W)2F5= I 5R= 0 X R= 0(W)答：支路電流 I i、12、I 3、I4和I5分別為0.75A、0.25A、0.5A、0.5A、0

17、A;各電阻吸收的功率Pi、F2、F3、R、P5分別為11.25W 1.25WA 0.75W 1.75WA 0W21 .如圖D-12分壓器電路中，在開關(guān)S閉合的情況下，滑動觸頭在位置a時輸出電壓4是多少伏？在位置b時輸出電壓5是多少伏？在中點c時輸出電壓&是多少伏？圖 D-12答案：解：滑動觸頭在位置a時，輸出電壓Ux=10V;在位置b時，輸出電壓Ulx = 0V,在位置c時，輸出電壓：ex10500X2000500500+ 2000500 X 2000500 + 2000=4.44(V)答：滑動觸頭在位置a時輸出電壓是10V,在位置b時輸出電壓是0V,在中點c時輸出電壓是4.44V。2

18、2 .電阻R= 12Q,電感L= 160mH勺線圈與電容 量127 pF串聯(lián)后，接 到電壓U= 220V,頻率f =50HZ勺工頻電源上，求電路中的電流I。答案：解：角頻率 3=2 兀 f =2X3.14 X50 = 314(rad/s)2= 27.88(Q)電路中的阻抗為:2 .1.2,、，31Z= R+ L712+314X 160X 10C314X127X 10電路中的電流為:22027. 88=7.89(A)答：電路中的電流為7.89A23.電阻R= 30Q,電感X=60Q,容抗Xc= 20Q組成串聯(lián)電路，接在電壓U= 250V勺電源上，求視在功率S、有功功率P、無功功率Q答案：解：串聯(lián)

19、電路的阻抗:Z = " R2+ (XlXc)2 = %；302 + (60 20)2 =50(Q )電路電流:視在功率:有功功率:無功功率:U 250一=Z 50= 5(A)S= UI = 250X 5=1250(VA)P=I 2R= 52X30=750(W)Q= I2(KXc) =52X40=1000(W)答：視在功率S 1250VA有功功率為750W 無功功率為1000W24.已知負載的電壓和電流相量為u=(80+j50)V , i =(80 j50)A,求負載的等效阻抗4口有功功率P。答案：解：負載的等效阻抗為：Z= u = 80 + j50i80j502(80 + j50)2

20、(80-j50)(80 + j50)= 0.44+j0.9(Q)其視在功率為:S= uI*=(80+j50)(80 +j50) =3900+ j8000(W)所以有功功率為：P= 3900(W)答：負載的等效阻抗和有功功率分別為3900W25 .有一星形連接的三相對稱負載，接于線電壓 UL= 100V勺三相對稱電源，負載中流過的電流Il=8A,負載功率因數(shù)cos =0.8,求三相中的總功率厚多少？答案：解：在負載的星形連接中，負載中流過的電流為線電流，所以三相電路功率：P = <3U LILcos =中向 x 100x 8 x 0.8 = 1109(W)答：三相中白總功率是1109W26

21、 .有一臺星形連接的三相電爐，每相電阻絲的電阻R= 50Q,接到線電壓U=380V勺三相電源上，求相電壓 4、相電流I前各是多少？答案：解:ph=UL _ 3803 J 3220(V)I ph =U ph 22050=4.4(A)答：相電壓、相電流各約是220M 4.4A27 .有一臺三相發(fā)電機，每相電壓 Uh=220V,試求當繞組分別星形連接和三角形連接時，輸出的線電壓UL是多少？答案：解：星形連接時，輸出的線電壓：U L = <3Uph= V3x 220= 381.05(V)三角形連接時，輸出的線電壓：UL=Uh=220(V)答：當繞組分別做星形連接和三角形連接時，輸出的線電壓分別為

22、 381.05V、220V28 .在50Hz、380V勺單相電路中，接有感性負載，負載的功率P= 20kW功率因數(shù)cos=0.6 ,試求電路中的電流I ?答案：解：因為P= UIcosI 所以_ 20X103Ucos 380X 0.6=87.72(A)答：電路中的電流為87.72A。29 .如圖 D-14所示 R- L- 3聯(lián)電路，已知 R= 50Q , L= 16mHf>40 區(qū) F,U= 220V,求諧振頻率f%諧振時的電流I。諧振時電流10是否為最小值？f0 =答案：解:圖 D-1411=/ =199.04 (Hz) 2九 MLC2X3.14J16X 10 3X 40X 10 6I

23、T：鬻A)諧振時的電流I0是最小值。答：諧振頻率一為199.04Hz,諧振時的電流I0為4.4A,諧振時電 流10是最小值。30 .假定三相對稱線電壓UL = 380V,三角形又t稱負載z=(12+j9) Q, 試求各相電流I Ph與線電流Il。1 ph =Ul答案：解:380，122 + 92=25.33(A)Il = ®h = V3X 25.33= 43.87(A)答：各相電流與線電流分別為25.33A, 43.87A31 . 一臺三相電動機接成星形，輸入功率 用10kW線電壓UL為380V,功率因數(shù)cos為0.8,求相電流I前和每相阻抗乙答案：解:1 L = 1 ph =10X

24、103v;3U Lcos 73X380X 0.8=18.99(A)380ug一3Z='h'3- = 11.55(。)Iph 18.99答：相電流和每相阻抗分別為18.99A, 11.55 Q。32 .在同一三相對稱電源作用下，三相交流線性對稱負載作星形連接 時，A相相電流1A = 30/ 30 A求當負載容量及性質(zhì)不變，作三 角形連接時的線電流建、IB、 I。答案：解：當電源不變時，負載作三角形連接時： I A = 30/ 30 (A) Ib=30/ -30 120 =30/ 150 (A) 1c = 30/ -30 + 120 =30 /90 (A) 答：當負載作三角形連接時

25、的線電流IA、IB、I C分別為30/ 30 A, 30/ 150 , 30 /90 A。33.求圖D-17所示各電路發(fā)生換路時，各元件上電壓Ur、u矯口電流的初 始值i (0+)。答案：解：因為在圖D-17中換路前Cffi當于開路，所以uc(0 ) =10(V)tiI0QT t-IOV圖 D-17換路后根據(jù)換路定律有：Uc" Uc ( 0 +) =Uc ( 0 ) = 10(V)i ( 0 +) =0(A)Ur(0 ) = i (0 +)R= 0x 10= 0(V)34.已知一個R L串聯(lián)電路，其電阻和感抗均為10Q,試求在線路 上加100V交流電壓時，電流是多少？電流電壓的相位差

26、多大？解：Z=V (R2+X2) =，( 102+102) =10，2=14.1( Q)I=U/Z=100/14.1=7.1(A)6 =tg-1MR=tg-110/10=45°答 : 電流為 7.1A, 相位差為45o35.正弦交流量的頻率分別為50Hz和820 Hz時，它們的周期和角頻率各為多少？解：當頻率f1=50Hz時周期 T 1=1/f 1=1/50=0.02 ( s)角頻率(0 1=2% f 1=2*3.14*50=314(rad/s)當頻率f 2=820kHz時周期 T 2=1/ f 2=1/( 8.2*10 5) =1.22*10-6( s) 角頻率 3 2=2 兀 f 2=2*3.14*8.2*10 5=5.15*10 6(rad/s)答：50Hz時，周期為0.02s; 820kHz時，周期為1.22*106,角頻率為 5.15*10rad 。36 .有一單向全波整流電路，要求輸出直流電壓為110V,電流為3A。試計算Udrm和I d的值。解：變壓器二次電壓為U=U 0/0.9=110/0.9=122 （ V）整流元件截止時承受的最高反向電壓為 U drm =221/2U=2*21/2*122=344(V)通過整流元件的平均的平均電流為I d=1/2I。=1/2 X3=1.5 (A)答：Udrm為 344V, Id 為 1.5A。37 .