電工學(xué)復(fù)習(xí)題及參考答案

1、第1章 直流電路 習(xí)題參考答案1、 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 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電路元件是 電容 元件,它們都是無源 二端 元件。I US3 .電路有通路、開路和短路三種工作狀態(tài)。當(dāng)電路中電流 R、 端電壓U = 0時，此種狀態(tài)稱作 短

2、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，電阻元件為耗能元件;電感和電容元件為儲能元 件。5 .電路圖上標(biāo)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(yīng)為關(guān)聯(lián)參考 方向。2、 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 .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(dāng)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

3、元件（ A） 功率；當(dāng)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(dāng)負載增大時，是指（ C ）A、負載電阻增大；B、負載電阻減??；C、電源輸出的電流增大。3 .當(dāng)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 ）A、50mA; B、2.5mA;C、250mA。四、計算題1.1已知電路如題1.1所示，i3c計算a、b兩端的電阻。Cb)圖L1習(xí)題1.1的圉解

4、：(1)在求解電阻網(wǎng)絡(luò)的等效電阻時，應(yīng)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:2010Q3 1 I1 I10D20士 4_1L-I* b(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。和5 Q電阻被短路，則原圖可化為：5.4 口t 6圖ir 的警威戔榛電踣1.2 根據(jù)基爾霍夫定律，求圖1.2所示電路中的電流Ii和I2；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KCLM封閉面 的應(yīng)用。對于節(jié)點a有：11+2-7=0對封閉面有:11+12+2=0解得：I1=7-2=5(A) ,

5、 12=-5-2=-7 (A)問一個月(按 30天計算)用多“千瓦時”。(30天)的用電量為:圖習(xí)題1.2的圖1.3 有一盞“ 220V 60W的電燈接到。(1)試求電燈的電阻；(2)當(dāng)接到220V電壓下工作時的電流；(3)如果每晚用三小時, 少電？解：由題意：根據(jù)R=U/P得：電燈電阻 R=U/P=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=6(X 60 X 60X3X30=1.944 X 107(J)在實際生活中，電量常以“度”為單位，即對60W勺電燈，每天使用3小時，一個月W=60/1000X 3 X 30=5.4

6、(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、12和U。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-U2-2=012=0對cdpkc回路：-4-U 1+U=0U=-4(V)對eghce回路：-U3-10+5+U2=0U3=-5(V)1.5 已知電路如圖1.4所示，其中Ei=15V, £=65V, R=5Q , R=R=10Q。試用 支路電流法求R、R和R三個電阻上的電壓。品1也圉L4用題1.5圖解：在電路圖上標(biāo)出各支路電流的參考方向，如圖所示，選取繞行方向。應(yīng) 用KCL和KVL列方程如下Ii I2 I3

7、0I1R1I3R3 EiI2R2 I3R3 E2代入已知數(shù)據(jù)得Ii I2 I305I1 10I3 1510I2 10I3 65解方程可得Ii=-7/4 (A), I2=33/8 (A), I3=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:U=I1R=- 45=-35/4 (V)33U2=I zR= 810=165/4 (V)19U=I 3R= 810=38/4 (V)I3、I4和I5。(只列1.6 試用支路電流法，求圖1.5所示電路中的電流I1、I2、 方程不求解)解：在電路圖上標(biāo)出各支路電流的參考方向， 如圖所示，三回路均選取順時 針繞行方向。應(yīng)用KCL和K

8、VL列方程如下I1 I2 I30I2 I4 I505I1 I3R1E1I2R2 I5R3 I3R10I5R3 15I4E2如給定參數(shù)，代入已知，聯(lián)立方程求解即可得到各支路電流圖1 習(xí)題1.6的圖圖1.6習(xí)題L7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(yīng)用 KCL和KVL列方程如下Ii I2 I306I112I 3 2412=5 (A)所以：Ii=-2 (A), I 3=3 (A)1.8 應(yīng)用等效電源的變換，化簡圖1.7所示的各電路。1.9試用電源等效變換的方法，求圖1.8所示電路中的電

9、流I 解：利用電源等效變換解題過程如下：2Q圖1.6習(xí)題1.9的圖2a今I東上吉,口 g2GCZH43 3- 2.864 1由分流公式可得：1=5 3(A)1.10試計算題1.9圖中的電流I十 dV12V6010圖i.g習(xí)題1.1。的困圖】上 題匕。的困解：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。I 12 623 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。(3)由戴維南定理可

10、知，有源二端網(wǎng)絡(luò)等效為一個電壓源，如圖I q 14 2(A)1.11已知電路如圖1.10所示。試應(yīng)用疊加原理計算支路電流I和電流源的 電壓U。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。I也62 I I 6 2 4(A)U U U 6 16 22(V)(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。1I6 22 1(A)3 6U 62 2 163 6(V)圖L 10習(xí)題1 J1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1.12電路圖1.11所示，試應(yīng)用登加原理，求電路中的電流Il、I2及36。電 阻消耗的電功率P。解：

11、(1)先計算90V電壓源單獨作用時的電流和電壓，電路如圖所示。9090 u66 12 361512 36(A)36I2 6 4.5(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1 260Q F36366 366 363.512 36(A)s 6 3612 I13.56 363.5(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I1 I1 I16 3 3(A)I2 I2 I 3.5 31 I3 I3 I 1.5 0.5 2 (A)(4) 36Q電阻消耗的電功率為 22P I3R3236 144(W)1.13電路如圖1.8所示，試應(yīng)用戴維南定理，求圖中的電流 I解：(1)先計算

12、開路電壓，并將12A、6 Q電流源化成電壓源，如下圖2Ql ro(5四(5】尤54V3 x- h - %由于此電路仍為復(fù)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:Ii I2 I303I1 6I2 12 12 06I2 4I312 4 8解得：I 1=8/9 (A), 12= 4/9 (A), 13 =-4/3 (A)Uoc 4 2I34 2 (420) 33 (V)(2)再求等效電阻Rb將恒壓源和恒流源除去，得電路如圖。23 (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。20I -生 2.86

13、4 173(A)1.14電路如圖1. 12所示，試應(yīng)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(fù)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 26I1 4I2解得：I 1=4/3 (A), I2= -1/24%(A), II 31812I308 1083 = 5/6(A)U oc14I24 匚)2(V)(2)再求等效電阻Rb將恒壓源除去，得電路如圖Rb=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

14、I0.42 3(A)1.15電路如圖1.11所示，試應(yīng)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。UOc=-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。Rb=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。,1515-I -31 45(A)U=4I =4X (3)=-12 (V)1.16 電路如圖1.11所示，如果I3=1A,試應(yīng)用版維南定理，求圖中的電阻R3001. 11為題1.15的圖圖L12習(xí)題1.17的圖圖L13習(xí)題的圖解：(1)先計算開路電壓，如下圖90 605I 1I 2 -6 123(A)5 U

15、OC 90 6I190 6803(V)(2)再求等效電阻RAb將恒壓源除去，得電路如圖。Rab- 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，如圖上1當(dāng)I3=1A時，則r3 4所以R=80-4=76 (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12=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)U100+30+5I2=0U=100-30-35=35(V)1.18 試計算圖1.15中

16、的A點的電位：(1)開關(guān)S打開；(2)開關(guān)S閉合 解：(1)當(dāng)開關(guān)S打開時，將電位標(biāo)注的電路復(fù)原為一般電路，如圖(a)所示。(3+3.9+20) XI =12+12I =0.892(mA)U=-20I +12=-5.84 （V）（2）當(dāng)開關(guān)S閉合時，將電位標(biāo)注的電路復(fù)原為一般電路，如圖（b）所示 由KVL得（3.9+20） XI =12I =0.502（mA）U=-20I +12=1.96（V）第二章正弦交流電路習(xí)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；表征正弦交流電起始位置時的量稱為它的 相。三者稱為正弦量的 三要素

17、。2 .電阻元件上任一瞬間的電壓電流關(guān)系可表示為u = iR :電感元件上任一、+ ，UL Ldtq 一 u 一一、一瞬間的電壓電流關(guān)系可以表小為 _ dt 一電容兀件上任一瞬間的電壓電流duC關(guān)系可以表示為iC。丁。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80Q,那么電路的阻抗為50 Q ,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 600var。二、判斷題：1 .正弦量的三要素是指最大值、角頻率和相位。（錯）2 .電感元件的正弦交流電路中，消耗的有

18、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 .用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 380sin 314t V ； B、 u 537 sin( 314t 45 )

19、 v . c、 u 380sin(314t 90 ) Vo2 . 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；G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 i1 10sin(314t 90以，i210sin(628 t 3。仄則(c)A、i1超前i260

20、6; ; 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，頻率增大時，電路中電 流將(A )A、增大；B、減小；C、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f。時發(fā)生諧振，當(dāng)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&

21、sin314t 伏 (2)i = 5sin(314 t 60o)安解：(1)U =10/0o (V)(2) Im=-5/-60o =5/180 o60o=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4的值為多少？少？解:邙舜時值表達式；當(dāng)'/ U abm -： 2 U abt=0.0025S 時,AU1 .1U ab _ U abm， 311有效值 2.2瞬時值表達式為Uab 311sin314tt =0.0025S220(V)60 (V) 時，U ab 311 sin 1000.0025 311sin( 一)80.5

22、312(V)2.3用下列各式表示RC串聯(lián)電路中的電壓、電流，哪些是對的，哪些是錯的？uUU(1) i = IZI(2) I= R Xc (3) I = R j C(4)uI二 Z（5） U=UR+UC（6） U =UR+Uc （7）1=j c（8） I =j C1八 ,， ZRjXcRj 解：在R、C串聯(lián)電路中，總阻抗c I U而 |Z| v'R2 xCZUr IRl&jI&XcU Ur Uc U2 uR uC所以（1）、（2）、（3）、（5）、（7）、（8）均是錯的，（4）、（6）是對的。2.4 圖2.1中，Ui=40V, U2=30V, i =10sin314t A

23、,則U為多少？并寫出其瞬時 值表達式。解：由電路圖可知，電壓 u與電流i同方向，而電壓 上超前電流i90o,所U .U12 U；,302 402 50 (V)U23 arctan arctan 36.9電壓u超前電流i的電度角U14. u 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 =22.36sin(314 t+19.7o)安， i 2= 10sin(314 t+83.13o)安，試求：i 1、乙、Z2并說明乙、Z2的性質(zhì)，繪出相量圖。解：由題知，Im22.36/19.7 (A)I 2m 10/83.13

24、 (A)U m 100/30 (V)所以11m ImI 2m20/ 6.87 (A)即 i1 20sin 314t6.87 (A)Z1Um11m100/302/ 8.6750/38.67(Q)Z2UmI 2m100/30,10/83.1310/ 53.13(Q).Z1為感性負載，乙為容性負載。2.6 圖2.3所示電品&中，X=K=R,并已知電流表 A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90°, 而電感電流超前兩端電壓900,因為Xc=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

25、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K=R, 所以電流表A3的讀數(shù)為3A十圖，1為題2d的因因）2月題2 5的圖圖22煤26的困2.7 有一 R L、C串聯(lián)的交流電路，已知 R=X=X=10Q , I=1A,試求電壓UUU、UL、UC和電路總阻抗Z。解：Ur RI 10 1 10 (V)Ul jXLl 10 1 10(V)Uc I jXcI 10 1 10(V),z R jXL jXc R 10(Q).UZ|I 10 1 10(V)2.8 電路如圖2.4所示，已知=2rad/s ,求電路的總阻抗 乙b。解：= =2rad/sX C 2. . XL L 2

26、( Q)WC( Q)Zab 2 jXL 2/ jXc 2 2j)上 2 2j j4(2 j2)3 j2 j2(2 j2)(2 j2)( q02,4習(xí)即2£的圖圖義3習(xí)腮N，的圖圖2.6可題210的圖2.9 電路如圖2.5所示，已知R=20Q , IR=10/0oA、X=10Q , U1的有效值為200V,求為解：由題意可知：U2 RI2 200/0 (V)IC j200/90Xc(A)200/90Xc10/0Ul jXL Il j10 (200/90Xc10/_0_)(A)2000/180Xc100/90(V)Ui Ul U22000/180- 100/90200/0Xc又因Ui=2

27、002002000"x?j100(V)200故有2000Xc. (2002000、Xc)2 10022002000Xc2002 1002200 173.2Xc2000200 173.2R=2Q,R=1Q, L=637mH C=637則得：Xc=5.36( Q),或 Xc=74.6( Q)2.10 圖 2.6 所示電路中，US=10sin314t V,11 F,求電流i 1, i 2和電壓Uco2.11解:XlXc=314rad/s(R2R2314 637 200 (Q)314 637 10 6jXL)( jXc)1000 j5jXL jXc 1j195j5.13(Q)Z R Z12

28、j5.13 (Q)I 1mUSm10/0j5.131.816/68.7(A)UCmI 2m11m1.816/68.7(j5.13)9.32/ 21.3(V)UcmjXc9.32/ 21.3j51.86/68.7(A)i 1=1.816sin(314 t+68.7i 2=1.86sin(314 t+68.7Uc=9.32sin(314 t-21.3)(A) )(A) )(V)圖2.7所示電路中，已知電源電壓 U=12V,=2000rad/s ,求電流I、I 1。解:當(dāng)=2000rad/ 時 sXl32000 0.5 101(Q)Xc2000 250102(Q)Z1 RjJ1 j(Q)R2 jXc

29、 2 j2 JZ R jXL Z1 1 j 1 j1 U 12I za6叫Uc I 乙 6 '、2 8.49(V)8.494.29IiUcR22(A)gji.7國3名蹙工12前因度29習(xí)班aim前因2.12圖2.8所示電路中，已知Ri = 40Q , Xl=30Q,R2 = 60Q, Xc= 60Q,接至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)解：設(shè) U 220&(v)同理URiJ Xl220/040j304.4/ 36.9(A)R2UJXc220/060 j602.59/45(A) I Ii I2 4.4/ 36.92.59/455.41/ 8.61

30、(A)PUI cos2205.41cos8.611.18(KW)QUI sin2205.41sin 8.61178.2(var)oo、.cos cos0 ( 8.61 ) 0.992.13 圖2.9所示電路中，求：(1)AB間的等效阻抗Zab； (2)電壓相量U af和Udf； (3)整個電路的有功功率和無功功率。Z6 (6 j8 j8) 3 j4解：6 6 j8 j810/03-42/ 53.1(A)Uaf IjX L12/ 53.1 j4 8/36.9 (V)UfbIZFB2/ 53.13 6/ 53.1 (V)FDUfb6/ 53.16 j8 j8 61/ 53.1(A)U DFPQ2.

31、14I FD ( R2UI cosUI sin今有一個j8)1/ 53.1(6 j8) 10/ 180 V10 2 cos53.112(W)10 2 sin53.116(Var)40W勺日光燈，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)=314rad/sIlUr401100.36(A)222.U Ur Ul. U l U2 uR . 2202 1102 190.5(V)Xl190.50.36529(

32、Q)L XL 529 1.69 314(H)cos由于燈管與鎮(zhèn)流器是串聯(lián)的，所以U. ” 0.5U 220第3章三相交流電路習(xí)題參考答案三、填空題：1 .對稱三相負載作Y接，接在380V的三相四線制電源上。此時負載端的相電1壓等于再一倍的線電壓；相電流等于心倍的線電流；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5280W;無功功率為3960var ;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

33、不對稱 Y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 .三相負載作三角形聯(lián)接時，總有Ii ，3|p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

34、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、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UL=380V的對稱三相電源上，其線電流Il=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 3Up由于 UL=380(V) , I l=2.2

35、(A)UUpI p由阻抗三角形得p=220(V), I p=2.2(A),2202.2100(Q)R ZCOS 100 0.8 80(Q)XL "憶|2 R2 Jl002 802 60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U=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Ui38

36、0.3220(V)eiul 380v,則Ua Ub UcaUa 223 (V)因相電流即線電流，具大小為:220408 j622/ 36.9(A)I b 22/ 156.9 (A) .I C 22/83.1 (A) 此時的相量圖略。(2)負載作三角形連接時Ui Up因Ul 220v,則Uab Ubc Uca 220 (V設(shè) Uab 220/0, U ab 220/ 0I ab 22/ 36.9則相電流Z 8 j6 （A）I bc22/ 156.9（A）I ca22幽£（A）線電流Ib3Ibc/ 3038/ 186.938/173.1 ）I A 33 I ab / 3038/ 66.9

37、 （A）此時的相量圖略。(3)負載作三角形連接時U1 Up6!Ui 380乂 則UabUbc Uca 380 （V設(shè) Uab 380/0I ab則相電流U abZ380/0一=38/ 36.98 j6（A）bc38/（A）V3Ica/ 3038/53.1（A）I ca38/83.1 （A）線電流IA 33 I ab / 3065.8/ 66.9（A）&B.3&c7065.8/ 186.965.8/173.1 Ul 380.1c ca/ 3065.8/53.1(A)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=Xc=10Q。(1)

38、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 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。(V)則 U p 220 (V)設(shè)Ua220/0 （V）則Ub220/ 120（V）, Uc 220H2 （V）UaR22/0一(A)UbjX220/ 12022/ 30j10(A)Uc220/12022/ 30j10 一(A)所以：I N I A22/ 022/ 3022/30 =60.1/0_(A)(3)由于B相負載為電容，C相負載為電感，具有功功率為0,故三相總功率 即A相電阻性負載的有

39、功功率。C >圖3,2習(xí)題3的圉(3)中線斷開, 解：(1) UL22即 p Ia R 222 10 4840(囚=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；A相斷開時的各線電流和相電流。380 (V)則U p 220(V)設(shè)Ua220/0(V)則Ub220/120(V), Uc220/120(V)UaR20/0_一(A)UbRb220/ 1202210/ 120(A)UcR

40、c220/1202210/120(A)所以:(2) 此時I C 20/010/ 12010/120 =10 0o(A)中線斷開,R、IbIcA相又短路時的電路如圖所示;R上的電壓為電源線電壓,UbRb3802217.27(A)UcRc3802217.27(A)C 0圖3,2習(xí)題3.4的圖(3) 此時中線斷開，A相斷開時的電路如圖所示,R、RC二負載串聯(lián)后的電壓為電源線電壓,U bc380Rb Rc 22 228.64(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)cos 4=0.8求電源的線電壓Ul、電路的無功功率Q和每相阻抗Z。解：由于P .

41、 3U l I l cosUl所以P,3IL cos77600.81018.2(V)Q 3UlIl sin3 1018.2tdj J習(xí)題3E的圖Up Ul5.5，1 cos5819.8(Var)_ Ip -IS 竺 3.18A 1018.2 (V),V3 V31018.2320.193.18(Q)I p 所以Il,332.9.3Ul Up3-6.求Ul0. .Z=320.19/36.9o電路如圖3.3所示,解：由于三角形聯(lián)接時,19(A)19 V122 162380已知 Z=12+j16 Q Il = 32.9A,Ul Up Il 731P3-7.對稱三相負載星形連接，已知每相阻抗為Z=31+

42、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 220V22031j222203122225.77(A)功率因數(shù):cos313122220.816有功功率:P 3Ul無功功率:I L cos3 380 5.77cos 3380 5.77 0.816 3098.9(wQ 3ULILsin3 380 5.7722. 312 2222198.8(Var)視在功率：SV3UlIl 出 380 5.77 3797.7 時A圖三4習(xí)題里E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

43、總線電流I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380I IUP -3- 22LYPY,八乙乙RY10（A）Il3Up .3Ul.3380 17.32RR38）Il Ily Il 22 17.32 39.32（A）也可以用相量法進行求解。由于三相負載對稱，所以可以選用一相進行計算。設(shè)Uab 380皿（V）則Ua 220（V）星接時的線電流和相電流相等，則U a 220/ 0Iay la a -=22/0_RY10（A）三角接時的線電壓和相電壓相等，則I abU AB380/303810/30(A)由角接時線電流和相電流的關(guān)系知,Il 3Iab/ 303 10/30

44、30億32© (A)所以 Il Ily I l22/0_ 17.32/0 39.32&（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 壓電流的相量圖。解：由于三角形聯(lián)接時Ul UpI p所以UpRp38038I l <31 p V3 10 17.32(A)(W)P 3UlIl 3 380 17.32 11403-10.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

45、.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 UP, IlV3lp因 P . 3U LIL coscos所以1 pZIl,3Up1 p17.33Ul1 p3P 9.12 103UlIl 3 380 17.310(A)出3810(Q)0.8R Z cos 38 0.8 30.4(q)Xl y'Z|2 R2382 30.4222.8("2 )Z=30.4+j22.8(Q)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

46、感性負載作星形連接時，則 UL 3UP, IL IP因 P . 3U lI l coscos所以P 9.12 1033UlIl ,3 380 17.3UpZU l 380. 3. 3Up 220I p 17.322012.7(V), Il0.817.3 (A)(Q)R Z cos 12.7 0.8 10.2( q)Xl ，Z|2 R2 V12.72 10.227.57("2 )Z=10.2+j7.57(Q)3-12.三相異步電動機的三個阻抗相同的繞組連接成三角形，接于線電壓Ul=380V的對稱三相電源上，若每相阻抗 Z=8+j6 Q試求此電動機工作時的相 電流Ip、線電流Il和三相電

47、功率P。解：由于對稱三相感性負載作三角形連接時，則 UL UP, IL ,3IP,則只 選一相進行計算。Z . 62 82 10所以U P 380Ip P 38|z|io -Il 、.3Ip 3 38 65.8(A)P .3uLILcos 3 380 65.8 一 34488.610(W)第五章磁路與變壓器習(xí)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(yīng)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 上損耗。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 有功 分量很小、無功 分量很大、因此空載的變壓 器，其功率因數(shù)很

48、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)，二者在運行中，其 鐵心和副 繞組 都應(yīng)可靠地接地。4 .變壓器是能改變 電壓、電流和阻抗的 靜止的電氣設(shè)備。5 .三相變壓器的額定電壓，無論原方或副方的均指其線電壓.:而原方和副方的額定電流均指其 線電流。6 .變壓器空載運行時，其 空載電流 是很小的、所以空載損耗近似等于 鐵 損耗。7 .電源電壓不變，當(dāng)副邊電流增大時，變壓器鐵心中的工作主磁通將基本維持不變。二、判斷題：1 .變壓器的損耗越大，其效率就越低。(2 .變壓器從空載到滿載，鐵心中的工作主磁通和鐵損耗

49、基本不變。(3 .變壓器無論帶何性質(zhì)的負載，當(dāng)負載電流增大時，輸出電壓必降低。(4 .電流互感器運行中副邊不允許開路，否則會感應(yīng)出高電壓而造成事故。(5 .互感器既可用于交流電路又可用于直流電路。(6 .變壓器是依據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的。(7 .電機、電器的鐵心通常都是用軟磁性材料制成。(8 .自耦變壓器由于原副邊有電的聯(lián)系，所以不能作為安全變壓器使用。(9 .變壓器的原繞組就是高壓繞組。(三、選擇題：1 .變壓器若帶感性負載，從輕載到滿載，其輸出電壓將會( B )A、升高；B、降低； C 、不變。2 .變壓器從空載到滿載，鐵心中的工作主磁通將(C )A、增大； B、減小；C、基本不變。3 .電

50、壓互感器實際上是降壓變壓器，其原、副方匝數(shù)及導(dǎo)線截面情況是(A )A、原方匝數(shù)多，導(dǎo)線截面??；B、副方匝數(shù)多，導(dǎo)線截面小 。4 .自耦變壓器不能作為安全電源變壓器的原因是(B )A、公共部分電流太??；B、原副邊有電的聯(lián)系；C、原副邊有磁的聯(lián)系。5 .決定電流互感器原邊電流大小的因素是（D ）A、副邊電流；B、副邊所接負載；C、變流比；D、被測電路6 .若電源電壓高于額定電壓，則變壓器空載電流和鐵耗比原來的數(shù)值將（B ）A、減少；B、增大；C、不變。四、問答題：（每小題3分，共9分）1 .變壓器的負載增加時，其原繞組中電流怎樣變化？鐵心中主磁通怎樣變化？輸出電壓是否一定要降低？答：變壓器負載增加時，原繞組中的電流將隨之增大，鐵心中的主磁通 將維持基本不變，輸出電壓在電阻性負載和感性負載時都要降低，但在容性 負載情況下不一定要降低。2 .若電源電壓低于變壓器的額定電壓，輸出功率應(yīng)如何適當(dāng)調(diào)整？若負載 不變會引起什么后果？答：若電源電壓低于變壓器的額定電壓，輸出功率應(yīng)往下調(diào)整。由于鐵心 中的主磁通與電源電壓成正比而隨著電源電壓的降低而減小，使得初、次級回路的磁耦合作用減弱，若負載不變則功率不變時，則次級電流將超過額定值，造成 初級回路電流也超過額定值，變壓器會損壞。3 .變壓器能否改變直流電壓？為什么？答：變壓器是依據(jù)互感原理工作的，直流電壓