整理電工學(xué)課后習(xí)題解答

1、精品文檔精品文檔第1章 習(xí)題解答(部分)PN=200 W，額定電壓UN=50 V，內(nèi)阻只RN=0.5?,負(fù)載電阻Ro可以調(diào)節(jié)，其電路如圖所示。試求:額定工作狀態(tài)下的電流及負(fù)載電阻，(2)開路狀態(tài)下的電源端電壓，分析 電源的額定值有額定功率PN。額定電壓UN和額定電流lN。三者間的關(guān)系為(1)額定電流PN|N=UN負(fù)載電阻UNR |N(2)開路狀態(tài)下端電壓U。等于電源電動勢EU0=E=UN+lNR0=50+4X0.5=52 V1.5.6一只100V,8W的指示燈，現(xiàn)在要接在380V的電源上，問要串多大阻值的電阻？該電阻應(yīng)選用多大瓦數(shù)的？分析 此題是燈泡和電阻器額定值的應(yīng)用。白熾燈電阻值隨工作時電

2、壓和電流大小 而變，但可計算出額定電壓下的電阻值。電阻器的額定值包括電阻值和允許消耗功 率。解據(jù)題給的指示燈額定值可求得額定狀態(tài)下指示燈電流IN及電阻只RNIN也 :0.073AUN110串入電阻R降低指示燈電壓，使其在380V電源上仍保持額定電壓UN=110V工作, 故有該電阻工作電流為IN=0.073 A,故額定功率為PR= l NR =0.07323710:19.6W可選額定值為3.7k ? ,20 W的電阻。1.5.7在圖1.03的兩個電路中，要在12V的直流電源上使6V,50 mA的電珠正常發(fā)光,應(yīng)該采用哪一個聯(lián)接電路？解 要使電珠正常發(fā)光，必須保證電珠 獲得6V,50mA電壓與電流

3、。此時電珠的電阻值為R = =120?。50在圖1.03(a)中，電珠和120?電阻1.5.3有一直流電源，其額定功率PN=UNIN。額定電壓UN是指輸出額定電流電源額定工作狀態(tài)下負(fù)載所吸收的功率。IN時的端電壓，所以額定功率PN也就是20050=4ARN1100.073:1510.1U。-UN380 -1100.073:3710門cRd精品文檔精品文檔+ JJ120V120V12V12V1上_ 0-0O-120V (a)(b)精品文檔精品文檔將12V電源電壓平分， 電珠能獲得所需 的6V電壓和50mA電流，發(fā)光正常。在圖1.03(b)中，電珠與120?電阻并聯(lián)后再串聯(lián)120?電阻。并聯(lián)的12

4、0?電阻產(chǎn)生分流作用，使總電流大于50mA，串聯(lián)的120?電阻壓降大于6V，電珠電壓將低于6V，電流將小于50mA，不能正常發(fā)光。用中學(xué)物理中學(xué)過的電阻串并聯(lián)知識，或教材第 二章中2.1節(jié)的方法可計算如下：電路總電阻120 120RN-120+-180門120+120電路總電流12I77.6 mA180電珠端電壓3U12- 66.7 10-120=4V11電珠中電流I=I66.7mA=33.3mA22結(jié)論 應(yīng)采用圖1.03(a)聯(lián)接電路。1.5.9圖1.05的電路可用來測量電源的電動勢E和內(nèi)阻R。圖中，冃=2.6 ?,只2=5.5?。當(dāng)將開關(guān)S1閉合時，電流表讀數(shù)為2A，斷開和R。解據(jù)題意有兩

5、個未知量，可列出兩個電壓 方程式求解之。當(dāng)開關(guān)S1閉合時有E hR0= I1R1當(dāng)開關(guān)S1斷開,S2閉合時有EI2R0= I2R2代入數(shù)據(jù)聯(lián)立求解。E2XR0=2X2.6 =5.2E1XR0=1X5.5 =5.5可得E=5.8 V,R0=0.3 ?1.6.2在圖1011所示的電路中，U1=10V,E1=4V,E2=4V,R1=4 ?,R?=2 ?,R3解將圖1.15改成圖解1.13所示電路。 根據(jù)基爾霍夫電流定律有11I2怯=0根據(jù)基爾霍夫電壓定律，對左邊回路有圖1.03習(xí)題1.5.7的圖S1,閉合S2后，讀數(shù)為1A。試求E=5?,1,2兩點(diǎn)處于開路狀態(tài)，試計算開路電壓 解 根據(jù)基爾霍夫電壓定

6、律，電路左邊回路 電流為U20U1忙R2R110 -42 4=1A對電路右邊回路有IR1+E1=E2+U1所以U2=IR1+E1E2=1X4+42=6V1.7.4在圖1.15中，求A點(diǎn)電位VA。圖1.05習(xí)題1.5.9的圖圖1.11習(xí)題1.6.2的圖精品文檔精品文檔根據(jù)基爾霍夫電流定律有對A點(diǎn)：I2=5+h，貝y I2=5+2=7A, 對B點(diǎn):D=I3+2+3,則臨=+2A。 根據(jù)基爾霍夫電壓定律得B點(diǎn)電位為VB=iOO305XI2=i003035=35V由此得17.5J22A對右邊回路有1.7.5EiIiRi=VAIiEi-VARiE2+VA=I2R2E2VA又VA=I3R3,I3=VA/

7、R3將各電流代入，并加以整理得Ei邑50 50RiR2_iO一51iF =_i_i+ 一+- +此題由于所求量為A點(diǎn)電位，VA，作未知量，而各支路電流只作為中間變量，無須求出 其值。在圖i.i6中，如果i5 ?電阻上的電壓降為30V，其極性如圖所示，試求電阻R及B點(diǎn)的電位VB。解 將圖i重畫如圖解2所示，標(biāo)出各支路電流及各結(jié)點(diǎn)名稱。 根據(jù)歐姆定律有IiAi55?5?i5?“3AH1 +ioov 5?=A是B- 1*i2nn15?”IIRf3LJ|3A+C冷1-+ ioov 圖i.i5習(xí)題i.7.4的圖圖解i.i32A精品文檔精品文檔圖i.精品文檔精品文檔第2章習(xí)題解答（部分）233計算圖2.1

8、3中的電流13。只2,3= 0.50Us= IsR4= 2 1 = 2V參考方向如圖2.34所示。求電路中電流I1*2=1.2AR + R2,3+ R41 + 0.5 + 12.4.1圖2.16是兩臺發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行的電路。已知E1=230V,只01=0.5門,E2=226V,Ro2=O.3J 負(fù)載電阻RL=5.5，試分別用支路電流法和結(jié)點(diǎn)電壓法求各支路電流。解：（1）用支路電流法：各支路電流參考方向已畫在圖2.16中。列結(jié)點(diǎn)電壓方程I1 T 2 =丨L解：用電源等值互換法將電流源變換成電壓源，將電阻R2和R3合并成電阻R23,其中U1UsI即為原電路中R1上流過的電流，用分流公式，可求原電路中

9、I3R2R2R3-1.2=0.6A1 1列回路電壓方程Is1門R1R23R4圖解2.34圖2.16習(xí)題2.4.1的圖精品文檔精品文檔E1 = I 1R01 T LRLE2 =I2R02 T LRL精品文檔精品文檔聯(lián)立求解上述三各方程式組成的方程組，可得X =12=20AIL=40A驗算：按非獨(dú)立回路方程進(jìn)行EU =226-220論R020.5U 220IL40ARL0.5結(jié)果與上相同。2.5.1試用結(jié)點(diǎn)電壓法求圖2.18所示電路中的各支路電流解：在原圖2.6.1用疊加原理計算圖2. 19中各支路的電流。解：為了求各支路電流，首先在原圖2. 19中標(biāo)明各支路電流的參考方向。用疊加原理將電路分解為

10、圖解2.41和圖解2.42所示兩個分電路，并重新標(biāo)明各支路電流的參考方向， 標(biāo)定方向可視解題方便選取。分別求解兩個分電路中各支路電流。分析可知，這兩個電路形狀相似。都是具有丫形和 形電阻網(wǎng)絡(luò)的簡單電路，當(dāng)然可以利用丫一 等效變換法加以化簡而解之，但仔細(xì)分析，它們又都是平衡電橋式電路。其四個橋臂電阻相等（均為8?）,因此對角線電阻中無電流，兩端也無電壓。對圖解2.4l所示電路有代入數(shù)據(jù)230 - 226二20 0.5-20 0.3 = 4 = 4(2)用結(jié)點(diǎn)電壓法求解：先求端電壓U，有R01R02U =11 1- +- + R01R02RL230226- +-0503220V1 1 1-+-+-

11、（正確！）I1E1-U230 - 2200.5= 20A2.18中用O和O標(biāo)明兩個結(jié)點(diǎn)，則有UO,O2510025= _50_=50Vla丄丄.丄50505025 -500.5A50lbIc100-50 1A 5025 -500.5A50精品文檔精品文檔I6a,b兩點(diǎn)同電位，視作短接，這樣精品文檔精品文檔c,d兩點(diǎn)同電位，視做短路，這樣108 8 8 828 8 8 8用分流公式可得1IIII-I0.5A最后將各支路分電流進(jìn)行疊加，求出各支路總電流，疊加時應(yīng)該注意參考方向是否一致。=1】T；=1；=0.714A12 =12-1”2=0.357 -0.5 =-0.143A13=1 3T3=0.3

12、57 0.5 =0.857A14 =1414=0.3570.5 -0.857A一15 =0.357一0.5一-0.143A二16T6二6二1A用分流公式可得I108 8 8 88 T8=1：0.714A14I2=I4=I3=5二丄I】=0.357A21對圖解2.42所示電路有l(wèi)1=O,Ucd =0I 6=1A精品文檔精品文檔圖2” 20習(xí)題2. 6, 2的圖2.6.2在圖2.20中，（1）當(dāng)將開關(guān)S合在a點(diǎn)時, 求電流1門2和I3（2）當(dāng)將開關(guān)合在b點(diǎn)時，利用（1）的結(jié)果，用疊加原理計算電流11,12和13。解：（1）當(dāng)開關(guān)合S在a點(diǎn)時，電路可畫成圖解2.43所示形式?？捎脙煞N解法：法一、用結(jié)

13、點(diǎn)電壓法求解：-.4-C)Isb() )20V精品文檔精品文檔130120-+-2100 VUAB丄圖解2* 45各支路電流為IiIiIi130-UAB-2_120 6 -2UAB130-100 15A 2120 -100 10A2100(T l2)25A44法二、用疊加原理求解，電路可分解為圖解解各支路電流為IiI2I3130W9A2 444I 139 =26A246=1；-12=39 -26 =13A疊加:圖解Z44圖輝2- 464V202.44和圖解2.45所示兩個分電路，分別求I 2Ii120W2 442I 236 =24A243I 3= 1 2T 1 =39 - 24 =15A精品文

14、檔精品文檔精品文檔精品文檔11 =11 _| ；=39 _24 =15A|2=1 2_12=36 _26 =10A13=1313=13 12 =25A后一種方法雖然簡單，但計算工作量大。(2)當(dāng)開關(guān)合在b點(diǎn)時，可將電路分解為圖解2 . 43和圖解2.46所示兩個電路的疊加, 利用(1)中計算結(jié)果，只需求出圖解2.46所示電路中各支路電流即可。202.7.4在圖2.25中，已知Ei=15V, E?=13V,3=4V,R1=R2=R3=R4=1?。c=10? (1)當(dāng)開關(guān)S斷開時，試求電阻R5上的電壓U5,和電流15；(2)當(dāng)開關(guān)S閉合后，試用戴維寧定理計圖2 25習(xí)2.7-4的圖解：(1)當(dāng)開關(guān)

15、S斷開時：因為I5沒有閉合回路，所以15=0，而U5= l5R5=0。(2)當(dāng)開關(guān)S閉合時，R5開路時，開路電壓為(131)_ 丄1 =12V1+11+1R0Rs1 10 112.7.5用戴維寧定理計算圖2.26所示電路中的電流I。解:將ab支路斷開，得有源二端網(wǎng)絡(luò)ab。根據(jù)基爾霍夫電壓定律，取外環(huán)大回路，有30=120- 110=25 ,2 = 27A疊加：令總電流分別為112,122和丨32,方向與圖2.20所示相冋。1222I32=11-l10=15-4=11A=丨2川I2010 :=16A=丨3丨30=252 =27A算丨5。等效內(nèi)阻為101 1 1 1精品文檔精品文檔Uabo=20

16、150 120 二-10V精品文檔精品文檔除源網(wǎng)絡(luò)等效電阻Ro=0(中間三個電阻均被短接而不起作用)。所以得圖解2.58Uab0二Uac_Ubc=U -IR2=10 _24 = 2V將有源二端網(wǎng)絡(luò)除源，得無源二端網(wǎng)絡(luò)如圖解2.58(b)所示，求等效內(nèi)阻Ro為Ro= R2= 41于是可求電阻Ri支路的電流為Uab0_2R0R14 9(2)用諾頓定理求解。將R1支路短路,U10丨22.5AR24于是電阻1 R1中電流打為丨=R0I4R0R11S4 920.154A13得2.59所示電路，求短路電流Is。由圖可得:2.7.6-1070=-1A用戴維寧定理和諾頓定理分別計算圖2.27所示橋式電路中電阻

17、Ri上的電流。Ri支路斷開，得有源二端網(wǎng)絡(luò)ab如圖解2.58(a)所示,圖解2.59圖監(jiān)26習(xí)題2* 7*5的圖10V解:(1)用戴維寧定理求解。將精品文檔精品文檔Is= 12一丨= 2.5-2 =0.5A0.5- - 0.154A13精品文檔I精品文檔習(xí)題解答3.7.1在圖3.04所示的各個電路圖中，除A0和V0夕卜， 其余電流表和電壓表的讀數(shù)在圖上都已標(biāo)出(都是正弦量的有效值)，試求電流表A0或電壓表的讀數(shù)。解：對圖3.04(a)所示電路有Ao =V22；102102=10.2 : 14.1A對圖3.04(b)所示電路有Vo=糾22 V12f；1002-602=80V對圖3.04(c)所示

18、電路有A0=A|A2=53=2A對圖3.04(d)所示電路有A0= .VjV22= .102102=10.2V：14.1A對圖3.04(e)所示電路有jA5 j5j10100. 05 j5二 j10 10、.2-45 = j1010 - j10= 10AA0=10A(c)V0二-j10A0y = -j10 10 100 0 =100、2/ -45 VV0=100、. 2141V10V10V I jRXC(VJ(d)圖3.04習(xí)題3.7.1的圖3.7.2在圖3.05中，電流表A1，和A2的讀數(shù)分別為X=3A,b=4A。(1)設(shè)Zi=R，Z2=jXc,則電流表A。的讀數(shù)應(yīng)為多少？(2)設(shè)Zl=R,

19、問Z2為何種參數(shù)才能使電流表A。的讀數(shù)最大？此讀數(shù)應(yīng)為多少？(3)設(shè)Z1=jXL，問Z2為何種參數(shù)才能使電流表少？解：A0的讀數(shù)最?。看俗x數(shù)應(yīng)為多打A1. |AZ1 I Z2 II圖3.05(b)精品文檔I精品文檔精品文檔精品文檔Ao =I1+ I2(1 At) =3 + j4 =5A2 當(dāng) Z2也為電阻時，Ao=34 =7A為最大3 當(dāng) Z2為 jXc 時，A=-j3, j4 =1A 為最小3.7.4在圖 3.07 中,li * -1OA,.U -100 V, u 與 i 同相，試求 I , R 及XL.以 12為參考相量，畫出電路的相量圖如圖 3.31U所示 UR=12尺與 12同相位,l

20、l,超前于 UR(或 12)90 .-jXC二者相加，得：I I1I2=10j10 =10.2/45 AI =10.2 =14.1AUL=jXLl,超前于 I90 ,而 U 與 I 同相位，且 U ULUR，根據(jù)作圖得UR2U =100 2VUL二 U =100V 所以3.7.8日光燈管一鎮(zhèn)流器串聯(lián)接到交流電壓上，可看作 R.L 串聯(lián)電路,如已知一燈管的等效電阻 R =280門,鎮(zhèn)流器的電阻和電感分 別為 R2=20J L =1.65H ,電源電壓 U =220V,試求：電路中的電流和燈管兩 端與鎮(zhèn)流器上的電壓.,這兩個電壓加起來是否 等于 220V?電源頻率為 50 Hz。XCXLURI2U

21、RI1UL100 21014.1100. 21014.110014.1:7.07.1圖氛07習(xí)題3* 7- 4的圖U圖解3*31精品文檔精品文檔解：精品文檔精品文檔電路總阻抗為Z = (R1R2) J丄=(280 20) j 2二50 1.65300j518599 59.911電流為,U220I二- 0.367AZ599電流為U220I0.367AZ599燈管電壓為UR= 1尺=0.367 280 =103V鎮(zhèn)流器的阻抗為Z2-R2j L =20j518 =518 87.811鎮(zhèn)流器的電壓為UrL= I Z2| =0.367X518 = 190VURUrL=103 190 = 293V220V

22、二U因為它們是相量求和關(guān) 系即U二UR * UrL.不能用有效值相加3.7.9無源二端網(wǎng)絡(luò)(圖3.08)輸入端的電壓和電流為u = 220,2 sin(314t20 )Vi =4.4、2 sin(314t -33 )V試求此二端網(wǎng)絡(luò)由兩個元件串聯(lián)的等效電路和元件的參數(shù)值, 入的有功功率和無功功率。解：先將電壓及電流作相量 變換U =220/20 V, I =4.4/ -33 A則二端網(wǎng)絡(luò)的等效阻抗為：U220/20Z50 5330.1 j 401.1I 4.4 -33并求二端網(wǎng)絡(luò)的功率因數(shù)及輸精品文檔精品文檔1602.73:587則參數(shù)為 R=30.1.i,感抗 XL=40 門。電感為 L二上

23、00.127H314故該二端網(wǎng)絡(luò)的等效電路為 RL 串聯(lián)電路。功率因數(shù)為 cos二R=301=0.6|Z|50輸入的有功功率為P=Ulcos=220 4.4 0.6 =580W無功功率為Q =UI sin即=12XL=4.4240 =774var在圖 3.15 中，已知 R1=30,X1=40,R2=80.X2=60,3.8.4u =220 .2sin314tV，試求 di?和 i。解：作相量變換U =220. 0 VZ1卡 jX1=3 j4 =5. 53.1 門Z1=R2jX2=8 j6 =10. 36.911U 220. 01144 -53.1A =26.4-j35.2AZ15 53.1-

24、 U220 燈心1222/ - 36.9 A =17.6-j13.2AZ210. 36.9I =I1l26.4-j35.217.6-j13.2 = 44 - j 4 8. 4 6 5. 4-4 7. 7作相量變換h =44 2sin 314t -53.1 Ai2=22 2sin 314t -36.9 Ai =65.4、2sin 314t -47.7 A3.11.5有一220V,600W的電爐，不得不用再380V的電源上，欲使電爐的電壓保持在 額定值，（1）應(yīng)和它串聯(lián)多大的電阻？或 （2）應(yīng)和它串聯(lián)感抗位多大的電感線圈 電阻可忽略不計）？（3）從效率和功率上比較上述兩法。串聯(lián)電容器是否可以？解:

25、（1）電爐的額定電流為 IN二色0 :2.73A220串聯(lián)電阻時其端電壓 UR與電爐電壓同相位故UR=380 -220 =160V220V（其精品文檔精品文檔(2)電爐的電阻值為 R =出22080.7 門IN273為保持電爐的額定值UN和I不變，則串聯(lián)電感線圈后電路 總阻抗應(yīng)為線圈感抗為XL=|Z|2RL2=139.3280.72140(3)串聯(lián)電阻時cos =1 不變，效率為串聯(lián)電感線圈效率 =1 不變，而功率因數(shù)為RL80.7cos0.58|Z|139.3從節(jié)約電能的角度看用后以一種方法。也可以用串聯(lián)電容的方法，這種方法用容抗 114電容值為 28 年的電容器，雖然 cos 值與串聯(lián)電感

26、線圈一樣，但對整個電 網(wǎng)來說可提供無功功率 以提高總電網(wǎng) cos 值.第4章習(xí)題解答4.2.1有一三相對稱負(fù)載，其每相的電阻R=8，感抗XL=6。如果將負(fù)載聯(lián)成星形接于線電壓Ul=380V的三相電源上，試求相電壓、想電流及線電流。解：由于負(fù)載對稱，每相相電壓為阻抗為ZP=8 +j6 =10Z36.9衣線電流h=lp=22A4.2.3有一次某樓電燈發(fā)生故障，第二層和第三層的突然都暗淡下來，而第一層樓的電燈亮度未 變，試這是什么原因？這樓的電燈是如何聯(lián)接的？同事時又發(fā)現(xiàn)第三層樓的比第二層樓的 還要暗，這又是什么原因？畫出電路圖。解：電路如圖解4.14所示，當(dāng)中性線在圖中“X”點(diǎn)斷線時，接在A相的第

27、一層樓不受影響，電燈亮度不變，而第二層與第三層在B相和C相上，無中性線時兩層樓的電燈串聯(lián)接3802.73139.3?PN1NR PN6002.73258.7 600:0.58Ul=38033= 220V相電流UP220ZP|一10= 22A,即二36.9精品文檔精品文檔在線電壓UBC上，電燈電壓不足220V，故而暗淡下來。其是第三層樓開的燈多些，總電阻RCRB，故第三層樓電壓UCUB，因此顯得更暗一些。A A BeBe N N住精品文檔精品文檔424有一臺三相發(fā)電機(jī)，其繞組聯(lián)成星形，每相額定電壓為220V。在第一次試驗時，用電壓表量得相電壓UA=UB=UC=220V，而線電壓則為UAB=UCA

28、=220V,圖解4.14UBC=380V，試問這種現(xiàn)象是如何造成的？解：這是由于A相繞組接反所致，結(jié)果UAB=-UA_UB= -220. 0 _ 220/120 二 220. 120 VUCA二UC-UA=220. 120 220. 0 =220. 60 VUBC=UB-UC=220. -120 -220. 120 =380. -90 V4.3.1如將421題的負(fù)載聯(lián)成 形接于線電壓Ut=220V的電源上，試求相電壓、相電流。將所 得結(jié)果與該題加以比較。解：阻抗Z=8+j6=10.36.9。令UAB0=220. 0 V，即為相電壓。線電流IA-IABICA= $3|AB/ 30H3 22E 3

29、6.9 一 30、38/ 66.9 A lBnj3lBC-30=3 22 -156.9-30 丄 38. -186.9 Alc = _3ICA/-30 =、. 3 22 83.1 -30 =38. 53.1 A在線電壓為380 V的三相電源上，接兩組電阻性對稱負(fù)載，如圖4.06所示，試求線路電流I。IIA二、3IPA二10 3A相電流IAB220 01CA_ Z-10 36.9 7UBC220 -120_ Z-10 36.9UCA220 120-36.9 A-22 -156.9 A10. 36.922 83.1 A4.3.2解：星形負(fù)載電流（li= IP）22010=22A與相電壓同相位形負(fù)載

30、相電流，與線電壓同相位:IPA38038=10A形負(fù)載線電流，相位滯后于相電流30UAB1BC精品文檔精品文檔I =1Y二IlA二22 10 3 =39.3A根據(jù)相電壓和線電壓的相位差，想電壓滯后于線電壓30，可見I 丫與同相位，于是有精品文檔精品文檔441有一三相異步電動機(jī)，其繞組聯(lián)成三角形，接在結(jié)電壓Ui=380V，從電源所取用的功率Pi=11.43kW，功率因數(shù)cos護(hù)0.87，試求電動機(jī)的相電流和相電流。解：根據(jù)R = T3Uih cos有線電流為Pi二1143 103：.20A一35 cos,3 380 0.87XL=Zsi n =22x(arccos0.683)=16.10當(dāng)AB相

31、斷開時，IA=10A,IB=10A,IC=17.3A,P=3kW。(B相和C相相電壓和電流1(3)當(dāng)A線斷開時ZAB與ZCA串聯(lián)接在UBC上，流過電流為|P=5A，故IB= IC= 15A,26章暫態(tài)電路習(xí)題6.1.2電路如圖6.02所示。求在開關(guān)S閉合瞬間(t=0+)各元件中的電流及其兩端電壓；當(dāng) 電路到達(dá)穩(wěn)態(tài)時又各等于多少？設(shè)在t=0-時，電路中的儲能元件均為儲能。解：t=0+時：此時等效電路如圖解6.10所示。相電流為IP=學(xué)=孚M1.5A 3, 34.4.3在圖功率(1)(2)(3)解:4.08中，對稱負(fù)載聯(lián)成 形，已知電源電壓P=4.5kW。試求：每相負(fù)載的電阻和感抗；當(dāng)AB相斷開時

32、，圖中各電流表的讀數(shù)和總功率 當(dāng)A線斷開時。圖中各電流表的讀數(shù)和總功率(1)相電流IP為UI=220V，電流表讀數(shù)II=17.3A，三相PP。R = Z cos =22x0.683 = 150圖4.08習(xí)題4.4.3的圖(2)均未改變，取用功率也不變)。IA=0A,?？偣β?R=10215 5230 = 2250WAC80精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔解: 換路前（t=0-）時uC0_ =1 1020 10=10V換路后uc0 =uc=1V到達(dá)穩(wěn)定（t=R）時iL10 =iL20. =0u5 ： i=uC20d=iR1（0+FiR2（0+）=RR22+8iC10iC20iR10 1AUL10

33、二UL20二UR10二iR20.R2=0UR10.=2V當(dāng)電路達(dá)到穩(wěn)定（t=R）:此時等效電路如圖解1A6.11所示。G：二心：=0ULi：UL2：0iR1”iL1“R2”iL2_ =RR22 81A注意iR2：的方向和R20 .的方向相反ud：UR2I：UC2I：iR2二 只2=8VUR2：與 UR20 方向相反。UR：2V6.2.7電路如圖6.10所示，換路錢已處于穩(wěn)態(tài)，試求換路后(t0)的uC。注意圖解6/10圖解6.11m吃1D1DPFPF w w精品文檔精品文檔3103Uc二二 1 1020 103_10 - -5V10 10 20時間常數(shù)J0102010310 100.1S于是10

34、 10 20ttUc =UcUc0 -Uce = -5 107-5 le_0.15 15eJ0tV6.5.2電路如圖6.16所示，在換路前已處于穩(wěn)態(tài)。當(dāng)將開關(guān)從 求iL和i，并作出它們的變化曲線。解：當(dāng)開關(guān)S處于1位置時的穩(wěn)態(tài)值為1的位置合到2的位置后，試3i2 燈1 亠2 - 1-1.8A所以iL=i -1.2A2 1iL0=1.2A開關(guān)S合到2時，iL0 . TL0=-1.2A，將 iL0 .當(dāng)作恒流源代替電感L,并與2Q”-CZIf=0 t2電阻組成電流源，再將其變成-2.4V,2Q的電壓源，其參考方向為下空+可求得i(0+)為i(0 + )=3+(_2.4)=0.2v1+2時間常數(shù).=

35、一L一2 漢 11 -2+1當(dāng) t =:到達(dá)穩(wěn)態(tài)時1.8s1230時的i仃2及LL換路前電路處于穩(wěn)態(tài)。解：開關(guān)S閉合前電感L中的電流為31.8s2 1精品文檔精品文檔iL0二12=2A-6開關(guān) S 閉合后各電流初始值為 ：L0 . =iL0_ =2A將電感 L 用恒流源 iL0 .代替，求 i10 .和 i20 .。 用節(jié)點(diǎn)電壓法求 UL0 .J_2UL。，葺片6V t 63 1261101A6,9612二 *開關(guān)閉合后各電流的穩(wěn)態(tài)值為12i12A6i2 9=3AiL：已廣 i2：- 2 3 =5A求電路時間常數(shù)T3tt =i1：R；L10 . _h :=2 1 _2=2 _eAti2=31

36、_3eP5=3_2etAiL=52 -5 et=5 -3eA第7章習(xí)題解答7.5.1有一單相照明變壓器， 容量為10kVA,電壓為3300V/220V。今欲在副繞組接上60W 220V的白熾燈，如果要變壓器在額定情況下運(yùn)行，這種電燈可接多少個？并求原副繞組的額 定電流。解：因為白熾燈cos0=1,故有1r6=0.5s于是圖氐対習(xí)題4的圖精品文檔精品文檔10kV An166只60WSN10 x10l1N= =3.03 AU1N33007.5.2 SJL型三相變壓器的銘牌數(shù)據(jù)如下：SN=180kV AU1N=10kV,U2N=400V,f=50H z,聯(lián)接Y/Yo。已知每匝線圈感應(yīng)電動勢為5.13

37、3V,鐵心截面積為160cm2。試求：（1）原、 副繞組每相匝數(shù)（2）變壓比；（3）原、副繞組的額定電流；（4）鐵心中的磁感應(yīng)強(qiáng)度Bm。.3. 3所以號源電動勢E=6V，內(nèi)阻R0=100Q,試求信號源輸出的功率。 解：根據(jù)阻抗變換原理，變壓器原邊等效負(fù)載阻抗為蛍=!0衛(wèi)45.5A220U2N解: (1)原、副繞組額定相電壓為U1PU2P310 1035774V-3400231VU1N、3U2N7.5.3N1N2U1P5.133U2P57741125匝5.133-31=45 匝5.1335.133(2)(3)(4)在圖1NI2NBmK亠1NUSN.3U1NSN、3U2N2N34003180 10

38、3= 10.4A10 103180 103260A、3 4005.1334.44 50 160 10 *：1.45T7.5.6中，將RL=8Q的揚(yáng)聲器接在輸出變壓器的副繞組，已知N1=300,N2=100，信RLJ 型 5=72100N2精品文檔精品文檔信號源輸出功率為T 3 血(0精品文檔精品文檔有三個線圈如圖7.04所示，試定出線圈1和2,2和3,3和1的同極性端，用三種記號 標(biāo)出。解：假定1和2的同極性端用表示，2和3的同極性端用*表示，3和1的同極性端用 表示。根據(jù)右螺判定如圖解7.11所示。7.5.8當(dāng)閉合S時（圖7.05）,畫出兩回路中電流的實(shí)際方向。解：根據(jù)同極性端的定義，圖7.

39、05中電流正方向（參考方向）應(yīng)由”端流入。對于S閉合瞬間，i1實(shí)際方向應(yīng)指向“ ”端，由楞茨定則知i2的實(shí)際方向應(yīng)使其產(chǎn)生 的磁通抵消i1產(chǎn)生的磁通，故應(yīng)由“ ”端流出。第8章習(xí)題解答8.4.1已知Y100L1-4型異步電動機(jī)的某些額定技術(shù)數(shù)據(jù)如下:圖7.5.4習(xí)題7.5.3的圖7.5.4在圖7.01中輸出變壓器的副繞組有中間抽頭,圖7.01習(xí)題7.5.4的圖以便接8Q或3.5Q的揚(yáng)聲器，兩者都能達(dá)到阻抗匹配。試求副繞組兩部分匝數(shù)之比N2N328二N1N28N=叫N323.5叫N3Ni3.581：0.57.5.7圖7.04題7.5.7圖圖解7.11圖解7.11精品文檔精品文檔2.2kW380V

40、Y接法1420r/minCOS=81%試計算：（1）相電流和線電流的額定值及額定負(fù)載時的轉(zhuǎn)矩；（2）額度轉(zhuǎn)差率及額定負(fù)載時的轉(zhuǎn)子電流頻率。設(shè)電源頻率為50Hz。解：（1）線電流額定值為I 一PNN -.二22 佶，5.03A.3UNcos . 3 380 0.82 0.81相電流額定值為1PN二 1N二 5.03A額定轉(zhuǎn)矩為 TN=9550也=9550 2.2：14.8NmnN1420額定轉(zhuǎn)差率為 sN二 一nN,其中磁極對數(shù) p=2 故山=1500r/min,于是有1500-1420sN0.0531500f2 =Szf1=0.053 50：m2.67Hz8.4.3有Y112M-2型和Y160

41、M1-8型異步電動機(jī)各一臺，額定功率都是4kW，但前者額定轉(zhuǎn)速為2890r/min，后者為720r/min.試比較它們的額定轉(zhuǎn)矩，并由此說明電動機(jī)的極數(shù)、轉(zhuǎn)速 及轉(zhuǎn)矩三者之間的大小關(guān)系。解：Y112M-2的額定轉(zhuǎn)矩為4TN1=955013.2N *m2890Y160M1-8的額定轉(zhuǎn)矩為4TN2=955053.1N *m720有上比較可知，電動機(jī)的磁極數(shù)愈多，則轉(zhuǎn)速愈低，在同樣額定功率下額定轉(zhuǎn)矩于欲大。8.4.4有一臺四極、50Hz、1425r/min的三相異步電動機(jī)，轉(zhuǎn)子電阻R2=0.020,感抗 X20=0.080上1乍20=10,當(dāng)已=200V 時，試求：（1 電動機(jī)啟動初始瞬間（n=0,

42、s=1）轉(zhuǎn)子每相電路的電動勢E20，電流 I20和功率因數(shù) COS0；額定轉(zhuǎn)速時的 E2J2和 cos：2。比較在上述兩種情況下轉(zhuǎn)子電路的勢、頻率、感抗、電流、及功率因數(shù)）的大小。 解：（1）起動瞬間各個物理量（電動E20102001020V20E20.R22X202200.0220.082:243A精品文檔精品文檔(2)額定狀態(tài)E?= SNE20= 0.05 20 = 1V比較：額定狀態(tài)時轉(zhuǎn)子每相電動勢E2，頻率(f2HS% =0.05 50 =2.5Hz)轉(zhuǎn)子漏抗和轉(zhuǎn)子電流均比起動時小，而轉(zhuǎn)子電路的功率因數(shù)則大大提高。8.4.5 Y132S-4型三相異步電動機(jī)的額定技術(shù)數(shù)據(jù)如下：功率轉(zhuǎn)速電

43、壓效率功率因數(shù)Iat/INTst/TNTmaXTN5.5kW1440r/min380V85.5%0.8472.22.2電源頻率為50Hz.試求額定狀態(tài)下的轉(zhuǎn)差率SN,電流IN和轉(zhuǎn)矩TN,以及起動電流 lat,起動轉(zhuǎn)矩 Tat,最大轉(zhuǎn)矩 Tmax解：由Y132S-4可知磁極對數(shù)p=2,旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速n1=1500r/min,則有轉(zhuǎn)差率為n1-n 150“041500= 2.2TN=2.2 36.5=80.3N *m咯=2.2TN=2.2 36.5 =80.3Nm8.4.6 Y180L-6型電動機(jī)的額定功率為15kW,e額定轉(zhuǎn)速為970r/min,頻率為50Hz，最大轉(zhuǎn)矩為295.36N.m.試求電

44、動機(jī)的過載系數(shù)，解：額定轉(zhuǎn)矩PN15TN=9550=9550147.7N *mnN970T295 36過載系數(shù)為=二上5型” 2TN147.78.4.7某四極三相異步電動機(jī)的額定功率為30kW,額定電壓為380V,三角形接法，頻率為COS200.02.0.022- 0.082:0.2431500 -14251500:0.05SE20.R22SX202-49A0.0220.05 0.082COS；：2R2、R2SX200.02、0.0220.05 0.082:0.98PN5.5 103TNIat3UNCOSNN3 380 0.84 0.855= 9550PN=9550衛(wèi)51440:36.5N *

45、 m：11.64A=71N=7 11.64：81.4AR2精品文檔精品文檔50Hz。在額定負(fù)載下運(yùn)行時，其轉(zhuǎn)差率為0.02，效率為90%，線電流為57.5A，試求：(1)精品文檔精品文檔轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場對轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速；（2）額定轉(zhuǎn)矩；（3）電動機(jī)的功率因數(shù)。解：根據(jù) p =2 得 ni=1500r/mi n,當(dāng)額定運(yùn)行時，轉(zhuǎn)速為nN=n|1 -sN=15001 -0.02 =1470r/min（1）轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場對轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速即為轉(zhuǎn)差：n2= .：n =1500 _ 1470 = 30r/min（2）額定轉(zhuǎn)矩TN9550PN=9550芒乞：195NmnN14708.5.1上題中電動機(jī)的丁亂/TN=1.2

46、, lat/lN=7，試求:（1）T-厶換接起動時的起動電流 和起動轉(zhuǎn)矩；（2） 當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為 額定轉(zhuǎn)矩的60%和25%時，電動機(jī)能否起動。解（1）直接起動電流為 |亂=72=7 57.5 =402.5A, T換接起動時起動電流為直接起動時啟動轉(zhuǎn)矩為Tst=1.2TN=1.2 195=234NmY-厶換接起動時起動轉(zhuǎn)矩為11TatTy234 =78Nm33(2)當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為60%TN時TC- 0.6 195=117N *m Ts=78N *m不能起動！當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為25%TN時TC=0.25TN=0.25 195：48.75NmTst. = 78Nm可以起動！第9章習(xí)題解答cosN、3UNIN3

47、30 x1030.9. 3 380 57.5:0.88二1402.5：134.2A3精品文檔精品文檔9.3.1他勵電動機(jī)在下列條件下其轉(zhuǎn)速、電樞電流及電動勢是否改變（1）勵磁電流和負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變，電樞電壓降低；精品文檔精品文檔(2) 電樞電壓和負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變，勵磁電流減?。?3) 電樞電壓、勵磁電流和負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變，與電樞串聯(lián)一個適當(dāng)阻值的電阻Rao。解:(1)電樞電壓下降時，因勵磁電流不變，磁通也不變，因此理想空載轉(zhuǎn)速，no下降，導(dǎo)致轉(zhuǎn)速下降，由于負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變，所以電樞電流不變，而反電動勢則降低。(2)勵磁電流減小則磁通減小，理想空載轉(zhuǎn)速升高，導(dǎo)致轉(zhuǎn)速升高，為了維持電磁轉(zhuǎn)矩等于負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變，電樞電

48、流升高，因為電樞電壓不變，反電動勢EF=U _laRa將下降。(3)電樞串入電阻 氏。后，電壓降增加，使反電動勢EF下降，在磁通不變條件下轉(zhuǎn)速將下 降，負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變，所以電樞電流不變。9.3.3有一一Z2一32型他勵電動機(jī)，其額定數(shù)據(jù)如下：P2=2.2kW, U=5= OV,n=1500r/min,n=0.8;并已知Ra=0.4Q,Rf=82.7Q。試求：(1)額定電樞電流；(2)額定勵磁電流；(3)勵磁功率；(4)額定轉(zhuǎn)矩；(5)額定電流時的反電動勢。解：(1)額定輸入功率為P22 2P2二22=2.75kW10.8額定電流為INPL=2.75 10=25AUN110(2)額定勵磁電流為額定

49、電樞電流為IaN IN- IfN 25 - 1.33 : 23.7A(3)勵磁功率為Pf二Vflf=110 1.33 =146.3WP2 2(4)額定轉(zhuǎn)矩為TN=9550=955014N mnN1500(5)反電動勢為EF=U -laUa=110 -23.7 0.4 100.5V9.4.1對上題的電動機(jī)，試求：(1)起動初始瞬間的起動電流；(2)如果使起動電流不超過電流的2倍，求起動電阻，并問起動轉(zhuǎn)矩為多少？&UN110解(1)1stN275ARN0.4IfNUf11082.7：1.33A精品文檔精品文檔(2)R皿Ra1100.4：1.92門2IaN2X23.7在忽略勵磁電流情況下精品文檔精品

50、文檔Rs-2i?R-211204 18當(dāng)磁通為恒值時，轉(zhuǎn)矩T正比于電樞電流Ia即TMa,所以起動轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的2倍，即T；t=2TN=2 14 =28N m11.5課后習(xí)題全解解 電路如圖解11.5所示。其中SB2為連續(xù)工作啟動按鈕。SB3是雙聯(lián)按鈕，用于點(diǎn)動 工作。當(dāng)按下SB3時，接觸器線圈有電，主觸點(diǎn)閉合，電動機(jī)起動。串聯(lián)在自鎖觸點(diǎn)支路的 常閉按鈕斷開，使自鎖失效。松開SB3時，接觸器線圈立即斷電，電動機(jī)停車?？梢奡B3只能使電動機(jī)點(diǎn)動工作。圖解1L611.2.1試畫出三相鼠籠式電動機(jī)既能連續(xù)工作、又能點(diǎn)動工作的繼電接觸器控制線路。圖解11.536V/40WKM精品文檔精品文檔11.2.3根據(jù)圖11.2.2接線做實(shí)驗時，將開關(guān)Q合上后按下起動按鈕SB2，發(fā)現(xiàn) 有下列現(xiàn)象，試分析和處理故障：（1）接觸器KM不動作；（2）接觸器KM動作，但電動機(jī)不轉(zhuǎn)動；（3）電動機(jī)轉(zhuǎn)動，但一松手電動機(jī)就不轉(zhuǎn)；（4）接觸器動作，但吸合不上；（5）接觸器觸（6）接觸器線圈冒煙甚至燒壞；（7）電動機(jī)不轉(zhuǎn)動或者轉(zhuǎn)得極慢,解重畫圖11.2.2如圖解11.7所示。（1）有3種可能