電工學—電工技術課后答案

1、第二章 電路的分析方法 P39 習題二2-1 E+- 題2-1圖 題2-1等效圖解： ， ，代入 另外，戴維南等效圖6V+- 回歸原圖 ，所以 2-2答 由并聯(lián)輸出功率400所以每個R獲得功率改串聯(lián)后：2-3 b112a123 題2-3等效圖，2-4 abc 題2-4 -Y變換（一）圖 題2-4 -Y變換（二）圖bca 題2-4 -Y變換（三）圖bac題2-4 等效星型圖2-5 解：+-10V5A題2-5 （a)圖 10A+-20V題2-5 （b）圖+-5V+-5V 2.5A題2-5 （c）圖5A5A+-10V題2-5 （d）圖2-6 用兩種電源等效互換的方法，求電路中5電阻上消耗的功率。 習

2、題2-6圖解：由兩源互換，原圖可變?yōu)橄聢D 15V+-1A2V+-4V，所以：2-7 題2-7 圖解： ，所以 ： 所以：2-8 試用支路電流法和節(jié)點電壓法求如圖所示各支路的電流。 題2-8圖+-100V25VU25V題 2-8參考方向圖 所以： 2-9 用疊加原理求圖中的電流I。 題2-9 圖解：由疊加原理可知原圖可變?yōu)橄拢╝）、（b）兩圖之和。2V+-（a）（a)中 （b)中 所以 2-10 用疊加原理求如圖所示電路中的電壓及元件ab消耗的功率。（電阻單位為） 題2-10圖 解：由疊加原理可有：12V+-5AabI12V+-ab（a)+5A（b)（a)圖中：，（b）圖中所以：故 2-11 題

3、圖a）中，。若將理想電壓源去掉后，如圖b），試問此時？RRRRIabIb)+-=RRRRIabIa)+-+-ERRRRabc)+-+-E解：由疊加原理可知，b)圖等于a)圖減c)圖，即：兩電流源共同作用的響應，等于總的響應減去電壓源單獨作用的響應。由已知，而C)圖中 ，所以：2-12 求：（1）題圖中端點a、b處的戴維南和諾頓等效電路。 （2）如果用1電流表跨接在a、b處，將通過多大電流？ 題2-12圖解：所以，等效戴維南電路與諾頓電路如下：ab+-ab等效戴維南電路等效諾頓電路 時 所以電流表的讀數(shù)約為1.43A2-13 應用戴維南定理求圖中1電阻的電流。 解： 由于1為研究對象，所以與電流

4、源串聯(lián)的2和理想電壓源并聯(lián)的5每個電阻對1不起作用，因此電路圖為（b）圖 4110V10A+-I(b)410V10A+-ab（c）將1電阻開路，如（c）圖，去源后，如（d）圖：4ab（d）戴維南等效電路如（e）圖30V+-41I（e）2-14 試用戴維南定理和諾頓定理求圖中負載上的電流。 題2-14圖 解：由戴維南定理，等效圖如下圖（a），ab5050220V+-（a）去源 化簡后見（b）圖110V+-2550ba（b）而諾頓等效電路如圖（c）：50baI25（c）2-15 解：+-UR+12V4ka）U12I36912b） 題2-15圖當當，故當時，中的與的點的軌跡為直線中在第一象限中的線段

5、。第三章 電路的暫態(tài)分析 習題三 3-1 習題3-1圖解：a）圖中；， b）圖中，3-2 解： ，代入得：3-3 解： ，閉合后，為零輸入響應。， uti60V0.012A3-3題電容電壓電流曲線圖3-4 解： ，為零狀態(tài)響應。 3-4題電容電壓曲線圖ut020V3-5 解： 本題為零狀態(tài)響應。，3-6 解：,所以：3-7 解：, 所以1.81.20t習題3.7曲線圖3-8 解：，所以： 3-9 如圖所示電路中，t=0時，開關S閉合，試求時，（1）電容電壓；（2）B點的電位和A點的電位的變化規(guī)律。假設開關閉合前電流已處于穩(wěn)態(tài)。習題-圖解 ：所以：3-10 解：時。屬于零狀態(tài)響應所以：，時，全響

6、應。，所以：t06.32u 習題3-10曲線圖3-11 解：，所以：3-12 解：所以：3-13解：（1）閉合： （2）穩(wěn)態(tài)后，再閉合，此刻計時，3-14 解： 3-14題電容電壓曲線圖t09V16Vu3-15 解： ，。3-16 解： 要使則即：，解得。3-17 解： ，。第四章 正弦交流電路P 93 習題四4.1 已知（1）試問i1與i2的相位差等于多少？（2）畫出i1與i2的波形圖；（3）在相位上比較i1與i2誰超前誰滯后。 解：（1） （2） w t 題4-1 曲線圖 （3）4.3 解： ，當時，則 w t 題4-3 曲線圖4.4 解：（1） 題4.4 (1)圖 或(2) 題4.4 (

7、2)相量圖4.5 指出下列各式的錯誤：（1）（2）；（3）；（4）；解：（1）等號不可連等；前者為瞬時表達式，后者為相量式。 （2）I為有效值，與復數(shù)式不能連等。 （3）為大小，為瞬時值之比。 （4）左邊表示大小，右邊為復數(shù)，兩者不是一回事。4.6 解：（1） （2） ，為純電阻時； （3），為純電容時。4.7 解： 4.84.9 解： 題4-8電容電壓與電流相量圖4.9 解： 4.10 解： 即解得：4.11 已知如圖所示電路中，電路為感性的，電流表A的讀數(shù)為6A。求電流表的讀數(shù)。 A+- 題4-11圖 解：由已知有：，則， 又 解得：，兩表的讀數(shù)均為。4.12 已知題4-12圖所示電路中，

8、電流表A的讀數(shù)為2A。電壓表的讀數(shù)均為200V。求參數(shù)R、L、C，并作出該電路的相量圖。并寫出的瞬時值表達式。 A+-A 題4-12 圖解： 同理 ，整理得：，即 習題4-12相量圖 由相量圖可知電流超前端電壓，4.13 求圖4-13兩圖中的電流。 -j(a)(b)-jj解： 圖（a）中， 圖（b）中，4.14 在圖4-14中，與同相，試求及。 +-R題4-14圖解：設，則因為 ，所以 又因同相，故 又，。相量圖如下： 習題4-14相量圖4.15 一個電感線圈，（1）的有效值；（2）求電路的總的功率因數(shù)及總功率P。 RLC題4-15圖 解：（1）設電壓則 故 （2）總功率 4.16 電路如題圖

9、4-16是三個阻抗串聯(lián)的電路，電源電壓，已知，求 （1） 電路的等效復數(shù)阻抗，電流和電壓。 （2） 畫出電壓、電流相量圖。 （3） 計算電路的有功功率、無功功率和視在功率。題4-16 圖題4-17 圖 解：（1） （2） 相量圖 題4-16相量圖 （3） 4.17 題圖4-17所示的是并聯(lián)電路，輸入電壓，。求 （1）并聯(lián)電路的等效復數(shù)阻抗；（2）各支路電流和總電流；（3） 畫出電壓和電流相量圖；（4） 計算電路總的、和。解： （1） ， （2） 設，則 所以 （3）相量圖如下： 習題4-17相量圖 （4） 418電路如圖所示，已知，試求并聯(lián)支路端電壓及電路的。 u+_RCLab+_習題4-18

10、圖 解： 設，依題意得： （1） ， 則 總阻抗 （2）總電流 并聯(lián)電路端電壓 功率因數(shù) 4.19 今有40W的日光燈一個，使用時燈管與鎮(zhèn)流器（可近似地把鎮(zhèn)流器看作純電感）串聯(lián)在電壓為220V，頻率為50赫茲的電源上。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)流器的感抗與電感。這時電路的功率因數(shù)是多少？若將功率因數(shù)提高到0.8，問應并聯(lián)多大的電容？ RL+_+_+_習題4-19圖 解：消耗在燈管上的有功功率為，則 故感抗為 將功率因數(shù)提高到0.8，需并聯(lián)電容為： 4.20 在題圖中，試求：（1）電流表的讀數(shù)和電路的功率因數(shù)；（2）欲使電路的功率因數(shù)提高到0.866，則需并

11、聯(lián)多大的電容？（3）并聯(lián)電容后電流表的讀數(shù)又為多少？ u+_AX1ab習題4-20圖X2C 解：（1）畫相量圖如下圖所示， ， ， 故同相，滯后,c此時功率因數(shù) 。 （2）欲使電路的功率因數(shù)提高到0.866，則因并聯(lián)上電容后，電路的總有功功率不變， （3）并聯(lián)C后，因，所以 。第五章 三相交流電路 P115 習題五 解：A所以： 相量圖如下： 題5-1相量圖5-2 解：只能連接所以：則：又 故 5-3 解：設，則又 所以： 連接時所以：則：故： 習題5-3供電圖5-4 解： 當Y形連接時，由當聯(lián)接; 。5-5 解：（1） 當開關S閉合時，（2）當開關S斷開時，所以： 5-6 解： 而：所以：.

12、故： ,5-7 解 ：由 設，則 電源線電壓為467.31V。5-8 解： 由又因為負載星形聯(lián)結；所以： 所以：，故：5-9 解：由于負載聯(lián)結：所以且負載對稱性，所以：5-10 如圖所示電路中，電源線電壓為380V，各相負載的阻抗值均為。求（1）三相負載是否對稱？（2）試求各相電流，并用相量圖計算中線電流；（3）試求三相平均功率P。 習題5-10圖解： （1）不對稱（2）畫相量圖，由星形聯(lián)接 習題5-10相量圖故：從相量圖中，設 (3) 所以：5-11 解：（1）中性線正常時，負載端電壓對稱，即：所以：，而中線電流需相量式計算，設則： 而： 故：(2)中性線斷開時，電路如下圖 ， ，5-12

13、解：設相序U-V-W對應A-B-C則另畫圖有： +-+-+-習題5-12電路圖= ，則： 故：W相的燈比V相的燈流過電流大，那么W相的燈比較高，而V相的燈比較暗。第六章 磁路與變壓器P135 習題六6.2 解： 鐵心線圈取用的總有功功率為： 空心線圈取用的總有功功率為： 空心線圈取用的總有功功率即為銅損，故可得： 鐵心線圈的銅損為： 鐵心線圈的鐵損為： 6.3 有一臺10000、230V的單相變壓器，其鐵心截面積，磁感應強度最大值，電源頻率為，求一次、二次繞組的匝數(shù)各為多少？解： 由于 則 6.4 解：由于副邊為純電阻，由，可知：所以：又因為：6.5 解：根據(jù)變壓器阻抗變換原理，負載阻抗折算到

14、原邊的等效阻抗為：信號源輸出功率為：6.6 一臺、的變壓器，試求：（1）電壓比k及和。（2）該變壓器在滿載情況下向的感性負載供電時，測得二次側電壓為220V，求此時變壓器輸出的有功功率。解：(1)(2) 6.8 在圖中，輸出變壓器的二次繞組有中間抽頭，比連接的揚聲器，兩者都能達到阻抗匹配。試求二次繞組兩部分匝數(shù)之比。 習題6-8圖解：揚聲器折算到原邊阻抗模為揚聲器折算到原邊阻抗模為由題意可知：，所以6.9 習題6-9圖解： (1) 1與4端相連，2與3端相連，接入220V電源上。（2） 1與3端相連，2與4端相連，接入110V電源上。（3） 在上述兩種情況下，一次側每個繞組中的額定電流和電壓均

15、不變，二次側電壓亦不變，只是電源供給電流大小不同，110V電源供給的電流是220V電源的2倍，而輸出的視在功率是相同的。6.10 習題6-10圖解：兩個副邊繞組的匝數(shù)分別為： 兩個副繞組的電流分別為： 由于兩個副邊繞組接的都是電阻性負載，故電流同相位，則原邊電流為： 6-11 習題6-11圖 +-ESmA電流實際方向圖6-12 習題6-12圖 （1）1V (2) 3V (3) 9V （4）2V (5) 6V (6) 8V （7）13V (8) 7V (9) 5V （10）11V (11) 4V (12) 10V (13) 12V第七章 異步電動機P167 習題六7-1 解： 7-2 解： 當極

16、對數(shù)為P=2時，旋轉磁場轉速（同步轉速） （a）起動瞬間，時 （1）定子旋轉磁場對定子的轉速 （2）定子旋轉磁場對轉子的轉速 （3）轉子旋轉磁場對轉子的轉速 （4）轉子旋轉磁場對定子的轉速 （5）轉子旋轉磁場對定子旋轉磁場的轉速 （b）轉子轉速為同步轉速的，則有 （1）定子旋轉磁場對定子的轉速 （2）定子旋轉磁場對轉子的轉速 （3）轉子旋轉磁場對轉子的轉速 （4）轉子旋轉磁場對定子的轉速 （5）轉子旋轉磁場對定子旋轉磁場的轉速 （c）轉差率時， （1）定子旋轉磁場對定子的轉速 （2）定子旋轉磁場對轉子的轉速 （3）轉子旋轉磁場對轉子的轉速 （4）轉子旋轉磁場對定子的轉速 （5）轉子旋轉磁場對定

17、子旋轉磁場的轉速7-3 解： 當三相異步電動機的磁極對數(shù)為P=2時，旋轉磁場轉速（同步轉速）（1）電機起動瞬間，時 （2）在額定轉速4，其額定轉差率： 所以， 綜上計算結果，轉子電路的電動勢及感抗與轉差率成正比，而額定運行時轉差率很小，所以上述兩個物理量也很小。在起動時，轉子電流很大，但功率因數(shù)很低，在額定狀態(tài)下，轉子電流減小很多，功率因數(shù)則提高到接近為1。7-4 解： （1）當三相異步電動機的磁極對數(shù)為P=3時，旋轉磁場轉速（同步轉速） 又 由于 ，則 故 又 ，有。7-5 解： 當時， 當時， 當時， 當時，7-6 解： 由，得 又 過載能力，所以，7-7 解： 由，得 又 過載能力，所以

18、，7-8 解： 由，得 7-9 解： （1）由，有（2）由，得 （3）（4）7-10 解： （1）由，得 （2）由，得 （3）當時，電動機能起動。當時，電機能起動。 （4） 所以起動時， 當，電動機不能起動。 當，電動機能起動。 （5）， 電動機的起動電流： 線路上的起動電流：7-11 解： 由，有由，得 故：電動機的起動電流： 線路上的起動電流：7-12 一臺三相異步電動機的，若電源電壓降低30，試問：（1）能否滿載起動？（2）能否半裁起動？ 解： 當時，故 （1）電機不能滿載起動。 （2）所以電動機能半載起動。7-13 解： 空載時， 滿載時，7-14 解： （1） （2）由 （3）由，得

19、 （4）Y接法： 接法： （5） （6） （7）第八章 繼電-接觸器控制系統(tǒng) 8-1 答：自鎖：用自身的常開輔助觸點，并聯(lián)在起動按鈕兩端，在同一時間里保證接觸器長時間連續(xù)正常工作的控制作用，稱為自鎖；互鎖(連鎖)：用不同接觸器的常閉輔助觸點，串聯(lián)于對方接觸器，在同一時間里保證自身接觸器長時間連續(xù)正常工作的同時，其它接觸器無法正常工作的控制作用，稱為互鎖。 8-2 習題8-2圖 答：因為兩個起動按鈕的作用是等同的，即兩者并聯(lián)只起到一個的作用，本題只是兩地起動連續(xù)運行控制圖。如果將SB2、SB3聯(lián)動，組成復合按鈕，即可實現(xiàn)點動加連續(xù)運行的功能，那時缺點為動作不可靠。8-3 習題8-3圖 答：不能。

20、因為兩個起動按鈕的作用是等同的，即兩者并聯(lián)只起到一個的作用，本題只是兩地起動連續(xù)運行控制圖。8-4 答：不能。主控制圖中KM1主觸點壓力太重，使電路無法正常工作?？刂凭€路參考習題8-5接法。8-5 習題8-5控制圖SB18-6 LSB1SB2KTKHKTKMKMKT習題8-6控制圖 8-7 答：起互鎖作用的常閉觸點KMF和KMR對調(diào)即可。 習題8-7控制電路圖8-8 如圖所示，下列控制電路實現(xiàn)什么功能？簡述其工作原理。 FUKM2FR2ABCFUM1ABCKM1FR1M2主電路KM1KM2SB3SB4FR2KM2控制電路SB2KM1FR1KM1 習題8-8主控制圖答：實現(xiàn)了小車在工作臺上循環(huán)往復的運動。其工作原理如下：SBFÞ¯KMFÞÖ ，小車正向運行Þ至A端Þ撞SQa ÞKTaÖ Þ延時2分鐘ÞKMR Ö Þ小車反向運行Þ至B端Þ撞SQbÞ KTbÖ Þ延時2分鐘ÞKMF Ö Þ小車正向運行如此往反運行。 8-9 題圖是電動機順序起停控制電路。其中接觸器KM1和K