電工電子基礎成開友

1、第1章習題參考答案1.2r-ir2xrA:U、丨參考方向關聯(lián),P吸=UXI=2X1=2WB:U、I非關聯(lián)參考方向P吸二-Ul二-UX2=10U=-5VC:U、I參考方向非關聯(lián)P吸=-UI=-2X仁-2W，元件C實為發(fā)D:U、I參考方向非關聯(lián)P發(fā)=UI=10W,所以l=2A出2W的功率E:U、I參考方向關聯(lián),P發(fā)=-10W即P吸=10WP吸=UI=UX2=10所以U=5VF:Ul參考方向關聯(lián)，所以P吸=UI=(-5)X(-2)=10W,P發(fā)=-P吸=-10W140V電壓源吸收功率P140v=-140X4=-560(W)電壓為80V的電阻元件吸收功率P8ov=8OX4=320(W)電壓為60V的電

2、阻元件吸收功率P60v=60X10=600(W)電壓為30V的電阻元件吸收功率P30v=30X6=180(W)電壓為90V的電壓源吸收功率P90v=-90X6=-540(W)1.3 140V電壓源實為提供560W功率，90V電壓源實為提供540W功率，兩者均為電源，電阻元件都消耗功率，所以是負載。1.612V電壓源吸收的功率為：P12v=12X2=24VR消耗的功率P1=I2R=22X1=4W2A電流源吸收的功率為：P2A=-2X(12+1X2)=-28W由此可以看出電壓源和電阻在吸收功率，它們都是負載，而電流源實際上是提供28W功率，在電路中起電源的作用。1.16計算電阻元件的未知量，并計算

3、電阻消耗的功率(a)U、I關聯(lián)參考方向，吸收P=UI=5W(b)U、I非關聯(lián)參考方向，吸收P=-UI=-(-5)X1=5W(c)U、I關聯(lián)參考方向，吸收P=UI=(-5)X(-1)=5W(d)U、I關聯(lián)參考方向，吸收P=UI=(-5)X(-1)=5W(e)(e)U、I關聯(lián)參考方向，吸收P2IR5W(f)U、I非關聯(lián)參考方向，吸收PR5W(g)U、I關聯(lián)參考方向，吸收PU/R5W1.18因為uLdt，當i為常數(shù)時，u0，本題中，iu010A故如果i10sin100tA，pl:則uL1000cos100tvdt如果u10sin100tV，則iCdudt0.1cos100tA1.21由KCL:I3I

4、1I20.31A，由KCL:I4I5I39.3A由KCL:I6丨4丨29.6A1-20因為iCd*，當U為常數(shù)時，0，本題中，u10V1.22由廣義節(jié)點KCL得l=6A對于ab支路由KVL:Uab22I10,得h1A因為Uab0,所以UcaUcb,即I2由節(jié)點C的KCL得I33A由b節(jié)點的KCL得I4I1I32A，由d節(jié)點KCL得IrII44A因為Uab0,所以UadUbd2V，由歐姆定律：Rb2Ir40.51.23由KCL:Ii=0,因為UC=6V,由kvl:2x12+1x12-3=0,得12=1A所以UA=UC-ixI2=6-1x1=5(V)12J+3V-(J.6Arill第2章習題參考答

5、案24K電阻與8K電阻為并聯(lián)關系，等效電阻為R1=24/8=(24x8)/(24+8)=6K所以1=36心2+6)=2mAU=R1I=12Vl1=U/24=12/24=0.5mA,I2=U/8=12/8=1.5mA2.6(1)先用等效的方法求I所以原電路中電源部分可等效化簡為:-20V411)嚴一一/1=30/5=6A(2)再回到原電路中求Ii由A點KCL得：5+I1=1=6所以I1=6-5=1A2.86V電壓源支路等效為電流源模型，斷開負載得有源二端網(wǎng)絡:電流源模型等效為電壓源模型接上負載求電流Il=5/(3+7)=0.5A2.10(1)先用等效變換的方法求I所以l=10/(2+8)=1A回

6、到原電路中求l1和US因為I2=20V/10=2A由節(jié)點Akcl:I1=I+12=1+2=3A右側(cè)回路取逆時針繞行方向，寫KVL方程：10I2+10X5+Us-8XI=0即10X2+10X5+US-8X1=0得US=-62V(3)電壓源吸收的功率為：P20v=-20X3=-60W(提供60W,是電源);電流源吸收的功率為：P5a=UsX5=-62X5=-310W(提供310W,是電源)2.14先將電路等效化簡，設各支路電流如圖所示由節(jié)點的KCLI1+丨2+(-2)=0.(1)由大回路的KVL:6I1-6I2+6-12=0.(2)聯(lián)立(1)(2)成方程組，并解得：I1=1.5A,I2（1）用支路

7、電流方法：設各支路電流變量如圖:1»na8(、avY71：J(:r110A1r譏0由KCL:I1+I2+10%=0(1)由KVL:0.8I1-0.4I2-120+116=0.(2)由KVL:0.8I1+413-120=0(3)聯(lián)立（1）、（2）、解得I1=9.375AI2=8.75AI3=28.125A（2）用結(jié)點法選0點為參考點，如圖，設a點電位為Ua由a點的kcl:I1+I2+10=I3-(1)其中I1=(120-Ua)/0.8(2)I2=(116-Ua)/0.4(3)I3:=Ua/4(4)將（2）、(3)、（4）代入（1）解得：Ua=112.5V把Ua=112.5代入(2)、(

8、3)、(4)可求得J'J、I1=9.375AI2=8.75AI3=28.125A120V、0.8電壓源輸出功率為：UaI1116V、0.4電壓源輸出功率為：UaI210A電流源輸出功率為：UaI2112.5101125W電阻Rl上取用的功率為：UaI32.18設0點為零電位參考點，則Ua16V,其中:其中:(1)由b節(jié)點KCL:h+|2+4=411=(16-Ub)/4l2=(0-Ub)/4l3=(16-Ub)/8代入(1)式得:代入(1)式得:Ub=3.2V而UUaUb=12.8VP(U44)4P(U44)4(12.816)4115.2W(發(fā)出功率)16V2.22%：先在圖上標出各支路

9、電流變量2ACEl2ACEl(1) 讓電壓源單獨作用4zli七I?'fjbTc)jwr_ZZ-T4'1J.54|/|/_10M351Ai4i2l41A由KCL15(1)2A讓電流源單獨作用由分流公式:I26r61.2AI42I21.20.8AI1551AI121A由KCL:I5I41(3)根據(jù)疊加定理,當兩電源共同作用時,1|1l1112A21212131313110A4I4I415I5I522.27斷開ab間電路，得有源二端口網(wǎng)絡如下圖示(1) 根據(jù)戴維寧定理，計算開路電壓UabUab10242V除源計算等效電阻:所以二端網(wǎng)絡ab的戴維寧等效電路:接上9負載,已(2) 根據(jù)諾

10、頓定理，求諾頓等效電路:用疊加定理計算ab間的短路電流Isc電壓源單獨左右:電壓源單獨左右:9A八Isc102.5ASC4等效-r'JIsc2A所以有源二端網(wǎng)絡ab間的短路電流為1sc1sc1sc2-520.5A諾頓等效電阻Req4所以諾頓等效電路為:接上負載求電流I|=4/(4+9)*0.5=2/13Aa第三章習題參考答案作業(yè)題可選：3.1、3.2、3.3、3.6、3.7、3.8、3.1 除電容電壓uc（0）和電感電流iL（0），電路中其它電壓和電流的初始值應在什么電路中確定。在0電路中，電容元件和電感元件各有什么特點？解答：在t0的電路中確定其他可突變量的初始值。在t0的電路中，電

11、容元件用恒壓電源代替，電壓值為Uc（0），電感元件用一恒流源代替，電流值為iL（0）。3.2 （1）什么叫一階電路？分析一階電路的簡便方法是什么？（2）階電路的三要素公式中的三要素指什么？（3）在電路的暫態(tài)分析時，如果電路沒有初始儲能，僅由外界激勵源的作用產(chǎn)生的響應，稱為什么響應？如果無外界激勵源作用，僅由電路本身初始儲能的作用所產(chǎn)生的響應，稱為什么響應？既有初始儲能又有外界激勵所產(chǎn)生的響應稱為什么響應？解答：（1）只含一個動態(tài)元件（C或L）或可等效成一個動態(tài)元件的電路，稱為一階電路。分析一階電路的方法是三要素法。（2）三要素：穩(wěn)態(tài)值f（），初始值f（0），時間常數(shù)t（3）零狀態(tài)響應；零輸入響

12、應；全響應。3.3 電路如題3.3圖（a）、（b）所示，原處于穩(wěn)態(tài)。試確定換路IrR24QIrR24QiR4Q初始瞬間所示電壓和電流的初始值初始瞬間所示電壓和電流的初始值(a)(b)題3.3圖解答：(a圖換路前，在t0電路中，Uc(0)6V據(jù)換路定則有：uc(0)uc(0)6V在t0電路中：is(0)UsUc(0)660AR2iR(0)uc(0)/R26/41.5Acic(0)is(0)iR(0)(01.5)A1.5A(b)圖換路前，在t0電路中，iL(0)8/(24/4)A1A據(jù)換路定則有：iL(0)iL(0)1A在t0電路中：iR(0)8/42Ais(0)iR(0)iL(0)(21)3Au

13、l(0)84iL(0)8414VR32KQVl3.4 電路如題3.4圖示，原處于穩(wěn)態(tài)。試確定換路初始瞬間所示電壓和電流的初始值題3.5圖題3.5圖題3.4圖及其兩端電壓的初始值；當電路達到穩(wěn)態(tài)時的各穩(wěn)態(tài)值又是多少？設開關S閉合前儲能元件未儲能3.6在題3.6圖所示電路中，已知E=20V,R=5KQ,C=100尸，設電容初始儲能為零。試求：（1）電路的時間常數(shù)t;（2）開關S閉合后的電流I各元件的電壓Vc和Vr,并作出它們的變化曲線；（3）經(jīng)過一個時間常數(shù)后的電容電壓值。題3.6圖CiC2vv題3.7圖解答：(1)tRC=5xio3x100Xio6s=O.5s(2)在換路前，t0電路中uc(0)

14、0,據(jù)換路定貝y,uc(0)uc(0_)o在t0電路中，i(0)=20/5mA=4mAr在t電路中uc()E20Vi()=0據(jù)三要素法ti(t)=i()+i(0)-i()e=4e2tmA丄tu(t)u()u(0)u()eT20(1eT)=20(1e)VcccctuR(t)=i(t)R=4ex5=20e2tV(3)經(jīng)過t后uc(i=20(1-eTVZEAV=10尸，電容元件原先均未儲能。試求開關S閉合后電容元件兩端的電壓vC(t)。解答：換路前，在t0電路中，u(0)0C據(jù)換路定則，u(0丄)0+在t電路中，uc()=E=40V時間常數(shù)：-CCJRH衛(wèi)1062103s0.01sC1C21010t

15、據(jù)三要素法uc(t)uc()uc(0)uc()eT40(1e100t)V3.8在題3.8圖所示電路中，電路原處于穩(wěn)態(tài)。在t=0時將開關S閉合，試求開關S閉合后電容元件兩端的電壓Vc(t)S題3.8圖解答：換路前，在t0電路中，u(0J0Vc據(jù)換路定則有，u(0+)u(0-)0Vcc在t電路中，uc()=(10+2X1)=12V時間常數(shù)：RC21035106s0.01st由三要素法：u(t)u()u(0)u()eT12(1e100t)Vccc+c關S閉合，試求開關S閉合后電容元件兩端的電壓Vc(t)。解答：換路前,uc(0-)0據(jù)換路定則，u(0)u(0)0c+c-在t電路中:uc()6128V

16、36時間常數(shù)：36103106s0.02s36由二要素法：uc(t)uc()uc(0)uc()teT8(1e50t)V3.10在題3.10圖所示電路，原處于穩(wěn)態(tài)。已知R,=3KQ,R2=6KQ,Is=3mA,C=5尸，在t=0時將開關S閉合，試求開關S閉合后電容的電壓Vc(t)及各支路電流。解答：換路前，uc(0-)怯內(nèi)33=9V據(jù)換路定則，u(0+)u(0-)=9Vcc在t0電路中i1(0)土山9mA=3mAR3i2(0)Uc(0)9mA=1.5mAR26ic(0)Ish(0)i2(0)=(331.5)mA二1.5mA電路中：h()R2is3mA=2mARR236i2()Ish()i2()I

17、sh()(32)mA=1mAic()=0時間常數(shù)：C(R/&)3-61035106s0.01s36由三要素法：u(t)u()u(0)u()eT(63e100t)Vccc+ctii(t)ii()ii(0)ii()e_T(2e100t)mAti2(t)i2()花(0)i2()e二(1O.5e100t)mAtic(t)ic()ic(0)ic()e二1.5e100tmA3.11在題3.11圖所示電路，原處于穩(wěn)態(tài)。已知VS=20V,C=4R2R2i2尸，R=50KQ。在t=0時閉合S1,在t=0.1s時閉合S2求S2閉合后的電壓Vr(t)。題3.10圖3.11圖3.12題3.12圖所示電路，原處

18、于穩(wěn)態(tài)。在t=0時將開關S打開,試求開關S打開后電感元件的電流iL（t）及電壓vL（t）題3.13題3.12圖解答：換路前在t0電路中iL（0）譽6T5A據(jù)換路定則iL（0）iL（0）=5AL1s0.5s2在t電路中iL（）詈舟A3A時間常數(shù)：由二要素法：tiL（t）iL（）iL（0）iL（）e32e2tAdi齊、，u,0）LL4e2tVL1''dt3.13在題3.13圖所示電路中，原處于穩(wěn)態(tài)。在t=0時將開關S閉合，試求開關S閉合后電路所示的各電流和電壓，并畫出其變化曲線。（已知L=2H，C=0.125F）第4章習題參考答案4.1已知正弦交流電壓U220V，f=50Hz，u=

19、30。寫出它的瞬時值式，并畫出波形。解:u（t）220,2sin（314t30°）VU4*22024.6已知：q220.2sin(314t1200)V,u2220、,2cos(314t30°)V(1) 畫出它們的波形及確定其有效值，頻率f和周期T；寫出它們的相量和畫出相量圖，并決定它們的相位差；解：(1)u1(t)220、2sin(314t1200)V波形圖略、有效值220V頻率50Hz、周期0.02sU2(t)220,2cos(314t30°)V波形圖略、有效值220v頻率50Hz、周期0.02sg0g0(2)U12201200U222030°相量圖略

20、相位差15004.10求題4.10圖所示電路中未知電壓表的讀數(shù)。10V(a)Ft解：(a)20/(b)10、.2v(c)10.2v(d)20v4.11電路如題4.11圖所示，已知R10，L100mH，C1000F，u=141sin100tV。(1) 求電壓Ur、UL、Uc和電流i。(2) 求電路的有功功率P、無功功率Q和視在功率S。(3) 畫出相量圖。嶺叫叱電阻的阻抗Zr10電感的阻抗Zlj10電容的阻抗Zcj10支路總阻抗z10(1)g所以1gU10Aiz10、2sin100tAgURgIZr100V,uR100、2sin100tVgULgIZlj100V,uL100、.2sin(100t9

21、00)VgUCgIZcj100V,uL100,2sin(100t900)VPI2R1000WQI2X0S.p2Q21000VAij_>-1Ua4.13求題4.13圖所示電路中未知電流表的讀數(shù)。G半魁(d)4.17(1)解:(2)gI1解：(a)20A(b)io2a在題4.17圖所示正弦交流電路中,求電路的阻抗Z;(2)求電流&、10OQ(1)Z50(c)10、2a電源電壓1&(d)20A2200oV。(100j200)(j400)(370100j200j400(00441330220j400gI100j200j400100j200g100j200j400j240)4413

22、300.5330Aj400100j200j4000.5jj000.54.20正弦交流電路如題4.20圖所示,U=100V，33033°已知U&與&同相位。求I、R、Xl、Xc及總阻抗ZU題4.20圖0.8959.600AI1I210A，電源電壓rrg則1lUrO0jXc.Urj10AgUr00I2RURr10aggII1g所以I2Ur45°R10.2450A102Xlg1350Vgc所以UrUr0g100、200,ulgjIXl10.2XL1350V1001350這樣，Xl52,RXc102,I10.2AgjIXlg_UluR100450VZjXLRjCj5

23、2101羅舄524.25電路如題4.25圖所示，用戴維寧定理求電流&100Q芹°000J5Q10ZO111CLJ5G:1D0Q題4.25圖解：將100電阻斷開，得有源端口網(wǎng)絡如下:得開路電壓gUoc10(2j4)V100j50等效阻抗Zj5j5°100(20j35)100j50據(jù)戴維寧定理gIlgIlgUoc2j42j4AZeq10020j35100120j354.29一個感性負載等效為R、L串聯(lián)組合，電路如題4.29圖所示。測量得到Ur122V,Ul184V,電流I320mA,已知電源頻率f=50Hz。（1）計算它的功率因數(shù)；（2）要使它的功率因數(shù)提高到0.9,需

24、要并聯(lián)多大的電容？電容器的耐壓應該多少伏？（3）功率因數(shù)提高到0.9以后電流I為多少？j'1|r2UrPIrji解：（1）有功功率PIUr0.3212239W無功功率QIUl0.3218459Var視在功率S.P2Q270.7VAP功率因數(shù)為一0.5516S（2）并聯(lián)電容產(chǎn)生負的無功功率，抵消部分感性無功，使電路總無功功率減少，因而提高功率因數(shù)cos10.5516155.6°CPta2.64F電容的耐壓約為300V(3)因為PUIcos2所以IP390.2AUcos22200.94.33當5000rad/s時，R、L、C串聯(lián)電路發(fā)生諧振，已知:端電壓UR5,L400mH,1V

25、.求電容C的值及電路中電流和各元件電壓的瞬時表達式。解:0Lc時發(fā)生諧振即5000.014C得C1°7F諧振時1*Rgona電阻上電壓的有效值UrIoR0.251V電感上電壓的有效值ULI。oL電容電壓的有效值UcUl400V設電流的初相位為002、2sin5000tAUrUr2sin5000tVUl400,2sin(5000t90°)VUl400.2sin(5000t900)V第五章習題參考答案5.1題5.1的圖所示的是三相四線制電路，電源線電壓U1=380V。三個電阻性負載接成星形，其電阻為Ri=11Q,R2=R=22Q。(1)試求負載相電壓、相電流及中性線電流，并作出

26、它們的相量圖；(2)如無中性線，求負載相電壓及中性點電壓；(3)如無中性線，當L1相短路時求各相電壓和電流，并作出它們的相量圖；(4)如無中性線，當L3相斷路時求另外兩相的電壓和電流；(5)在(3),(4)中如有中性線，貝収如何？題5.1的圖解：各相負載兩端電壓都等于電源相電壓，其值為:UpU3380V220V。各負載相電流分別為：I1也20A,I2匠10代丨310AR1R2R3In.12sin30I3Sin30I12I3cos3012cos30210A相量圖如圖(b)所示。因為三相電源對稱，而三相負載不對稱時，由于無中性線,將使電源和負載中點之間的電位差不為零，而產(chǎn)生中性點位移U1U2U32

27、200220120220120Unn&R2&112222111111R1R2F3112222U1'U1UN'n2200550V1650VU2U2UN'N220120550V252131VU3U3U'NN220120550V252131VV55OV若無中性線，Li相短路，此時電路如圖（C）所示，此時Li相的相電壓Ui0,L2相、L3相的相電壓分別等于L2、L.之間、L3、Li之間的線電壓，所以有：U2Ui2380150V,U3U3i380150V各相電流為：U2217.3150VR2U312 317.3150VR3I1l2I3相量圖如圖（d）所示若

28、無中線，L3相斷路，電路如圖（e）所示，J,L2兩相成了串聯(lián)電路:11i2RU12R23802°A11,53°A11U111.53011V12730VU2l2?R11.53022V25330V當有中性線，L1相短路或L3相斷路，其他相電壓、電流均保持不變。5.2有一次某樓電燈發(fā)生故障，第二層和第三層樓的所有電燈突然都暗淡下來，而第一層樓的電燈亮度未變，試問這是什么原因？這樓的電燈是如何連接的，同時又發(fā)現(xiàn)第三層樓的電燈比第二層樓的還要暗些，這又是什么原因？畫出電路圖。解：一般來說，若建筑物有三層樓，每層樓照明分別由三相電源的一相供電，照明負載是由三相四線制電源供電的不對稱負載

29、（聯(lián)成星形），當中線存在時，每相負載的相電壓必然等于電源的相電壓（為般是220V）由于每一層樓的白熾燈兩端電壓等于電源的相電壓，燈泡能正常發(fā)光。當三相四線制電源的中線斷路時，由于各相負載不對稱（每一層樓不可能同時點亮相同瓦數(shù)的白熾燈，勢必引起負載電壓的不對稱，可能會破壞各相的正常運行。因第一層樓的電燈負載適中，其電壓未變，故亮度未變。而第二層和第三層并聯(lián)的電燈較多，其阻抗較小，故其相電壓低于電燈的額定電壓，所以暗淡下來，其中第三層并聯(lián)的電燈更多，電阻更小，故相電壓更低，因此電燈更暗些。電路圖如習題圖A,iii4三樓C習題圖5.3有一臺三相發(fā)電機，其繞組接成星形，每相額定電壓為220V。在次試驗

30、時，用電壓表量得相電壓U1=U2=U3=220v,而線電壓則為U12=U31=220V,U23=380V試問這種現(xiàn)象是如何造成的？解：是由于發(fā)電機的J相繞組接反造成的5.4在題5.4的圖所示的電路中，三相四線制電源電壓為380/200V,接有對稱星形聯(lián)結(jié)的白熾燈負載，其總功率為180W。此外.在L3相上接有額定電壓為220V,功率為40W,功率因數(shù)cos=0.5的日光燈一支。試求電流&1,&,&及&。設1&=220/0°V。解：每相白熾燈的功率p=180W=60W3UiUp220每相白熾燈的電流：I=-60A0.273AI10.2730A120

31、.273120A則日光燈的電流丨3：=P40A0.364AUpcos2200.5因為cos=0.5，60，"?I3與U3滯后60，即比U1超前,?所以|3"=0.36460A'?"13=1313=(0.273120+0.36460)A=0.55385.3A中性線電流?INI1?I2130.36560AI30.273120A電流和電壓的向量圖如圖所示5.5題5.5的圖是兩相異步電動機的電源分相電路，O是鐵心線圈的中心抽頭。試用相量圖說明嘰和幾之間相位差為90°。Li11-?-12-?”I3N題5.4的圖題5.5的圖日光燈白熾燈Ul2?1?U03U1

32、3U10U3iU122=Ui260-U1202=j0.866U12=0.866U1290向量圖見上圖。5.6題5.6的圖是小功率星形對稱電阻性負載從單相電源獲得三相對稱電壓的電路。已知每相負載電阻R=10Q，電源頻率f=50Hz,試求所需的L和C的數(shù)值。Ui從圖電路圖上可得：?UL=U1-U2,UcU2U3其向量如圖（b）所示。Il滯后Ul于90,1c超前Uc于90，因此向量Il和lc也可畫出。而后再畫出的向量?？梢?103=314C,c=1314103184106F184FU,Ul,Uc構(gòu)成一正三角形，故U=UlUc?I2，Il,lc構(gòu)成一正三角形，故l2=Illc。于是有紅UlUc,3RX

33、LXcRXlXcLc10、3=314L,L=H0.055H55mH314的圖所示，試求線路電流I。=CC題5.7題5.6的圖的圖解：10負載為星形連接，38負載為三角形連接。因為負載是對稱的，故只要計算一相的線電流即可。星形連接的線電流l1YlpY220A22A10三角形連接的線電流liJ3lp侖出V380a17.3Ap3838l=I1Yl1(2217.3)A39.3A5.8有一三相異步電動機，其繞組接成三角形，接在線電壓UI=380V;的電源上，從電源所取用的功率P仁11.43KW功率因數(shù)cos=0.87,試求電動機的相電流和線電流解：根據(jù)三相有功功率的公式：P.3U1I1cos，貝y電動機

34、的每相的線電流為：l13U1cos311.431033800.87A=19.96A電動機每相相電流為:IpIi19.96A11.5A3 .35.9在題5.9的圖中，電源線電壓Ul=380V。（1）如果圖中各相負載的阻抗模都等于10Q,是否可以說負載是對稱的？（2）試求各相電流，并用電壓與電流的相量圖計算中性線電流。如果中性線電流的參考方向選定得同電路圖上所示的方向相反，則結(jié)果有何不同？（3試求三相平均功率P。i1題5.9的圖L,i3XlL2i2L2i2!l的圖解：（1）因為各相負載的元件不同，得到的電流和電壓的相位各不一樣，所以負載是不對稱的。Li相的相電流如圖（b)為:220010220AL

35、2相的相電流為:U2jXc22012010902230AL3相的相電流為:U3jXL絲皿2210903060AINl1l2l3(2222302230)A若中性線電流的參考方向選定的同電路圖上所示的方向相反，貝SIn60A（3）三相平均功率，即三相有功功率，但三相中只有相是電阻元件消耗能量，而相相分別為純電感元件，不消耗電量，所以三相平均功率為:P=P1P2P3lp?Up22220W4840W5.10在題5.10的圖中，對稱負載接成三角形，已知電源電壓Ul=220V,電流表讀數(shù)IL=17.3A，三相功率P=4.5Kw,試求：（1海相負截的電阻和感抗；當L1L2相斷開時.圖中各電流表的讀數(shù)和總功率

36、P;當L1線斷開時，圖中各電流表的讀數(shù)和總功率P。解：（1）相電流:117.3A10A3CosP,3UiIi4.5103322017.30.683Up220Ip1022R=Zcos220.6831516.116.1XlZsinZj1cos222V10.6832(2)當L1,L2相斷開時：I1丨210A,I317.3A,P3kW（3）當L1線斷開時，乙2和Z31串聯(lián)在電壓U23上，其中流過電流為5A，且與L2,L3相中的電流（10A）同相，于是得出：2I10,I2I3510A15A2總功率:p=i；r1 22IP?2R1021552215W2250W2第六章習題參考答案作業(yè)可選：6.1、6.2、

37、666.&6.1有一個線圈，其匝數(shù)N=1000,繞在由鑄鋼制成的閉合鐵心上，鐵心的截面積SFe20cm2，鐵心的平均長度"e50cm。如果要在鐵心中產(chǎn)生磁通0.002Wb，試問線圈中應該通入多大的直流電流？4n107H/m。鑄鋼的約為。的1000解答：真空的磁導率為倍,4 n10H/m,磁場強度H-0.00247.96102(A/m)S410420104根據(jù)磁路的基本定律可知：NiHl-l丄S6.2如果上題鐵心中含有一個長度為S=0.2cm勺空氣隙(與鐵心柱垂直)，由于空氣隙較短，磁通的邊緣擴散可忽略不計，試問線圈中的電流必須多大才能使鐵心中的磁感應強度保持上題中的數(shù)值？解答

38、：BS20囂41(T)空氣隙的磁場強度H0旦池77.96105(A/m)姿1.9881000電流磁路磁場強度H7.96102(A/m)Ni各段磁壓降為:HlH(1乓)=7.96102(50-0.2)102396.4(A)52H07.96100.2101592(A)總磁動勢為：NiHlH0396.415921988(A)6.3為了求出鐵心線圈的鐵損，先將它接在直流電源上，測得線圈的電阻為1.71Q；然后再接到交流電源上，測得電壓U120V，功率P70W，電流I2A,求鐵損和線圈的功率因數(shù)。解答：由題可知R1.71Q,RI21.71226.84(W)PUIcosRI2PFe鐵損PFePRI270(

39、W)功率因素cos700.292UI12026.4有一個交流鐵心線圈，接在f50Hz的正弦電源上，在鐵心中得到磁通的最大值為2.25102Wb?，F(xiàn)在在此線圈上再繞一個線圈，其匝數(shù)為200。當此線圈開路時，求此兩端的電壓。6.5將一個鐵心線圈接到電壓U100V，頻率f50Hz的正弦電源上，其電流Ii5A,cosi0.7。如將此線圈中的鐵心抽出，再接到上述電源上，則線圈中的電流I210A,cos20.05。試求此線圈在有鐵心時的銅損和鐵損。解答：有鐵心時的有功功率為RUXcos110050.7350(W)沒有鐵心時的有功功率為P2UI2cos2100100.0550(W)鐵損PFeRP235050

40、300(W)銅損RcuR250(W)6.6有一個單項照明變壓器，容量為10KVA，電壓為3300/220V今要在副繞組上接上60W,220V的白熾燈，要變壓器在額定狀態(tài)下運行，燈泡可接多少個？并求原、副邊繞組的額定電流。解答：變壓器副繞組接的是電阻負載白熾燈，其cos1,設在副邊可以接上60W、220V的白熾燈x個,SnBnX603101060166（個）原、畐U繞組的額定電流為I2NI2N1010322045.1I1N1010333003.036.7SJL型三相變壓器的銘牌數(shù)據(jù)如下：Sn180KVA,U1N10KV,5.113V,鐵心截面積為160cm2。試求：（1）原、副繞組每相的匝數(shù);（

41、2）變壓比；（3）原、副繞組的額定電流；（4）鐵心中磁感應強度Bm6.8在題6.8圖中，將Rl8的揚聲器接在輸出變壓器的副繞組上,已知Ni300，N2200，信號源電動勢E6V,內(nèi)阻Ro100，試求信號源輸出的功率。題6.8圖解答：變比KN13001.5N2200將Rl等效折算到原邊rL22KRL1.5818所以原邊的等效電路如下,Ei7R0rl際0-051（A）信號源輸出功率PEI6（W）6.9如題6.9圖，輸出變壓器的副繞組中有抽頭以便接8Q和3.5Q的揚聲器，兩者都能達到阻抗匹配。試求副繞組兩部分匝數(shù)之比n2/n3。N23.5QN1N3解答:題6.9圖(叢)N2_3.5(N1)28N76

42、.10如題6.10圖所示，一個有三個副繞組的電源變壓器，試問能夠得出多少種輸出電源。題6.10圖解答：輸出端有1V，3V，9V三種電壓輸出，極性如圖，因此輸出電壓有：1+3=4V，1+9=10V,3+9=12V,9-3=6V,9-1=8V,3-1=2V，9-3-1=5V，9+3+仁13V，9+1-3=7V，9+3-1=11V，1V，3V，9V故共有十三種輸出電壓。6.11有一個交流接觸器，線圈電源380V,匝數(shù)為8750匝，導線直徑為0.09mm。現(xiàn)在要想使用在220V的電源上，問應該如何改裝。即計算線圈匝數(shù)和換用導線的直徑。（提示：改裝前后的吸力不能變，磁通的最大值m應該保持；改裝前后的磁動

43、勢也應該不變；電流與導線的截面積成正比。第七章習題參考答案作業(yè)可選：7.1、7.2、767.1按照轉(zhuǎn)子型式，三相異步電動機可分為哪兩大類？解答：按照轉(zhuǎn)子型式分為：鼠籠式和繞線式兩種。7.2三相異步電動機主要由哪些部件組成？各部件的作用是什么？解答：三相異步電動機由兩個基本部分組成：定子和轉(zhuǎn)子。定子由定子鐵芯、定子繞組和機座三部分組成。定子鐵芯是電動機的磁路部分；定子繞組是異步電動機的電路部分，在異步電動機的運行中起著很重要的作用，是把電能轉(zhuǎn)換為機械能的關鍵部件，與三相電源相連；機座是電動機的外殼和固定部分，又稱機殼，它的主要作用是固定定子鐵芯和定子繞組，并以前后兩端支承轉(zhuǎn)子軸，同時也承受整個電

44、機負載運行時產(chǎn)生的反作用力，運行時由于內(nèi)部損耗所產(chǎn)生的熱量也是通過機座向外散發(fā)。轉(zhuǎn)子是異步電動機的旋轉(zhuǎn)部分，由轉(zhuǎn)軸、鐵芯和轉(zhuǎn)子繞組三部分組成，它的作用是輸出機械轉(zhuǎn)矩，拖動負載運行。轉(zhuǎn)子鐵芯也是電機磁路的一部分；轉(zhuǎn)子繞組是異步電動機電路的另一部分，其作用為切割定子磁場，產(chǎn)生感應電勢和電流，并在磁場作用下受力而使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動；轉(zhuǎn)軸是整個轉(zhuǎn)子部件的安裝基礎，又是力和機械功率的傳輸部件,整個轉(zhuǎn)子靠軸和軸承被支撐在定子鐵心內(nèi)腔中。7.3三相異步電動機銘牌上重要的數(shù)據(jù)有哪幾個？各額定值的含義是什么？解答：（1）電壓：銘牌上所標的電壓值是指電動機在額定運行時定子繞組上應加的線電壓值。一般規(guī)定電動機的電壓不應高于

45、或低于額定值的5%。（2）電流：銘牌上所標的電流值是指電動機在額定運行時定子繞組的最大線電流允許值。（3）功率與效率：銘牌上所標的功率值是指電動機在規(guī)定的環(huán)境溫度下，在額定運行時電機軸上輸出的機械功率值。所謂效率就是輸出功率與輸入功率的比值。（4）功率因數(shù)：因為電動機是電感性負載，定子相電流比相電壓滯后一個角，cos就是電動機的功率因數(shù)。（5）轉(zhuǎn)速：銘牌上所標的轉(zhuǎn)速值是指電動機在額定運行時的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，單位為轉(zhuǎn)/分。（6）絕緣等級：絕緣等級是按電動機繞組所用的絕緣材料在使用時容許的極限溫度來分級的。7.4 一臺三相異步電動機銘牌上寫明，額定電壓380/220V,定于繞組接法Y/。如果使用時將定于

46、繞組連成，接在380V的三相電源上，能否空載或帶負載運行？為什么？如果將字子繞組連成Y,接在220V的三相電源上，能否空載或帶載運行？為什么?7.5已知三相異步電動機折額定頻率為50HZ，額定轉(zhuǎn)速為970r/min,該電機的極數(shù)是多少？額定轉(zhuǎn)差率是多少？解答：因為nN970r/min，所以，同步轉(zhuǎn)速為n。1000r/min，而no60f，故p=3，即為6極電機；P轉(zhuǎn)差率sn。nNn。10009701000100%3%o7.6一臺三相異步電動機，額定運行時電壓為380V,電流為6.5A,輸出功率為3kW,轉(zhuǎn)速為1430r/min，功率因數(shù)為0.86,求該電動機額定運行時的效率、轉(zhuǎn)差率和輸出轉(zhuǎn)矩。

47、解答：（1）PnPn3UnIncos30000.815轉(zhuǎn)差率sn°nNn。100%4.67%o輸出轉(zhuǎn)矩Tn95叱9550忌nN1430r/min，所以n01500r/min,°.03Nm。7.7試述三相異步電動機的起動方法。7.8什么叫三相異步時機的速度調(diào)節(jié)？有哪幾種調(diào)速方法？如何改變?nèi)喈惒诫妱訖C的轉(zhuǎn)向?7.9什么叫三相異步電動機的制動？有哪幾種制動方法?7.10已知：某三項異步電動機的部分技術數(shù)據(jù)如下：Pn3kW,n2880r/min,f50Hz。試：求額定轉(zhuǎn)差率Sn、額定轉(zhuǎn)矩Tn？解答：（1）n2880r/min，所以同步轉(zhuǎn)速n03000r/min，轉(zhuǎn)差率Sn轉(zhuǎn)差率S

48、nn°nNn。300028803000100%4%。輸出轉(zhuǎn)矩tn9550十955噬9.95Nm。7.11一臺三相異步電動機的部分額定數(shù)據(jù)如下：50Hz1440r/cosN0.85試求額定轉(zhuǎn)差率Sn、額定轉(zhuǎn)矩Tn、額定效率n。7.12一臺三相鼠籠式異步電動機技術數(shù)據(jù)如下：fN50Hz，nN1440r/min，Pn4.5kW，Un=380V，In=9.46A，cosn0.85，Tst/Tn2.2。求：額定轉(zhuǎn)差率Sn、額定轉(zhuǎn)矩Tn、額定效率n解答：nN1440r/min，n01500r/minSNSNn°nNn。150014401500100%4%Tn9550芝9550鴛29環(huán)m

49、NPn45000.857.13一臺6極50Hz的三相異步電動機，當轉(zhuǎn)差率s=0.025時,試求其同步轉(zhuǎn)速和電動機的轉(zhuǎn)速7.14有一臺三相異步電動機的額定數(shù)據(jù)如下：Pn3kW，Un=220/380V,lN二11.18/6.47A，f50HZ,nN1430r/min,cosN0.84，Ist/IN7，Tmax/TN2.0，Tst/Tn1.8。（1）求磁極對數(shù)P；（2）當電源線電壓為380V時，定子繞組應如何連接；（3）求額定轉(zhuǎn)差率Sn，額定轉(zhuǎn)矩Tn；（4）求直接起動電流1st，起動轉(zhuǎn)矩Tst，最大轉(zhuǎn)矩Tmax。解答：（1）nN1430r/min，n。1500r/min，而n。乩，故p=2，即為4極

50、電機;（2）當電源線電壓為380V時，定子繞組應連接；F23Tn9550丄955020.03NmnN14301st/1N7,Tmax/Tn2.0,Tst/Tn1.8In=11.18/6.47A,1st7In78.26/45.29A；Tst1.8TnTmax2Tn7.15已知某三相異步電動機的額定數(shù)據(jù)如下：PN5.5kW，nN1440r/min，UN380V，f50HZ，N0.855，COSN0.84，Ist/lN7，Tst/Tn2.2，接。求轉(zhuǎn)差率弘，In和Tn。7.16某鼠籠式異步電動機技術數(shù)據(jù)如下：nN1450r/min,UN380V，IN=20A，f50HZ，N0.875，cosN0.87，Ist/In7，Tst/Tn1.4，形接法。（1）試求轉(zhuǎn)軸上輸出的額定轉(zhuǎn)矩Tn；（2）當負載轉(zhuǎn)矩TlTn，電源電壓降到多少伏以下，就不能起動？7.17三相異步電動機