電工技術(shù)與電子技術(shù)布置作業(yè)專用習題學生用

第1章電路定律及分析方法習題(17題)清華大學電機系電工學教研室唐慶玉編（注：中文習題的圖符采用我國國家標準，英文習題的圖符采用美國標準）圖1.1習題1.1的圖R2R1IS2IS1++I1US2US11.1（直流功率）圖1.1所示電路，求各電流源的端電壓和功率，并判斷出哪個電流源輸出功率，哪個電流源吸收功率。已知：IS1=1A,I圖1.1習題1.1的圖R2R1IS2IS1++I1US2US11.2（電源模型）圖1.2所示電路，一未知電源，測A、B之間的開路電壓為24V，當在A、B之間接入4k電阻后，測得A、B之間的電壓為9.6V。求該未知電源的等效電流源模型。（答案：4mA，6k）圖圖1.2習題1.2的圖B未知電源AU+R1R2R3I1I2I34A10V5AFigure1.3BA1.3（支路電流法)ConsiderthecircuitofFigure1.3whereR1=R2=1and+R1R2R3I1I2I34A10V5AFigure1.3BA1.4(電源模型的等效互換法)UsesourcetransformationstofindthevoltageUacrossthe1-mAcurrentsourceforthecircuitshowninFigure1.4.(Answer:U=3V)++-600140030001mA-+6mAU1.4VFigure1.41.5(結(jié)點電位法)如圖1.5所示電路，用結(jié)點電位法求電流I1～I4。2A2A15102052A2A1510205V1V2V3圖1.5習題1.5的圖I2I1I3I4I2圖1.6習題1.6的圖+R4USIS+R1R2R31.6（疊加原理）I2圖1.6習題1.6的圖+R4USIS+R1R2R31.7（疊加原理）圖1.7所示電路，已知：U1=0時，I=10mA，當U1=-10V時，I=-80mA。求U1=5V時，I是多少mA。（答案：55mA）圖圖1.7習題1.7的圖R2I+R1U1R+U2R3+U31.8(戴維寧定理)UsingThevenin’stheorem,findthecurrentIthroughthe24VvoltagesourceforthecircuitshowninFigure1.8.（Answer：I=10A）2424V5A+14527IFigure1.81.9(戴維寧定理)Aresistor,R,wasconnectedtoacircuitboxasshowninFigure1.9.Thevoltage,U,wasmeasured.Theresistancewaschanged,andthevoltagewasmeasuredagain.Theresultsareshowninthetable.DeterminetheThéveninequivalentofthecircuitwithintheboxandpredictthevoltage,U,whenR=8k.（Answer：，；當時）CircuitCircuitIU-+RRU2k4V4k6VFigure1.9圖1.10習題1.10的圖R5+12V24VR2R4R1R3I3+6V圖1.10習題1.10的圖R5+12V24VR2R4R1R3I3+6V1.11(諾頓定理)求圖1.11虛線框內(nèi)電路的諾頓等效電路，并求使I=2A的RL之值。（答案：2）圖圖1.11習題1.11的圖I5VRL12V12+++24V41.12（戴維寧定理，最大功率傳輸原理）圖1.12所示電路，，，，。求能獲得最大功率的R為多少k？R上獲得的最大功率是多少mW？（答案：5k，5mW）UU圖1.12習題1.12的圖+RUIIR1R2R3++1.13（電阻網(wǎng)絡(luò)的Y-轉(zhuǎn)換，戴維寧定理）用戴維寧定理求圖1.13電路中的電流I。圖中電阻值的單位為。(答案：2A)圖圖1.13習題1.13的圖I26V-+1030609015300.2A圖1.14習題1.14的圖+++US+IS圖1.14習題1.14的圖+++US+IS2A4436V44V24V1224361.15(直流受控源，壓控電流源)DeterminethenodevoltageVbforthecircuitofFigure1.15.（Answer:Vb=18V）--++-0.02Ua200UaVb9V100Figure1.151.16(直流受控源，流控電壓源)DeterminethenodevoltageVaforthecircuitofFigure1.16.(Answer:Va=10V)1.17(直流受控源，流控電流源，最大功率傳輸原理)FindthemaximumpowertotheloadRLifthemaximumpowertransferconditionismetforthecircuitofFigure1.17.（Answer:PLmax=0.75W）FigureFigure1.164Ia10IaVa26+-22RL30.9A16V+-ix10ixFigure1.17第2章正弦交流電路習題（18題）清華大學電機系電工學教研室唐慶玉編2.1（正弦交流電路基本概念）已知電流，。求出各電流的頻率，有效值，初相位，并在同一坐標中上畫出i1、i2的相量，比較它們相位領(lǐng)先與落后的關(guān)系。2.2（正弦交流電路基本概念）將下列各相量所對應(yīng)的瞬時值函數(shù)式寫出來（）：,，2.3（純電容電路，純電感電路）如圖2.3所示各電路，已知，測得。寫出i的表達式，并求電容C或電感L的值。（答案：(a)200F；(b)2H）(a)(a)+uiC圖2.3習題2.3的圖+ui(b)L2.4（RC串聯(lián)電路）圖2.4所示RC串聯(lián)電路，已知：，，。求電流i，電壓uR和uC，uR和uC與電壓u的相位差。畫出電壓、電流的相量圖。+RLui圖+RLui圖2.5習題2.5的圖++RCui++uuC圖2.4習題2.4的圖2.5（RL串聯(lián)電路）已知某RL串聯(lián)電路如圖2.5所示，已知電流，有功功率P＝50W，無功功率Q＝50var。求：（1）電源電壓u；（2）電路參數(shù)R、L。(答案：，R=50，L=0.05H)Z1Z2圖2.6++2.6（復(fù)雜交流電路，電源模型的等效互換）圖2.6所示電路，求電流、和電流源兩端的電壓及電流源的功率PS，并確定電流源在電路中的作用（是電源還是負載）。已知：，，，。（答案：，，，）Z1Z2圖2.6++RRL圖2.7+C2.7（功率因數(shù)提高）如圖2.7所示電路，已知，。（1）計算該電路的電流、電路的有功功率P及功率因數(shù)；（2）欲使電路的提高到1，需并聯(lián)多大的電容C。并聯(lián)電容后，電流I的值為多少，電路的有功功率P是否有變？（答案：，，，，）Figure2.88+2.4H2H0.1F5sin5tV5cos5tAuabab+_2.8(復(fù)雜交流電路Figure2.88+2.4H2H0.1F5sin5tV5cos5tAuabab+_圖圖2.9習題2.9的圖j2k1kj3.6kj6k3k++2.9(復(fù)雜交流電路，結(jié)點電位法)如圖2.9所示電路，已知：，。用結(jié)點電位法求1k電阻兩端的電壓，并求虛線部分電路的平均功率、無功功率和視在功率。（答案：，，，）圖2.11習題2.11的圖L+CRi+uL圖2.10習題2.10的圖LRuC圖2.11習題2.11的圖L+CRi+uL圖2.10習題2.10的圖LRuCiCiLiRi+i12.11（串聯(lián)諧振）圖2.11所示電路，。該電路的電容C為多少時，電路產(chǎn)生串聯(lián)諧振。諧振時電流I0及電壓UL是多大？該電路的Q值是多少？通頻帶BW是多大？（答案：，，，，）2.12（串聯(lián)諧振）如圖2.12所示電路中，已知，，，。求網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的等效串聯(lián)電路的元件參數(shù)值。（答案：5，2.5mF）圖圖2.13習題2.13的圖Lu+RiCiCiLiR圖2.12習題2.12的圖網(wǎng)絡(luò)Lu+-Ri2.13（并聯(lián)諧振）如圖2.13所示電路，，求諧振頻率，諧振時的阻抗、、、、，并畫出電壓和電流的相量圖。（答案：，，，，，）2.14（諧振電路）如圖2.14所示電路，已知，，當時電路發(fā)生諧振，此時。求R1和L的值。（答案：，）2.15（諧振電路）如圖2.15所示電路，當、時u與i同相位，而且。求電路參數(shù)R、L、C的值。（答案：，，，）圖圖2.14習題2.14的圖abRLCu+-R1ci圖2.15習題2.15的圖RLu+-iiLiRCu+-uC+-L圖2.16習題2.16的圖+iR+uL圖2.16習題2.16的圖+iR+uoCL8004000+-Figure2.172.17（交流最大功率傳輸原理）ThecapacitorhasbeenaddedtotheloadinthecircuitshowninFigure2.17inordertomaximizethepowerabsorbedbythe4000resistor.Whatvalueofcapacitorandinductanceshouldbeusedtoaccomplishthatobjective?(Answer:C=0.1F，L=0.322.18（交流受控源，電源模型的等效互換法）Determinei(t)forthecircuitshowninFigure2.18when.0.2FuS1k0.2uS1k+-Figure2.18i+-1k0.23i1k圖圖2.19習題2.19的圖5mH0.125u1u1+-2iS+112502.19（交流受控源，戴維寧定理或電源模型的等效互換法）如圖2.19所示電路，。求虛線框內(nèi)電路的平均功率、無功功率和視在功率。（答案：192W，144var，240VA）第3章三相電路習題（5題）清華大學電機系電工學教研室唐慶玉編圖3.2LNBRCNALRLRAZZCZB圖3.1+3.1（接三相對稱負載）圖3.1所示電路，負載阻抗，電源線電壓。求相電流和線電流，畫出電壓和電流、的相量圖。并求該電路的三相圖3.2LNBRCNALRLRAZZCZB圖3.1+3.2（Y接三相對稱負載）圖3.2所示電路，負載阻抗，，。求：，畫出,,相量圖。并求該電路的三相P，Q，S值。（答案：，，，）3.3（三相不對稱負載）圖3.3所示電路，在線電壓為380V、頻率為50Hz的三相電源上接入了一組不對稱的Y形接法負載，（1）當時，求各線電流和中線電流的大小，并求負載消耗的總有功功率和電源提供的總視在功率；（2）當，時，求各線電流和中線電流的大小，并求負載消耗的總有功功率和電源提供的總視在功率；(答案：（1），，，；（2），，)3.4（多組三相對稱負載）AbalancedloadandabalancedYloadareconnectedinparallelasinFigure3.4.,,,H.Determinethelinecurrent，and.(Answer:，，）圖圖3.3Z2NZ3BZ1CAAACB圖3.4習題3.4的圖R1LR23.5（三相功率）380V、50Hz的三相電源對Y接對稱感性負載提供50kVA的視在功率和38.3kW的有功功率。求每相負載的復(fù)數(shù)阻抗Z。（答案：）第4章周期性非正弦波形習題（5題）清華大學電機系電工學教研室唐慶玉編4.1(RC低通濾波器)圖4.1所示電路，已知,,,。求電壓，電源輸出功率及負載消耗的功率。（答案：，）圖圖4.1RLCu-+R+uo-4.2(LC低通濾波器)圖4.2(a)所示LC低通濾波器電路，，，。輸入電壓波形是正弦電壓的全波整流電壓（如圖4.1(b)所示），其幅度，角頻率。用傅里葉級數(shù)求輸出電壓及其有效值（只計算傅里葉級數(shù)的前3項）。（提示：ui的傅里葉級數(shù)為）(答案：)(a)(a)C+uiLuo-+-R(b)t–O2Umui(t)圖4.2習題4.2的圖4.3(諧振濾波器)圖4.3所示諧振濾波器電路，已知,,。若要使輸出電壓，求該電路的電容C及電感L2之值。（答案：，）RR-+uou-+CL1圖4.3L24.4（交直流混合電路）圖4.4所示電路中，直流電流源，交流電壓源，此頻率時的，，。求電阻R中電流的瞬時值、有效值及消耗的功率P。（答案：，，）圖圖4.5CRIS+iRuSL4.5（交直流混合電路）Findtheaveragepowerabsorbedbythe2resistorinthecircuitofFigure4.5.(Answer:)Figure4.5Figure4.5+0.01F110cos20tV20.2H1214A第5章暫態(tài)過程習題（14題）清華大學電機系電工學教研室唐慶玉編5.1（一階RC電路的暫態(tài)過程）圖5.1所示電路，已知，，，，。求電路開關(guān)閉合后電壓和電流、、，并畫出隨時間變化曲線。（答案：，，，，t的單位為s）t=0t=0i1SR1C圖5.1+R2IS+uCiC圖5.2RRLSR+-t=0uLiL+-US5.2（一階RL電路的暫態(tài)過程）圖5.2所示電路，已知，開關(guān)閉合時電路已處于穩(wěn)態(tài)，開關(guān)S在t=0時打開，求換路后電壓和，并畫出波形圖。（答案：，，t的單位為s）5.3（一階RC電路的暫態(tài)過程，橋式電路）圖5.3所示電路，已知。。t=0時開關(guān)閉合，用三要素法求換路后的電流，，及電壓，并畫出電壓電流隨時間的變化曲線。（答案：，，）5.4（一階RC電路的暫態(tài)過程，兩次換路）Considerthecircuitandcorrespondingtransientresponseuc(t)showninFigure5.4.（Answer:當；當，；當，；t的單位為ms）+u+uc(t)0.5+t=20mst=90ms150k30k60k-12VFigure5.4+SRC圖5.3+iIS+uCi1RR1AB5.5（一階RL電路的暫態(tài)過程，橋式電路）圖5.5所示電路，已知，開關(guān)S在t=0時閉合，求換路后電壓，，電流和，并畫出波形圖。（答案：，，，，t的單位為s）5.6（一階RC電路的暫態(tài)過程）圖5.6所示電路，。開關(guān)S打開前電路已達穩(wěn)定狀態(tài)，開關(guān)S打開后經(jīng)過0.5s時，電容兩端的電壓為48.5V，經(jīng)過1s后降至29.4V。求R和C。（答案：）RCRC圖5.6+R11US+uCS圖5.5RRLLBRA+-t=0uABi1iL+-uLIS2kSC圖5.8+i1US+uCR4R3R2R13k6k4k2kSC圖5.8+i1US+uCR4R3R2R13k6k4k1024V圖圖5.7+USS0.5A508+iCC18VuCR2ISR1125.8（一階RC電路的暫態(tài)過程，橋式電路）圖5.8所示電路在開關(guān)閉合前已處于穩(wěn)態(tài)，在t=0時S閉合，求t>0時的i1(t)。(答案：)5.9（一階RC、一階RL的混合電路）圖5.9所示電路，已知，，，，，，。開關(guān)S未合之前電路處于穩(wěn)定狀態(tài)，在t=0時S閉合。求S合上后流過開關(guān)的電流。2323Figure5.101Ht=0.5s36mAt=0i(t)S2S12圖圖5.9+USSCR2i(t)R1R4R3L5.10（一階RL電路，兩次換路）FindforforthecircuitshowninFigure5.10.Thecircuitisinsteadystateat.(答案：，；，)5.11（單脈沖激勵下RC電路的暫態(tài)過程）圖5.11所示電路，uS如圖所示，。圖示電路R、C的參數(shù)值為下述兩種情況時，求電路的輸出電壓uo，并畫出它們的波形圖。在t<0時電容上的電壓為0。(1)C圖5.11C圖5.11R+ui+uotuST10V0（答案：（1）時，，；時，，，；（2）時，，；時，，，）5.12（周期性連續(xù)脈沖激勵下RC電路的暫態(tài)過程）圖5.12所示電路，電壓波形如圖所示，是一個周期性連續(xù)脈沖波形，。寫出0~2T和2T~3T時的和的表達式，并畫波形圖。（答案：時，，；時，，。其中）圖圖5.12CR+uS+uo+uCtuST3.4V05T4T3T6T2T0.3V5.13（有兩個電容的一階電路）如圖5.13所示電路，開關(guān)S閉合前，電容電壓，，，，，。求開關(guān)閉合后電壓，，電流，，，并畫波形圖。（答案：，，，，）5.14（有兩個電容的一階電路）圖5.14所示電路，開關(guān)S閉合前，，，，，開關(guān)動作前電路已處于穩(wěn)態(tài)，求開關(guān)從位置a切換到位置b處后的電壓，并畫出隨時間變化曲線。（答案：，；時，）RRC2圖5.13+C1US+uC2S+uC1iC2iC1iRRC2圖5.14+C1U+uC2t=0+uC1ba第7章電動機習題（16題）清華大學電機系電工學教研室唐慶玉編2007.1（三相異步電動機）一臺三相異步電動機定子繞組的六個出線端U1-U2，V1-V2，W1-W2，如圖7.1所示。這臺電機接時，六個出線端應(yīng)當怎樣連接？Y接時又應(yīng)當怎樣連接？VV2V1W2W1U2U1圖7.17.2（三相異步電動機）一臺三相異步電動機，旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速n1=1500r/min，這臺電機是幾極的。在電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n=0r/min時和n=1460r/min時，該電機的轉(zhuǎn)差率s=？（答案：1，0.027）7.3（三相異步電動機）一臺4極（p=2）的三相異步電動機，電源頻率f1=50Hz，額定轉(zhuǎn)速nN=1440r/min，計算電動機在額定轉(zhuǎn)速下的轉(zhuǎn)差率sN和轉(zhuǎn)子電流頻率f2。（答案：0.04，2Hz）7.4（三相異步電動機）一臺三相異步電動機，p=3，額定轉(zhuǎn)速nN=960r/min。轉(zhuǎn)子電阻R2=0.02，X20=0.08，轉(zhuǎn)子電動勢E20=20V，電源頻率f1=50Hz。求該電動機在起動時和額定轉(zhuǎn)速下，轉(zhuǎn)子電流I2是多少A?（答案：242A，40A）7.5（三相異步電動機）一臺三相異步電動機，在電源線電壓為380V時，電機的三相定子繞組為Δ接法，電機的，額定電流。（1）求Δ接法時電動機的起動電流。（2）若起動改為Y形接法，起動電流多大？（3）電動機帶負載和空載下起動時，起動電流相同嗎?（答案：（1）140A；（2）47A）7.6（三相異步電動機）一臺三相異步電動機，功率，電壓，電流，電源頻率，額定轉(zhuǎn)速，Δ接法。求：（1）這臺電動機的極對數(shù)p=？同步轉(zhuǎn)速n1=？（2）這臺電動機能采用Y-Δ起動嗎？若，Y-Δ起動時起動電流多大？（3）如果該電動機的功率因數(shù)，該電動機在額定輸出時，輸入的電功率P1是多少千瓦？效率＝？（答案：（1）2，1500r/min；（2）75A；（3）19.81kW，50.5%）7.7（三相異步電動機）一臺三相異步電動機，功率，額定轉(zhuǎn)速，起動能力，過載系數(shù)。求：（1）該電動機的額定轉(zhuǎn)矩。（2）該電動機的起動轉(zhuǎn)矩。（3）該電動機的最大轉(zhuǎn)矩。（4）如果電動機采用Y-Δ起動，起動時的轉(zhuǎn)矩（答案：（1）65.9Nm；（2）79Nm；（3）118.5Nm；（4）26.3Nm）(三相異步電動機)已知Y132S-4型三相異步電動機的額定技術(shù)數(shù)據(jù)如下：功率功率轉(zhuǎn)速電壓效率功率因數(shù)5.5kW1440r/min380V85.5%0.8472.22.2電源頻率為50Hz。求額定狀態(tài)下的轉(zhuǎn)差率，電流，轉(zhuǎn)矩，以及起動電流，起動轉(zhuǎn)矩，最大轉(zhuǎn)矩。（答案：，，，，，）7.9(三相異步電動機)某臺三相異步電動機的額定功率為15kW，額定轉(zhuǎn)速為970r/min，頻率為50Hz，最大轉(zhuǎn)矩為295.36Nm。求該電動機的過載系數(shù)。（答案：＝2）7.10(三相異步電動機)某4極三相異步電動機的額定功率為30kW，額定電壓為380V，頻率50Hz，三角形接法。在額定負載下運行時，轉(zhuǎn)差率為0.02，效率為90％，線電流為57.5A。求：（1）額定轉(zhuǎn)矩；（2）電動機的功率因數(shù)。（答案：（1）194.9Nm；（2）0.88）7.11(直流電機)一臺他勵直流電機，其額定數(shù)據(jù)如下：，，，效率，并已知，。試求：（1）額定電樞電流；（2）額定勵磁電流；（3）額定轉(zhuǎn)矩；（4）額定電樞電流時的反電動勢；（5）起動初始瞬間的起動電流；（6）如果使起動電流不超過額定電流的2倍，電樞線圈中應(yīng)串入多大的起動電阻？（7）如果保持額定轉(zhuǎn)矩不變，勵磁磁通不變，求電樞電壓降低20％的轉(zhuǎn)速；（8）如果保持額定轉(zhuǎn)矩不變，勵磁磁通和電樞電壓不變，求電樞線圈中串入一個1.6的電阻時的轉(zhuǎn)速。（答案：（1）25A；（2）1.33A；（3）14Nm；（4）100V；（5）275A；（6）1.8；（7）1170r/min；（8）900r/min）7.12(直流電機)一臺的他勵直流電動機，，，，額定轉(zhuǎn)速。求（1）電動機在負載轉(zhuǎn)矩時，電動機的轉(zhuǎn)速。（2），電樞中串入電阻時，電動機的轉(zhuǎn)速。（3），磁場減弱時，電動機的轉(zhuǎn)速。（答案：（1）1517r/min；（2）1496r/min；（3）1683r/min）7.13(直流電機)一臺他勵直流電動機，，,，。電動機工作時勵磁電流為額定值且方向不改變。求（1）電動機在負載轉(zhuǎn)矩時，電動機的轉(zhuǎn)速。并大致畫出這臺電動機的機械特性曲線。（2）負載轉(zhuǎn)矩仍為，但電樞中串入電阻，求電動機的轉(zhuǎn)速，并大致畫出串入電阻后，電動機的人為機械特性曲線（與自然特性曲線畫在同一坐標上）。（答案：（1）1563r/min；（2）87r/min）7.14(步進電機)一臺三相步進電機的轉(zhuǎn)子有40個齒，齒寬、齒槽相等。（1）該電機以雙三拍工作時步角距＝？以三相六拍方式工作時步角距＝？（2）若步進電機用齒輪、齒條拖動工作臺直線運動，步進電機以三相六拍方式工作，每來一個電脈沖工作臺移動0.01mm。如果要求工作臺以每分鐘240mm速度作直線運動，問該步進電機的電脈沖速率f=?步進電機的每分鐘轉(zhuǎn)速是多少轉(zhuǎn)？（答案：（1）3，1.5；（2）400拍/秒，100r/min）(步進電機)一臺四相步進電機，轉(zhuǎn)子齒數(shù)為50，試求該電機以四相單四拍和四相八拍方式工作時的步距角。（答案：1.8，0.9）(步進電機)一臺五相步進電機，采用五相十拍通電工作方式時，步距角為0.36。試求輸入電脈沖速率為2000拍/秒時，電機的轉(zhuǎn)速。（答案：120r/min）第8章繼電器控制習題（15題）清華大學電機系電工學教研室唐慶玉編8.1(正反轉(zhuǎn)控制，兩地點控制)設(shè)計能在兩地點對一臺電動機進行正反轉(zhuǎn)控制的電路，要求有短路保護和過載保護。畫出主電路圖和控制電路圖。8.2（正反轉(zhuǎn)控制，點動控制）小型電動葫蘆由一臺三相異步電動機拖動，要求能正反轉(zhuǎn)和點動，并有過載保護，畫出控制電路圖，要求采用中間繼電器方案的點動控制。8.3（行程控制，改錯題）工作臺示意圖如圖8.3(a)所示，控制要求是按下起動按鈕后，工作臺能在A、B之間自動往復(fù)運動。有人畫出的錯誤主電路圖和控制電路圖如圖8.3(b)所示，請找出其中的錯誤并說明其錯誤的原因。(接觸器線圈額定電壓是380V)圖圖8.3(a)BSTAASTB工作臺正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)符號說明符號說明KMF正轉(zhuǎn)接觸器KMR反轉(zhuǎn)接觸器FR熱繼電器STAA點行程開關(guān)STBB點行程開關(guān)SB1停止按鈕SB2正轉(zhuǎn)起動按鈕SB3反轉(zhuǎn)起動按鈕圖8.3(b)M3ABCFRQSFU1KMRKMFKMRSB3SB1SB2KMFKMFKMRKMFFRKMRSTASTBSTASTBFU28.4（互鎖控制）有三臺三相異步電動機，起動按鈕SB1、SB2、SB3分別用于起動這三臺電動機，停止按鈕SB4用于停止三臺電動機。要求其中一臺電動機起動后其它二臺都不能起動。要求有過載保護。用三個220V、15W的燈泡分別指示三臺電機的運行。設(shè)接觸器線圈額定電壓是380V。設(shè)計控制電路圖。8.5（順序控制）兩臺三相異步電動機M1、M2按順序起?？刂?，要求起動時先起動M1，M1起動后M2才能起動；停止時先停止M1，M1停止后才能停止M2。要求有過載保護。注意兩臺電機都是手動起動和停止，設(shè)計控制電路圖。8.6（正反轉(zhuǎn)控制，順序控制）某機床主軸由一臺三相異步電動機帶動，油泵由一臺單相異步電動機帶動。要求：單相異步電動機起動后才能起動三相異步電動機，若油泵電機因故障停止主軸電機也立即停止。主軸電機能正反轉(zhuǎn)，能單獨停車，要求有短路保護和過載保護。停車時主軸電機先停車（油泵電機不能先停車），主軸電機停車后，油泵電機才能停車。設(shè)計主電路圖和控制電路圖。8.7（行程控制，定時控制）如圖8.7所示，一臺運料小車由三相異步電動機拖動，按起動按鈕后，由A地向B地前進，到達B地后自動停止，在B地停留30秒后自動返回A地，到達A地后自動停止，在A地停留40秒后自動返回B地，如此自動往復(fù)運行，按下停止按鈕可以隨時停車（特別在A、B兩地碰觸行程開關(guān)時也能停車）。要求有短路保護和過載保護。設(shè)計主電路圖和控制電路圖。BBSTAASTB圖8.7運料車8.8（順序時間控制設(shè)計）兩臺三相異步電動機M1、M2按時間順序起停控制，控制要求是：按起動按鈕M1先起動，M1起動20秒后M2自動起動，M2起動30秒后M1自動停止，M2再繼續(xù)運行40秒后自動停止。若按停止按鈕時，兩臺電機都停止。兩臺電動機都停止后，所有電器都處于斷電狀態(tài)。要求兩臺電動機都有過載保護。用二個220V、15W的燈泡分別指示兩臺電機的運行。設(shè)計控制電路圖。設(shè)繼電器、接觸器的線圈額定電壓為220V。8.9（順序時間控制設(shè)計）兩臺三相異步電動機，按起動按鈕則第一臺先起動，第一臺起動30秒后第二臺自動起動。按停止按鈕時第二臺先停止，第二臺停止20秒后第一臺自動停止。還要求只要其中一臺電動機因過載而停止，另一臺也停止。兩臺電機都停止后各接觸器、繼電器線圈都應(yīng)處于斷電狀態(tài)。要求兩臺電動機都有過載保護。用二個220V、15W的燈泡分別指示兩臺電機的運行。畫出控制電路圖。8.10（時間控制設(shè)計）設(shè)計一個報警電路，按下起動按鈕后，報警器響，同時報警燈亮，報警器每響3秒間歇1秒，報警燈與報警器同步亮滅。報警器和報警燈的額定電壓都是220V。按下停止按鈕后，報警停止。報警器（電喇叭）和信號燈的符號如圖8.10所示。(a)(a)報警器(b)指示燈圖8.108.11(順序控制)三臺電機M1、M2、M3須按照一定時間順序起動和停止，即起動時M1起動后M2才可起動，M2起動后M3才可起動。停止時先停止M1，M1停止后M2才可停止，M2停止后M3才可停止。用三個220V、15W的燈泡分別指示三臺電機的運行。注意各臺電機都是手動起動和停止。主電路圖如圖8.11所示，畫出控制電路圖。MM13ABCFR1QS1FU1KM1M23ABCFR2QS2FU2KM2M33ABCFR3QS3FU3KM3圖8.11習題 8.11的圖8.12（時間控制）試設(shè)計線繞式三相異步電動機的轉(zhuǎn)子繞組串固定電阻起動的控制電路，要求起動電動機時在轉(zhuǎn)子繞組接入限流電阻，延時一定時間后再去掉限流電阻。畫出主電路圖和控制電路圖。（提示：閱讀/1/(3)小節(jié)“轉(zhuǎn)子繞組串電阻起動”）8.13（時間控制）試設(shè)計鼠籠式三相異步電動機的能耗制動的控制電路，要求在停止電動機時接入能耗制動直流電源，延時一定時間再切斷直流電源。畫出主電路圖和控制電路圖。（提示：閱讀/4/(1)小節(jié)“能耗制動”）（提示：停止按鈕也用常開按鈕，用于接通中間繼電器和時間繼電器）8.14（三地點行程控制）升降機示意圖如圖8.14所示，由一臺三相異步電動機拖動，有三個操作按鈕：“起動”、“起動”、“停止”。若從一樓出發(fā)，只能按“起動”；若從二樓出發(fā)，既可以按“起動”，也可以按“起動”；若從三樓出發(fā)，只能按“起動”。按停止按鈕在任意位置都能停車。小車到達一樓、二樓、三樓時都會觸動相應(yīng)的撥輪式行程開關(guān)ST1、ST2、ST3，使升降機自動停車。要求有短路保護和過載保護。試設(shè)計控制電路。行程開關(guān)行程開關(guān)纜繩ST3ST1ST2圖8.14載物車三樓二樓一樓8.15（四地點行程控制）圖8.15中，運動部件A和B分別由兩臺三相異步電動機拖動，要求按下起動按鈕后順序完成以下動作：（1）運動部件A從位置1運動到位置2；（2）接著運動部件B從位置3運動到位置4；（3）接著運動部件A從位置2運動到位置1；(4)接著運動部件B從位置4運動到位置3；（5）接著運動部件A再從位置1運動到位置2；，如此自動循環(huán)工作。試設(shè)計控制電路。圖圖8.15習題8.15的圖ST223ST3A1ST1B4ST4第11章半導體器件習題（8題）清華大學電機系電工學教研室唐慶玉編2008+++UDU2U1R1R2R3R4圖11.15V10V11．1（二極管模型）用估算法，求圖11.1所示電路中，硅半導體二極管的靜態(tài)電壓和電流，并計算出靜態(tài)電阻。已知該電路R1=+++UDU2U1R1R2R3R4圖11.15V10V++USR（a）D++++USR（a）D+++USR（b）D++++USR（c）D1USD2+t+10V10VO(d)圖11.2+CR+uoui(a)RD+CR+uoui(a)RD圖11.3t/ms1010(b)ui/V1101200+RZRLUZU+RZRLUZUZUI圖11.5IIW++RZRLUZUZ+uoui圖11.411.5（穩(wěn)壓二極管計算題）圖11.5所示電路，電壓，穩(wěn)壓管，在時穩(wěn)壓管電流。求負載中的電流I，并選擇限流電阻的數(shù)值與瓦數(shù)。（答案：32mA，100，1/4W）11.6（穩(wěn)壓二極管計算題）圖11.6所示電路，為理想穩(wěn)壓二極管，穩(wěn)定電壓為，穩(wěn)定電流為和。輸入電壓，限流電阻，負載電阻。試分析當輸入電壓波動10％時，電路能否正常工作？如果波動30％，電路還能否正常工作？（答案：當時，當波動10％時，當波動10％時，均能正常工作；當波動30％時不能正常工作）+++RCRBIBICUCCUBB圖11.7+RZRLDZUI圖11.6IIWIZ11.7（晶體三極管，判斷工作狀態(tài)）圖11.7所示電路，在給出的三組條件下，判斷晶體管工作在何種狀態(tài)。（1）；（2）；（3）。(答案：（1）飽和狀態(tài)；（2）放大狀態(tài)；（3）截止狀態(tài))11.8（晶體三極管，判斷工作狀態(tài)）圖11.8所示電路，當輸入電壓為以下各值時，晶體管是工作在放大、飽和還是截止狀態(tài)？（1）0V；（2）3V；（3）5V（答案：（1）截止狀態(tài)；（2）放大狀態(tài)；（3）飽和狀態(tài)）圖圖11.8RCR1+10V=505V40k+VCCui10kVEE1kR2第12章晶體管交流放大電路習題（15題）清華大學電機系電工學教研室唐慶玉編200812.1.（靜態(tài)工作點穩(wěn)定的共射極放大電路）圖12.1電路，，，，，。求電路的靜態(tài)工作點；求空載電壓放大倍數(shù)和輸入電阻、輸出電阻；（3）若放大電路接入有負載時，求帶載電壓放大倍數(shù)；（4）畫出帶載時的小信號等效電路。若輸入端作用有的信號電壓時，通過小信號等效電路，求出電流、和電路輸出電壓（負載）（5）根據(jù)電路的靜態(tài)值和動態(tài)值，定性畫出所示電路中電壓、和電流、的波形。（答案：（1），，；（2），，；（3）；（4），，）+++R1R2RCRECEC1C2uiuoVCC+12V圖12.112.2（射極電流負反饋放大電路）圖12.2所示電路，，，，，，，，。畫出所示電路的小信號等效電路；求輸入電阻和輸出電阻；若，求電壓放大倍數(shù)及輸出電壓；（答案：（2），；（3），）+++R1R2RCRECEC1C2uSuoVCC+15V圖12.2RLReRS12.3（射極輸出器）如圖12.3所示射極輸出器，已知，，。求（1）電壓放大倍數(shù)，輸入電阻和輸出電阻；（2）若，求；（3）若負載電阻變?yōu)?，，求這時的；（4）若信號源是且含有的內(nèi)阻，求這時的（時）。+RBRLREC2C1uiVCC+12V圖12.3uo++RBRLREC2C1uiVCC+12V圖12.3uo+12.4（射極電流負反饋放大電路，射極輸出器）圖12.4所示電路，用以下參數(shù)通過計算說明近似反相輸出，近似同相輸出。，，，，。（答案：，）+++R1R2RCREC3C1C2uiuo1VCC+15V圖12.4uo2+12.5（結(jié)型場效應(yīng)管共源極放大器）Forthecommon-sourceamplifierinFigure12.5,(1)determineID,UGS,andUDSforacenteredQ-point.IDSS=9mA,andUGS(off)=3V.(2)Ifa10mVrmssignaluinisappliedtotheinputoftheamplifier,whatisthermsvalueoftheoutputsignaluout?Figure12.533010M+9V1kRDRGFigure12.533010M+9V1kRDRGuinuoutRSVDDRL10kC2100C1C3gm=3.7mS101012.6（耗盡型NMOS場效應(yīng)管共源極放大器）DeterminethetotaldrainvoltageuD(dcandac)inFigure12.6.gm=5mSandIDSS=15mA.ObservethatUGS=0.Figure12.610M+24V1kRFigure12.610M+24V1kRDRGuin=100sintmVuDVDDRL