電路及電工技術(shù)周強課后參考答案

習題答案不全，只有部分第一章電路的基本概念和模型一、電路模型1-1長度為1.2m的電路，對于500Hz廣播頻率來說是什么電路?對50Hz市電來說又是什么電路?答：略。二、電路變量1-2根據(jù)圖1-15中的參考方向，判斷各元件是吸收功率還是產(chǎn)生功率，并求其功率。答：a吸收10W；b吸收10W；c發(fā)出10W；d發(fā)出10W。1-3各元件的條件如圖1-16所示。（1）元件A的吸收功率為10W，求IAPA=IAx10=10w 答：IA（2）元件B的產(chǎn)生功率為-10W，求UBPB=1xUB=-10W 答：UB（3）元件C的吸收功率為-10W，求ICPC=10xIC=-10W 答：IC（4）求元件D的吸收功率。PD=-2x10答：元件D吸收功率為4mW。1-4電壓u、電流i的參考方向如圖1-17所示。請回答:對A部分電路，電壓、電流的參考方向是否關(guān)聯(lián)?對B部分電路呢?答：非關(guān)聯(lián)；對B部分電路關(guān)聯(lián)。1-5在如圖1-18所示的直流電路中，各矩形框泛指二端元件或二端電路，已知:I1=2A，I2=3A，Ua=1A,Ub=8V,（1）驗證I、I的值是否正確直流電流表應(yīng)如何接入電路?請標明直流電流表的極性。（2）求電壓UAC、U（3）求元件1、3、5的吸收功率。答：略。三、歐姆定律與電阻元件消耗的能量1-6有一個100Ω、14答：略。1-7一個1kΩ的電阻的吸收功率為10sin2答：略。1-8在圖1-21(a)中，U=2V，I=-3A，求功率P，并指出該元件是吸收功率還是釋放功率。在圖1-21(b）中情況又是怎樣的?答：略。1-9在如圖1-22所示的電路中，電壓與電流的參考方向已經(jīng)指定，并且已知U1=3V，U2=1V，U3=2V，U4=-2V，I1答：略。四、理想電源1-10求如圖1-28所示的電路中的Is答：略。1-11―如圖1-29所示，各電路中的電源對外部是產(chǎn)生功率還是吸收功率?其功率各為多少?答：略。1-12求如圖1-30所示的各電路中理想電壓源上流過的電流和它產(chǎn)生的功率。答：略。1-13如圖1-31所示，A部分電路為理想電壓源，Us（1）R→∞時的電壓U、電流，以及理想電壓源產(chǎn)生的功率Ps（2）R=6Ω時的電壓U、電流I，以及理想電壓源產(chǎn)生的功率Ps（3）R=0時的電壓U、電流I，以及理想電壓源產(chǎn)生的功率Ps答：略。五、電路的工作狀態(tài)和基爾霍夫定律1-14電路如圖1-40所示，求：（1）圖1-40（a）中的I；（2）圖1-40（b）各支路中未知的電流；（3）圖1-40（c）中的U1、U2和答：略。1-15電路如圖1-41所示，求各支路中的電壓U。答：略。1-16電路如圖1-42所示，計算當K打開及閉合時的Ua、Ub及答：略。1-17電路如圖1-43所示，求Ux、I答：略。六、電路等效1-18電路如圖1-54所示，已知:Us=6V，R1=3Q，R2=62，R3答：略。1-19求如圖1-55所示的電路中ab端的等效電阻。答：略。1-20求如圖1-56所示的各電路中的等效電阻Rab答：略。七、實際電源的模型及其等效交換1-21將如圖1-63所示的電路化簡為一個理想電壓源和電阻串聯(lián)的組合。答：略。1-22試將如圖1-64所示的電路化簡為電流型電源。答：略。1-23試求如圖1-65所示的電路的最簡等效電路。答：略。1-24電路如圖1-66所示，試求電壓Uab答：略。八、電阻的星形與三角形連接及等效變換1-25試把如圖1-70所示的電路由Y連接變換為△連接或由△連接變換為Y連接。答：略。1-26電橋電路如圖1-71所示，求電流I。答：略。1-27電路如圖1-72所示，求負載電阻RL上消耗的功率P答：略。九、受控源1-28圖1-76所示為一個含有電壓控制電流源的電路，已知us=10mV，R1=1kΩ，R2答：略。1-29圖1-77所示為一個含有電壓控制電壓源的電路，求電路中各元件的功率。答：略。1-30求如圖1-78所示的電路中的電壓u和電流i，并求受控源吸收的功率。答：略。1-31在如圖1-79所示的電路中，求受控源提供的電流及功率。答：略。十、本章小結(jié)習題1-1求題圖1-1（a）中的電流i和題圖1-1（b）中的i1和i答：略。習題1-2題圖1-2所示的電路由5個元件組成，其中u1=9V，u2=5V，u3=-4V，u4=6V，u5=10V，i答：略。習題1-3（1）求題圖1-3（a）中電壓uab；（2）在題圖1-3（b）中，若u答：略。習題1-4電路如題圖1-4所示，已知u=6V，求電阻R1、R2、答：略。習題1-5求題圖1-5中的等效電阻Rin答：略。習題1-6寫出題圖1-6中等效電阻的表達式Rab答：略。習題1-7試計算如題圖1-7所示的電路在開關(guān)K打開和閉合兩種狀態(tài)時的等效電阻Rab答：略。習題1-8實際電源的內(nèi)阻是不能用歐姆表直接測量的，可以通過測量電源的外特性來計算，如題圖1-8所示，設(shè)某直流電源接負載RL后，當測得電流為0.25A時，其端電壓u為6.95V;當測得電流為0.75A時，其端電壓u為6.94V。試求其內(nèi)阻R答：略。習題1-9電路如題圖1-9所示，已知阻值為R1答：略。習題1-10在如題圖1-10所示的電路中，己知I=2A。求U及電阻R吸收的功率。答：略。習題1-11在如題圖1-11所示的電路中，設(shè)i=1A，試求電壓u。答：略。習題1-12電路如題圖1-12所示，試求電流i。答：略。習題1-13電路如題圖1-13所示，已知us=12V，求u2和等效電阻答：略。習題1-14電路如題圖1-14所示，分別求其等效電阻Rab答：略。習題1-15試將如題圖1-15所示的電路分別化簡為電流型電源。答：略。習題1-16試將如題圖1-16所示的電路分別化簡為電壓型電源，并分別畫出a、b端口的外特性曲線。答：略。習題1-17試求如題圖1-17所示的各電路的等效電流源模型。答：略。習題1-18（1）求如題圖1-18(a）所示的電路中受控電壓源的端電壓和它的功率；（2）求如題圖1-18（b）所示的電路中受控電流源的電流和它的功率；（3）試問題圖1-18中的2個受控源是否可以用電阻或獨立電源來替代，若能，則說明所用替代元件的參數(shù)值為多少，并說明如何連接。答：略。第二章電路的基本分析方法一、支路電流法2-1用支路電流法求如圖2-6所示的電路中各支路電流，已知Us=1V，R1=1Ω，R2=2Ω，R答：略。2-2用支路電流法求如圖2-7所示的電路中的電流I1、I答：略。2-3對如圖2-8所示的電路，寫出應(yīng)用支路電流法時所需的方程組。答：略。2-4試用支路電流法求如圖2-9所示的電路中各電壓源對電路提供的功率Ps1和P答：略。二、網(wǎng)孔電流法2-5列出如圖2-17所示的電路中的3個網(wǎng)孔方程。答：略。2-6電路如圖2-18所示，用網(wǎng)孔電流法求U1答：略。2-7電路如圖2-19所示，用網(wǎng)孔電流法求IA，并求受控源提供的功率P答：略。2-8用網(wǎng)孔電流法分析如圖2-20所示的電路。答：略。三、本章小結(jié)習題2-1電路如題圖2-1所示,試用網(wǎng)孔電流法求電壓u1答：略。習題2-2電路如題圖2-2所示，試用網(wǎng)孔電流法求電壓u。答：略。習題2-3電路如題圖2-3所示，試用網(wǎng)孔電流法求電流i1和i答：略。習題2-4電路如題圖2-4所示，試用節(jié)點電位法求電壓u。答：略。習題2-5電路如題圖2-5所示，試用節(jié)點電位法求電流i。答：略。習題2-6電路如題圖2-6所示，試求電壓Uab答：略。習題2-7電路如題圖2-7所示，求各獨立節(jié)點電壓Ua、Ub和答：略。習題2-8電路如題圖2-8所示，試用網(wǎng)孔電流法求u1和u答：略。習題2-9含運放的電路如題圖2-9所示，試求電壓增益（k=Uo/Us，運放同相輸入端和反相輸入端的電流為零答：略。習題2-10求如題圖2-10所示的電路中50kΩ電阻中的電流Iab答：略。習題2-11試用節(jié)點電位法求如題圖2-11所示電路中的U1答：略。習題2-12試列出求如題圖2-12所示電路中的Uo答：略。習題2-13用網(wǎng)孔電流法求如題圖2-13所示電路中的網(wǎng)孔電流。答：略。習題2-14僅列一個方程，求如題圖2-14所示電路中的電流i。答：略。習題2-15用支路電流法求如題圖2-15所示電路中的電流i，并求出如題圖2-15（b）所示的電路中電流源的功率。答：略。習題2-16用節(jié)點電位法求如題圖2-16所示電路中的u和i。答：略。習題2-17用節(jié)點電位法求如題圖2-17所示電路中的ua、ub、答：略。習題2-18求如題圖2-18所示電路中電流源兩端的電壓u。（1）用節(jié)點電位法求解。（2）對除電流源之外的電路做等效變換后再求這一電壓。答：略。第三章電路的基本定理一、線性電路的齊次定理與疊加定理3-1應(yīng)用疊加定理求如圖3-7所示電路中的電壓u2答：略。3-2電路如圖3-8所示，當開關(guān)S在位置“1”時，毫安表讀數(shù)為40mA；當開關(guān)S在位置“2”時，毫安表讀數(shù)為-60mA。問當開關(guān)S在位置“3”時，毫安表的讀數(shù)為多少?答：毫安表的讀數(shù)190mA。3-3電路如圖3-9所示，當2A的電流源未接入電路時，3A的電流源向純電阻網(wǎng)絡(luò)提供的功率為54W，u2=12V；當3A的電流源未接入電路時，2A的電流源向純電阻網(wǎng)絡(luò)提供的功率為28W，u3解：由題意知，3A電流源單獨作用時，u2‘=12v，u32A電流源單獨作用時，u2‘’=282兩電源同時接入時，u2=u2‘+u2‘’=26V，u故P2A=2u2=52W，P3A二、置換定理3-4電路如圖3-12所示，已知I=1A，試用置換定理求Us答：略。3-5電路如圖3-13所示，已知I=1A，試用置換定理求R的值。答：略。三、戴維南定理與諾頓定理3-6應(yīng)用戴維南定理求如圖3-25所示電路中的電流I。答：略。3-7應(yīng)用戴維南定理化簡如圖3-26所示的二端網(wǎng)絡(luò)。答：略。3-8電路如圖3-27所示，試應(yīng)用諾頓定理求電壓u。答：略。四、最大功率傳輸定理3-9電路如圖3-29所示，設(shè)負載電阻RL可變，問RL多大時負載可獲得最大功率?此時最大功率答：略。3-10電路如圖3-30所示,問R為何值時該電阻能獲得最大功率?此時最大功率為多少?答：略。五、本章小結(jié)習題3-1電路如題圖3-1所示，應(yīng)用疊加定理求電流I。答：略。習題3-2電路如題圖3-2所示，應(yīng)用疊加定理求電壓U。答：略。習題3-3電路如題圖3-3所示，應(yīng)用疊加定理求電壓U。答：略。習題3-4電路如題圖3-4所示，應(yīng)用疊加定理求電流IX答：略。習題3-5電路如題圖3-5所示，應(yīng)用疊加定理求電流IX答：略。習題3-6電路如題圖3-6所示，應(yīng)用疊加定理求電流IX答：略。習題3-7在如題圖3-7所示的線性網(wǎng)絡(luò)N中，只含電阻。若Is1=8A，Is2=12A，則UX為80V；若Is1=-8A，Is2=4A，則UX為0V。問:當答：150V。習題3-8試用戴維南定理求如題圖3-8所示的電路中的電流I。答：略。習題3-9試用戴維南定理求如題圖3-9所示電路中流過20kΩ電阻的電流及a點電壓Ua答：略。習題3-10電路如題圖3-10（a）所示，輸入電壓為20V，U2答：略。習題3-11試用諾頓定理求如題圖3-11所示電路中的電流I。答：略。習題3-12求如題圖3-12所示電路的戴維南等效電路（求R0答：略。習題3-13電路如題圖3-13所示，求：（1）R獲得最大功率時的電阻值；（2）在原電路中，當R獲得最大功率時各電阻吸收的功率，以及功率傳遞效率η（η=PRP電源）；（3）在戴維南等效答：略。習題3-14電路如題圖3-14所示，試求8Ω電阻中的電流I。答：略。習題3-15試用戴維南定理求如題圖3-15所示各電路中的電流i。答：略。習題3-16電路如題圖3-16所示，問：當RX答：略。習題3-17用諾頓定理求如題圖3-17所示各電路中的電流i。答：略。習題3-18如題圖3-18（a）所示，測得U2解：網(wǎng)絡(luò)N可用戴文寧支路替代。（12500+15000+1Req）12.5=202500+解之Req=5kΩ，U第四章正弦交流電路一、正弦交流電路的基本概念4-1已知i=14.14sin（628t+25°）A，求電流i的周期、有效值和初相位。答：電流i的周期位0.01s；有效值為10A；初相位為25°。4-2已知i1答：略。4-3已知i1=310sin（628t+55°）A，i答：略。4-4已知i1=310sin（628t+55°）A,i2=310sin（628t+90°）A，i3=i1+答：略。二、單一元件的正弦交流電路單項選擇1-6 略。判斷1-4 錯對錯錯三、正弦交流電路的分析與計算單項選擇1-4 略。4-8將一個10kΩ的電阻元件和一個1μF的電容元件并聯(lián)后，接到u=2202sin314tV的交流電源上。（1）試分別求出電容元件和電阻元件上的電流值；（2）畫出總電流和總電壓的相量圖。答：略。4-9在如圖4-23所示的交流電路中，已知XL=XC=R=4Ω，電流表A1的讀數(shù)為3A。問：（1）并聯(lián)等效的復阻抗Z為多少?（2）電流表A答：略。四、功率因數(shù)及功率補償4-9為什么要提高供電系統(tǒng)的功率因數(shù)?答：1、提高供電設(shè)備的利用效率。2、減少電能在線路傳輸過程中的損耗，即降低線損。3、提升供電質(zhì)量。4、提高功率因數(shù)是企業(yè)節(jié)省投資的舉措。4-10提高了供電系統(tǒng)的功率因數(shù)，供電線路上的電流是增大還是減小?整個電路的有功功率有無變化?無功功率有無變化?感性負載支路的無功功率有無變化?答：當提高了供電系統(tǒng)的功率因數(shù)時，供電線路上的電流會減小。整個電路的有功功率不會變化，因為有功功率是由電流和電壓的乘積決定，而功率因數(shù)的提高只是改變了電流和電壓之間的相位關(guān)系，而沒有改變其幅值。無功功率會減小，因為功率因數(shù)的提高意味著電路中的無功功率分量減少。感性負載支路的無功功率會減小，因為功率因數(shù)的提高減少了感性負載的無功功率消耗。4-11通過給感性負載并聯(lián)電容的方法來提高電路的功率因數(shù)，有無可能使得呈感性的電路變?yōu)槌嗜菪缘碾娐?為什么?答：通過給感性負載并聯(lián)電容的方法，可以提高電路的功率因數(shù)，但不能使呈感性的電路變?yōu)槌嗜菪缘碾娐贰．敻行载撦d和電容并聯(lián)時，電容的無功功率負載可以補償感性負載的無功功率消耗，從而提高功率因數(shù)。然而，這并不意味著整個電路變?yōu)槌嗜菪缘碾娐?。電路仍然具有感性成分，只是在功率因?shù)上得到了改善。呈容性的電路是指電路中主要包含容性元件，其導致電流超前于電壓的相位關(guān)系，導致功率因數(shù)為正值。而感性負載和電容并聯(lián)只是改變了電路的相位關(guān)系，使電流和電壓之間接近同相，提高功率因數(shù)，但電路仍然包含感性元件，不會變?yōu)橥耆嗜菪缘碾娐?。五、本章小結(jié)單選選擇1-4 略。判斷1-4對錯對錯習題4-3在如題圖4-3所示的電路中，除A0和V0的讀數(shù)以外，其余電流表和電壓表的讀數(shù)都已標出，試求A0答：略。習題4-4在如題圖4-4所示的電路中，電流表A1和A2的讀數(shù)分別為I1=3A，I2=4A。（1）設(shè)Z1=R，Z2=-jXC，問電流表A0的讀數(shù)應(yīng)為多少?（2）設(shè)Z1=R，問Z2為何值才能使電流表答：略。習題4-5在如題圖4-5所示的電路中，已知I1=10A，I2=2A，U=200V，R=5Ω，R2=XL，試求I、XC答：I=10A；XL=7.5Ω；XC=15Ω；習題4-6在如題圖4-6所示的電路中，已知I1=I2=10A，U=100V，u與i同相，試求I、R、XC答：略。習題4-7在如題圖4-7（a）所示的電路中，元件1和2串聯(lián)，經(jīng)實驗得到u,和u,的波形如題圖4-7（b）所示，已知屏幕橫坐標為5ms/格，縱坐標為10V/格。設(shè)u的初相位為零，（1）試寫出u1、u答：略。習題4-8熒光燈燈管與鎮(zhèn)流器串聯(lián)接到交流電源上，可看作一個RL串聯(lián)電路。已知40W熒光燈的額定電壓為220V，燈管電壓為75V，若不考慮鎮(zhèn)流器的功率損耗，試計算熒光燈正常發(fā)光后電路的電流及功率因數(shù)。答：略。習題4-9在RC串聯(lián)電路中，電源電壓為u，電阻和電容上的電壓分別為uR和uC，已知電路阻抗模為2答：略。習題4-10在如題圖4-8所示的電路中，已知電流表Ai的讀數(shù)為8A，電壓表V答：略。習題4-11﹑在RLC串聯(lián)交流電路中，已知R=30Ω，XL=80Ω，X答：略。習題4-12在RLC并聯(lián)交流電路中，已知R=25Ω，L=8mH，C=500μF，電源角頻率為500rad/s，電壓有效值為100V。試求：（1）電路阻抗；（2）各支路電流及總電流；（3）電路的有功功率、無功功率和視在功率；（4）畫出電路的相量圖。答：略。習題4-13在如題圖4-9所示的電路中，已知U=220V，R1=10Ω，X1=103Ω，答：略。習題4-14在如題圖4-10所示的電路中，已知u=2202sin314V，i1=22（314t-45°）A，i2=11答：略。習題4-15在如題圖4-11所示的電路中，已知U=220V，R=22Ω，XL=22Ω,XC=11Ω，試求電流IR、I答：略。習題4-16在如題圖4-12所示的電路中，求電流i。答：略。習題4-17在如題圖4-13所示的電路中，已知UC答：略。習題4-18在如題圖4-14所示的電路中，已知Uab=Ubc，R=5Ω，XC=1ωC=5，Z答：略。習題4-19在RLC串聯(lián)諧振電路中，已知總電壓U=200V，R=1Ω，XL=X答：略。第五章三相交流電路一、三相電源單項選擇1-2 略5-2在三相四線制的對稱三相電路中，已知uB=2202sin（wt-15°）V，試寫出uA、uC、uAB、答：略。二、三相交流電路分析判斷1-8 對錯錯錯錯對對錯5-4對稱三相電流iA、iB、iC瞬時值之間的關(guān)系為iA+iB+iC=0；i1、i2、i答：它們的本質(zhì)區(qū)別在于應(yīng)用的原理和概念不同。對稱三相電流關(guān)注的是三相電流之間的相位差和幅值關(guān)系，而節(jié)點電流關(guān)注的是在某一節(jié)點處的電流流入和流出的平衡關(guān)系。5-5在三相四線制的電源系統(tǒng)中，中性線有何作用?開關(guān)和熔斷器能否接在中性線上?答：在三相四線制的電源系統(tǒng)中，中性線的主要作用是提供單相負載的回流路徑，使得單相負載可以正常工作。中性線連接到系統(tǒng)中的中性點，通過中性線回流回電源。開關(guān)和熔斷器一般不能接在中性線上，它們通常用于控制和保護相線（相間線）。這是因為開關(guān)和熔斷器的主要作用是控制和切斷相線的電流，而中性線只是提供回流路徑，并沒有需要切斷或控制的電流。因此，開關(guān)和熔斷器通常應(yīng)該連接在相線上，以確保對相線電流的控制和保護。5-6有220V/40W的白熾燈60盞，問應(yīng)如何接到線電壓為380V的三相四線制電路及電工技術(shù)基礎(chǔ)源上，并求負載對稱情況下的線電流。答：略。三、建筑供配電簡介判斷題1-2 對對5-8常用建筑供電系統(tǒng)有哪幾種?試指出它們的區(qū)別及應(yīng)用場合。答：單回路供電系統(tǒng)：也稱為單路供電系統(tǒng)，即建筑物只有一條供電回路。該系統(tǒng)的特點是結(jié)構(gòu)簡單，投資成本較低，適用于一些小型建筑物或?qū)╇娍煽啃砸蟛桓叩膱龊?。雙回路供電系統(tǒng)：也稱為雙路供電系統(tǒng)，即建筑物有兩條獨立的供電回路。該系統(tǒng)的特點是具有冗余設(shè)計，當一條回路發(fā)生故障時，可以通過切換到另一條回路保證供電的連續(xù)性。適用于對供電可靠性要求較高的場合，如商業(yè)綜合體、醫(yī)院、數(shù)據(jù)中心等。平行供電系統(tǒng)：也稱為并路供電系統(tǒng)，即建筑物的兩個或多個供電回路并聯(lián)供電。該系統(tǒng)的特點是可以平衡負荷，提高供電能力，適用于負荷較大、需求穩(wěn)定性高的場合，如大型商業(yè)中心、工業(yè)廠房等。雙源供電系統(tǒng)：即建筑物通過兩個獨立的電源供電，如市電和發(fā)電機組。該系統(tǒng)的特點是具有備用電源，當主電源發(fā)生故障時，可以切換到備用電源保證供電的連續(xù)性。適用于對供電可靠性要求極高的場合，如重要公共設(shè)施、關(guān)鍵生產(chǎn)線等。四、本章小結(jié)習題5-1已知三相電源繞組電動勢eA=2202答：略。習題5-2已知三相電源繞組采用星形連接且三相是對稱的，相電壓為220V，如果A相繞組首、末端接反了，試求各個線電壓的有效值。答：略。習題5-3在三相四線制電路中，電源線電壓為380V，三相負載采用星形連接，ZA=10Ω，ZB=j10Ω，答：略。習題5-4在如題圖5-1所示的電路中，對稱負載連成三角形，已知電源線電壓UL答：略。習題5-5有一臺三相對稱電阻加熱爐，R=10Ω，為三角形連接;另有一臺三相交流電動機，Z=10∠53.1°Ω，功率因數(shù)為0.6，為星形連接。它們接到同一個三相電源上，已知三相電源的線電壓為380V，如題圖5-2所示。試求電路的線電流i和三相負載總的有功功率。答：略。習題5-6已知三相異步電動機每相繞組的額定電壓為220V,每相阻抗為Z=（6+j8）Ω，電源線電壓為380V。試求：（1）電動機定子繞組應(yīng)如何連接，電源輸入電機的平均功率為多少；（2）若電源線電壓為220V，則電機定子繞組應(yīng)如何連接，此時電源輸入電動機的平均功率為多少。答：略。習題5-7一對稱星形連接三相電源的相電壓有效值為220V，試計算其線電壓有效值。如果將此電源連接于三角形連接的對稱三相負載，每相阻抗為Z=（10+j10）Ω，試計算線電流的有效值、功率因數(shù)和總功率。答：略。第六章鐵芯線圈與變壓器本章小結(jié)習題6-1交流鐵芯線圈誤接到直流電源上會產(chǎn)生什么后果?直流鐵芯線圈誤接到交流電源上又會產(chǎn)生什么后果?答：當交流鐵芯線圈誤接到直流電源上時，會產(chǎn)生以下后果：鐵芯飽和：由于直流電源的電壓不會變化，交流鐵芯線圈中的磁場將逐漸增加并達到飽和狀態(tài)。這會導致線圈的電感減小，進而影響其正常工作。過熱和損壞：由于鐵芯飽和，交流鐵芯線圈中的電流會急劇增加，導致線圈過熱并可能損壞。當直流鐵芯線圈誤接到交流電源上時，會產(chǎn)生以下后果：鐵芯飽和：由于交流電源的電壓變化頻率較高，直流鐵芯線圈中的鐵芯無法及時響應(yīng)電壓的變化。這可能導致鐵芯處于不斷變化的飽和狀態(tài)，影響線圈的正常工作。振蕩和噪音：交流電源的變化會導致直流鐵芯線圈中產(chǎn)生振蕩，進而產(chǎn)生噪音。這可能對周圍的設(shè)備和系統(tǒng)造成干擾。習題6-2一個鐵芯線圈，當其鐵芯的橫截面積變大但磁路的平均長度不變時，試分析在下述兩種情況下其勵磁電流是否變化，怎樣變化。（1）直流勵磁，勵磁電壓不變。（2）交流勵磁,勵磁電壓不變。答：略。習題6-3試分析在下列情況下交流鐵芯線圈鐵芯中的磁感應(yīng)強度和線圈中的電流將如何變化。（1）電源電壓大小和頻率不變，線圈匝數(shù)增加。（2）電源電壓大小不變，頻率減小。（3）電源電壓大小不變，鐵芯橫截面積減小。（4）電源電壓大小不變，鐵芯中空氣隙增大。（5）電源電壓增大，其他量不變。答：（1）電源電壓大小和頻率不變，線圈匝數(shù)增加：隨著線圈匝數(shù)增加，鐵芯中的磁感應(yīng)強度將增加。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，線圈中的電流與磁感應(yīng)強度成正比，因此線圈中的電流也將增加。（2）電源電壓大小不變，頻率減?。侯l率減小會導致交流信號周期變長，線圈中的電流隨之減小。磁感應(yīng)強度取決于電流的變化速率，因此磁感應(yīng)強度也會減小。（3）電源電壓大小不變，鐵芯橫截面積減小：鐵芯橫截面積減小會增加磁通密度，從而增加磁感應(yīng)強度。線圈中的電流與磁感應(yīng)強度成正比，因此電流也會增加。（4）電源電壓大小不變，鐵芯中空氣隙增大：增大鐵芯中的空氣隙會減小磁路的有效截面積，從而降低磁感應(yīng)強度。線圈中的電流與磁感應(yīng)強度成正比，因此電流也會減小。（5）電源電壓增大，其他量不變：電源電壓增大會導致磁感應(yīng)強度增加。線圈中的電流與磁感應(yīng)強度成正比，因此電流也會增加。習題6-4試分析在電源電壓不變的情況下，在空心線圈中加入鐵芯對直流勵磁電流和交流勵磁電流所起的影響有何不同。答：直流勵磁電流影響：直流電流通過線圈時，會在鐵芯中建立一個恒定的磁場。加入鐵芯后，鐵芯能夠集中磁場并增強磁通量的傳遞，從而使直流勵磁電流產(chǎn)生更強的磁場效應(yīng)。因此，加入鐵芯會增加直流勵磁電流在空心線圈中產(chǎn)生的磁場強度。交流勵磁電流影響：交流電流是隨時間變化的電流，其頻率較高。加入鐵芯后，鐵芯的磁導率和磁滯效應(yīng)會對交流勵磁電流產(chǎn)生影響。磁導率是指鐵芯材料導磁能力的指標，較高的磁導率能夠增強交流勵磁電流在鐵芯中的傳導能力，提高線圈的效率。而磁滯效應(yīng)則會引起鐵芯在交流電流變化時的能量損耗，使線圈的功耗增加。習題6-5交流勵磁的鐵芯為什么要做成片狀（如硅鋼片）的?如果硅鋼片安放的位置和磁通的方向相垂直還能否達到目的?答：交流勵磁的鐵芯常采用片狀硅鋼片的原因是為了減小鐵芯的磁滯損耗和渦流損耗。硅鋼片安放的位置和磁通的方向相垂直時，仍然能夠達到預期的目的。因為片狀硅鋼片的導磁性能在各個方向上都比較均勻，可以在任意方向上引導磁通。而將硅鋼片安放在垂直于磁通方向的位置上，可以最大程度地減小磁滯損耗和渦流損耗，提高鐵芯的效率。習題6-6變壓器可否用來傳遞直流功率？為什么？如果變壓器的一次側(cè)接上和交流額定電壓相等的直流電壓，將會產(chǎn)生什么后果?答：變壓器不能用來傳遞直流功率。這是因為變壓器的工作原理基于電磁感應(yīng)，它依賴于交流電的周期性變化來產(chǎn)生電磁感應(yīng)力和互感現(xiàn)象。當交流電通過變壓器的一側(cè)線圈時，會產(chǎn)生磁場變化，從而誘導出電壓和電流。而直流電流是不會周期性地變化，因此無法在變壓器中產(chǎn)生磁場變化和電磁感應(yīng)。如果將直流電壓接到變壓器的一次側(cè)上，由于直流電不會產(chǎn)生磁場變化，變壓器的鐵芯中將沒有磁場產(chǎn)生。因此，變壓器在直流電壓下無法起到變壓和能量傳輸?shù)淖饔?。同時，直流電在變壓器的線圈中會產(chǎn)生大量的熱量和電流過載，可能會導致變壓器損壞。習題6-7交流電磁鐵接電源后，如果銜鐵長期不能吸合會引起什么后果?如果是直流電磁鐵呢?答：如果交流電磁鐵接電源后，銜鐵長期不能吸合，可能會引起以下后果：發(fā)熱：交流電磁鐵通電后會產(chǎn)生電流，在線圈中會產(chǎn)生電阻，電流通過時會產(chǎn)生熱量。如果銜鐵不能吸合，電流仍然通過線圈，會導致線圈長時間發(fā)熱，可能造成電磁鐵過熱，損壞線圈或引發(fā)安全問題。能耗：銜鐵沒有吸合時，電磁鐵處于工作狀態(tài)，持續(xù)消耗電能，增加了能源的浪費。對于直流電磁鐵，如果銜鐵長期不能吸合，可能會產(chǎn)生類似的后果：發(fā)熱：直流電磁鐵通電時會產(chǎn)生恒定的電流，同樣會在線圈中產(chǎn)生電阻和熱量。如果銜鐵不能吸合，電流仍然通過線圈，會導致線圈長時間發(fā)熱，可能損壞線圈或引發(fā)安全問題。能耗：銜鐵沒有吸合時，直流電磁鐵持續(xù)消耗電能，增加了能源的浪費。習題6-8在如題圖6-1所示的環(huán)形磁路中，已知其鐵芯的平均長度l=20cm，橫截面積S=4cm2，磁路由鑄鐵制成，現(xiàn)欲產(chǎn)生Φm=3×答：略。習題6-9題圖6-1所示為一個由硅鋼片疊成的磁路，設(shè)其占空系數(shù)K=0.9，現(xiàn)欲產(chǎn)生Φm=5×10答：略。習題6-10一個接在市電上的鐵芯線圈，測得其磁通Φm=2×10答：略。習題6-11﹑已知如題圖6-2所示的電動式揚聲器的電阻，即RL=3.2Ω，信號電源的內(nèi)電阻Ro=10答：略。習題6-12一臺容量SN解：根據(jù)P=UIcosφN白=20×10340答：能夠正常供應(yīng)220V、40W的白熾燈500盞，能供應(yīng)cosφ=0.5、電壓220V、功率40W的熒光燈250盞。習題6-13上題所給的變壓器，其電壓比Ku=6600220答：略。習題6-14一直流電磁鐵吸合后的吸力與一交流電磁鐵吸合后的平均吸力相等。（1）將它們的勵磁線圈的匝數(shù)都減去一半，吸力是否仍然相等?（2）將它們的電壓都降低一半，吸力是否仍然相等?答：（1）不一定相等。吸力與勵磁線圈的電流成正比，而電流與勵磁線圈的匝數(shù)成正比。如果將匝數(shù)減半，勵磁電流也會減半，因此吸力可能會減小。然而，這還取決于其他因素，如磁場分布、鐵芯材料等。（2）不一定相等。吸力與勵磁線圈的電流成正比，而電流與電壓成正比。如果將電壓降低一半，勵磁電流也會降低一半，因此吸力可能會減小。同樣地，其他因素也會對吸力產(chǎn)生影響。習題6-15某變壓器的額定容量SN=100V·A，一次額定電壓U（1）已知36V繞組的負載為40V·A，求三個繞組的額定電流各是多少。（2）若某負載的額定電壓是60V，則二次繞組應(yīng)怎樣連接才能滿足要求?（1）解：IIN=SNUIN=100220=0.455A；I36V=S36VU36V（2）答：略。習題6-16己知某變壓器的額定容量S=10kV·A，鐵損?PFe=300W,滿載銅損?P答：略。習題6-17﹐已知某直流電磁鐵（見題圖6-4）兩個磁極的橫截面積S1=S2=1cm2，磁通Φ答：略。習題6-18若如題圖6-4所示的電磁鐵是一個交流電磁鐵，勵磁線圈的額定電壓U1=220V，線圈匝數(shù)N=104，鐵芯的橫截面積S1=S答：略。習題6-19在使用電流互感器時應(yīng)該注意哪些事項。答：選擇合適的互感器類型和規(guī)格：根據(jù)應(yīng)用需求選擇適當?shù)碾娏骰ジ衅黝愋?，如窗型互感器或分體互感器，并根據(jù)電流量確定合適的額定電流和變比。安裝正確位置：電流互感器應(yīng)正確安裝在電路中，確保通過被測電流的導線穿過互感器的窗口或通過合適的連接器連接到互感器的端子。接線正確：互感器的一次側(cè)（主回路側(cè)）和二次側(cè)（測量側(cè)）的接線應(yīng)正確，確保連接穩(wěn)固、電氣良好。避免過載：根據(jù)互感器的額定電流和額定負荷，避免超過互感器的額定工作范圍，以防止互感器的過載和損壞。安全操作：在進行互感器的安裝、連接和維護時，應(yīng)斷開電源，并遵循相關(guān)的安全操作規(guī)程，確保人身安全和設(shè)備的安全。定期檢測和校準：定期檢測和校準互感器，以確保其測量精度和性能的穩(wěn)定性，根據(jù)需要進行維護和調(diào)整。防止外部磁場干擾：避免在安裝位置附近存在強磁場或其他干擾源，以防止外部磁場對互感器測量的影響。注意環(huán)境條件：在惡劣的環(huán)境條件下使用時，例如高溫、高濕度或有腐蝕性氣體的環(huán)境中，選擇適應(yīng)環(huán)境的互感器或采取防護措施。第七章電動機本章小結(jié)習題7-1一臺三相異步電動機，其額定轉(zhuǎn)速n=1460r/min，電源頻率f1答：略。習題7-2一臺三相四極感應(yīng)電動機，其頻率為50Hz，UN=380V，定子繞組采用星形接法，cosφN=0.83，R1=0.35Ω，R2'=0.34Ω，s答：略。習題7-3一臺三相感應(yīng)電動機，PN=7.5W，UN=380V，定子繞組采用三角形接法，頻率為50Hz。在額定狀況下運行時，定子銅損為474W，鐵損為231W，機械損耗為45W，附加損耗為37.5W，已知nN第八章電工測量一、電工測量的基本知識8-1什么是測量?電工測量技術(shù)有何特點?答：測量是指人們用實驗的方法，借助一定的儀器或設(shè)備，對客觀事物取得數(shù)量概念認識的過程,是人們定量認識客觀事物的重要手段。特點：1.電工測量儀表結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，測量速度快，比其他測量儀器精確度高得多；2.電工測量儀表可以靈活地安裝在需要的地方進行測量，并可實現(xiàn)自動記錄；3.電工測量儀表可以解決人不便于接觸或遠距離的測量問題（如核反應(yīng)堆、宇宙中的星體、海洋及沙漠深處的測量等)；4.利用電工測量的方法能對非電量（如溫度、壓力、速度等）進行測量。8-2電工測量的誤差是如何定義的?有哪些種類?答：指示值與實際值之間總有一定的差值，稱為測量誤差。測量誤差有兩種:一種是基本誤差，它是由儀表本身造成的，如由彈簧永久變形或刻度不準確等造成的固有誤差;另一種是附加誤差，它是由外部因素造成的，如測量方法不正確、讀數(shù)不準確、電磁干擾等。二、電工測量儀表8-3指示儀表的準確度可分為哪幾個等級﹖它們所代表的含義是什么?答：指示儀表的準確度可分為0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0共7個等級；通常0.1級和0.2級儀表為標準儀表;0.5級和1.0級儀表用于實驗室;1.5級至5.0級儀表用于電氣工程測量。8-4電工測量儀表的選擇應(yīng)注意哪幾點?答：1.類型選擇；2.準確度等級選擇；3。量程選擇；4.儀表內(nèi)阻；5.工作條件選擇。三、常用電量的測量8-5測量電阻、電流、電壓時應(yīng)注意什么?答：電阻測量時注意：（1）不允許帶電測量電阻，以免燒壞萬用表。（2）萬用表內(nèi)干電池的正極與面板上“-”插孔相連，干電池的負極與面板上的“+”插孔相連。在測量電解電容和晶體管等元器件的電阻時要注意極性。（3）每換一次倍率，要重新進行調(diào)零。（4）不允許用萬用表電阻擋直接測量高靈敏度表頭內(nèi)阻，以免燒壞表頭。（5）不能用雙手捏住表筆的金屬部分測電阻，否則會將人體電阻并接于被測電阻而引起測量誤差，若有其他支路與被測電阻并聯(lián)，應(yīng)將被測電阻的一端與其他電路斷開。（6）測量完畢后，將轉(zhuǎn)換開關(guān)置于交流電壓最高擋或空擋。電流測量時注意：（1）電流表必須與被測電流串聯(lián)；（2）測量直流電流時還有注意儀表的極性；（3）在采用磁電系電流表測量直流電流時，因其表頭所允許通過的電流很小，不能直接測量書大電流，電壓測量時注意：（1）使用電壓表應(yīng)與被測電流并聯(lián)；（2）在測量直流電壓時還要注意儀表的極性。8-6功率表什么時候采用電壓線圈前接法﹖什么時候采用電壓線圈后接法?為什么?答：電壓線圈前接法，這種接法適用于負載阻值遠大于電流線圈阻值的情況。因為這時電流線圈中的電流雖然等于負載電流，但電壓支路兩端的電壓包含負載電壓和電流線圈兩端的電壓，即功率表的讀數(shù)中多出了電流線圈的功率消耗。如果負載阻值遠比電流線圈阻值大，則引起的誤差就比較小。電壓線圈后接法，這種接法適用于負載阻值遠小于電壓線圈阻值的情況。此時與電壓線圈前接法的情況相反，雖然電壓支路兩端的電壓與負載電壓相等，但電流線圈中的電流卻包括負載電流和電壓支路電流。若電壓線圈阻值遠比負載阻值大，則電壓支路的功率消耗對測量結(jié)果的影響就較小。8-7功率的測量方法有哪幾種?分別適用于什么電路?答：直流功率的測量有兩種方法:一種是用直流電壓表和直流電流表分別測出負載電流和負載兩端的電壓，然后根據(jù)公式P-U計算出直流功率;另一種是用單相功率表直接測量。適用電路：第一種適用于直流電路和交流電路；第二種適用于單相交流電路。四、本章小結(jié)習題8-1設(shè)被測電壓為100V，實驗室中有0.5級0～300V和1.0級0～100V的儀表，如果希望測量的誤差小，應(yīng)選擇哪個儀表?為什么?答：如果希望測量的誤差小，應(yīng)選擇0.5級0～300V的儀表。儀表的級別是指其測量精度的等級，級別越高表示測量精度越高。在這個問題中，0.5級儀表的級別更高，其測量精度更高于1.0級儀表。由于被測電壓為100V，0.5級儀表的量程范圍（0～300V）更適合，可以提供更高的測量精度。相比之下，1.0級儀表的量程范圍（0～100V）可能會導致測量結(jié)果的精度下降。因此，為了測量的誤差小，應(yīng)選擇0.5級0～300V的儀表，因為它具有更高的測量精度和更適合的量程范圍。習題8-2如果要測220V電壓，要求測量結(jié)果的相對誤差不大于1.0%，問應(yīng)選擇量程上限為250V、準確度不低于哪一級的儀表?答：要測量220V電壓，且要求測量結(jié)果的相對誤差不大于1.0%，應(yīng)選擇量程上限為250V、準確度不低于0.2級的儀表。習題8-3有一個電流表,其滿偏電流為200μA，內(nèi)阻為300Ω，要把它的量程擴大為2A，試問需要并聯(lián)阻值多大的分流器?答：略。習題8-4有一個電壓表，其量程為10V，內(nèi)阻為3000Ω，要把它的量程擴大到200V，試問需要串聯(lián)阻值多大的倍壓器?答：略。習題8-5功率表的滿偏值為1000，現(xiàn)選用電壓為150V、電流為5A的量程，若讀數(shù)為400，試問被測功率為多少?答：略。第九章安全用電一、觸電及其對人體的危害9-1人體觸電的主要原因有哪些?答：因為人體能導電，大地也能導電，如果人體碰到帶電的物體，電流就會通過人體傳入大地，于是就發(fā)生了觸電。9-2什么是單相觸電?什么是兩相觸電?哪種觸電方式危險性最大?為什么?答：單相觸電：當人站在地面上或其他接地體上時，人體的某一部分接觸帶電體的同時另一部分與大地或中性線相接，電流從帶電體流經(jīng)人體傳到大地(或中性線)形成回路,稱為單相觸電。雙相觸電：兩相觸電是指人體的兩處同時觸及三相電源的兩根相線，以及在高壓系統(tǒng)中人體同時接近不同相的兩相帶電導體而發(fā)生電弧放電，電流從一相導體經(jīng)過人體流入另一相導體的觸電方式。雙相觸電危險性最大；兩相觸電加在人體上的電壓為線電壓，通過人體的電流最大，因此不論電網(wǎng)的中性點接地與否，其觸電的危險性都最大。9-3影響人體觸電受傷害程度的因素有哪些?答：1.電流大小的影響；2.電流頻率的影響；3.電流持續(xù)作用時間的影響；4.電流路徑的影響；5。電壓高低的影響；6.人體電阻的影響。二、防止觸電的保護措施9-4什么叫保護接地?為什么要進行保護接地?答：在中性點不接地的低壓系統(tǒng)中，設(shè)備金屬外殼或金屬構(gòu)架必須與大地進行可靠的電氣連接，即保護接地。當設(shè)備的絕緣損壞、外殼帶電時，人觸及外殼會通過另外兩相對地的漏電阻形成回路，從而造成觸電事故。9-5什么叫保護接零﹖為什么要進行保護接零?答：保護接零是指在電源中性點接地系統(tǒng)中，將設(shè)備的外殼與電源中性線直接連接；當設(shè)備正常工作時，外殼不帶電，人體觸及外殼相當于觸及零線，無危險;當某相絕緣損壞發(fā)生碰殼短路時，通過設(shè)備外殼形成該相對零線的單相短路，短路電流能使線路上的保護裝置(如熔斷器、低壓斷路器等)迅速動作，從而把故障部分的電源斷開，消除觸電危險。9-6什么是重復接地?重復接地的作用是什么?答：在電源中性線進行了工作接地的系統(tǒng)中，為確保保護接零的可靠，還須隔一定距離將中性線或接地線重新接地，這樣的接地方式稱為重復接地。在重復接地的系統(tǒng)中，由于多處重復接地的接地電阻并聯(lián)，所以外殼對地電壓大大降低，對人體的危害也大大降低。9-7漏電保護器的作用是什么?如何分類?答：當發(fā)生漏電和觸電事故且達到漏電保護器所限定的動作電流值時，漏電保護器就立即在限定的時間內(nèi)動作，自動斷開電源進行保護。按動作方式可分為電壓動作型和電流動作型;按動作機構(gòu)可分為開關(guān)式和繼電器式;按用途可分為民用(小電流)和工業(yè)用(大電流）兩種。三、觸電急救與預防9-8說明人體觸電后急救的步驟及注意事項。答：1．使觸電者脫離低壓電源或帶電設(shè)備；（1）以最快的速度拉下閘刀開關(guān)或拔下插頭，及時切斷電源。不能直接用手去拉觸電者的身體，因為此時觸電者身體上帶電，可能造成連鎖觸電，所以一定要先讓觸電者脫離電源，然后施行搶救。（2）當電源開關(guān)遠離觸電地點時，可用有絕緣柄的工具分相切斷電線，斷開電源，或?qū)⒏赡景宓冉^緣物插入觸電者身下，以隔斷電流。（3）當電線搭落在觸電者身上或被觸電者壓在身下時，可用干燥的衣服、木棒等絕緣物拉開觸電者或挑開電線，使觸電者脫離電源。絕對不能使用鐵器或潮濕的棍棒，也不能向上挑導線，防止導線順竿滑落，造成自己觸電。（4）施救人員可以站在干燥的木板或板凳上，或者穿上不帶釘子的膠底鞋，拉觸電者的干燥衣服等，使觸電者脫離電源。2．使觸電者脫離高壓電源；（1）立即通知有關(guān)部門停電。（2）戴上絕緣手套，穿上絕緣靴，用相應(yīng)電壓等級的絕緣工具斷開電源。3．觸電者脫離電源后的現(xiàn)場急救方法；（1）如果觸電者傷勢不重、神志清醒，但是有些心慌且四肢發(fā)麻、全身無力，或者觸電者在觸電的過程中曾經(jīng)一度昏迷，但已經(jīng)恢復清醒，則應(yīng)當使觸電者安靜休息、不要走動，嚴密觀察觸電者，并請醫(yī)生前來診治或?qū)⑵渌屯t(yī)院。（2）如果觸電者傷勢比較嚴重，已失去知覺，但仍有心跳和呼吸，則應(yīng)當使觸電者舒適、安靜地平臥，保持空氣流通，同時解開觸電者的衣服，以利于其呼吸，如果天氣寒冷，還要注意保暖，并立即請醫(yī)生前來診治或?qū)⑵渌屯t(yī)院。（2）如果觸電者傷勢嚴重，呼吸已停止或心臟已停止跳動或兩者都有，則應(yīng)立即實行人工呼吸和胸外按壓，并迅速請醫(yī)生診治或?qū)⑵渌屯t(yī)院。應(yīng)當注意，急救要盡快地進行，不能只等候醫(yī)生的到來,在送往醫(yī)院的途中，也不能中止急救。9-9如何預防觸電?答：1.認真學習安全用電知識，提高自己防范觸電的能力。2.應(yīng)建立完善的安全檢查制度，定期檢查、維修電氣設(shè)備，遵守用電規(guī)定，不亂接電線，不在通電的電線上曬衣物，不接觸斷落的電線。雷雨天不要在野外行走，也不要站在高墻上、樹木下、電線桿旁或天線附近。3.當發(fā)現(xiàn)電線斷落時，不要靠近、碰或拾落地電線，要離開斷線處至少10m，并趕快找專業(yè)人員處理。當高壓線落地時，要離開落地點至少20m，如已在20m之內(nèi)，要并足或單足跳離至20m以外，防止發(fā)生跨步電壓觸電。4.當發(fā)生電氣設(shè)備故障時，不要自行拆卸，要找持有電工操作證的專業(yè)工人修理。當公共用電設(shè)備或高壓線路出現(xiàn)故障時，要打電話請電力部門工作人員處理。5.根據(jù)線路安全載流量配置設(shè)備和導線，不任意增加負荷，防止過流發(fā)熱而引起短路、漏電。在更換線路保險絲時，不要隨意加大規(guī)格，更不要用其他金屬絲代替。6.在修理電氣設(shè)備和移動電氣設(shè)備時，要完全斷電，在醒目位置懸掛“禁止合閘，有人工作”的安全標示牌。未經(jīng)驗電的設(shè)備和線路一律認為有電，帶電容的設(shè)備要先放電，可移動的設(shè)備要防止拉斷電線。7.當發(fā)生電器火災(zāi)時，應(yīng)立即切斷電源，用黃沙或二氧化碳滅火器滅火，切不可用水或泡沫滅火器滅火。四、雷電及其保護9-10雷電是怎樣形成的?答：雷電是雷云之間或雷云對地面放電的一種自然現(xiàn)象，雷電的形成過程可以分