电工考试答案.doc

2.7.8电路如图24(a)所示，试计算电阻RL 上的电流IL ；(1)用戴维宁定理；(2)用诺 顿定理。解图 24: 习题2.7.8图(1) 应用戴维宁定理求ILE = Uab0 = U R3I = (32 8 2)V = 16V R0 = R3 = 8IL= (2) 应用诺顿定理求ILERL + R016=A = 0.5A24 + 8RU IS = IabS =3R032 I = ( 8 2)A = 2A8IL=RL + R0IS = 24 + 8 2A = 0.5A2.7.9电路如图25(a)所示，当R = 4时，I = 2A。求当R = 9时，I 等于多少？解把电路ab以左部分等效为一个电压源，如图25(b)所示，则得ER0 由图25(c)求出，即I =R0 + R所以当R = 9时R0 = R2/R4 = 1E = (R0 + R)I = (1 + 4) 2V = 10V10I =1 + 9A = 1A图 25: 习题2.7.9图2.7.10试求图26所示电路中的电流I 。解图 26: 习题2.7.10图 用戴维宁定理计算。(1) 求ab间的开路电压U0a点电位Va 可用结点电压法计算24 + 48b点电位Va =66111+666V = 8V12 + 24Vb = 2 3 V = 2V111+263U0 = E = Va Vb = 8 (2)V = 10V(2) 求ab间开路后其间的等效内阻R0将电压源短路后可见，右边三个6电阻并联，左边2，6，3三个电阻也并联，而后两者串联，即得1R0 = 1+ k = (2 + 1)k = 3k 1 + 1 + 1111 +(3) 求电流I666I = U0=26310A = 2 103A = 2mAR0 + R(3 + 2) 1032.7.11两个相同的有源二端网络N 和N 0联结如图27(a)所示，测得U1 = 4V 。若联结 如图27(b)所示，则测得I1 = 1A。试求联结如图27(c)所示时电流I1为多少？解图 27: 习题2.7.11图 有源二端网络可用等效电源代替，先求出等效电源的电动势E和内阻R0(1) 由图27(a)可知，有源二端网络相当于开路，于是得开路电压E = U0 = 4V(2) 由图27(b)可知，有源二端网络相当于短路，于是得短路电流I1 = IS = 1A由开路电压和短路电流可求出等效电源的内阻IE R0 =S4= = 4 1(3) 于是，由图27(c)可求得电流I14I1 = 4 + 1 A = 0.8A3.6.4电路如图15所示，试用三要素法求t 0时的i1 ，i2 及iL 。换路前电路已处于 稳态。解图 15: 习题3.6.4图(1) 确定初始值iL (0+ ) = iL (0 ) =12A = 2A6注 意 ：i1和i2的 初 始 值 应 按t = 0+ 的 电 路 计 算 ， 不 是 由t = 0 的 电 路 计算。由t = 0+ 的电路应用基尔霍夫定律列出i1(0+ ) + i2(0+ ) = iL (0+ ) = 26i1 (0+ ) 3i2 (0+ ) = 12 9 = 3解之得i1(0+ ) = i2(0+ ) = 1A(2) 确定稳态值 稳态时电感元件可视为短路，故i1() =i2() =12A = 2A69A = 3A3iL () = i1 () + i2() = (2 + 3)A = 5A(3) 确定时间常数L =R016 36 + 3s = 0.5s于是得出i1 = 2 + (1 2)ei2 = 3 + (1 3)eiL= 5 + (2 5)et0.5 A = (2 e2t )At0.5 A = (3 2e2t )At0.5 A = (5 3e2t )A3.6.5当 具 有 电 阻R = 1及 电 感L = 0.2H 的 电 磁 继 电 器 线 圈 （ 图16） 中 的 电 流i = 30A时 ， 继 电 器 即 动 作 而 将 电 源 切 断 。 设 负 载 电 阻 和 线 路 电 阻 分 别 为RL = 20和Rl = 1，直流电源电压U = 220V ，试问当负载被短路后，需要 经过多少时间继电器才能将电源切断？解图 16: 习题3.6.5图200i(0+ ) = i(0 ) = 1 + 20 + 1 A = 10A220于是得i() = =A = 110A1 + 10.2s = 0.1s1 + 1i = 110 + (10 110)et0.1 A = (110 100e10t )A当i = 30A时30 = 110 100e10te10t= 110 30 = 0.8s1001t =ln104.5.3在图8(a)中，I1 = 10A，I2 = 102A，U = 200V ，R = 5，R2 = XL ，试 求I ，XC ，XL 及R2 。解解本题用相量图分析较为方便。在图8(b)所示的电路中，以并联支路上的电 压U 1为参考相量，而后作I1，I1比U 1超前90；因R2 = XL ，故I2 比U 1 滞后45 ； 又因I1 = 10A，I2 = 102A，故I与U 1同相，而且I = 10A；U R 也与U 1同相。而U= U R + U 1，三者同相，即U = UR + U1。UR= RI = 5 10V = 50VU1= U UR = (200 50)V = 150V由此得XC=U1 = 150I1 10q = 15U115015|Z2| =R2 + X 2 = = 2LI210 22图 8: 习题4.5.3图因为I2 与U 1 的相位差为45 ，所以Z2 |115R2 = XL = | = = 7.52224.5.4在图9(a)中，I1 = I2 = 10A，U = 100V ，u与i同相，试求I ，R，XC及XL 。解作相量图：以U R 为参考相量，I2与U R 同相，I1超前于U R90；I = I1 + I2 =图 9: 习题4.5.4图10245A，U L 超前于I90；U 与I同相；U= U L + U R 。于是得出I= 102A = 14.1AR=URI22U=I22100=10 = 14.1XC=UR2100= = 14.1I1 10ULU100XL=4.5.121在图14所示的电路中，已知Uab = Ubc ，R = 10，XC =C感性负载。试求U 和I同相时Zab 等于多少？解令Zab = R1 + jXL图 14: 习题4.5.12图= 10,Zab 为电又求得Zbc = jRXC= j10 10 = (5 j5)R jXC所以10 j10U = U ab + U bc = (Zab + Zbc )I= (R1 + jXL ) + (5 j5)I = (R1 + 5) + j(XL 5)I若U 和I同相，则上式的虚部必为零，即XL 5 = 0XL = 5又因Uab = Ubc ，则|Zab | = |Zbc |qR22 2 21 + XL =5 + 5解之得R1 = 5于是Zab = (5 + j5)= = 7.07II10 210.8s = 0.02s5.2.1如图1所示的是三相四线制电路，电源线电压Ul = 380V 。三个电阻性负载联 成星形，其电阻为R1 = 11，R2 = R3 = 22.(2)如无中性线，求负载相电压及 中性点电压;(3)如无中性线，当L1相短路时，求各相电压和电流，并做出它们的 相量图.解图 1: 习题5.2.1图(2) 设U 1 = U1 0 = 2200VU 1U 2+U 3+2200220120220120R1 R2 R3+ + 11 22 22 U N 0 N=111 =+R1 R2 R3111+112222V = 550 V1 = U 1 U N 0 N = (2200 550 )V = 1650 VU 0U 02 = U 2 U N 0 N = (220120 550 )V = 252131 V3 = U 3 U N 0 N = (220120 550 )V = 252131 VU 0(3) 如无中性线，L1相短路，则各相负载电压为U 01 = 0U 02=3 =U 0U 21 = U 12 = 380150 VU 31 = 380150V各相负载电流为U 0380150I2=I3=2 =R2U 0 3 =R32238015022A = 17.3150AA = 17.3150AI1= (I2 + I3) = (17.3150 + 17.3150 )A = 300A相量图如图2所示。经过0.02s继电器动作而将电源切断。5.4.3在图9中，对称负载联成三角形，已知电源电压Ul = 220V ，电流表读数Il =17.3A,三相功率P = 4.5kW ，试求：(1)每相负载的电阻和感抗；(2)当L1L2相断 开时，图中各电流表的读数和总功率P ；(3)当L1线断开时，图中各电流表的读 数和总功率。解图 9: 习题5.4.3图(1) 相电流IP=Il3 =P17.333 A = 10A4.5 103cos =3Ul Il= 220= 0.683 17.3|Z | =Up220= = 22Ip10R=|Z | cos = 22 0.683 = 15XL=|Z | sin = |Z | p1 cos 2 = 22 1 0.6832 = 16.1(2) 当L1L2相断开时I1 = I