电工电子技术基础_习题解答

精品文档 1欢迎下载 第第 1 1 章章 习习 题题 1 1 判断题 1 电荷的定向移动形成电流 2 直流电路中 电流总是从高电位流向低电位 3 电阻的体积越大 其额定的耗散功率越大 4 电阻的额定功率越大 它消耗的电能就越大 5 电阻串联时 各电阻上消耗的功率与其电阻的阻值成反比 6 电流表必须串联在电路中应用 而电压表则必须并联在电路中应用 7 在选择电器时 电器的额定电压一定要等于电源的额定电压 8 额定功率越大的电器 其消耗的电能一定多 9 电压源和电流源是同一电源的两种不同的等效模型 10 电容器和电阻器虽然结构不同 其实是同一类型的电气元件 11 电容器并联总电容量增加 电容器串联总电容量减小 12 对于同一个电容器 两端的电压越高其储存的电场能量越小 1 2 计算题 1 一直流电流流过导体 已知在 1min 内通过导体横截面的电荷量为 6000C 问该电流有多大 如果在 1s 内通过导体横截面的电荷量为 6 000C 问 该电流有多大 解 根据I Q t 有 1 I 6000C 60s 100A 2 I 6000C 1s 6000A 2 试在图 1 30 中标出电流 电动势 电压的实际方向 并问通过电流表 A1 和 A2 的电流是否相等 B C D 各点的电位谁高谁低 精品文档 2欢迎下载 图 1 30 题 2 图 解 因为 A1 A2 是串联关系 流过的电流相等 电位的排序为 B C D 3 有两条长度为 1 km 截面积为 2 mm2的导线 一条是铝线 一条是铜线 这两条导线在常温下的电阻各为多少 要想使铝导线的电阻与铜导线的电阻相 同 铝导线的截面积应增加为多大 解 1 铝导线常温下的电阻 14 15 6 36 102 10100283 0 S l R 铝铝 2 铜导线常温下的电阻 8 75 6 36 102 10100175 0 S l R 铜铜 3 铝导线的电阻与铜导线的电阻相同时铝导线的截面积为 2 6 36 mm23 3 1073 8 10100283 0 铝 S 4 有两只灯泡 额定功率都为 40 W 一只额定电压为 36V 另一只额定电 压为 12V 两只灯泡工作时的电阻各为多少 如果将两只灯泡串联后接于 48V 的电源上 哪只灯泡的电压超过了额定电压 将会有什么现象发生 解 1 工作电压为 36V R U2 P 32 4 2 工作电压为 12V R U2 P 3 8 3 串联接于 48V 电源上 两电阻之和为R 32 4 3 8 36 2 根据串联电阻分压公式有 V 2 4348 36 4 32 1 1 U R R U 精品文档 3欢迎下载 U2 48 43 2 4 8V 额定电压为 36V 的灯泡过压 灯丝会烧断 5 计算下列灯泡的电阻及额定电压下的电流 并加以比较 澄清诸如 电 流大则功率大 电阻大则功率大 等片面认识 1 白炽灯泡 220 V 100 W 2 白炽灯泡 220 V 60 W 3 小电珠 2 5 V 0 75 W 解 1 白炽灯泡 220 V 100 W R U2 P 484 I U R 0 455A 2 白炽灯泡 220 V 60 W R U2 P 806 7 I U R 0 27A 3 小电珠 2 5 V 0 75 W R U2 P 8 3 I U R 0 302A 比较 功率等于电压和电流之积 相同电压下电流越大功率越大 电压不 同电流大功率不一定大 6 炭膜电阻的瓦数有 2 W 1 W 1 2 W 1 4 W 1 8 W 及 1 16 W 等各种 规格 现需用阻值 4 7 k 电流 10 mA 的电阻一只 应选用多大瓦数的电阻 解 W047 0 1010 107 4 2332 RIP 选用 1 16W 的电阻即可满足要求 7 电路如图 1 31 所示 已知R1 0 5 R2 20 R3 30 R3消 耗的功率为P3 480 W 求电源发出的功率为多少 精品文档 4欢迎下载 图 1 31 题 7 图 解 V12048030 3 RPUR PR2 U2 R 720W I UR2 R2 R1 120 12 10A W R1I2 P2 P3 50 480 720 1250W 8 电路如图 1 32 所示 已知电源内阻R0 0 1 连接导线的电阻Rl 0 2 负载是一组电灯和一只电阻炉 设负载两端的电压为 200 V 电阻炉 取用的功率为 600 W 电灯组共有 14 盏电灯并联 每盏电灯的电阻为 400 求 1 电源的端电压U 2 电源的电动势E0 图 1 32 题 8 图 解 1 电阻炉中电流 I炉 P U 600 200 4A 2 灯中电流 I灯 U R 200 400 14 7A 3 E0 E0 200 R0 2Rl I 200 0 5 11 205 5V U E0 R0I 205 5 1 1 204 4V 精品文档 5欢迎下载 9 有一两室一厅单元住房 已知房内供电电压U 220 V 使用电器分别 为 电冰箱一台 耗电量 120 W 彩色电视机一台 耗电量 130 W 微波炉一台 耗电量 720 W 各种灯具最大耗电量 500 W 空调耗电量 1 200 W 电热水器耗电 量 1 200 W 其它用电器总耗电量 1 000 W 求以上电器全部工作时的总电流为 多少 又知铜心塑料绝缘导线的电流容量为 8 7 A mm2 所选导线的截面积应 为多少 如果 8 月份各用电器的工作情况分别为 冰箱 空调开停时间相等 每天工作 12 h 电视机 热水器每天工作 3 h 微波炉每天工作 20 min 灯 具只开 40 W 每天工作 4 h 其它用电器每天开启 200W 工作 1 h 请计算 1 个 月的用电量为多少度 又知每度电费 0 6 元 8 月份应付电费多少元 解 1 电器总功率 P 120W 130W 720W 500W 1200W 1200 1000W 4870W 2 导线截面积 I P U 4870 220 22 14A S I 8 7 22 14 8 7 2 55mm2 按 8 7A mm2选择铜芯软导线 3 8 月份电费 电费 120 1200 12h 130 1200 3h 720 1 3h 40 4h 200 1h 1000 30 0 6 367 74 元 10 有一只双量程电压表电路如图 1 33 所示 已知其表头的内阻R0 120 允许通过的电流I0 500 A 求串联分压电阻R1 R2的阻值及功率 图 1 33 题 10 图 解 1 10V 量程 R1 10 0 5 0 12 19 88k 电阻功率 P UI 10 0 5 5mW 2 50V 量程 R2 50 0 5 0 12 99 88k 电阻功率 P UI 50 0 5 25 mW 1 4W 精品文档 6欢迎下载 11 有一微安表头 它的最大量程是I0 100 A 内阻为R0 1 k 如果改成最大电流为 100 mA 的电流表 求分流电阻R 1 改装电路参见图 1 34 所示 图 1 34 题 11 图 解 总电阻为 U0 I0 R0 0 1V R U0 I 0 1 100 0 001k 1 分流电阻为 根据电阻并联公式计算 将R R0带入 有 1 001 10 10 RR RR R 1000 1000 11 RR 根据分流公式计算 001 1 1 0 9 099 0 1 01 1 I II R I I R R 12 电路如图 1 35 所示 请把 a 图和 b 图变换 化简为等效的电流源 把 c 图变换 化简为等效的电压源 a b c 图 1 35 题 12 图 解 a IS 3A RS 1 33 b IS 6A RS 7 33 精品文档 7欢迎下载 c ES 10V RS 3 13 电路如图 1 36 所示 已知 E 1 9 V E2 12 V R1 3 R2 3 请把此电路等效为一个电压源 图 1 36 题 13 图 解 ES 10 5V RS 1 5 14 电路如图 1 37 所示 请把此电路变换为一个等效电压源和一个等效 电流源 图 1 37 题 14 图 解 等效电压源 ES 9V RS 6 等效电流源 IS 1 5A RS 6 15 电路如图 1 38 所示 已知 R1 5 R2 10 R3 15 E1 18 V E2 8 V 求各 精品文档 8欢迎下载 支路电流 图 1 38 题 15 图 解 I1 I3 I2 E1 E2 I1R1 I2R2 E2 I2R2 I3R3 解得 I1 1 2A I2 0 4A I3 0 8A 16 有一电容并联电路如图 1 39 所示 已知 C1 10 F C2 22 F C3 47 F 电压U 100 V 求总电容C 极板上总电荷量q及电容器储 存的能量WC 图 1 39 题 16 图 解 C C1 C2 C3 10 22 47 79 F q uC C 100 79 10 6 0 0079C 库伦 WC 0 5 79 10 6 1002 0 395 J 2 2 1 c Cu 17 有一电容串联电路如图 1 40 所示 已知 电压U 120 V C1 10 F 100 V C2 22 F 100 V 求总电容C 和各电容上所承受的电压 两电容 能否正常工作 精品文档 9欢迎下载 图 1 40 题 17 图 解 F 9 6 2210 2210 21 21 CC CC C u1 V5 82120 10 9 6 1 u C C V 5 37120 22 9 6 2 2 u C C u 第第 2 2 章章 习习 题题 2 1 判断题 1 两个完全相同的环形螺线管 一个用硬纸板作管中介质 一个用铁 心作管中介质 当两个线圈通以相同的电流时 两线圈中的B H值相 等 2 磁感应强度 B 总是与磁场强度 H 成正比 3 线圈产生的磁通势大小与其通过的电流成正比 4 磁导率是用来表示各种不同材料导磁能力强弱的物理量 5 铁磁材料的磁导率很大且为常数 6 软磁材料适合制造电器的铁心 而硬磁材料适合制造永久磁铁 7 磁路采用表面绝缘的硅钢片制造 唯一目的是为了减小磁路的磁阻 精品文档 10欢迎下载 8 磁路中有一点空气隙不会增加磁路的磁阻 9 直流电磁铁若由于某种原因将衔铁卡住不能吸合时 则线圈将被烧 毁 10 交流电磁铁若由于某种原因将衔铁卡住不能吸合时 则线圈将被烧 毁 11 额定电压均为 220V 的电磁铁 直流电磁铁错接到交流电源上则不 能工作 而交流电磁铁错接到直流电源上则会将线圈烧毁 12 只要导体在磁场中切割磁力线 导体中就有感应电动势 13 穿过线圈的磁通越大 线圈中的感应电动势越大 14 自感电动势的大小与线圈的电感量成正比 15 如果两个线圈的互感磁通固定不变 则两个线圈中的互感电动势为 零 2 2 计算题 1 如图 2 27 所示 分别标出各载流导线所受磁场力的方向 图 2 27 题 1 图 解 2 有一匀强磁场 磁感应强度B 0 13 T 磁力线垂直穿过S 10 cm2 的平面 介质的相对磁导率 r 3 000 求磁场强度H和穿过平面的磁通 精品文档 11欢迎下载 解 B S 0 13 10 10 2 0 013Wb r 0 r 0 3000 4 10 7 H m H B 0 13 3000 4 10 7 108 3 A m 3 有一均匀密绕的环形空心线圈如图 2 28 所示 其平均直径D 40 cm 匝数N 5 000 匝 欲在线圈中心产生B 1 25 T 的磁感应强度 求 线圈中的电流 图 2 28 题 3 图 解 l NI H 7 2 00 104 1040 5000 I l NI HB 将B 1 25T 带入上式 求得I 250A 4 已知铸铁的B1 0 3 T 铸钢的B2 0 9 T 硅钢片的B3 1 1 T 请分别从图 2 7 中查取H1 H2 H3各为多少 解 H1 7 5 A cm H2 5 5 A cm H3 4 8 A cm 5 一个N 880 匝的线圈绕在由硅钢片叠成的闭合铁心上 铁心的截 面S 10 10 4 m2 铁心的平均长度l 0 4 m 如果要在铁心中产生 精品文档 12欢迎下载 0 0013 Wb 的磁通量 线圈中应通入多大的电流 如果通入 1 8 A 的电流时 铁心中的磁通为多少 提示 先根据已知条件计算出铁心中的磁感应强度 再从图 2 7 中查出 H值 然后求得电流I 解 TBS 3 1 1010 0013 0 4 S B 查表 H 12 A cm 1200 A m 根据 有 l NI H A55 0 880 4 01200 N Hl I 6 在图 2 30 中 有效长度l 0 3 m 的直导线在B 1 25 T 的匀强 磁场中 以 40 m s 的速度垂直磁场方向运动 设导线的电阻R0 0 1 外电路电阻R 19 9 试求 导线中感应电动势的方向 通过 闭合回路中电流的大小和方向 图 2 30 题 6 图 解 V15403 025 1 Blve 方向向上 回路中电流为 A75 0 9 191 0 15 I 7 有一电感量为 2mH 的空心线圈 若在 2 10 6 s 内使通过线圈的 电流从零增加到 3 A 求线圈的自感电动势 精品文档 13欢迎下载 解 V3000 102 3 102 6 3 dt di LeL 8 如图 2 31 所示 线圈 B 的匝数N 2000 匝 当线圈 A 中的电流 变化时 线圈 B 中的磁通量在 0 1s 内增加了 2 10 2 Wb 求线圈 B 中感应 电动势的大小和方向 若线圈 B 中的磁通量在 0 1s 内减少了 2 10 7 Wb 所产生的感应电动势又为多少 图 2 31 题 8 图 解 1 V400 1 0 102 2000 2 dt d Ne 2 V004 0 1 0 102 2000 7 dt d Ne 第第 3 3 章章 习习 题题 3 1 判断题 1 作周期性变化的电量称为交流量 2 按正弦规率变化的电量称为正弦交流量 3 交流电的三要素是周期 频率和角频率 4 两个同频率的正弦交流量在任何时候其相位差不变 5 一个 7 07A 的直流电流和一个最大值为 10A 的正弦交流电流是等效的 6 两个正弦交流电 不论频率是否相同 都可以用相量法进行加法计算 精品文档 14欢迎下载 7 电阻 电感 电容 他们在电路中都有限流的作用 但其限流的本质不 同 8 RL串联电路两端的总电压等于或小于电阻两端和电感两端的电压之和 9 当发生串联谐振时 XL XC X 0 这时电路的阻抗最小 电流RZ 最大 10 三相交流电的特点是 三个相电压大小相等 其相位互差 120o电角度 11 三相负载作星形连接时 中性线可以不要 3 2 选择题 多选或单选 1 在纯电阻电路中 下列各式正确的是 B C D F A B C D E R U i R U I R U I m m R u i R U i m F R U I 2 在纯电感电路中 下列各式正确的是 C F G A B C D E L u i L L L X U i L U I L L U I Lm L U I L F G Lj U I IjXU L 3 在纯电容电路中 下列各式正确的是 D E A B C D E C C X u i C u i C C U I C C C X U I C CUI F G C jX U I C U jI 4 在纯电感电路中 已知电压的初相角为 30o 则电流的初相角为 B A 60o B 60o C 30o D 30o 精品文档 15欢迎下载 5 提高功率因数的目的是 B A 提高用电器的效率 B 减少无功功率 提高电源的利用率 C 增加无功功率 提高电源的利用率 D 以上都不是 3 3 作图与计算题 1 已知一正弦电流为 i 28 28 sin 314 t 30o 请指出此正弦电流 的三要素各为多大 画出电流的波形图 求t 0 1s 时i的瞬时值 解 1 三要素为 Im 28 28A f 50Hz 0 30o 2 波形图 3 t 0 1s 时i的瞬时值 i 28 28 sin 314 t 30o 28 28 sin 2 50 0 1 30o 28 28 sin 10 30o 28 28 sin 30o 14 14A 2 已知V A 试求 电压和电流 3 314sin 10 tu 2 314sin 14 14 ti 的最大值和有效值 频率和周期 电压和电流的相位角 初相角和他们的相位 差 解 Um 10V Im 14 14A U 7 07V I 10A fu fi 50Hz T 20ms u 3 i 2 u i 3 2 5 6 3 下面一组图 请判断 1 哪个图是直流电 哪个图是交流电 2 将图 a 和图 d 两个电源串联后接到电阻上 电阻两端的电压是 什么波形 电压的最大值和最小值各为多少 精品文档 16欢迎下载 3 如果我们在电阻上再串联一个感抗足够大的电感 见图 e 图中 XL R 电阻两端的电压大致为多少 V 如果将电感换为容抗足够小的电容 XC R 电阻两端是交流还是直流电 电压的最大值大致为多少 V 图 3 53 题 3 图 解 1 a c 是直流电 b d 是交流电 2 两电源叠加后是直流脉动波形 电压的最大值是 20V 最小值是 0V 3 在电阻上串联一个感抗足够大的电感 电阻两端电压为 10V 平滑直流 电 在电阻上将电感换为容抗足够小的电容 电阻两端电压为 10V 交流电 4 在电压为 220 V 频率为 50 HZ的交流电路中 接入一组白炽灯 其等效 电阻是 11 请绘出电路图 计算电灯组取用的电流有效值 计算电灯组取用 的功率 绘出电压 电流的相量图 解 A20 11 220 R U I W440020220 UIP 5 把L 51 mH 的线圈 线圈的电阻很小 可忽略不计 接在f 50 HZ U 220 V 的交流电路中 请绘出电路图 计算XL和I 绘出电流和电压的相量 精品文档 17欢迎下载 图 解 1610515022 3 fLXL A75 13 16 220 L X U I 6 把C 140 F 的电容器接在f 50 HZ U 220 V 的交流电路中 请绘 出电路图 算出XL和I 绘出电流和电压的相量图 解 75 22 10140314 1 2 1 6 fC XC A67 9 75 22 220 C X U I 7 应用相量法进行下列计算 1 已知 200 90o V 5 60oA U I 求 Z R jX 2 已知 200 j150 V 18 j24 A U I 求 Z R jX 3 已知 u 50sin t 60o V Z 25 j43 精品文档 18欢迎下载 求 和i I 4 已知 i 4sin t 60o A Z 6 j3 求 和u U 解 1 40 90o 60o 40 30 o o 5 60 200 90 I U z 40 cos30 jsin30 Z 34 64 j20 2 V250150200 22 U o 9 3675 0 arctan 200 150 arctan 36 9 250 U A302418 22 I 53 1o 333 1 arctan 18 24 arctan 8 33 16 2o o o 30 53 1 250 36 9 I U z 8 33 cos 16 2o jsin 16 2o Z 8 j2 32 3 600 2 50 U 7 494325 22 Z 60o 72 1 arctan 25 43 arctan 0o71 0 49 74 60 35 36 60 o o Z U I ti sin 精品文档 19欢迎下载 4 60o 2 4 I 708 6 36 22 Z 26 6o 5 0arctan 6 3 arctan 60o 26 6o 18 98 86 6 o708 6 2 4 IZU u 26 83sin 314t 86 6o V 8 已知负载的电压和电流的相量为 1 86 6 j50 V 8 66 j5 A U I 2 200 60o V 5 30oA U I 3 200 45o V 5 90oA U I 4 200 120o V 5 30oA U I 求负载的等效复阻抗 电阻 电抗 有功功率 无功功率 视在功率和功 率因数 解 1 V100506 86 22 U o 30577 0 arctan 6 86 50 arctan 10566 8 22 I o 30577 0 arctan 66 8 5 arctan Z 10 0o o o 10 530 100 30 I U Z R jX 10 cos0 jsin0 10 j0 R 10 X 0 P UIcos0o 100 10 1000W Q UIsin0o 0 精品文档 20欢迎下载 2 Z 30o40 5 30 200 60 o o I U 40 cos30o jsin30o 34 64 j20 R 34 64 X 20 P UIcos30o 200 5 0 866 866W Q UIsin30o 200 5 0 5 500var S UI 200 5 1000VA P S cos30o 0 866 3 Z 45o40 5 90 200 45 o o I U 40 cos 45o jsin 45o 28 28 j28 28 R 28 28 X 28 28 P UIcos45o 200 5 0 707 707W Q UIsin30o 200 5 0 707 707var S UI 200 5 1000VA P S cos45o 0 707 4 Z 90o40 5 30 200 120 o o I U 40 cos90o jsin90o 40 j0 R 40 X 0 P UIcos90o 200 5 1 1000W Q UIsin90o 0 var S UI 200 5 1000VA P S cos90o 1 精品文档 21欢迎下载 9 有一荧光灯电路 额定电压为 220 V 电路的等效电阻为 200 电 感为 1 66 H 请绘出电路原理图 计算电流I 计算电压的有功分量UR 电压 的无功分量UL 有功功率P 无功功率QL 视在功率S 功率因数 cos 和电感L 按比例作出相量图 电压三角形 阻抗三角形和功率三角形 解 1 求I R 200 XL 314 1 66 521 2 29 558 66 1 314 200 22 Z O 69 200 2 521 arctan A394 0 29 558 220 Z U I 2 求UR UL P QL S UR IR 200 0 394 78 8V UL IX 521 2 0 394 205V P UIcos69o 220 0 394 0 358 31W Q UIsin69o 31var S UI 200 0 394 86 68VA 31 86 68 cos69o 0 357 10 将RLC串联电路接于交流电路中 已知R 60 L 3 H C 50 F 电源角频率 100 rad s 若电感上的电压为UL 100 V 求电流 I 电阻电压UR 电容电压UC 外加电压U和阻抗角 并画出电流 电压相 量图 解 精品文档 22欢迎下载 116 62 2 6 2 1050100 1 3100 60Z A333 0 300 100 L X U I UR IR 60 0 333 20V UC IXC 0 333 200 66 67V U IZ O 333 116 62 38 83V O 59 60 100 arctan 11 有一电感线圈 其电阻为 15 电感为 12 mH 把此线圈和一个 5 F 的电容串联后接到电压为V 的电源上 请写出I uR tu5000sin1002 uL uC的解析式 计算P QL QC Q S和 cos 画出电流 电压的相 量图 解 2 6 32 1055000 1 10125000 15 Z 8 61 12060 15 22 1 62A2 8 61 1002 Z U I tuR5000sin36 34 905000sin 2 972tuL 905000sin 4 1942tuc o 76 15 60 arctanarctan R X P UIcos76o 100 1 62 0 243 39W Q UIsin76o 162 0 97 157 2var S UI 162VA 39 162 cos76o 0 241 精品文档 23欢迎下载 12 已知电路 见图 3 54 中的电压 220 0o U V Z1 j10 Z2 j50 Z3 100 求各支路中电流 图 3 54 题 12 图 解 63 4 72 47 6 26 8 111 90 5000 10050 10050 32 32 j j ZZ ZZ Z Z Z1 Z j10 47 72 63 4 j10 47 72 cos63 4 sin63 4 j10 21 37 j42 67 21 37 j57 72 61 5 69 7 69 7 58 3 7 69 5 61 0 220 1 Z U I 69 7 3 58 69 7 72 47 IZU 51 29 0 V 0258 1 50 29 51 2 2j jZ U I 51 0 100 29 51 3 3j jZ U I 13 已知电动机的三相绕组如图 3 47 所示 每相绕组的额定电压为 220 V 当电源的线电压为 380 V 时 三个绕组怎样连接 当电源的线电压为 220 V 时 三个绕组怎样连接 请画出连接图 精品文档 24欢迎下载 a b c 图 3 47 题 13 图 解 当电源线电压为 220V 按图 b 连接 当电源线电压为 380V 按图连接 14 有一三相交流电动机作三角形连接 已知线电流 iV o A 请写出线电流 i U iV iW 相电流i UV iV W及i WU40314sin 102 t 的数学表达式 解 三个线电流为 iU 80314sin102t iV o A 40314sin 102 t iW 160314sin102t 三个相电流为 iUV 50314sin10 3 2 t iVW 70314sin10 3 2 t iWU 190314sin10 3 2 t 15 已知对称三相负载 每相的电阻R 12 感抗XL 16 如果负 载作星形连接后接于线电压为 380 V 的三相对称电源上 试求 负载上的相电 压 相电流和线电流 三相负载的有功功率 解 Z201612 22 o 87 36 12 16 arctanarctan R X UP V220 732 1 380 3 L U 精品文档 25欢迎下载 IP IL A11 20 220 P 0 8 5792W 11380732 1 cos3 LLI U 16 一台功率为 10 kW 的三相异步电动机 绕组作三角形连接后接于线 电压为 380 V 的三相交流电源上 线电流为 20 A 试求电动机的相电流 功率 因数及每相的阻抗 解 A55 11 732 1 20 3 L P I I 76 0 20380732 1 10000 3 cos LLI U P 第第 4 4 章章 习习 题题 4 1 判断题 1 变压器的变比k 2 当在一次绕组接入 1 5V 干电池时 二次绕组的感 应电压为 0 75V 2 在升压变压器中 一次绕组的电流大 二次绕组的电流小 故一次绕组 的导线比二次绕组的导线截面积大 3 变压器在电子电路中应用除可以进行信号的传递外 还可以起隔离作用 4 在实验室或维修工作中 有时电源采用一种N1 N2 1 的变压器供电 这 主要是为了工作人员的安全 5 油浸变压器中的绝缘油除起冷却作用 还起绝缘作用 6 在有多个一次和二次绕组的变压器进行绕组串联或并联连结时 可以不 考虑绕组的极性 7 变压器的额定参数是选用变压器的依据 8 普通变压器也可作电焊变压器使用 9 自耦变压器是一种安全变压器 使用时可以将公共端接相线 4 2 思考 计算题 精品文档 26欢迎下载 1 变压器的作用是什么 答 变压 变流 变换阻抗 还可进行一次 二次之间的隔离 2 变压器的铁心材料由什么制成 说明其原因 答 由硅钢片或铁氧体制成 目的是提高磁路的导磁率和减小涡流 3 什么是变压器的电压变化率 有何意义 答 电压变化率是指变压器工作在额定状态时 变压器的电压稳定性 一 般要求 5 是变压器的一个重要指标 100 20 220 U UU 4 变压器中有那些损耗 它们是因为什么原因产生的 什么是变压器的效 率 答 变压器的损耗包括铜损和铁损 铜损是由电流通过导线电阻产生的损 耗 铁损是铁心的磁滞损耗和涡流损耗等 变压器的效率为 100 100 FeCu2 2 1 2 PPP P P P 要求变压器的效率在 90 以上 5 自耦变压器有何特点 答 自耦变压器的优点是 结构简单 节省铜线 效率比普通变压器高 可制成连续调压的变压器 因自耦变压器的初次级相连 应用中不安全 6 某单相变压器的一次侧电压U1为 220V 二次侧电压U2为 36V 二次侧 匝数N2为 225 匝 求变压器的变比和一次绕组的匝数 解 2 1 2 1 U U N N K K 220 36 6 1 N1 N2K 225 6 1 1373 匝 7 如图 4 15 所示 扬声器的阻抗RZ 8 为了在输出变压器的一次侧 得到 256 的等效阻抗 求输出变压器的变比 精品文档 27欢迎下载 图4 15 题 7 图 解 L 2 L ZKZ 25 31 8 250 L L Z Z K 8 有一台三相变压器 其容量为 2500 kV A 高压侧的额定电压为 35kV 低压侧的额定电压为 10 5kV 高压绕组作 Y 星形 连接 低压绕组作 d 三角形 连接 求变压器一 二次侧的额定电流和一 二次绕组上的额定电 流 解 1 输入输出侧的额定电流 根据三相负载公式 S UL IL IP 3 3 L I 有 I1 4 12A 3 3 103503 102500 I2 2500 18 18 137 5A 3 3 10 5 103 102500 2 输入输出侧绕组额定电流 I1L I1P 4 12A I2P A 4 79 732 1 5 137 3 2 L I 9 单相变压器一 二次侧的额定电压为 220V 36V 容量SN 2 kV A 1 求变压器一 二次侧的额定电流 2 在一次侧加以额定电压后 问是否对任何负载其一 二次绕组中的电 精品文档 28欢迎下载 流都是额定值 为什么 3 二次侧接 36V 100W 的白炽灯 15 盏 求此时的一 二次侧电流 解 1 I1 A09 9 220 102 3 1 U S I2 A 6 55 36 102 3 2 U S 2 当一次侧加上额定电压后 一次 二次电流取决于负载 3 PL 15 100 1500W I2 A 7 41 36 1500 2 U PL I1 A82 6 220 1500 1 U PL 第第 5 5 章章 习习 题题 5 1 判断题 1 电动机是将电能转化为机械能的电器设备 2 三相异步电动机转子的转动首先是因为三相交流电流在定子绕组中形成 的旋转磁场 3 三相异步电动机在起动时 负载转矩可以大于电动机的起动转矩 4 三相异步电动机在工作中 当电源电压低于了额定电压 电动机转矩不 变 5 电动机在工作中 如果瞬间过载不超过电动机的过载能力 电动机就可 正常工作 6 电动机的铭牌对使用者没有什么用途 7 交 直流电动机的各种起动方法其目的都是为了限制起动电流 精品文档 29欢迎下载 8 反接制动应用不好会使电动机发生反向起动 9 电容分相单相异步电动机的分相绕组只是为了增加电动机的转矩 10 直流电动机的转子之所以能够转动是因为通过换向器使转子绕组中的 电流方向不断改变 11 步进电动机的转角和输入电压的幅值成正比 5 2 选择题 1 三相异步电动机的调速方法有 D A 变频调速 B 改变磁极对数P调速 C 改变转差率S调速 D 包括 A B C 2 三相异步电动机的 D 不属于降压起动 A Y D 起动 B 串联电阻起动 C 自耦变压器起动 D 直接起动 3 三相异步电动机的机械特性较硬 是指 C A 电动机有较强的过载能力 B 电动机有较强的起动能力 C 电动机输出转矩在额定转矩附近变化时其转速变化很小 D 以上三项都不是 5 3 思考题 1 三相笼型步进电动机主要由哪几部分组成 各部分的作用是什么 2 简述三相异步电动机的工作原理 3 三相异步电动机有那几种调速方式 比较各自的优缺点 4 画图说明如何改变三相异步电动机的转向 5 简述电容运行单相异步电动机的工作原理 6 如何改变电容运行单相异步电动机的转向 7 直流电动机中换向器的作用是什么 8 如何改变直流并励电动机的转向 5 4 计算题 1 一台三相异步电动机 旋转磁场转速n 1500r min 这台电动机有几 对磁极 试分别求出n 0 时和n 1450 r min 时该电动机的转差率 解 精品文档 30欢迎下载 P 2 1500 300060 1 n f S1 1 1 1 1 1 n n n nn S2 03 0 1500 50 1 1 n nn 2 一台型号为 Y 200L1 4 的三相异步电动机 输出功率P2 30kW 电压 U1 380V 电流I1 56 8A 效率 92 2 额定转速n 1470r min 电源的 频率为 50HZ 求该电动机的功率因数 输出转矩和转差率 解 87 0 922 0 3 1030 11 3 IUS P Nm 9 1949550 1470 30 N T 02 0 1500 14701500 s 3 一台三相异步电动机 在电源电压U1 380V 电动机 D 形连接时 电 动机的Ist IN 7 额定电流IN 20A 求 1 电动机作 D 形连接时的起动电流Ist 2 采用 Y D 方法换接起动时的起动电流 解 1 D 形连接时的起动电流Ist为 Ist 7 IN 7 20 140A 2 采用 Y D 方法连接起动时的起动电流 a 电动机阻抗 D 连接时的相电流 A55 11 732 1 20 3 p N I I 9 32 55 11 380 p P N I U Z b Y 连接线电流 精品文档 31欢迎下载 A69 6 9 32 220 P P PL Z U II c 6 69 20 1 3 采用 Y D 方法换接起动时的起动电流是 D 形连接时起动电流的 1 3 4 一台三角形接法的三相异步电动机 额定功率PN 10 kW 额定转速nN 1470r min 起动能力Tst TN 1 2 过载系数 1 8 求 1 电动机的额定转矩TN 2 起动转矩Tst 3 最大转矩Tm 4 电动机用 Y D 方法起动时的TstY 解 1 Nm97 64 1470 10 95509550 N N N n P T 2 TST 1 2TN 64 97 1 2 77 96Nm 3 Tm 1 8 64 97 116 9Nm 4 TstY 1 3Tst 5 一台步进电动机 转子的齿数为 50 三相电源的频率为 1kHZ 试计算 采用三相单三拍运行方式和三相单双六拍运行方式的步距角和转速 解 o 12 0 506 360360 mZ min 20 506 106060 3 r mZ f n 第第 6 6 章章 习习 题题 6 1 思考题 1 什么是低压电器 答 工作于 1000V 以下 对电动机及其他单相 三相负载进行通断 延时 保护等控制电器 称为低压电器 低压电器一般指传统的非智能型的低压电器 精品文档 32欢迎下载 2 电动机控制电路中一般都装有熔断器 为什么还要装热继电器 答 熔断器是一种一次性保护电器 保护精度较低 一般用于短路控制 热继电器保护精度较高 可重复使用 可根据控制要求进行调整 两种电器不 可相互取代 3 交流接触器由哪些部分组成 答 接触器主要由电磁机构 触点系统 灭弧装置等组成 电磁机构主要 控制接触的动作 触点系统控制电路的通断 灭弧装置主要是防止触点断开时 被电弧烧伤而降低使用寿命 4 什么叫 自锁 在图 6 14 电路中 如果在起动时自锁触点接线松脱 电路会出现什么现象 电动机运行过程中 自锁触点因熔焊而不能断开 电动 机又会出现什么现象 在点动按钮按下抬起时 为了防止电路按钮抬起时断电 在按钮的两端并 联一个接触器或继电器的动合触点 按钮按下时该动合触点闭合 当按钮断开 时因为动合触点仍在闭合 保持电路仍然接通 动合触点和按钮的这种并联连 接方法 就称为自锁 在图 6 14 中 如果在起动时自锁触点接线松脱 自锁功能失效 电动机运行过程中 自锁触点因熔焊而不能断开 电动机不能停机 5 什么叫 互锁 在图 6 15b 中 如果将两个互锁触点交换位置 会出 现什么现象 答 互锁应用在电动机正反转控制中 防止切换过程中电源短路的一种接 线方法 他是将接触器的一组动断触点分别串联在另一条控制电路中 当这一 条控制电路没有断开之前 另一条控制电路无法接通 在图 6 15b 中 注 书中误印为图 6 17b 如果将两个互锁触点交换位置 会出现都不能启动的情况 6 接触器的线圈额定电压根据什么选取 触点额定电流根据什么选取 熔 断器的额定电流怎样选取 答 接触器的线圈额定电压根据所用电源的电压进行选取 选作错了一是 接触器不能正常吸合 二是有可能损坏线圈绕组 精品文档 33欢迎下载 触点额定电流根据负载的额定电流选取 在电动机等冲击负载中 接触器 触点的额定电流要比负载的额定电流大 1 2 倍以上 熔断器的额定电流按负载的性质进行选取 电阻性负载按 1 1 选取 电动 机按下式选取 I 1 5 2 5 IN 6 2 简答题 8 设计一个两台电动机顺序控制电路 要求 M1 起动后 M2 才能起动 并 能同时停止 其中 M1 还可点动 电路中仅提供 4 个按钮 其中 3 个动合按钮 一个动断按钮 解 电路如下图所示 SB1 是先动按钮 SB2 是后动按钮 当按下 SB1 后 KM1 闭合 SB2 闭合才有效 SB4 是总控制按钮 按下时停机 第第 7 7 章章 习习 题题 7 1 判断题 1 二极管只要加正向电压就导通 加反向电压就截止 2 当给二极管加上 1 5V 的正向电压时 二极管处于导通状态 3 由于很难找到两只特性完全相同的稳压管 因此稳压管不能并联使用 4 红外发光二极管主要用于信号传输电路 普通发光二极管主要用作显示 器件 精品文档 34欢迎下载 5 晶体三极管在不饱和状态下 集电极电流IC和基极电流IB成 倍关系 6 晶体管和场效应管的根本区别在于 晶体管是电流控制型器件 场效应 管是电压控制型器件 7 2 计算题 1 电路如图 7 26 所示 图中二极管为硅材料 请回答下面的问题 a b c d 图 7 26 题 1 图 1 二极管的工作状态 答 a 导通 b 截止 c 导通 d 截止 2 计算二极管和电阻两端的电压值 并在图中标明各电压的极性 二极 管反向电流忽略不计 答 a b c d 3 如果图中为理想二极管 正向管压降忽略不计 计算各回路中的电 流 精品文档 35欢迎下载 a I mA b I mA c I mA3 9 1 3 9 0 1 0 3 4 1 3 4 d I mA 0 1 0 2 试判断图 7 27 所示电路中二极管的工作状态 并求出 ao 和 bo 两端电 压Ua o和Ub o 设二极管是理想的 a b 图 7 27 题 2 图 解 a Uao 18V b Ubo UR 12V 12 6 12 6V 3 在图 7 28 所示电路中 当输入电压ui 15 sin t V 请回答各电路输 出电压uo 的最大值 设二极管为理想的 a b c d 图 7 28 题 3 图 解 a uo 15V b uo 15V c uo 15V d uo 0V 4 实验电路如图 7 29 所示 已知晶体管 50 请根据表 8 3 中给出的 部分测量值分别计算IC IE和电压UCE 并将计算值填入表 7 3 中 如果晶体 管的饱和电压UCE sat 0 3 V 集电极饱和电流IC sat 为多大 精品文档 36欢迎下载 图 7 29 题 4 图 解 表 7 3 测量数据 12345 IB A 4080120160200 IC mA246810 IE mA2 042 086 128 1610 20 UCE V108642 5 为了判断晶体管在电路中的工作状态 多采用测量各极对地电位的方 法 图 7 30 所示给出了晶体管各极的对地电位置 请指出它们都是工作在什么 状态 图中 NPN 管为硅材料 PNP 管为锗材料 a b c d e f 图 7 30 题 5 图 解 a 放大状态 b 截止状态 c 放大状态 d 饱和状态 e 截止状态 f 饱和状态 6 已知 NPN 型晶体管的输入 输出特性曲线如图 7 31 所示 1 IB 60 A UCE 8 V 求IC 解 在输出特性曲线上 由IB 60 A 和UCE 8 V 的交点 对应IC为 6mA 次 数 项目 精品文档 37欢迎下载 2 UCE 5 V UBE 0 7 V 求IC 解 在输入特性曲线上 由UBE 0 7 V 对应IB 98 A 再由输出特性曲 线UCE 5 V 和IB 98 A 交点 得IC 8 8mA 3 UCE 10 V UBE由 0 6 V 变到 0 7 V 求IB和IC的变化量 解 在输入特性曲线上 作出UBE 0 6 V 和UBE 0 7 V 对应的IB 值 得IB 的变化范围为 45 98 A 再在输出特性曲线上对应UCE 10 V 作出IB 45 A 和IB 98 A 的交点 得IC的变化范围为 6 10mA a 输入特性 b 输出特性 图 7 31 题 6 图 第第 8 8 章章 习习 题题 8 1 判断题 1 交流放大器如不设置合适的静态工作点 放大过程中就会产生信号失真 2 共发射极放大器中的RC电阻其作用是限制流入晶体管中的电流 3 晶体管的微变等效电路解决了非线性器件用线性方法进行计算的问题 4 射极输出器由于电压放大倍数为 1 因此没有什么用途 5 放大器的级数越多 总电压放大倍数就一定高 6 差分放大器是一种 零点漂移 非常小的交直流放大器 7 功率放大器既要放大电压 又要放大电流 使其具有一定的输出功率 精品文档 38欢迎下载 8 功率放大器一般作为放大器的最末级 8 2 选择题 1 放大器的失真主要有 D A 饱和失真 B 截止失真 C 切顶失真 D 包括以上三项 2 不属于射极输出器特性的是 D A 放大倍数低 B 输入电阻高 C 输出电阻低 D 输出波形失真 大 3 下面说法错误的是 D A 零点飘移对交流放大器影响不大 B 零点飘移对直流放大器影响很 大 C 功率放大器要有较高的效率 D 直流放大器只能放大直流信号 8 3 综合题 1 试判断图 8 18 所示电路对交流电压信号有无放大作用 a b c d e 图 8 18 题 1 图 解 a 没有合适的静态工作点 不能进行正常的交流放大 b 电路结构正确 选择合适的Rb值 可很好的进行交流放大 c 该电路的基极接到VCC UBE VCC 发射结会烧毁 更谈不上正常放大 了