电工学(少学时)唐介习题答案.ppt

1、练习题解答,解 S 闭合时，,S 断开时,下一题,返回练习题集,1,解：S闭合时,下一题,上一题,返回练习题集,解 S 断开时，,2,1.5.1 试根据理想电压源和理想电流源的特点分析图示的两电路：当 R 变化时，对其余电路（虚线方框内的电路）的电压和电流有无影响？R 变化时所造成的影响是什么？,（a）,（b）,下一题,上一题,返回练习题集,3,S 断开时，I2 = IS = 2 A 选取由 US、R2 和 S 组成的回路，利用KVL 求得 U = US R2 I2 4 V S 闭合时， R2 右端电位与 US 下端电位相同， R2 两端电压等于 US ，故 I2 = USR2 = 6 A 选

2、取右上结点，利用 KCL 求得 I = I2 IS 4 A,1.6.1 图示电路中，已知 US6 V，IS2 A ，R12 ，R21 。求开关 S 断开时开关两端的电压 U 和开关 S 闭合时通过开关的电流 I（不必用支路电流法）。,解 设通过 R2 的电流为 I2 。,下一题,上一题,返回练习题集,4,1.6.2 图示电路中，已知 US6 V ，IS2 A， R1R24 。求开关S断开时开关两端的电压U和开关S闭合时通过开关的电流 I（在图中注明所选的参考方向）。,解 设所求电压和电流的参考方向如图。,S 断开时， U14 V,S 闭合时， I 3.5 A,下一题,上一题,返回练习题集,5,

3、解 设 2 电阻上电流为 I3， 如图。,该电阻与 10 V恒压源并联，故其上电压为10 V，所以 I3 = (102) A = 5 A 。 右回路： 5I12I340 = 0，则 I1= 6 A 或外回路：5I11040 = 0，有 I1= 6 A 再用 KCL 求得 I2= I1I3= 1 A， 左恒压源的功率 P1240 W，由于其电压和电流的实际方向符合电源关联参考方向，故起电源作用； 右恒压源的功率P210 W，由于其电压和电流的实际方向符合负载关联参考方向，故起负载作用。,下一题,上一题,返回练习题集,6,左恒流源的功率 P140 W，起电源作用； 右恒流源的功率 P23 W，起负

4、载作用。,设 2 电阻上电流为 I，5 电阻两端电压为U3 如图。,下一题,上一题,返回练习题集,解,7,1.6.5 试分析图示两电路中：(1) 图(a)中的理想电压源在R 为何值时既不取用也不输出电功率？在 R 为何范围时输出电功率？在 R 为何范围时取用电功率？而理想电流源处于何种状态？ (2) 图(b)中的理想电流源在R为何值时既不取用也不输出电功率？在R为何范围时输出电功率？在 R 为何范围时取用电功率？而理想电压源处于何种状态？,解 (a)当 R1 时理想电压源既不取用也不输出电功率;R 1 时,理想电压源取用电功率。而理想电流源始终起电源作用。,(b)当 R1 时理想电流源既不取用

5、也不输出电功率;R 1 时,理想电流源输出电功率; R 1 时,理想电流源取用电功率。而理想电压源始终起电源作用。,下一题,上一题,返回练习题集,8,1.6.6 图示电路已知 US4 V ，IS11 A ， R12 ， R25 , R32 ， R44 。试根据题 1.5.1 总结出的规律将电路简化后求出 I4；根据题 1.6.5 总结出的规律，分析 IS2 输出和取用电功率的条件。,I41 A,当 IS2 2 A 时， IS2 起电源作用，输出电功率。,当 IS2 2 A 时， IS2 起负载作用，取用电功率。,下一题,上一题,返回练习题集,9,联立方程，解得： I12.5 A I20.5 A

6、 I32 A I41 A,1.7.2 用支路电流法求图中各支路电流。,解 各支路和结点标于图中。,下一题,上一题,返回练习题集,10,1.8.1 用叠加原理求图示电路中的电流I1和 I2 。,解,下一题,上一题,返回练习题集,11,解,1.8.2 用叠加原理求图示电路中的电流 I 。,下一题,上一题,返回练习题集,12,解 恒压源US16 V 单独作用时，,1.8.3 在图示电路中，当 US16 V 时 ，Uab8 V，试用叠加原理求 US0 时的 Uab 。,则 US0 时Uab 的值可记做 Uab 应为三个电源共同作用的结果减去恒压源单独作用的结果：,下一题,上一题,返回练习题集,13,1

7、.8.4 图示电路中，R2 R3。当 IS0 时，I12 A, I2I34 A。求 IS10 A 时的 I1、I2 和 I3 。,解 恒流源 IS10 A 单独作用时，,则三个电源共同作用时：,下一题,上一题,返回练习题集,14,1.9.1 用戴维宁定理求图示电路中通过理想电压源的电流。图中 US10 V， IS13 A， IS25 A，R12 ，R23 ，R34 ,下一题,上一题,返回练习题集,15,1.9.2 用戴维宁定理求图示电路中理想电流源两端的电压。 解,下一题,上一题,返回练习题集,16,1.9.3 用戴维宁定理求图示电路中的电流I2 。 解,下一题,上一题,返回练习题集,17,下

8、一题,返 回,【解】 本题目的是为了熟悉正弦交流电的三要素。,（1）,（2）波形图如图3.5 所示。,3.1.1 已知某负载的电流和电压的有效值和初相位分别 是2A 、- ; 36V、 , 频率均为 50 Hz。(1)写出它们的 瞬时值表达式；(2)画出它们的波形图；(3) 指出它们的幅 值、角频率以及二者之间的相位差。,图3.5,下一页,18,下一题,（3） 幅值 角频率 相位差,返 回,上一页,19,上一题,下一题,返 回,下一页,3.2.1 已知某正弦电流当其相位角为 时，其值为 5 A， 则该电流的有效值是多少？若此电流的周期为 10 ms，且在 t0 时正处于正值过渡到负值时的零值，

9、写出电流的瞬时 值表达式 i 和相量 。,【解】 本题目的仍是为了熟悉正弦交流电的三要素。 设 i = Imsin(t +) A 则,5 A = Imsin A = 0.5 Im A,故,20,故,上一题,下一题,返 回,上一页,21,【解】 本题目的是为了熟悉复数运算。,上一题,下一题,返 回,下一页,22,上一题,下一题,返 回,上一页,23,【解】 本题目的是为了熟悉 R、C、L,在交流电路中的作用，即熟悉单一参数交流电路。 当f50 Hz、U100 V时 S 合向 a ：,图3.6,3.3.1 在图3.6（教材图3.01）所示 电路中，已知 求电源的频率和电压分别为50 Hz、100

10、V 和1 000 Hz，100 V两种情况下，开关 S 合向 a、b、c 位置时电流表的读数，并 计算各元件中的有功功率和无功功率。,上一题,下一题,返 回,下一页,24,S 合向 b：,S 合向 c ：,当f1 000Hz、U100 V时 S 合向 a：,上一题,返 回,下一题,下一页,上一页,25,S 合向 b：,S 合向 c：,上一题,返 回,下一题,上一页,26,【解】本题的目的有二：一是熟悉R、C、L三者在交直流电路中的作用有何不同；二是熟悉它们在交直流电路中的分析方法有何不同。,3.4.1 在图3.7（教材图3.02）所示电路中，三个照明相同， ,试问接于交流电源上时，照明灯的亮度

11、有什么不 同？若该接到电压相同的直流电源上，稳定后，与接交流电 源时相比，各照明灯的亮度有什么变化？,图3.7,照明灯的亮度取决于它们消耗的电功率的大小。由于照明灯是电阻性元件且三个照明灯相同，即它们的电阻 相同，功率 ，因而可以比较三者电路的大小即可判断出它们的亮度。,上一题,下一题,返 回,下一页,27,接交流电源时,上一题,下一题,返 回,下一页,上一页,28,显然，与接交流电源时相比，IA不变，A 亮度不变，IB 为零， B 不亮，IC 增大，C 亮度增加。,上一题,下一题,返 回,上一页,29,【解】 本题为串联交流电路的分析题，目的是为了熟悉 电压、电流和阻抗的关系。,（1）,u

12、超前于 i ，电感性,上一题,下一题,返 回,下一页,30,u 与 i 同相，电阻性。,上一题,下一题,返 回,上一页,31,【解】 当线圈接直流电源时，其电感相当于短路，故,当线圈接交流电源时，其阻抗为,故感抗和电感为,3.4.3 将一个电感线圈接到 20 V直流电源时，通过的电 流为1 A，将此线圈该接于2 000 Hz、20 V的电源时，电流为 0.8 A。求该线圈的电阻 R 和电感 L 。,上一题,下一题,返 回,32,【解】 解法1：利用相量图求解,3.4.4 一个 R 、C 串联电路，当输入电压为1 000 Hz、12V时，电路中的电流为 2 mA，电容电压 滞后于电源电压 ，求

13、R 和 C。,上一题,下一题,返 回,下一页,33,解法2：利用公式求解,由阻抗三角形求得,上一题,下一题,返 回,上一页,34,【解】 （1）,图3.9,上一题,下一题,返 回,下一页,35,（2）由于 ，所以 时，Z最 小，I 最大。这时,上一题,下一题,返 回,上一页,36,3.4.6 在图3.10（教材图3.04）所示电路中，已知U220 V， 超前于 ，超前于 ，求 和 。,【解】 本题未给出电路参数，只给出了相位关系，利用相 量图求解比较方便。现选电流为参考相量，据意定性地画出相 量图如图3.11所示。从相量图中可以知道 超前 ，而且,上一题,下一题,返 回,下一页,37,或,上一

14、题,下一题,返 回,上一页,38,【解】 （1）f 50 Hz时,如图3.14所示，选择 ULC 为参考相量，画出 和 ；由 ，再画出 ；由 与 同相，画出 ；最后由 ，画出 。由相量图求得,上一题,下一题,返 回,下一页,39,现在频率增加了一倍，故 XL 增加一倍，XC 减少一半， 即现在,（2）f100 Hz 时 由于 f50 Hz 时，可求得,上一题,下一题,返 回,下一页,上一页,40,上一题,下一题,返 回,上一页,41,【解】 S 断开时，,与 的相位差,上一题,下一题,返 回,下一页,42,上一题,下一题,返 回,上一页,43,图3.17,上一题,下一题,返 回,下一页,44,

15、上一题,下一题,返 回,上一页,45,由于 RXC ，所以 IR = IC ， 且 与 的相位差为 。,又由于 与 同相、 超前 于 ， 超前,上一题,下一题,返 回,下一页,46,所以 、 、 之间成等腰直角三角形关系。,故,上一题,下一题,返 回,上一页,47,【解】 由S闭合时的电路求得,上一题,下一题,返 回,下一页,48,由 S 断开时的电路求得,由于 故,图3.20,返 回,上一页,上一题,下一题,49,【解】 R 和 XL串联支路的功率因数角,该支路的无功功率,S闭合后，电路的总有功功率、无功功率和视在功率分别为 P = P1+P2 = ( 726 + 74 ) W = 800

16、W Q = Q1Q2 = ( 965.6 168 ) var = 797.6 var,上一题,下一题,返 回,下一页,50,由于S 闭合后，电路的总无功功率减少了，故知Z2为电容性。,由此求得总电流为,再由开关 S 支路求得,返 回,上一页,上一题,下一题,51,4.1.1 某三相同步发电机,三相绕组联结成星形时的线电压 为10.5 kV, 若将它联结成三角形,则线电压是多少? 若联结成星 形时, L2 相绕组的首末端接反了, 则三个线电压的有效值 U12 、 U23 和 U31各是多少?,星形联结时 UlY = 10.5 kV,三角形联结时相电压不变, UlY = UpY = 6.06 kV

17、 L2 首末端接反的相量图如图所示:,U12 = 6.06 kV U23 = 6.06 kV U31= 10.5 kV,解,下一题,返 回,52,解,负载线电压 UlL = UlS = 380 V,负载线电流 IlL = IpL = 22 A,电源线电流 IlS = IlL = 22 A,电源相电流 IpS = IlS = 22 A,下一题,上一题,返 回,53,解,电源三角形联结, 线电压 UlS = UpS = 220 V,负载线电压 UlL = UlS = 220 V,负载相电压 UpL = UlL = 220 V,电源线电流 IlS = IlL = 38 A,4.2.2 有一电源和负载

18、都是三角形联结的对称三相电路, 已知 电源相电压为 220 V,负载每相阻抗模 Z 为 10,试求负载的 相电流和线电流,电源的相电流和相电流。,下一题,上一题,返 回,54,4.2.3 有一电源为三角形联结, 而负载为星形联结的对称三相 电路, 已知电源相电压为 220 V, 每相负载的阻抗模为 10 , 试求负载和电源的相电流和线电流。,解:,电源三角形联结, 线电压 UlS = UpS = 220 V,负载线电流 IlL = IpL = 12.7 A,负载线电压 UlL = UlS = 220 V,电源线电流 IlS = IlL = 12.7 A,下一题,上一题,返 回,55,4.2.4

19、 有一三相四线制照明电路, 相电压为 220 V,已知三个相的照明灯组分别由 34、45、56 只白织灯并联组成，每只白织灯的功率都是 100 W, 求三个线电流和中线电流的有效值。,由于白织灯为电阻性负载，电压和电流的相位相同,解:,下一题,上一题,返 回,56,4.2.5 在如图所示三相电路中, R = XC = XL = 25,接于线电压为 220 V 的对称三相电源上,求各相线中的电流。,解: 负载为不对称三相负载,下一题,上一题,返 回,57,各线电流如下:,下一题,上一题,返 回,I3 = = =,58,4.3.1. 有三个相同的电感性单相负载,额定电压为 380 V, 功率因素为

20、 0.8, 在此电压下消耗的有功功率为 1.5 kW。把它 接到线电压为 380 V 的对称三相电源上, 试问应采用什么样的 联结方式? 负载的 R 和 XL 是多少?,解: 三角形联结,下一题,上一题,返 回,59,4.3.2 某三相负载,额定相电压为 220 V,每相负载的电阻为 4, 感抗为 3, 接于线电压为 380 V的对称三相电源上, 试问 该负载应采用什么联结方式?负载的有功功率、无功功率和视 在功率?,解: 星形联结,S = 3Up Ip = 3220 44 VA = 29 040 VA,Q = 3Up Ip sin = 3220 44 0.6 var = 1742 var,P

21、 = 3Up Ip cos = 3220 44 0.8 W = 23 232 W,下一题,上一题,返 回,60,4.3.3 有一台三相电阻炉, 每相电阻为14 , 接于线电压为 380 V 的对称三线电源上,试求联结成星形和三角形两种情况下负载的线电流和有功功率。,解: 星形联结,Il = Ip = 15.7 A,P = 3Up Ip =3220 15.7 1W = 10 362 W,三角形联结,Up = Ul = 380 V,P = 3Up Ip= 3380 21.7 1 W= 30 894 W,下一题,上一题,返 回,61,未断线时相电流、线电流和有功功率分别为 Ip,4.3.4 试分析如

22、图所示电路在下述两种情况下各线电流、 相电流和有功功率的变化： 工作中在 M 处断线, 工作中 在 N 处断线。,在N处断线,在M处断线,下一题,上一题,返 回,62,4.3.5 在如图所示三相电路中,已知 Za= (3+j4), Zb= (8-j6), 电源线电压为 380 V,求电路的总有功功率、无功功率和视在功率 以及从电源取用的电流。,解:三个Za组成 Y 形联结的对称三相负载,Pa = 3Upa Ipa cosa = 3220 44 0.6 W = 17 424 W,Qa= 3Upa Ipa sina= 3220 44 0.8 var = 23 232 var,下一题,上一题,返 回

23、,63,Upb= Ul = 380V,三个 Zb 组成 形联结的对称三相负载,Pb =3UPb IPa cos b=3380 38 0.8 W = 34 656 W,Qb =3UPbIPbsin b = 3380 38 (-0.6) var = -25 992 var,P = Pa+Pb = (174 24+34 656) W = 52.08 kW,Q = Qa+Qb = (23 232-25 993) var = -2.76 kvar,下一题,上一题,返 回,64,4.3.6 电路如图所示,在 220/380 V的低压供电系统中, 分别 接有30只日光灯和一台三相电动机, 已知每只日光灯的额

24、定值 为:UN= 380 V, PN= 40 W, N= cos = 0.5,日光灯分三组均匀 接入三相电源。电动机的额定电压为 380 V,输入功率为 3 kW, 功率因素为 0.8, 三角形联结,求电源供给的线电流。,下一题,上一题,返 回,65,解:,P = P1 + P2 = (4030+3103) W = 4 200 W,Q= Q1 + Q2 = P1 tan + P2 tan = (1 200 tan600 +3 000 tan36.90 ) var = 4 326 var,下一题,上一题,返 回,66,5.4.1 收音机中的变压器，一次绕组为 1 200 匝，接 在220 V 交

25、流电源上后，得到 5 V、6.3 V 和 350 V 三种输 出电压。求三个二次绕组的匝数。 【解】, 27, 34, 1 909,返 回练习题题集,下一题,67,5.4.2 已知变压器的二次绕组有 400 匝，一次绕组和二 次绕组的额定电压为 220/ 55 V。求一次绕组的匝数。 【解】,上一题,下一题,返 回练习题题集,= 1 600,68,5.4.3 已知某单相变压器 SN = 50 kVA，U1N /U2N = 6 600/230 V，空载电流为额定电流的 3%，铁损耗为 500 W，满载铜损耗 1 450 W。向功率因数为 0.85 的负载 供电时，满载时的二次侧电压为 220 V

26、。求：(1) 一、二次 绕组的额定电流；(2)空载时的功率因数；(3)电压变化率； (4)满载时的效率。 【解】本题目是为了区别变压器空载和满载时的不同。,(2) I0 = 3% I1N = 0.037.58 A = 0.23 A 空载时，二次绕组没有铜损耗，一次绕组的铜损耗 只有满载时一次绕组铜损耗的 0.032 = 0.0009，故空载时的,下一题,返 回练习题题集,上一题,下一页,69,铜损耗可以忽略不计。而铁损耗是不变损耗，空载与满载 时铁损耗相同。故可以认为空载损耗等于铁损耗，即 P0 = PFe，因此求得：,(4) P2N = U2 I2N cos2 = ( 220217.4 0.

27、85 ) W = 40 653.8 W,= 95.4%,上一页,下一题,返 回练习题题集,上一题,70,5.4.4 某单相变压器容量为 10 kVA，额定电压为 3 300/220 V。如果向 220V、60 W 的白炽灯供电，白炽灯能装多少盏？如果向 220 V、40 W、功率因数为 0.5 的日光灯供电，日光灯能装多少盏？ 【解】解法1：通过电流求解。 变压器二次绕组的额定电流为,每只白炽灯的电流为,因而可装白炽灯数为,每只日光灯的电流为,上一题,下一题,返 回练习题题集,下一页,71,因而可装日光灯数为,解法2：通过视在功率求解。,每只白炽灯的视在功率为,因而可装白炽灯数为,每只日光灯的

28、视在功率为,因而可装日光灯数为,上一页,下一题,返 回练习题题集,上一题,72,5.4.5 某 50 kVA、 6 600/220 V 单相变压器，若忽略 电压变化率和空载电流。求：(1)负载是 220 V、40 W、功 率因数为 0.5 的 440 盏日光灯时，变压器一、二次绕组的电 流是多少？(2)上述负载是否已使变压器满载？若未满载， 还能接入多少盏 220 V、40 W、功率因数为 1 的白炽灯？ 【解】 (1) 变压器的电压比为,变压器输出的有功功率，即日光灯消耗的有功功率为 P2 = 44040 W = 17 600 W 忽略电压变化率，则变压器二次绕组电压等于其空载 电压 220

29、 V，故二次绕组电流为,下一题,返 回练习题题集,下一页,上一题,73,忽略空载电流，则变压器一次绕组电流为,(2) 变压器的二次绕组额定电流为,由于 I2I2N ，所以变压器未满载。 设接入的白炽灯总功率为 P，只要接入白炽灯后总视在 功率（或总电流）不超过变压器的容量 SN（或额定电流 I2N） 变压器就不会过载，故,式中 Q2 为日光灯的无功功率，由于 2 = arccos2 = arccos 0.5 = 60o Q2 = P2 tan2 = 17 600tan 60o var = 30 484 var,上一页,返 回练习题题集,上一题,下一题,下一页,74,由此可得,= 22 032.

30、4 W,因而可装白炽灯数为,上一页,下一题,返 回练习题题集,上一题,75,5.4.6 某收音机的输出变压器，一次绕组的匝数为 230，二次绕组的匝数为 80，原配接 8 的扬声器，现改用 4 的扬声器，问二次绕组的匝数应改为多少？ 【解】 本题目是为了熟悉变压器的阻抗变换作用。,改用 4 的扬声器后应当保证一次侧的等效电阻仍与 用 8 扬声器时相同，故,= 4.07,上一题,下一题,返 回练习题题集,76,5.4.7 电阻值为 8 的扬声器，通过变压器接到 E = 10 V、R0 = 250 的信号源上。设变压器一次绕组的匝 数为 500，二次绕组的匝数为 100。求：(1) 变压器一次侧的

31、 等效阻抗模 | Z | ；(2) 扬声器消耗的功率。 【解】,扬声器消耗的功率为： P2 = R I12 = ( 2000.0222 ) W = 0.097 W 或,P2 = RL I22,本题目的仍是为了熟悉变压器的阻抗变换作用。 (1) 一次侧的等效阻抗模 | Z | 即一次侧的等效电阻 R， 故,= 0.097 W,上一题,下一题,返 回练习题题集,77,5.5.1 一自耦变压器，一次绕组的匝数 N1= 1 000，接到220 V 交流电源上，二次绕组的匝数 N2= 500，接到 R = 4 、 XL = 3 的感性负载上。忽略漏阻抗压降。求：(1) 二次侧电压 U2 ； (2) 输出

32、电流 I2 ；(3) 输出的有功功率 P2 。 【解】,(2) ZL = R + j XL,(3) P2 = R I22 = ( 4222 ) = 1 936 W,上一题,下一题,返 回练习题题集,78,5.5.2 某三绕组变压器，三个绕组的额定电压和容量 分别为：220 V 和 150 VA， 127 V 和 100 VA，36 V 和 50 VA。求这三个绕组的额定电流。 【解】,上一题,下一题,返 回练习题题集,79,5.6.1 某三相变压器 SN = 50 kVA，U1N /U2N = 10 000/440 V，Y,yn 接法。求高、低压绕组的额定电流。 【解】,上一题,下一题,返 回

33、练习题题集,80,5.6.2 某三相变压器的容量为 800 kVA，Y,d 接法， 额定电压为 35 / 10.5 kV。求高压绕组和低压绕组的额定相 电压、相电流和线电流。 【解】,U2Np = U2N = 10.5 kV,上一题,下一题,返 回练习题题集,81,5.7.1 试判断图 5.01 中各绕组的极性。 【解】 各极性端如图 5.2 中标注。,上一题,返 回练习题题集,返回主页,82,返 回练习题题集,下一题,【解】,6.2.1 某三相异步电动机，定子电压的频率 f150 Hz,极对数 p1，转差率 s0.015。求同步转速 n0 ，转子转速 n 和转子电流频率 f2。,83,返 回

34、练习题题集,上一题,下一题,【解】 （1）,6.2.2 某三相异步电动机，p1，f150 Hz，s0.02， P230 kW，T0 = 0.51N m 。求：（1）同步转速；（2）转子转速；（3）输出转矩；（4）电磁转矩。,（3）,（4）,（2）,84,【解】 （1）由题目知 p2 ，所以,（2）,（3）,6.2.3 一台4个磁极的三相异步电动机，定子电压为380V，频率为 50 Hz，三角形联结。在负载转矩 TL = 133Nm 时，定子线电流为47.5 A，总损耗为5 kW，转速为1 440r/min。求：（1）同步转速；（2）转差率；（3）功率因数；（4）效率。,返 回练习题题集,上一题

35、,下一题,下一页,85,（4）,返 回练习题题集,上一题,下一题,上一页,86,【解】,（1）,6.2.4 某三相异步电动机，定子电压为380 V，三角形联结。当负载转矩为 51.6 N m 时，转子转速为740 r/min，效率为 80，功率因数为0.8。求：（1）输出功率；（2）输入功率；（3）定子线电流和相电流,（2）,（3）,下一题,返 回练习题题集,上一题,87,上一题,（1）,当U1lUN时,（2）当U1l0.8 UN时，由于 ，所以,【解】,6.3.1 某三相异步电动机，PN30 kW，nN 980 r/min，KM2.2，KS2.0，求：（1）U1lUN 时的 TM 和 TS；

36、（2）U1l0.8 UN 时的 TM 和 TS。,返 回练习题题集,下一题,88,6.4.1 下面是电动机产品目录中所列的一台三相笼式异步电动机的数据。试问：（1）额定转差率；（2）额定转矩；（3）额定输入功率；（4）最大转矩；（5）起动转矩；（6）起动电流。,下一页,返 回练习题题集,上一题,下一题,89,上一页,【解】 （1）由表中nN1 470 r/min 可知,（2）,（3）,（4）,（5）,（6）,返 回练习题题集,上一题,下一题,90,上一题,【解】 电源电压 380 V 时，定子绕组星形联结，此时,电源电压为 220 V 时，定子绕组角形联结，此时,6.4.2 有一台老产品 J5

37、14 型三相异步电动机，PN4.5 kW，UN220/380 V， 。试求电源电压为380 V 和 220 V 两种情况下，定子绕组的联结方法和额定电流的大小。,返 回练习题题集,下一题,91,【解】 （1）由 nN720 r/min 知 n0750 r/min,（2）,6.4.3 某三相异步电动机，UN380 V，IN9.9 A， ， 0.73，nN720 r/min。求：(1) sN ；(2) PN,上一题,返 回练习题题集,下一题,92,（1）,由于 ,故当 时电动机过载。,（2）,【解】,6.4.4 某三相异步电动机，PN11 kW，UN380 V ， nN2 900 r/min， N

38、 = 0.88 ， N = 85.5% 。试问：(1) TL= 40 N m 时，电动机是否过载；(2) I1l10 A 时，电动机是否过载？,由于 ，故当 时电动机不过载,上一题,返 回练习题题集,下一题,93,下一页,（1）,由于TNTL，故不能带此负载长期运行。,由于 ,故可以带此负载短时运行。,（2）,（3）,【解】,6.4.5 Y160M-2 型三相异步电动机，PN15 kW，UN380 V，三角形联结，nN2 930 r/min，N = 88.2%， N = 0.88 。KI7，KS2，KM2.2，起动电流不允许超过150A。若TL = 60 Nm ，试问能否带此负载：（1）长期运

39、行； （2）短时运行 ；（3）直接起动。,上一题,返 回练习题题集,下一题,94,7.1.1 某生产机械采用 Y112M-4 型三相异步电动机拖动,起动不频繁,用熔断器作短路保护,试选择熔体的额定电流。电动 机的 IN = 8.8 A。,【解】电动机在起动时有冲击电流, IFN(1.53) IMN =2.58.8 = 22 A (系数取2.5) 所以可选用 25 A 的熔体。,下一题,返 回,95,7.2.1 下列电路能否控制电机起停?,能起动,不能停止。,不能起动,且造成电源短路。,非正常起动,且不能停止。,只能点动。,下一题,上一题,返 回,96,7.2.2 画出即能长期工作又能点动的三相

40、笼式异步电动 机的继电器-接触器控制电路。,下一题,上一题,返 回,【解】,97,返 回,下一题,【解】 由于UA UB ，即加在二极管 DB 上的正向电压大于加在二极管DA上的正向电压，所以 DB 优先导通。DB 导通后:（1）二极管如为理想二极管，即正向电压降 UD0 V，因而 UF UBUD（10 ） 1 V。使得 DA 承受反向电压而截止，从而割断了 UA 对 UF 的影响。,8.2.1 图 8.12 (教材 8.01) 所示电路中的 UA= 0 V，UB= 1 V，试求下述情况下输出端的电压 UF 。 （1）二极管为理想二极管； （2）二极管为锗二极管； （3）二极管为硅二极管。,图

41、8.12,下一页,98,（2）二极管如为锗二极管，设正向电压降 UD0.3 V，则,（3）二极管如为硅二极管，设正向电压降 UD 0.7 V，则,返 回,下一题,上一页,99,ui E 3 V 时，二极管 D 截上，电路中无电流，uOE3 V。 ui E3 V 时，二极管 D 导通，uO ui 。 故该电路为单向 限幅电路。,【解】 uO波形如图 8.13（b）中的实线部分所示。,图8.13,8.2.2 图8.13 (a) (教材图 8.02 ) 所示电路中的二极管为理 想二极管，已知 E = 3V， ，试画出电压 UO 的波形。,返 回,下一题,下一页,上一题,100,上一页,在输入信号 u

42、i 的负半周期，二极管 D1 截止，D2 的状态则取决于 ui 与 U2 的相对大小。当 ui U2 时，D2 截止，uO ui。 可见，这是一个双向限幅电路，输出信号 uO 的波形如图8.14（b）中实线部分所示。,返 回,下一题,上一题,101,图8.14（a）,【解】 在输入信号 ui 的正半周期，二极管 D2 截止，D1的状态则取决于 ui 与 U1 的相对大小，当 ui U1 时，D1 导通，uOU11 V；当 ui U1 时，D1 截止，uO ui 。,图8.14（b）,8.2.3 在图 8.14（a）（教材图 8.03）所示电路中，D1 和 D2 为理想二极管，U1 = U2 =

43、 1 V， ，试画出输 出电压uo的波形。,返 回,下一题,上一题,102,图8.15（a）,【解】 在 ui 的半周期时，输入信号 ui 0，二极管 D 正向导 通，灯泡两端电压 ；,图8.15（b）,8.2.4 在图8.15（a）(教材图 8.04 )所示电路中，设二 极管为理想二极管，且 V 两个灯泡皆为 220 V ，40 W。(1) 画出 uO1 和 uO2 的波形；(2) 哪盏灯泡亮 些？为什么？,返 回,下一题,下一页,上一题,103,上一页,在 ui 的负半周期时，输入信号 ui 0 ，D 反向截止，由 于两灯泡皆为 220 V，40 W，则电源电压平均分配在两灯泡 上，uO1

44、uO2（220 。波形 如图 8.15（b）所示。,（2）由于灯泡 EL2 在正负半周都有电流流过，所产生的热效应高，所以灯泡 EL2 比灯泡 EL1 亮一些。,返 回,下一题,上一题,104,返 回,下一题,上一题,（2）,图8.21,8.5.1 图8.21（教材图 8.09）为某晶体管的输出特性曲线, 试求: UCE10 V时，（1） IB 从 0.4 mA变到 0.8 mA ；从 0.6 mA变到 0.8 mA 两种情况下的动态电流放大系 数；（2）IB等于0.4 mA 和 0.8 mA 两 种情况下的静态电流放大系数。,105,下一页,下一题,返 回,【解】 本题目的是为了熟悉电压放大

45、倍数、输入电阻和 输出电阻的定义。,有载电压放大倍数,空载电压放大倍数,9.3.1 有一放大电路，接至 Us = 12 mV ， Rs = 1 k 的信号源上时，输入电压 Ui = 10 mV ，空载输出电压 1.5 V，带上 5.1 k 的负载时，输出电压下降至 1 V。 求该放大电路的空载和有载时的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。,106,上一页,返 回,由于,所以,由于,所以,下一题,107,【解】 图9.3（a）的微变等效电路如图 9.8 所示。,电压放大倍数,图9.8,图9.3（a）,9.3.2 试推导图 9.3（a）(教材图 9.1.3）所示放大电路的 电压放大倍数、输入电阻和输

46、出电阻的计算公式。,下一页,下一题,返 回,上一题,108,其中，空载时，,输出电阻,下一题,返 回,上一题,上一页,109,【解】 本题是已知静态工作点求电路中的电阻值。,由,选取,选取 UB = 4 V，则,9.4.2 在图 9.4（教材图 9.4.1）所示共射放大电路中， UCC = 12 V ，硅晶体管的 = 50 ， IC = 1 mA ， UCE = 6 V，试确定电路中各个电阻的阻值。,下一页,下一题,返 回,上一题,110,下一题,返 回,上一题,上一页,111,【解】 （1）静态分析,9.4.3 在图 9.4（教材图9.4.1）所示的共射放大电路中， UCC = 24 V ，

47、 RB1 = 33 k， RB2 = 10 k， RC = 3.3 k， RE = 1.5 k ， RL = 5.1 k，硅晶体管的 = 66。 试作静态分析和动态分析。,下一页,下一题,返 回,上一题,112,（2）动态分析,下一题,返 回,上一题,上一页,113,下一题,上一题,返 回,【解】 不加发射极旁路电容CE时，电路的微变等效电路 如图9.10 。,图9.10,9.4.4 上题中的共射放大电路，若不加发射极旁路电容 CE，试推导这时的电压放大倍数的计算公式，并计算出数值。,114,【解】 (1) ui =10 mV 时，,(2) ui = sint V 时，,10.5.1 在图 1

48、0.5.1 所示反相比例运算电路中，已知某集成运放的UCC = 15 V，UEE = 15 V，R1= 10 k， Rf = 100 k。(1) ui =10 mV ；(2) ui = sint V ；(3) ui = 3 V； (4) ui =5 V 。,上一题,下一题,下一页,返 回练习题集,115,(3) ui = 3 V 时，若,| uo | UEE ，这是不可能的，说明它已工作在于负饱和 区，故 uo =UOM =UEE = 15 V。,(4) ui = 5 V 时，若,| uo | UCC ，这是不可能的，说明它已工作在于正饱和 区，故 uo = +UOM = +UCC = 15

49、V。,上一页,下一题,上一题,返 回练习题集,116,【解】 左边两个 电路为反相比例运算 电路右边一个为减法运算电路， 且,10.5.2 在图10.02 所示电路中，已知 U = 1.5 V，R1= 3 k，R2 = 2 k，R3 = 4 k，Rf = 6 k。求Uo 。,上一题,下一题,返 回练习题集,下一页,故求得,117,上一题,下一题,上一页,返 回练习题集,118,【解】 R2 = R11R12Rf,= 10 k,=2 ui1ui2 =2 (ui1 + ui2 ) 由此求得 uo 的波形如图 10.03 (d) 所示。,10.5.3 在图 10.03 (a) 所示加法 运算电路中，

50、ui1 和 ui2 的波形如图 10.03 (b)和(c)所示，R11= 20 k，R12 = 40 k，Rf = 40 k。求平衡电阻 R2 及 输出电压 uo 的波形。,上一题,下一题,返 回练习题集,119,【解】,uo2 = uo2uo1,10.5.4 图 10.04 所示为两级比例运算放大电路，求 uo 与 ui 的关系。,上一题,下一题,返 回练习题集,120,【解】 前级电路为电压 跟随器，故 uo1 = ui1 后级电路利用叠加原理 分析。在 uo1 = ui1 单独作用时为 反相比例运算电路，故,在 ui2 单独作用时为同相比例运算电路，故,由此求得：,= 5 ui24 ui

51、1,10.5.5 图 10.05 所示电路中，已知 Rf = 4 R1，求 uo 与ui1 和 ui2 的关系式 。,上一题,下一题,返 回练习题集,121,【证】 由于 u+ = u = 0， “” 端为虚地端， Rf 和 R4 可 视为并联，因而,即,由于 uR4 = uRf =Rf if,因此,10.5.6 图 10.06 所示为一反相比例运算电路，试证明：,上一题,下一题,返 回练习题集,下一页,122,即,上一题,下一题,返 回练习题集,上一页,123,【解】 利用叠加原理求解此 题。当 ui1 单独作用时：,当 ui2 单独作用时：,当 ui3 单独作用时， R1与 R2 并联接地

52、， R4 与 R5 并联接 地，其上的电压,10.5.7 图 10.07 所示为一加减混合运算电路，已知 R1= R2 = R3 = R4，R5 = Rf 。求此电路的输出电压 uo 的表达式 。,上一题,下一题,下一页,返 回练习题集,是从同相输入端输入的电压， 根据同相比例运算得：,124,当ui2单独作用时，同理可得：,将R1 = R2 = R3 = R4 和 R5 = Rf 代入，求得输出电压为： uo = uo1+ uo2 + uo3+ uo4,上一题,下一题,上一页,返 回练习题集,125,【解】 由于理想集成运放的净输 入电压和净输入电流为零，故： ui = R3 i3 i1 =

53、 i2 = i3 因此 uo = R1 i1 +R2 i2 +R3 i3,10.5.8 求图 10.08 所示电路中 uo 与 ui 的关系式 。,上一题,下一题,返 回练习题集,126,【解】 由于 uiUR 时， uo= + UOM uiUR 时，uo= UOM 因此求得 uo 的波形如图 10.13 (b) 所示。,上一题,下一题,10.6.1 图10. 13 (a) 所示为加到基本电压比较器反相输入端的输入电压 ui 的波形，同相输入端接参考电压 UR = 3 V。试画出对应的输出电压 uo 的波形。,(b) 图 10.13,返 回练习题集,127,【解】 把两个输入信号叠加在一起，画

54、在 同一个坐标系中，如图 10.14 (a) 所示。 由于 ui1ui2 时，uo= + UOM ui1ui2 时，uo= UOM 因此求得 uo 的波形如图 10.14 (b) 所示。,上一题,下一题,10.6.2 一基本电压比较器，反相输入端加电压 ui1，同相输入端加电压 ui2，它们的波形如图 10. 14 (a) 所示，试绘出输出电压 uo 的波形。,返 回练习题集,(b) 图 10.14,128,【解】 R2 = 3 k3 k3 k= 1 k A1 是加法运算电路：,A2 是电压跟随器： uo1 = uo1=(ui1+ ui2 ) A3 是零比较器：,上一题,下一题,10.6.3

55、在图 10.15 所示电路中，集成运放的 UCC = UEE = 9 V。求 R2 以及下述两种情况下的 uo1 和 uo2 ： (1) ui1= 0.1 V，ui2 =0.2 V；(2) ui1=0.1 V；ui2= 0.2 V。,=(ui1+ ui2 ),下一页,返 回练习题集,129,返回练习题题集,下一页,下一题,11.1.1 图是由分立元件组成的最简单的门电路。A 和 B 为输入，F 为输出，输入可以是低电平 (在此为 0 V )，也可以为高电平 (在此为 3 V )，试列出状态表，分析它们各是哪一种门电路。,(a),(b),(c),130,【解】 根据二极管的钳位作用可求得图 (a

56、) 电路的真值表如表 1 所示，为或门电路。图 (b) 电路的真值表如表 2 所示，为与门电路。根据晶体管在输入为低电平时处于截止状态，输入为高电平时处于饱和状态，可知图 (c) 电路的真值表如表 3 所示，为非门电路。,返回练习题题集,下一题,上一页,下一页,131,返回练习题题集,上一题,下一题,【解】 分析图所示波形可知，F1 为或门电路的输出，F2 为与门电路的输出，F3 为非门电路的输出，F4 为或非门电路的输出。,132,【解】 由或非门和与非门的逻辑功能求得或非门的输出 F1 和与非门的输出 F2 的波形如图。,返回练习题题集,上一题,下一题,133,返回练习题题集,上一题,下一

57、题,【解】 控制信号波形如图中 B 所示。图中 F 为输出波形。,134,上一题,下一题,下一页,返回练习题题集,(b),135,【解】 由图可知,时 时,由此画出 F1 和 F2 的波形如图所示。,返回练习题题集,上一题,下一题,上一页,136,【解】 根据异或门和同或门的逻辑功能，画出异或门输出 F1 和同或门 F2 的波形如图所示。,返回练习题题集,上一题,下一题,137,上一题,下一题,返回练习题题集,下一页,【证】,11.3.2 试用逻辑代数的基本定律证明下列各式：,138,上一题,下一题,返回练习题题集,上一页,139,返回练习题题集,上一题,下一题,下一页,【证】,11.3.3 试用逻辑代数的基本定律证明下列各式：,140,上一题,下一题,返回练习题题集,上一页,141,上一题,下一题,返回练习题题