电工学上册习题册习题参考解答.doc

《电工学上册习题册习题参考解答.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电工学上册习题册习题参考解答.doc（28页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

第一部分 电路基本概念、定理与分析方法 （教材第1、2章） 1、在如图1.11所示电路中，试分别计算在开关S断开和闭合两种状态下A点的电位。 图1.11 解： 设由20KW电阻流向3.9 KW电阻的电流为I，则 当S断开时： 当S闭合时： 2、对如图1.12所示电路，求各点电位，，，。 图1.12 解： 设b为参考点，则 3、在如图1.13所示电路中，求电压。 图1.13 解： 设通过10W电阻由上向下的电流为，通过5W电阻由上向下的电流为，则由KCL知 ，， 所以 4、在如图1.14所示电路中，已知，，。求其余电流，和。 图1.14 解： 由KCL可得 5、在图1.15所示电路中，若欲使指示灯上的电压和电流分别为12V和0.3A，试求电源电压。 图1.15 解： 综合运用KVL与KCL，可得 6、如图1.16所示电路中，已知，，，，，。(1)求电阻R中的电流I；(2)计算理想电压源中的电流，理想电流源两端的电压；(3)分析电路的功率平衡。 图1.16 解： (1) 由电源的性质及电源的等效变换可得(可将电路化为图1.16-B的形式) 图1.16-A 图1.16-B , (2) 由原图可得 ， 理想电压源中的电流 理想电流源两端的电压 (3)由计算可知，本例中理想电压源与理想电流源都是电源，发出的功率分别是 各个电阻所消耗的功率分别是 可知 即两者平衡 7、电路如图1.17所示，已知，，，，，和。试求各支路电流。 图1.17 解： 该电路有6条支路，5个未知电流数，故需列5个方程。选择回路电压计算与电流方向如下图所示，则有个节点电流方程为 选择不含电流源的回路列写所需的另外2个回路电压方程 联解上述方程组则可求得所需的支路电流。 8、电路如图1.18所示，已知，，，，。试用叠加原理求，。 图1.18 解： 当E单独作用时 当单独作用时 所以，由叠加定理有 9、如图1.19所示电路中，已知，，，。试用戴维宁定理求检流计中的电流。 图1.19 解： 对本题，先求其戴维宁等效电路 (1)求开路电压(如下图所示) (2)求等效内阻R0(如下图所示) (3)可将原电路化为如下图所示电路，有 10、在如图1.20所示电路中，当时，。求当时，等于多少。 图1.20 解： 将原电路除R外的部分用其戴维宁等效电路代替，则等效电路的内阻为 由已知条件 可知，当R＝9W时，有 第二部分 一阶电路的暂态分析 （教材第3章-电路的暂态分析） 1解：时，电容处于开路，故 由换路定律得： 换路后一瞬间，两电阻为串联，总电压为。 所以 　 再由节点①的KCL方程得： 2解：时电容处于开路，电感处于短路，电阻与电阻相并联，所以 　， 　 由换路定律得： ， 由KVL得开关电压： 3解：当时，时间常数 初始值 若开关S2没有接通，达到稳态时 。 由三要素公式得 　　(1) 当时，电路时间常数发生变化， 由式(1)得1s时的电压值 稳态值 由三要素公式得 图3(b)电路 4 解：由换路定律得，达到稳态时电感处于短路，故 求等效电阻的电路如图(b)所示。 图4(b)电路 等效电阻 时间常数 后电路为零状态响应，故电感电流为： 5解：时电容处于开路，由换路定律得： ， 电容又处于开路， 等效电阻 时间常数 由三要素公式得： 所以 V 6解：当时，列写节点方程求原始值 解得 由换路定律得 换路后的电路如图(b)所示。 图6(b)电路 列写节点方程得： 解得 ， 稳态时，电感处于短路，所以 等效电阻 时间常数 由三要素公式得： A 7解：当时，电容处于开路，列写节点电压方程求原始值 解得，由换路定律得： 电容又处于开路，再列写节点电压方程如下： 解得： 求等效电阻的电路如图(b)所示。 图7(b)电路 时间常数 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 由三要素公式得： V 8解：由换路定律得： 求稳态值的电路如图(b)所示。 图8(b)电路,图8(c)电路 求等效电阻的电路如图(c)所示。 等效电阻 　 时间常数 由三要素公式得： 9 解：当时，电容处于开路，由换路定律得： 电容又处于开路 求等效电阻的电路如图(b)所示。 图9(b)电路 等效电阻 时间常数 由三要素公式得 (1) 设时，。由式(1)得：， 解得： 第三部分 正弦交流电路-1 （教材第4章） 1、有一RC串联电路，电源电压为u，电阻和电容上的电压分别为和，已知电路阻抗模为2000，频率为1000Hz，并设u和间的相位差为30o，求R和C，并说明在相位上uC比u超前还是落后。 解：设电源电压为 （1） 从（1）可知 (2) 落后30o (3) (4) 将（4）带入(1)得： R=1000 2、解：因为元件是并联，所以每个元件上的电压都相同。则 又因为： 3、解：设； A0读数是10A。 V0读数是V。 4、解：设参考相量 由KCL得： 再由KVL得： 对节点1，由KCL得： 再由KVL得： 5、解：设参考相量 则： 6、解：(a) 因为R的电压与L的电压方向垂直，由电压三角形关系可得： (b) 因为L和C并联，电压相差180o，因此由KCL定理有： 第三部分 正弦交流电路-2 （教材第5章） 1、解： （1） 因为负载与电源间为三相四线制连接，即有中性线的Y形接法，负载各相电压对称，相电压 设为参考相量，则负载各相电压相量为 ，， 各相负载不对称，故各相电流为 各相电流相量为 ，， 中性线电流为 电压、电流相量图如图所示 （2） 如果无中性线。采用结点电压法，则负载中线点与电源中性点电压为 此时负载各相电压分别为 （3） 如果无中性线，且相短路，则负载各相电压为 负载各相电流为 电压、电流相量图如图所示 （4） 如果无中性线，且相断路，则、串联于线电压中，则 （5） 在（3）中有中性线，相短路，则相熔断器因电流过大而熔断；相和相不受影响，其电流、电压与（1）中相同。 在（4）中有中性线，相断路，则相无电压和电流；相和相不受影响，电流、电压与（1）中相同。 2、解：由于星形联结和三角形联结两组电阻性负载皆为对称性负载，则 星形联结 三角形联结 ， 设相电压为参考相量，则超前，与同相，与 同相，而滞后于，故与同相，其电压与电流的相量图如图所示。 所以 3 、解：根据有功功率功率公式，则 线电流 相电流 第四部分 磁路与电机 （第6、7、10章-磁路与铁心线圈电路、交流电动机及继电接触器控制系统） 1、将:的扬声器接在输出变压器的副绕组，已知，信号源电动势有效值，内阻，求信号源输出的功率。 解：变压器原边等效负载阻抗为： 则：信号源输出的电流为： 信号源输出的功率为： 2、容量为154VA的控制变压器如图：原绕组为220V，副绕组有两个，额定电压分别为110V和22V，22V绕组负担44VA，余下由110V绕组负担，求：这三个绕组的额定电流。 ～ ～110V 220V ～22V 解： 可得： 3、已知Y132S-4型三相异步电动机的额定技术数据如下：电源频率为50Hz。试求额定状态下的转差率SN、电流IN和转矩TN，以及起动转矩Tst、和最大转矩Tmax。 功率 转速 电压 效率 COSφ Tst/TN Tmax/TN 5.5KW 1440r/min 380V 85.5％ 0.84 2.2 2.0 解：， 4、一台三相异步电动机电源频率为50Hz，额定数据如下： 功率 转速 电压 效率 功率因数 Ist/IN Tst/TN Tmax/TN 45kW 1480r/min 380V 92.3% 0.88 7.0 1.9 2.2 求：（1）额定电流和启动电流 （2）额定转差率 （3）额定转矩、最大转矩和启动转矩 解：（1）额定电流为： （2）由铭牌数据可得，同步转速n0＝1500r/min 转差率为： （3）各额定转矩为： 5、电源频率为50Hz的一台三相异步电动机的额定数据如下： 功率 转速 电压 效率 功率因数 Ist/IN Tst/TN Tmax/TN 5.5kW 1440r/min 380V 85.5% 0.84 7.0 2.2 2.2 求：（1）额定电流和启动电流 （2）额定转差率 （3）额定转矩、最大转矩和启动转矩 解：（1）额定电流为： 启动电流为: （2）由铭牌数据可得，同步转速 转差率为： (3）各额定转矩为： 6、三相异步电动机的正反转控制电路如下图所示。 （1）试将线路补充完整。（包括连线和电器图形符号） （2）在补充完整后的图中指出自锁及互锁触点。 KMF FR FR KMR FU Q M 3 ∽ KMF KMR SBF KMR KMF SBR SB A B C 解： （1）线路补充见下图中（1），（2），（3），（4）虚线所示 （2）自锁及互锁触点见下图所示。 互锁触点 自锁触点， （4） （2） KMR KMF FU FR FR KMR Q KMF M 3 ∽ KMF KMR SBF KMR KMF SBR SB A B C （1） （3） 7、设计两台电动机M1、M2按顺序起动的控制电路。 Q FU1 SB1 SB2 KM1 FR1 FU2 FU3 KM1 KM1 KM1 KM2 FR2 FR1 FR2 SB1 SB2 KM2 KM2 M2 3～ M1 3～ 解： Q FU1 FU2 FR SB3 KM KM FR SB1 SB2 SB4 KM SB5 M 3～ 8、图所示为三相异步电动机控制电路，分析此电路完成什么控制，图中各按钮分别作什么用，并说明动作过程。 解：Q总开关 SB1 SB2 完成两地停机控制 SB3完成点动控制 SB4 SB5完成两地起动并互锁控制 FU1 FU2 完成主电路和辅助电路的电路保护 FR 过载保护 动作过程（略）