電工學試題庫及答案

1、第1章 直流電路 習題參考答案一、 填空題：1. 任何一個完整的電路都必須有 電源 、 負載 和 中間環(huán)節(jié) 3個基本部分組成。具有單一電磁特性的電路元件稱為 理想 電路元件，由它們組成的電路稱為 電路模型 。電路的作用是對電能進行 傳輸 、 分配 和 轉(zhuǎn)換 ；對電信號進行 傳遞 、 存儲 和 處理 。2. 反映實際電路器件耗能電磁特性的理想電路元件是 電阻 元件；反映實際電路器件儲存磁場能量特性的理想電路元件是 電感 元件；反映實際電路器件儲存電場能量特性的理想電路元件是 電容 元件，它們都是無源 二端 元件。3. 電路有 通路 、 開路 和 短路 三種工作狀態(tài)。當電路中電流、端電壓U0時，此

2、種狀態(tài)稱作 短路 ，這種情況下電源產(chǎn)生的功率全部消耗在 內(nèi)阻 上。4.從耗能的觀點來講，電阻元件為 耗能 元件；電感和電容元件為 儲能 元件。5. 電路圖上標示的電流、電壓方向稱為 參考方向 ，假定某元件是負載時，該元件兩端的電壓和通過元件的電流方向應為 關(guān)聯(lián)參考 方向。二、 判斷題：1. 理想電流源輸出恒定的電流，其輸出端電壓由內(nèi)電阻決定。 （錯）2. 電阻、電流和電壓都是電路中的基本物理量。 （錯）3. 電壓是產(chǎn)生電流的根本原因。因此電路中有電壓必有電流。 （錯）4. 絕緣體兩端的電壓無論再高，都不可能通過電流。 （錯）三、選擇題：（每小題2分，共30分）1. 當元件兩端電壓與通過元件的電

3、流取關(guān)聯(lián)參考方向時，即為假設該元件（A）功率；當元件兩端電壓與通過電流取非關(guān)聯(lián)參考方向時，即為假設該元件（B）功率。A、吸收； B、發(fā)出。2. 一個輸出電壓幾乎不變的設備有載運行，當負載增大時，是指（ C ）A、負載電阻增大； B、負載電阻減??； C、電源輸出的電流增大。3. 當電流源開路時，該電流源內(nèi)部（ C ）A、有電流，有功率損耗； B、無電流，無功率損耗； C、有電流，無功率損耗。4. 某電阻元件的額定數(shù)據(jù)為“1K、2.5W”，正常使用時允許流過的最大電流為（ A ）A、50mA； B、2.5mA； C、250mA。四、計算題1.1已知電路如題1.1所示，試計算a、b兩端的電阻。解:

4、(1)在求解電阻網(wǎng)絡的等效電阻時，應先將電路化簡并轉(zhuǎn)化為常規(guī)的直流電路。該電路可等效化為：(b)先將電路圖化簡,并轉(zhuǎn)化為常規(guī)直流電路。 就本題而言,仔細分析發(fā)現(xiàn)25和5電阻被短路,則原圖可化為:1.2 根據(jù)基爾霍夫定律，求圖1.2所示電路中的電流I1和I2；解：本題所涉及的基本定律就是基爾霍夫電流定律?；鶢柣舴螂娏鞫蓪﹄娐分械娜我饨Y(jié)點適用，對電路中的任何封閉面也適用。本題就是KCL對封閉面的應用。對于節(jié)點a有:I1+2-7=0對封閉面有:I1+I2+2=0解得: I1=7-2=5(A) , I2=-5-2=-7(A) 1.3 有一盞“220V 60W”的電燈接到。（1）試求電燈的電阻；（2）

5、當接到220V電壓下工作時的電流；（3）如果每晚用三小時，問一個月（按30天計算）用多少電？解: 由題意:根據(jù) R=U2/P 得：電燈電阻 R=U2/P=2202/60=807()根據(jù) I=U/R或P=UI得:I=P/U=60/220=0.273(A)由 W=PT 得W=60×60×60×3×30 =1.944×102 (J)在實際生活中，電量常以“度”為單位，即“千瓦時”。對60W的電燈，每天使用3小時，一個月(30天)的用電量為:W=60/1000×3×30=5.4(KWH)1.4 根據(jù)基爾霍夫定律求圖1.3圖所示電路中

6、的電壓U1、U2和U3。解:根據(jù)基爾霍夫電壓定律，沿任意回路繞行一周，回路中各元件上電壓的代數(shù)和等于零。則對abcka回路: 2-U2-2=0U2=0對cdpkc回路：-4-U1+U2=0U1=-4(V)對 eghce回路：-U3-10+5+U2=0 U3=-5(V)1.5 已知電路如圖1.4所示，其中E1=15V，E2=65V，R1=5，R2=R3=10。試用支路電流法求R1、R2和R3三個電阻上的電壓。解：在電路圖上標出各支路電流的參考方向，如圖所示，選取繞行方向。應用KCL和KVL列方程如下 代入已知數(shù)據(jù)得 解方程可得I1=-7/4（A），I233/8（A），I319/8（A）。三個電阻

7、上的電壓電流方向選取一至，則三個電阻上的電壓分別為：U1=I1R1=-=-35/4（V）U2=I2R2=165/4（V）U3=I3R3=38/4（V）1.6 試用支路電流法，求圖1.5所示電路中的電流I1、I2、 I3、I4和I5。（只列方程不求解）解：在電路圖上標出各支路電流的參考方向，如圖所示，三回路均選取順時針繞行方向。應用KCL和KVL列方程如下 如給定參數(shù)，代入已知，聯(lián)立方程求解即可得到各支路電流。1.7 試用支路電流法，求圖1.6電路中的電流I3。解：此圖中有3支路，2節(jié)點，但有一支路為已知，所以只需列兩個方程即可。外回路選取順時針繞行方向。應用KCL和KVL列方程如下I2=5（A

8、）所以：I1=-2（A），I3=3（A）1.8 應用等效電源的變換，化簡圖1.7所示的各電路。解：1.9 試用電源等效變換的方法，求圖1.8所示電路中的電流I。解：利用電源等效變換解題過程如下：由分流公式可得：I=5(A)1.10 試計算題1.9圖中的電流I。解： 由于題目中沒有要求解題方法，所以此題可用電壓源與電流源等效變換、支路電流法、疊加原理、戴維南定理等方法進行求解，下面用戴維南定理求解。（1）先計算開路電壓，并將電流源化成電壓源，如下圖。(A)UOC=-2+12-6×2/3=6(V)（2）再求等效電阻Rab將恒壓源和恒流源除去，得電路如圖。()（3）由戴維南定理可知，有源二

9、端網(wǎng)絡等效為一個電壓源，如圖。(A)1.11 已知電路如圖1.10所示。試應用疊加原理計算支路電流I和電流源的電壓U。解：（1）先計算18V電壓源單獨作用時的電流和電壓，電路如圖所示。(A)(V)（2）再計算6A電流源單獨作用時的電流和電壓，電路如圖所示。(A)(V)（3）兩電源同時作用的電流和電壓為電源分別作用時的疊加。(A)(V)1.12 電路圖1.11所示，試應用疊加原理，求電路中的電流I1、I2及36電阻消耗的電功率P。解：（1）先計算90V電壓源單獨作用時的電流和電壓，電路如圖所示。（A）（A）（A）（2）再計算60V電壓源單獨作用時的電流和電壓，電路如圖所示。（A）（A）（A）（3

10、）兩電源同時作用的電流和電壓為電源分別作用時的疊加。（A）（A）（A） （4）36電阻消耗的電功率為（W）1.13 電路如圖1.8所示，試應用戴維南定理，求圖中的電流I解：（1）先計算開路電壓，并將12A、6電流源化成電壓源，如下圖。由于此電路仍為復雜電路，因此求開路電壓仍可用所有分析計算方法計算，現(xiàn)用支路電流法進行求解，設各支路電流及參考方向如圖所示。由KCL和KVL得：解得：I1=8/9（A），I24/9（A），I3-4/3（A）（V）（2）再求等效電阻Rab將恒壓源和恒流源除去，得電路如圖。（）（3）由戴維南定理可知，有源二端網(wǎng)絡等效為一個電壓源，如圖。(A)1.14 電路如圖1.12所

11、示，試應用戴維南定理，求圖中的電流I。解：（1）先計算開路電壓，并將3A、6電流源化成電壓源，如下圖。由于此電路仍為復雜電路，因此求開路電壓仍可用所有分析計算方法計算，現(xiàn)用支路電流法進行求解，設各支路電流及參考方向如圖所示。由KCL和KVL得：解得：I1=4/3（A），I2-1/2（A），I35/6（A）（V）（2）再求等效電阻Rab將恒壓源除去，得電路如圖。Rab=4612=2()（3）由戴維南定理可知，有源二端網(wǎng)絡等效為一個電壓源，如圖。(A)1.15 電路如圖1.11所示，試應用戴維南定理，求圖中的電壓U。解：（1）先計算開路電壓，如下圖。UOC=-1×16+1=-15(V)（

12、2）再求等效電阻Rab將恒壓源和恒流源除去，得電路如圖。Rab=1()（3）由戴維南定理可知，有源二端網(wǎng)絡等效為一個電壓源，如圖。(A)U=4I=4×()=-12(V)1.16 電路如圖1.11所示，如果I3=1A，試應用戴維南定理，求圖中的電阻R3。解：（1）先計算開路電壓，如下圖。(A)(V)（2）再求等效電阻RAB將恒壓源除去，得電路如圖。()（3）由戴維南定理可知，有源二端網(wǎng)絡等效為一個電壓源，如圖。當I3=1A時，則所以 R3=80-4=76（）1.17 電路如圖1.14所示，已知15歐電阻的電壓降為30V，極性如圖1.14所示。試計算電路中R的大小和B點的電位。解：設R電

13、阻上的電壓和電流如圖所示。由KCL可知I2=2+5=7(A) ，I=I2-2-3=2（A）， (A)由KVL得，（繞行方向選順時針方向）U-100+30+5I2=0U=100-30-35=35 (V)（）1.18 試計算圖1.15中的A點的電位：（1）開關(guān)S打開；（2）開關(guān)S閉合。解：（1）當開關(guān)S打開時，將電位標注的電路復原為一般電路，如圖（a）所示。由KVL得(3+3.9+20)×I=12+12I=0.892(mA)UA=-20I+12=-5.84(V)（2）當開關(guān)S閉合時，將電位標注的電路復原為一般電路，如圖（b）所示。由KVL得(3.9+20)×I=12I=0.50

14、2(mA)UA=-20I+12=1.96(V)第二章 正弦交流電路 習題參考答案一、填空題：1. 表征正弦交流電振蕩幅度的量是它的 最大值 ；表征正弦交流電隨時間變化快慢程度的量是 角頻率 ；表征正弦交流電起始位置時的量稱為它的 初相 。三者稱為正弦量的 三要素 。2. 電阻元件上任一瞬間的電壓電流關(guān)系可表示為 u = iR ；電感元件上任一瞬間的電壓電流關(guān)系可以表示為 ；電容元件上任一瞬間的電壓電流關(guān)系可以表示為。由上述三個關(guān)系式可得， 電阻 元件為即時元件； 電感 和 電容 元件為動態(tài)元件。3. 在RLC串聯(lián)電路中，已知電流為5A，電阻為30，感抗為40，容抗為80，那么電路的阻抗為 50

15、 ，該電路為 容 性電路。電路中吸收的有功功率為 450W ，吸收的無功功率又為 600var 。二、 判斷題：1. 正弦量的三要素是指最大值、角頻率和相位。 （錯）2. 電感元件的正弦交流電路中，消耗的有功功率等于零。 （對）3. 因為正弦量可以用相量來表示，所以說相量就是正弦量。 （錯）4. 電壓三角形是相量圖，阻抗三角形也是相量圖。 （錯）5. 正弦交流電路的視在功率等于有功功率和無功功率之和。 （錯）6. 一個實際的電感線圈，在任何情況下呈現(xiàn)的電特性都是感性。 （錯）7. 串接在正弦交流電路中的功率表，測量的是交流電路的有功功率。 （錯）8. 正弦交流電路的頻率越高，阻抗越大；頻率越低

16、，阻抗越小。 （錯）三、選擇題：1. 某正弦電壓有效值為380V，頻率為50Hz，計時始數(shù)值等于380V，其瞬時值表達式為（ B ）A、V；B、V；C、V。2. 一個電熱器，接在10V的直流電源上，產(chǎn)生的功率為P。把它改接在正弦交流電源上，使其產(chǎn)生的功率為P/2，則正弦交流電源電壓的最大值為（ D ）A、7.07V； B、5V； C、14V； D、10V。3. 提高供電電路的功率因數(shù)，下列說法正確的是（ D ）A、減少了用電設備中無用的無功功率； B、減少了用電設備的有功功率，提高了電源設備的容量；C、可以節(jié)省電能； D、可提高電源設備的利用率并減小輸電線路中的功率損耗。4. 已知A，A，則（

17、 C ）A、i1超前i260°； B、i1滯后i260°； C、相位差無法判斷。5. 電容元件的正弦交流電路中，電壓有效值不變，頻率增大時，電路中電流將（ A ）A、增大； B、減小； C、不變。6. 在RL串聯(lián)電路中，UR=16V，UL=12V，則總電壓為（ B ）A、28V； B、20V； C、2V。7. RLC串聯(lián)電路在f0時發(fā)生諧振，當頻率增加到2f0時，電路性質(zhì)呈（ B ）A、電阻性； B、電感性； C、電容性。8. 正弦交流電路的視在功率是表征該電路的（ A ）A、電壓有效值與電流有效值乘積； B、平均功率； C、瞬時功率最大值。四、計算題2.1 把下列正弦量的

18、時間函數(shù)用相量表示：(1) u10sin314t伏 (2) i5sin(314t60º)安解：(1)=10/0º (V) (2)=5/60º =5/180º60º=5/120º (A)2.2 已知工頻正弦電壓uab的最大值為311V，初相位為60°，其有效值為多少？寫出其瞬時值表達式；當t=0.0025S時，Uab的值為多少？解： 有效值(V) 瞬時值表達式為 (V)當t=0.0025S時，(V)2.3 用下列各式表示RC串聯(lián)電路中的電壓、電流，哪些是對的，哪些是錯的？（1） i= （2） I= （3） = （4） I=（5

19、） U=UR+UC （6） =+ （7）=j （8）= j解：在R、C串聯(lián)電路中，總阻抗而 所以 （1）、（2）、（3）、（5）、（7）、（8）均是錯的，（4）、（6）是對的。2.4 圖2.1中，U1=40V，U2=30V，i=10sin314t A，則U為多少？并寫出其瞬時值表達式。解：由電路圖可知，電壓u1與電流i同方向，而電壓u2超前電流i90º，所以(V)電壓u超前電流i的電度角(V)2.5 圖2.2所示電路中，已知u100sin(314t+30º)伏，i22.36sin(314t+19.7º)安， i210sin(314t+83.13º)安，試

20、求： i1、Z1、Z2并說明Z1、Z2的性質(zhì)，繪出相量圖。解：由題知，(A) (A) (V) 所以(A)即(A)()()Z1為感性負載，Z2為容性負載。2.6 圖2.3所示電路中，XC=XL=R，并已知電流表A1的讀數(shù)為3A，試問A2和A3的讀數(shù)為多少？解：由圖可以看出，電容與電感并聯(lián)連接，由于電容電流落后兩端電壓900，而電感電流超前兩端電壓900，因為XC=XL，所以通過電容的電流與通過電感的電流大小相等，方向相反，故而電流表A2的讀數(shù)為0A。由上分析可知，電壓u的有效值為3R，故電感兩端電壓亦為3R。因為XL=R，所以電流表A3的讀數(shù)為3A。2.7 有一R、L、C串聯(lián)的交流電路，已知R=

21、XL=XC=10，I=1A，試求電壓U、UR、UL、UC和電路總阻抗。解： (V) (V) (V)()(V)2.8 電路如圖2.4所示，已知=2rad/s，求電路的總阻抗Zab。解：=2rad/s () ()()2.9 電路如圖2.5所示，已知R=20，=10/0ºA，XL=10，的有效值為200V，求XC。解： 由題意可知： (V) (A)(A) (V) (V) 又因U1=200故有 則得： XC=5.36()，或XC=74.6()2.10 圖2.6所示電路中，uS=10sin314tV，R1=2，R2=1，L=637mH，C=637F，求電流i1， i2和電壓uc。解：=314r

22、ad/s （）（）（）（）(A)(V)(A)則 i1=1.816sin(314t+68.7°)(A)i2=1.86sin(314t+68.7°)(A)uc=9.32sin(314t-21.3°)(V)2.11 圖2.7所示電路中，已知電源電壓U=12V，=2000rad/s，求電流I、I1。解：當=2000rad/時s（）（）（）（）(A)(V)(A)2.12 圖2.8所示電路中，已知R140，XL=30，R260，Xc60，接至220V的電源上試求各支路電流及總的有功功率、無功功率和功率因數(shù)。解：設(V) 則 (A) 同理 (A) (A)(KW)(Var)2.1

23、3 圖2.9所示電路中，求：(1)AB間的等效阻抗ZAB；(2)電壓相量AF和DF；(3)整個電路的有功功率和無功功率。解：(A)(V)(V)(A)(V)(W)(Var)2.14 今有一個40W的日光燈，使用時燈管與鎮(zhèn)流器(可近似把鎮(zhèn)流器看作純電感)串聯(lián)在電壓為220V，頻率為50Hz的電源上。已知燈管工作時屬于純電阻負載，燈管兩端的電壓等于110V，試求鎮(zhèn)流器上的感抗和電感。這時電路的功率因數(shù)等于多少？解：P=40W UR=110(V) =314rad/s(A)(V)()(H)由于燈管與鎮(zhèn)流器是串聯(lián)的，所以第3章 三相交流電路習題參考答案三、 填空題：1. 對稱三相負載作Y接，接在380V的

24、三相四線制電源上。此時負載端的相電壓等于 倍的線電壓；相電流等于 1 倍的線電流；中線電流等于 0 。2. 有一對稱三相負載成星形聯(lián)接，每相阻抗均為22，功率因數(shù)為0.8，又測出負載中的電流為10A，那么三相電路的有功功率為 5280W ；無功功率為 3960var ；視在功率為 6600VA 。假如負載為感性設備，則等效電阻是 17.6 ；等效電感量為(工頻下) 42mH 。四、 判斷題：1. 中線的作用就是使不對稱Y接負載的端電壓保持對稱。 （對 ）2. 三相電路的有功功率，在任何情況下都可以用二瓦計法進行測量。 （錯 ）3. 三相負載作三角形聯(lián)接時，總有成立。 （錯 ）4. 負載作星形聯(lián)

25、接時，必有線電流等于相電流。 （對）5. 三相不對稱負載越接近對稱，中線上通過的電流就越小。 （對）6. 中線不允許斷開。因此不能安裝保險絲和開關(guān)，并且中線截面比火線粗。（錯）三、選擇題：1. 三相對稱電路是指（ C ）A、 三相電源對稱的電路； B、三相負載對稱的電路； C、三相電源和三相負載均對稱的電路。2. 三相四線制供電線路，已知作星形聯(lián)接的三相負載中U相為純電阻，V相為純電感，W相為純電容，通過三相負載的電流均為10安培，則中線電流為（ C ）A、30安； B、10安； C、27.32安。3. 有“220V、100W”“220V、25W”白熾燈兩盞，串聯(lián)后接入220V交流電源，其亮度

26、情況是（ B ）A、100W燈泡最亮； B、25W燈泡最亮； C、兩只燈泡一樣亮。四、計算題3-1一臺三相交流電動機，定子繞組星形連接于UL=380V的對稱三相電源上，其線電流IL=2.2A，cos=0.8，試求每相繞組的阻抗Z。解：先由題意畫出電路圖（如下圖），以幫助我們思考。因三相交流電動機是對稱負載，因此可選一相進行計算。三相負載作星接時由于UL=380(V)，IL=2.2(A)則 UP=220(V), Ip=2.2(A), （）由阻抗三角形得（）（）所以 Z=80+j60（）3-2已知對稱三相交流電路，每相負載的電阻為R=8，感抗為XL=6。（1）設電源電壓為UL=380V，求負載星形

27、連接時的相電流、相電壓和線電流，并畫相量圖；（2）設電源電壓為UL=220V，求負載三角形連接時的相電流、相電壓和線電流，并畫相量圖；（3）設電源電壓為UL=380V，求負載三角形連接時的相電流、相電壓和線電流，并畫相量圖。解：由題意：（1）負載作星接時因V，則（V）設（V）因相電流即線電流，其大小為： (A) (A) (A)此時的相量圖略。 （2）負載作三角形連接時因V，則（V）設則相電流 （A） （A）（A）線電流 （A） （A）（A）此時的相量圖略。（3）負載作三角形連接時因V，則（V）設則相電流 （A） （A）（A）線電流 （A） （A）（A）此時的相量圖略。3-3已知電路如下圖所示。

28、電源電壓UL=380V，每相負載的阻抗為RXLXC10。（1）該三相負載能否稱為對稱負載？為什么？（2）計算中線電流和各相電流，畫出相量圖；（3）求三相總功率。解：（1）三相負載不能稱為對稱負載，因為三相負載的阻抗性質(zhì)不同，其阻抗角也不相同。故不能稱為對稱負載。（2） （V） 則 （V）設（V）則（V），（V） （A） （A） （A）所以： =（A） (3)由于B相負載為電容，C相負載為電感，其有功功率為 0， 故三相總功率即 A相電阻性負載的有功功率。 即 （W）=4.84(KW)3-4. 電路如圖3.2所示的三相四線制電路，三相負載連接成星形，已知電源線電壓380V，負載電阻Ra11，Rb

29、=Rc=22，試求：（1）負載的各相電壓、相電流、線電流和三相總功率；（2）中線斷開，A相又短路時的各相電流和線電流；（3）中線斷開，A相斷開時的各線電流和相電流。解：（1）（V） 則 （V）設（V）則（V），（V） （A） （A） （A）所以： =（A）（2）中線斷開，A相又短路時的電路如圖所示；此時RB、RC上的電壓為電源線電壓，（A）（A）（3）中線斷開，A相斷開時的電路如圖所示，此時RB、RC二負載串聯(lián)后的電壓為電源線電壓，（A）3-5. 三相對稱負載三角形連接，其線電流為IL=5.5A，有功功率為P=7760W，功率因數(shù)cos=0.8，求電源的線電壓UL、電路的無功功率Q和每相阻抗Z

30、。解：由于所以（V）（Var）(V),()Z=320.19/36.9º3-6. 電路如圖3.3所示，已知Z12+j16，IL32.9A，求UL。解：由于三角形聯(lián)接時，所以（A）（V）3-7. 對稱三相負載星形連接，已知每相阻抗為Z=31+j22，電源線電壓為380V，求三相交流電路的有功功率、無功功率、視在功率和功率因數(shù)。解：，（A）功率因數(shù)：有功功率：(W)無功功率：（Var） 視在功率： （VA）3-8. 在線電壓為380V的三相電源上，接有兩組電阻性對稱負載，如圖3.4所示。試求線路上的總線電流I和所有負載的有功功率。解：由于兩組對稱負載都是電阻性，所以計算較簡單。（A）（A）

31、（A）也可以用相量法進行求解。由于三相負載對稱，所以可以選用一相進行計算。設（V）則（V）星接時的線電流和相電流相等，則（A）三角接時的線電壓和相電壓相等，則（A）由角接時線電流和相電流的關(guān)系知，（A）所以（A）即 IL=39.32（A）3-9. 對稱三相電阻爐作三角形連接，每相電阻為38，接于線電壓為380V的對稱三相電源上，試求負載相電流IP、線電流IL和三相有功功率P，并繪出各電壓電流的相量圖。解：由于三角形聯(lián)接時所以（A）（A）（W）3-10. 對稱三相電源，線電壓UL=380V，對稱三相感性負載作三角形連接，若測得線電流IL=17.3A，三相功率P=9.12KW，求每相負載的電阻和感

32、抗。解：由于對稱三相感性負載作三角形連接時，則，因所以（A）()()()Z=30.4+j22.8()3-11. 對稱三相電源，線電壓UL=380V，對稱三相感性負載作星形連接，若測得線電流IL=17.3A，三相功率P=9.12KW，求每相負載的電阻和感抗。解：由于對稱三相感性負載作星形連接時，則，因所以（V），（A）()()()Z=10.2+j7.57()3-12. 三相異步電動機的三個阻抗相同的繞組連接成三角形，接于線電壓UL=380V的對稱三相電源上，若每相阻抗Z=8+j6，試求此電動機工作時的相電流IP、線電流IL和三相電功率P。解：由于對稱三相感性負載作三角形連接時，則，則只選一相進行

33、計算。所以（A）（A）（W）第五章 磁路與變壓器習題參考答案一、填空題：1變壓器運行中，繞組中電流的熱效應所引起的損耗稱為 銅 損耗；交變磁場在鐵心中所引起的 磁滯 損耗和 渦流 損耗合稱為 鐵 損耗。 鐵 損耗又稱為不變損耗； 銅 損耗稱為可變損耗。2變壓器空載電流的 有功 分量很小， 無功 分量很大，因此空載的變壓器，其功率因數(shù) 很低 ，而且是 感 性的。3電壓互感器在運行中，副方繞組不允許 短路 ；而電流互感器在運行中，副方繞組不允許 開路 。從安全的角度出發(fā)，二者在運行中，其 鐵心和副 繞組都應可靠地接地。4變壓器是能改變 電壓 、 電流 和 阻抗的 靜止 的電氣設備。5三相變壓器的額

34、定電壓，無論原方或副方的均指其 線電壓 ；而原方和副方的額定電流均指其 線電流 。6變壓器空載運行時，其 空載電流 是很小的，所以空載損耗近似等于 鐵損耗 。7電源電壓不變，當副邊電流增大時，變壓器鐵心中的工作主磁通將 基本維持不變。二、判斷題：1. 變壓器的損耗越大，其效率就越低。 （ 對 ）2. 變壓器從空載到滿載，鐵心中的工作主磁通和鐵損耗基本不變。 （ 對 ）3. 變壓器無論帶何性質(zhì)的負載，當負載電流增大時，輸出電壓必降低。 （ 錯 ）4. 電流互感器運行中副邊不允許開路，否則會感應出高電壓而造成事故。（ 錯 ）5. 互感器既可用于交流電路又可用于直流電路。 （ 錯 ）6. 變壓器是依

35、據(jù)電磁感應原理工作的。 （ 對 ）7. 電機、電器的鐵心通常都是用軟磁性材料制成。 （ 對 ）8. 自耦變壓器由于原副邊有電的聯(lián)系，所以不能作為安全變壓器使用。 （ 對 ）9. 變壓器的原繞組就是高壓繞組。 （ 錯 ）三、選擇題：1. 變壓器若帶感性負載，從輕載到滿載，其輸出電壓將會（ B ）A、升高； B、降低； C、不變。2. 變壓器從空載到滿載，鐵心中的工作主磁通將（ C ）A、增大； B、減小； C、基本不變。3. 電壓互感器實際上是降壓變壓器，其原、副方匝數(shù)及導線截面情況是（ A ）A、原方匝數(shù)多，導線截面?。?B、副方匝數(shù)多，導線截面小 。4. 自耦變壓器不能作為安全電源變壓器的原

36、因是（ B ）A、公共部分電流太??； B、原副邊有電的聯(lián)系； C、原副邊有磁的聯(lián)系。5.決定電流互感器原邊電流大小的因素是 （ D ）A、副邊電流； B、副邊所接負載； C、變流比； D、被測電路 。6. 若電源電壓高于額定電壓，則變壓器空載電流和鐵耗比原來的數(shù)值將（ B ）A、減少； B、增大； C、不變。四、問答題：（每小題3分，共9分）1. 變壓器的負載增加時，其原繞組中電流怎樣變化？鐵心中主磁通怎樣變化？輸出電壓是否一定要降低？答：變壓器負載增加時，原繞組中的電流將隨之增大，鐵心中的主磁通將維持基本不變，輸出電壓在電阻性負載和感性負載時都要降低，但在容性負載情況下不一定要降低。2. 若

37、電源電壓低于變壓器的額定電壓，輸出功率應如何適當調(diào)整？若負載不變會引起什么后果？答：若電源電壓低于變壓器的額定電壓，輸出功率應往下調(diào)整。由于鐵心中的主磁通與電源電壓成正比而隨著電源電壓的降低而減小，使得初、次級回路的磁耦合作用減弱，若負載不變則功率不變時，則次級電流將超過額定值，造成初級回路電流也超過額定值，變壓器會損壞。3. 變壓器能否改變直流電壓？為什么？答：變壓器是依據(jù)互感原理工作的，直流電壓下無互感作用，所以變壓器不能改變直流電壓。 第六章 異步電動機習題參考答案一、填空題：1. 異步電動機根據(jù)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的不同可分為 繞線 式和 鼠籠 式兩大類。它們的工作原理 相同 。 鼠籠 式電機調(diào)速

38、性能較差， 繞線 式電機調(diào)速性能較好。2. 三相異步電動機主要由 定子 和 轉(zhuǎn)子 兩大部分組成。電機的鐵心是由相互絕緣的 硅鋼 片疊壓制成。電動機的定子繞組可以聯(lián)接成 三角形 或 星形 兩種方式。3. 旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向與通入定子繞組中三相電流的 相序 有關(guān)。異步電動機的轉(zhuǎn)動方向與旋轉(zhuǎn)磁場的方向 相同 。旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速決定于旋轉(zhuǎn)磁場的 磁極對數(shù)和電源頻率 。4. 電動機常用的兩種降壓起動方法是 Y-降壓 起動和 自耦補償器降壓 起動。5. 若將額定頻率為60Hz的三相異步電動機，接在頻率為50Hz的電源上使用，電動機的轉(zhuǎn)速將會 低于 額定轉(zhuǎn)速。改變 電源頻率 或 磁極對數(shù) 可以改變旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)

39、速。6. 轉(zhuǎn)差率是分析異步電動機運行情況的一個重要參數(shù)。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速越接近磁場轉(zhuǎn)速，則轉(zhuǎn)差率越 小 。對應于最大轉(zhuǎn)矩處的轉(zhuǎn)差率稱為 臨界 轉(zhuǎn)差率。7. 降壓起動是指利用起動設備將電壓適當 降低 后加到電動機的定子繞組上進行起動，待電動機達到一定的轉(zhuǎn)速后，再使其恢復到 額定電壓情況 下正常運行。8. 異步電動機的調(diào)速可以用改變 變極 、 變頻 和 變轉(zhuǎn)差率 三種方法來實現(xiàn)。二、判斷題：1. 當加在定子繞組上的電壓降低時，將引起轉(zhuǎn)速下降，電流減小。（ 錯 ）2. 電動機的電磁轉(zhuǎn)矩與電源電壓的平方成正比。 （ 對 ）3. 起動電流會隨著轉(zhuǎn)速的升高而逐漸減小，最后達到穩(wěn)定值。 （對 ）4. 電動機正常運行

40、時，負載的轉(zhuǎn)矩不得超過最大轉(zhuǎn)矩，否則將出現(xiàn)堵轉(zhuǎn)現(xiàn)象。（對 ）5. 電動機的額定功率是指電動機軸上輸出的機械功率。 （ 對 ）6. 電動機的轉(zhuǎn)速與磁極對數(shù)有關(guān)，磁極對數(shù)越多轉(zhuǎn)速越高。（ 錯 ）7. 三相異步電動機在滿載和空載下起動時，起動電流是一樣的。（ 錯 ）三、選擇題：（每小題2分，共20分）1. 三相對稱繞組在空間位置上應彼此相差（ B ）A、60°電角度； B、120°電角度； C、180°電角度； D、360°電角度。2. 三相異步電動機的旋轉(zhuǎn)方向與通入三相繞組的三相電流（ C ）有關(guān)。A、大小； B、方向； C、相序； D、頻率。3. 三相異步

41、電動機旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速與（ C ）有關(guān)。A、負載大?。?B、定子繞組上電壓大??； C、電源頻率； D、三相轉(zhuǎn)子繞組所串電阻的大小。4. 三相異步電動機的最大轉(zhuǎn)矩與（ B ）A、電壓成正比； B、電壓平方成正比； C、電壓成反比； D、電壓平方成反比。5. 三相異步電動機的起動電流與起動時的（ B ）A、電壓成正比； B、電壓平方成正比； C、電壓成反比； D、電壓平方成反比。6. 能耗制動的方法就是在切斷三相電源的同時（ D ）A、給轉(zhuǎn)子繞組中通入交流電； B、給轉(zhuǎn)子繞組中通入直流電；C、給定子繞組中通入交流電； D、給定子繞組中通入直流電。7. Y-降壓起動，由于起動時每相定子繞組的電壓為額定

42、電壓的1.732倍，所以起動轉(zhuǎn)矩也只有直接起動時的（ A ）倍。A、1/3； B、0.866； C、3； D、1/9。四、問題：1. 三相異步電動機在一定負載下運行時，如電源電壓降低，電動機的轉(zhuǎn)矩、電流及轉(zhuǎn)速有何變化？答：當電源電壓降低時，T（由于負載轉(zhuǎn)矩并沒變，所以平衡被打破）nsI1T（當電磁轉(zhuǎn)矩重新和負載轉(zhuǎn)矩達到平衡時，電動機轉(zhuǎn)速n不再下降），穩(wěn)定下來并低于前面的轉(zhuǎn)速n。2. 三相異步電動機在正常運行時，如果轉(zhuǎn)子突然被卡住，試問這時電動機的電流有何變化？對電動機有何影響？答：n=0,轉(zhuǎn)子切割磁力線的速度達最大，這時電動機的感應電流由于堵轉(zhuǎn)而急速增大，可達正常運行時電流的47倍，因此不迅速

43、關(guān)斷電源時，電機將因過流很快燒損。3. 三相異步電動機在額定狀態(tài)附近運行，當（1）負載增大；（2）電壓升高時，試分別說明其轉(zhuǎn)速和電流作何變化？答：負載增大時，電動機轉(zhuǎn)速下降，電流增大；電壓升高時，轉(zhuǎn)速增大，電流減小。4. 有的三相異步電動機有380/220V兩種額定電壓，定子繞組可以接成星形或者三角形，試問何時采用星形接法？何時采用三角形接法？答：當電源線電壓為380V時，定子繞組應接成星形；當電源線電壓為220V時，定子繞組應接成三角形，這樣就可保證無論作什么樣的聯(lián)接方法，各相繞組上的端電壓不變。5. 在電源電壓不變的情況下，如果將三角形接法的電動機誤接成星形，或者將星形接法的電動機誤接成三

44、角形，其后果如何？答：電源電壓不變的情況下，若誤將三角形接法的電動機誤接成星形，則將由于電壓下降太多而使電機不能正常工作，若將星形接法的電動機誤接成三角形，則將各相繞組上加的電壓過高而造成電機燒損。6. 三相異步電動機采用降壓起動的目的是什么？何時采用降壓起動？答：降壓起動的目的是減少起動電流，一般在不符合的條件下應采取降壓起動。五、計算題：5.1 有一臺六極三相繞線式異步電動機，在f=50HZ的電源上帶額定負載動運行，其轉(zhuǎn)差率為0.02，求定子磁場的轉(zhuǎn)速及頻率和轉(zhuǎn)子磁場的頻率和轉(zhuǎn)速。解：六極電動機，p=3定子磁場的轉(zhuǎn)速即同步轉(zhuǎn)速n0=(60×50)/3=1000(r/min)定子頻

45、率f1=50Hz轉(zhuǎn)子頻率f2=sf1=0.02×50=1Hz轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n=n1(1-s)=1000(1-0.02)=980(r/min)5.2 Y180L-4型電動機的額定功率為22kw，額定轉(zhuǎn)速為1470r/min，頻率為50HZ，最大電磁轉(zhuǎn)矩為314.6N.M。試求電動機的過載系數(shù)？ 解：(N.M)5.3 已知Y180M-4型三相異步電動機，其額定數(shù)據(jù)如下表所示。求：(1)額定電流IN；(2)額定轉(zhuǎn)差率SN；(3)額定轉(zhuǎn)矩TN；最大轉(zhuǎn)矩TM、啟動轉(zhuǎn)矩Tst。額定功率(kw)額定電壓（V）滿 載 時啟動電流/額定電流啟動轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩接法轉(zhuǎn)速(r/min)效率(%)

46、功率因數(shù)18.53801470910.867.02.02.2解：（1）額定電流IN=35.9(A)（2）額定轉(zhuǎn)差率SN=(1500-1470)/1500=0.02（3）額定轉(zhuǎn)矩TN=9550×18.5/1470=120(N.m)最大轉(zhuǎn)矩TM=2.2×120=264(N.m)啟動轉(zhuǎn)矩Tst=2.0×120=240(N.m)5.5 某4.5KW三相異步電動機的額定電壓為380V，額定轉(zhuǎn)速為950r/min，過載系數(shù)為1.6。求（1）TN、TM；（2）當電壓下降至300V時，能否帶額定負載運行？ 解：由于電磁轉(zhuǎn)矩與電壓的平方成正比，即TM=0.7892TM=45.1N&

47、#183;m<TN所以當電壓下降至300V時，該電動機不能帶額定負載運行。第7章 繼電-接觸器控制 習題參考答案一、填空題：1. 熔斷器在電路中起 短路 保護作用；熱繼電器在電路中起 過載 保護作用。2. 多地控制線路的特點是：起動按鈕應 并聯(lián) 在一起，停止按鈕應 串聯(lián) 在一起。二、判斷題：1. 采用多地控制時，起動按鈕應串聯(lián)在一起，停止按鈕應并聯(lián)在一起。（ 錯 ）2. 高壓隔離開關(guān)是切斷和接通高壓線路工作電流的開關(guān)電器。（ 錯 ）3. 接觸器的輔助常開觸頭在電路中起自鎖作用，輔助常閉觸頭起互鎖作用。（ 對 ）三、選擇題：1. 自動空氣開關(guān)的熱脫扣器用作（ A ）A、過載保護； B、斷路

48、保護； C、短路保護； D、失壓保護。2. 交流接觸器線圈電壓過低將導致（ A ）A、線圈電流顯著增大； B、線圈電流顯著減??； C、鐵心渦流顯著增大； D、鐵心渦流顯著減小。3. 熱繼電器作電動機的保護時，適用于（ D ）A、重載起動間斷工作時的過載保護； B、頻繁起動時的過載保護；C、輕載起動連續(xù)工作時的過載保護； D、任何負載、任何工作制的過載保護。四、問答題：6.1 交流接觸器有何用途，主要有哪幾部分組成，各起什么作用？答：交流接觸器主要用來頻繁地遠距離接通和切斷主電路或大容量控制電路的控制電器。它主要由觸點、電磁操作機構(gòu)和滅弧裝置等三部分組成。觸點用來接通、切斷電路；電磁操作機構(gòu)用于

49、當線圈通電，動鐵心被吸下，使觸點改變狀態(tài)；滅弧裝置用于主觸點斷開或閉合瞬間切斷其產(chǎn)生的電弧，防止灼傷觸頭。6.2 簡述熱繼電器的主要結(jié)構(gòu)和動作原理。答：熱繼電器主要由發(fā)熱元件，雙金屬片和脫扣裝置及常閉觸頭組成。當主電路中電流超過容許值而使雙金屬片受熱時，它便向上彎曲，因而脫扣，扣板在彈簧的拉力下將常閉觸點斷開。觸點是接在電動機的控制電路中的，控制電路斷開而使接觸器的線圈斷電，從而斷開電動機的主電路6.3 自動空氣開關(guān)有何用途？當電路出現(xiàn)短路或過載時，它是如何動作的？答：自動空氣開關(guān)是常用的一種低壓保護電器，當電路發(fā)生短路、嚴重過載及電壓過低等故障時能自動切斷電路。開關(guān)的自由脫扣機構(gòu)是一套連軒裝

50、置，有過流脫扣器和欠壓脫扣器等，它們都是電磁鐵。當主觸點閉合后就被鎖鉤鎖住。過流脫扣器在正常運行時其銜鐵是釋放著的，一旦發(fā)生嚴重過載或短路故障時，與主電路串聯(lián)的線圈流過大電流而產(chǎn)生較強的電磁吸力把銜鐵往下吸而頂開鎖鉤，使主觸點斷開，起到了過流保護作用。欠壓脫扣器的工作恰恰相反，當電路電壓正常時，并在電路上的勵磁線圈產(chǎn)生足夠強的電磁力將銜鐵吸住，使料桿同脫扣機構(gòu)脫離，主觸點得以閉合。若失壓（電壓嚴重下降或斷電），其吸力減小或完全消失，銜鐵就被釋放而使主觸點斷開。6.4 行程開關(guān)與按鈕有何相同之處與不同之處？答：行程開關(guān)與按鈕都有一組動斷（常閉）靜觸點和一組動合（常開）靜觸點；行程開關(guān)是自動電器，

51、依靠機械機構(gòu)動作而改變觸頭狀態(tài)，而按鈕是手動電器，根據(jù)需要進行控制。6.5在電動機主電路中既然裝有熔斷器，為什么還要裝熱繼電器？它們各起什么作用？答：熔斷器用以切斷線路的過載和短路故障，當線路過載或短路時，由于大電流很快將熔斷器熔斷，起到保護電路上其他電器設備的作用。但因電動機主電路中選用的熔斷器就不能起到過載保護作用，因電動機啟動時啟動電流較大，選用熔絲也大，當電動機過載時熔斷器不會熔斷，起不到過載保護作用。因此在電動機主電路中還要裝熱繼電器。由于熱慣性，熱繼電器又不能作短路保護。因為發(fā)生短路事故時，就要求電路立即斷開，而熱繼電器是不能立即動作的。但是這個熱慣性也是合乎要求的，在電動機啟動或短時過載時，熱繼電器不會動作，這可避免電動機的不必要的停車。在電動機主電路中熔斷器起短路保護用，而熱繼電器起過載保護作用。6.6 接觸器除具有接通和斷開電路的功能外，還具有哪些保護功能？答：接觸器除具有接通和斷開電動機主電路的功能外，還具有失壓和欠壓保護功能。圖6