《电工基础》简述题、计算题、识绘图50题(1)

1、电工基础简述题、计算题、识绘图 50题1 .电动势与电压有什么区别 ？它们的方向是怎样规定的 ？答案：电动势是反映外力克服电场力做功的概念，而电压则是反映电场力做功的概念。电动势的正方向为电位升的方向，电压的方向为电位降的方向。2 .什么叫电阻温度系数？导体电阻与温度有什么关系 ？答案：当温度每升高1C时，导体电阻的增加值与原来电阻的比值，叫做电阻温度系数，它的单位是1/C,其计算公式为Rl(t2 ti)式中Ri-温度为ti时的电阻值，Q;R2-温度为t2时的电阻值，Qo3 .三相交流电与单相交流电相比有何优点？答案：优点有以下3点：(1)制造三相发电机、变压器都较制造单相发电机和变压器省材料

2、，而且构造简单、性 能优良。(2)同样材料制造的三相电机，其容量比单相电机大50%。(3)输送同样的电能，三相输电线同单相输电线相比，可节省有色金属25%,且电能损耗较单相输电时少。*4.中性点与零点、零线有何区别 ？答：凡三相绕组的首端(或尾端)连接在一起的共同连接点，称电源中性点。当电源的中性点 与接地装置有良好的连接时，该中性点便称为零点；而由零点引出的导线，则称为零线。5 .有一台直流发电机，在某一工作状态下测得该机端电压U = 230V ,内阻Ro= 0.2 Q,输出电流I=5A,求发电机的电动势 E、负载电阻Rf和输出功率P各为多少？D U230 .Rf =46答案：解： I5(Q

3、)E= I(Rf+ R0) = 5 X (46 + 0.2) = 231(V)P=UI =230X5= 1150(W)答：发电机的电动势为 231V,负载电阻为46 Q,输出功率为1150W。6 .有一线圈，若将它接在电压U为220kV,频率f为50Hz的交流电源上，测得通过线圈的电流 I为5A,求线圈的电感L是多少？U 220答案：解：感抗X L=44I 5()L*442 f 2 3.14 50=0.14(H)答：线圈的电感L为0.14H。7.如图D-3所示，已知三相负载的阻抗相同，PA1表的读数Ii为15A,求PA2表的t卖数I2是多少？A相电路中的电流为图D-3答案：解：因三相负载阻抗相

4、同，所以12= 311= Z3 15=25.98 小(A)答：PA2表的读数是25.98A。*8.如图D-4所示，已知电阻5V,试求电路中A点的电位R1=2kQ, R2=5kQ, B点的电位Ub为20V, C点的电位Uc为一 Ua是多少？图D-4答案：解：B、C两点间电压Ubc= Ub Uc = 20( 5) = 25(V)I =电路中电流U bc253=5 10 3(A)oI!9.有一电阻R=10kQ和电容C = 0.637 =50Hz的电源上，试求该电路中的电流xc =答案：解：容抗2 fC 2 3.14 50 0.637 10 6Ri两端电压 U=IRi = 5X 10 3X 2X 10

5、3= 10(V)Ua= Ub+ U= 20+ 10= 30(V)答：A点的电位是30V。F的电阻电容串联电路，接在电压U= 224V,频率fI及电容两端的电压 Uc。=5000(Q)224- R2+X100002+5000=0.022(A)Uc=I - Xc= 0.02X 5000= 100(V)答：电路中的电流为 0.02A,电容两端电压为100V。10.某一晶体管收音机，电源电压U为6V,开机后总电流I为60mA,试计算收音机的等效电阻和耗用功率。答案：解：收音机等效电阻U 6R=U = 6.=100I 60 103消耗的功率 P=IU = 6X 60X 10 3=0.36(W)答：收音机

6、的等效电阻为100耗用功率为0.36W。*11.有一个分压器，它的额定值为 R= 1000、I = 3A,现在要与一个负载电阻 Rf并接，其电 路如图D-8所示，已知分压器平分为四个相等部分，负载电阻Rf= 50Q,电源电压U= 220V。求滑动触头在2号位置时负载电阻两端电压 Uf和分压器通过的电流是否超过其额定值 ？图D-8cRfR34 c 50 50 LC75()R=+R12=+50答案：解：电路总电阻Rf +R3450+50I=U=咨=2.9分压器通过的电流 R 75(A)负载电阻两端电压Rf R34Uf=I f 3 =2.9Rf+R3450 5050+5072.5(V)因为I = 2

7、.9A v 3A,分压器通过的电流不超过额定值。通过的电流未超过额定值。答：滑动触头在2号位置时负载电阻两端电压为 72.5V,*12.有一台电动机功率 P为1.1kW,接在U = 220V的工频电源上，工作电流I为10A,试求电动机的功率因数cos是多少*电动机两端并联上一只 C= 79.5 F的电容器，试求功率因数cos 1有多大？P P 1.1 103 - cos =0.5答案：解：S UI 220 10所以 60?- P ，、C=2agtg 1)根据公式2 fUtg则tg i2 fU 2C又tgtg601.732» tg所以i tg2 fU2C 1.7322 50 3.14

8、2202 79.5 10 6-31.1 103=0.6341=32.4cos 1 = cos32.4 =0.84答：电动机的功率因数为0.5,并入电容后为0.84。13 .一额定电流In为20A的电炉箱接在电压 U为220V的电源上，求此电炉的功率P是多少？若用 10h,电炉所消耗电能为多少 ？答案：解：P= UI n=220x 20 = 4400(W) =4.4kW使用10h时，电炉所消耗的电能 A=Pt=4.4X10=44(kWh)答：此电炉电功率为 4.4kW;用10h所消耗的电能为44kWh。14 .已知一台三相35/0.4kV所内变压器，其容量 S为50kVA,求变压器的一、二次电流

9、。答案：解：已知U1 = 35kV,U2=0.4kV ,根据公式 S = 3UI一次电流IinS 50一 =0.83.3 U1 1.73 35(A)二次电流I 2NS 50 =72、:3 U2 1.73 0.4.(A)答：此变压器一次电流为 0.85A,二次电流为72A。15.电路如图D-10所示，试用U2的计算式说明在开关 S合上后，电压U2是增加还是减少？图 D-10答案：解：开关S拉开时，电阻R2上的电压U2为:R2R+R2开关S合上时，电阻R2上的电压U2为:R2R3U2R2+ R3R2R3R2+ RR2ER+ R2+ RRR比较以上两式可知，开关 S合上后，电阻R2上的电压U2要减少

10、。答：开关S合上后，电阻R2上的电压U2要减少。*16.电路如图 D-11 所示，已知 Ei=20V, R1 = 20 Q , R2= 20 Q , R3= 3 Q , R4=7求:图 D-11(1)支路电流 11、12、13、I4和 I5；(2)各电阻吸U的功率 P1、P2、P3、P4、P5。答案：解：(1)等效电路如图D-11所示，对包含接点1、2、3的封闭面用基尔霍夫电流定律,知 I 5= 0A 0E120I1=0.75(A)R R2(R3 R4) 20+ 200(3 + 7)20 3 7E3 + R4IR2 + R3+R43+ 720+ 3+7X 0.75= 0.25(A)I3 = I

11、4= I1- I2= (0.75-0,25)= 0.5(A) (2)P1= I21R1= 0,752X 20= 11.25(W)P2=I22R2 = 0,252 X 20= 1,25(W)P3=I23R3= 0.52X 3= 0.75(W)P4=I24R4= 0.52X 7= 1.75(W)P5= I25R5=0XR5=0(W)答：支路电流Ii、12、13、14和15分别为0.75人、0.25A、0.5A、0.5A、0A;各电阻吸收的 功率 Pi、P2、P3、P4、P5分别为 11.25W、1.25W、0.75W、1.75W、0W。17 .如图D-12分压器电路中，在开关S闭合的情况下，滑动触

12、头在位置a时输出电压Uex是多少伏？在位置b时输出电压Ue娓多少伏？在中点c时输出电压Uex是多少伏？图 D-12答案：解：滑动触头在位置a时，输出电压Uex=10V；在位置b时，输出电压Uex=0V,在位置 c时，输出电压：U ex =X 500000 = 4.44(V) 500+ 200010“I 500X 2000500+ 500+2000答：滑动触头在位置a时输出电压是10V,在位置b时输出电压是0V,在中点c时输出电压是4.44V。18 .电阻R= 12Q,电感L= 160mH的线圈与电容C=127F串联后，接到电压 U= 220V,频率f= 50Hz的工频电源上，求电路中的电流I。

13、答案：解：角频率 3 = 2Ttf= 2X3.14X50=314(rad/s)电路中的阻抗为：22Z= ；R2+ L- =j122+ 314X 160X10 3 1 =27.88(Q)IfC v314X127X10电路中的电流为:22027. 88=7.89(A)答：电路中的电流为 7.89A。19.电阻R= 30" 电感Xl=60Q,容抗Xc= 20组成串联电路，接在电压 U = 250V的电源上，求视在功率S、有功功率P、无功功率Q。答案：解：串联电路的阻抗：Z= R2+(Xl-Xc)2 = J302 + (60 20)2 : 50( Q )电路电流:25050= 5(A)S=U

14、I = 250X 5= 1250(VA)P= i2r= 52X 30=750(W)视在功率:有功功率:无功功率:Q= I2(Xl-Xc) = 52X 40= 1000(W)答：视在功率 助1250VA,有功功率为750W,无功功率为1000W o20.已知负载的电压和电流相量为u= (80 + j50)V , i = (80-j50)A,求负载的等效阻抗 Z和有功功率P。答案：解：负载的等效阻抗为：u 80 + j50(80 + j50)2, cZ= 一 = 0.44 + j0.9( Q )i 80 j50(80 j50)(80 +j50)其视在功率为：S= uI* = (80 + j50)(

15、80+j50) = 3900+j8000(W)所以有功功率为：P = 3900(W)答：负载的等效阻抗和有功功率分别为3900W。21 .有一星形连接的三相对称负载，接于线电压Ul = 100V的三相对称电源，负载中流过的电流Il = 8A,负载功率因数cos =0.8,求三相中的总功率 P是多少？答案：解：在负载的星形连接中，负载中流过的电流为线电流，所以三相电路功率：P= <3ULILcos = V3X 100X8X 0.8= 1109(W)答：三相中的总功率是 1109W。22 .有一台星形连接的三相电炉，每相电阻丝的电阻 R=50Q,接到线电压Ul= 380V的三相电源上，求相电

16、压 Uph、相电流Iph各是多少？Ul 380答案：解:Uph=- = -3-220(V)u ph220Iph=-=4.4(A)R50答：相电压、相电流各约是220V、4.4A。23 .有一台三相发电机，每相电压Uph=220V,试求当绕组分别星形连接和三角形连接时，输出的线电压Ul是多少？答案：解：星形连接时，输出的线电压：u L = V3Uph = <3X 220= 381.05(V)三角形连接时，输出的线电压：Ul = Uph=220(V)答：当绕组分别做星形连接和三角形连接时，输出的线电压分别为381.05V、220V。24 .在50Hz、380V的单相电路中，接有感性负载，负载

17、的功率P=20kW,功率因数cos =0.6,试求电路中的电流I?答案：解：因为P=UIcos所以Ucos20X 103380X 0.6=87.72(A)答：电路中的电流为 87.72A o*25.如图D-14所示R-L-C并联电路，已知 R= 50Q, L= 16mH, C= 40科F, U = 220V,求谐振频率缸 谐振时的电流10。谐振时电流I0是否为最小值？图 D-1411f0=-= =199.04 (Hz)答案:解： 2 LC2X3.1416X 10 3X 40X 10 6I0=U = "4.4(A)R 50谐振时白电流Io是最小值。26.假定三相对称线电压答：谐振频率f

18、0为199.04Hz,谐振时的电流I0为4.4A,谐振时电流I。是最小值。Ul=380V,三角形对称负载z= (12 + j9)Q,试求各相电流Iph与线电流I L。答案：解:I ph =_380_v；122 +92=25.33(A)Il = v13Iph = V3X 25.33= 43.87(A)答：各相电流与线电流分别为25.33A , 43.87A。27.一台三相电动机接成星形，输入功率S为10kW,线电压Ul为380V,功率因数cos为0.8, 求相电流Iph和每相阻抗Z。答案：解:I L = I ph =S10X103=-=18.99(A)v13ULcos Y3X 380X0.8Up

19、h380QZ=- = 11.55( Q )Iph18.99答：相电流和每相阻抗分别为18.99A, 11.55Q。*28.在同一三相对称电源作用下，三相交流线性对称负载作星形连接时，A相相电流I A = 30/ 30° A。求当负载容量及性质不变，作三角形连接时的线电流I A、IB、IC。答案：解：当电源不变时，负载作三角形连接时： I A = 30/ 30° (A) IB =30/ 30° 120° = 30/ 150° (A) 1c =30/ 30° +120° = 30 /90° (A) 答：当负载作三角形连

20、接时的线电流I A、I B、I c分别为30/ 30。A , 30/ 150。，30 /90° Ao29 .求图D-17所示各电路发生换路时，各元件上电压Ur、uc和电流的初始值i(0 + )。答案：解：因为在图D-17中换路前C相当于开路，所以uc(0 )= 10(V)图 D-17换路后根据换路定律有：uc= uc (0+) = uc (0 ) = 10(V)i( 0 +)=0(A)UR(0+)=i(0+)R=0X 10=0(V)答：UR、uc分别为0V、10V,电流的初始值为0A。30 .已知一个R、L串联电路，其电阻和感抗均为10，试求在线路上加 100V交流电压时, 电流是多

21、少？电流电压的相位差多大？解：Z=V (R2+M2) =，( 102+102) =10,2=14.1( Q)I=U/Z=100/14.1=7.1(A)()=tg -1 M/R=tg -110/10=45 o答 : 电流为 7.1A, 相位差为45o31 .正弦交流量的频率分别为50Hz和820 Hz时，它们的周期和角频率各为多少？解：当频率f1=50Hz时周期 T 1=1/f 1=1/50=0.02 ( s)角频率« 1=2 Tt f 1=2*3.14*50=314(rad/s)当频率f 2=820kHz时周期 T 2=1/ f 2=1/( 8.2*10 5) =1.22*10 -6

22、( s)角频率 co 2=2 兀 f 2=2*3.14*8.2*10 5=5.15*10 6(rad/s)答：50Hz时，周期为0.02s ; 820kHz时，周期为1.22*10 角频率为5.15*10rad 。*32.有一单向全波整流电路，要求输出直流电压为110V,电流为3A。试af算Udrm和Id的值。解：变压器二次电压为U=U 0/0.9=110/0.9=122 ( V)整流元件截止时承受的最高反向电压为U drm =221/2U=2*21/2*122=344(V)通过整流元件的平均的平均电流为Id=1/2I。=1/2 X 3=1.5 (A)答：Udrm为 344V, Id 为 1.

23、5A。33.一台型号是 DL-10500/220的单相变压器，一次侧额定电压5=220/3 1/2 KV,二次侧额定电压5 = 38.5/3 1/2KV,求一、二次侧的额定电流I e1,I e2.解： I e1=Se/Ue1=10500(220/3 1/2)=82.6(A)Ie2=Se/U e2=10500(38.5/3 1/2)=472.5(A)答：一、二次侧额定电流为82.6A 和472.5A。*34.有一台三相电动机绕组，接成三角形后接于线电压Ui=380V的电源上，电源供给的有功功率P1=8.2KW/功率因数为0.83。求电动机接成三角形接线时的相、线电流。解：接成三角形接线时P i=

24、31/2I LUcos(f)Il=Pi/3 1/2Ucos()=8200/(3 1/2*380*0.83)=15(A)IP1=I L1/3 1/2=15/3 1/2=8.6(A)答：接成三角形接线时，电动机的相电流为8.6A,线电流为15A。35 有一功率P 为 400kW 的负载,功率因数cos 为 0.8,试求该负载在t=0.25h内所消耗的电能 A、视在功率S和无功功率 Q各为多少？解:A=Pt=400 X 0.25=100(kW ' h)400500(KVA) cos 0.8Q . S2 P 2. 5002 4 0023 00(Kvar)答:所消耗的电能为100kWh,视在功率

25、为500kVA,无功功率为300Kvar。*36.某电阻、电容元件串联电路，经测量功率 P为325W,电压U为220V,电流I为4.2A ,求电阻 R、电容 C各是多少？解:因为P=I2R所以 R=P/12=325/4.22=18.42 (Q )又因为QS2P2而 S=UI=220 X 4.2=924(VA) 22所以 Q 924325865(Var)根据Q=I2XcXc=Q/I 2 二 865/(4.2)2=49( Q)根据 Xc=1/2 fCC=1/(2 fXc)=1/(2 X 3.14X 49)=1/5386=6.5 X 10-5(F)=65F答:电阻为18.42 ，电容为65 F。37

26、 .蓄电池组的电源电压E为6V,将Ri=2.9电阻接在它两端，测出电流I为2A,求它的内阻Ri为多大？解:根据全电路欧姆定律 E=I(Rl+Ri)=IR 1+IRiRi=(E-IR l)/I=(6-2 X 2.9)/2=0.1答:蓄电池内阻为0.1。38 .有一线圈与一块交、直流两用电流表串联，在电路两端分别加 U=100V的交、直流电压时，电流表指示分别为I =20A和I2=25A,求该线圈的电阻值和电抗值各是多少？解:加交流电压时的阻抗 Z=U/I 1=5()U 100R 加直流电压时的电阻则电抗 XL Z2 R2，52423()I225答:该线圈的电阻值和电抗值分别为4 和339. 如图D-5所示，已知Ri=5、R2=10、R3=20 ，求电路中a、b两端的等效电阻 RabRabR2 R131014(答:a、b两端的等