电工学复习题与参考题答案

1、word格式整理版第1章 直流电路 习题参考答案一、填空题：1. 任何一个完整的电路都必须有 电源、负载和中间环节3个基本部 分组成。具有单一电磁特性的电路元件称为 理想 电路元件，由它们组成的电路 称为电路模型。电路的作用是对电能进行 传输、分配和转换；对电信号 进行传递、存储和处理。2. 反映实际电路器件耗能电磁特性的理想电路元件是 电阻 元件；反映实 际电路器件储存磁场能量特性的理想电路元件是 电感 元件；反映实际电路器件 储存电场能量特性的理想电路元件是 电容 元件，它们都是无源 二端 元件。3. 电路有通路、开路和短路三种工作状态。当电路中电流、端电压 40时，此种状态称作 短路，这

2、种情况下电源产生的功率全部消耗在 内阻上。4. 从耗能的观点来讲，电阻元件为 耗能 元件;电感和电容元件为 储能 元 件。5. 电路图上标示的电流、电压方向称为参考方向，假定某元件是负载时，该元件两端的电压和通过元件的电流方向应为关联参考 方向。二、判断题：1. 理想电流源输出恒定的电流，其输出端电压由内电阻决定。（错）2. 电阻、电流和电压都是电路中的基本物理量。（错）3. 电压是产生电流的根本原因。因此电路中有电压必有电流。（错）4. 绝缘体两端的电压无论再高，都不可能通过电流。（错）三、选择题：（每小题2分，共30分）1. 当元件两端电压与通过元件的电流取关联参考方向时，即为假设该元件（

3、 A） 功率；当元件两端电压与通过电流取非关联参考方向时，即为假设该元件（ B） 功率。A、吸收；B、发出。2. 一个输出电压几乎不变的设备有载运行，当负载增大时，是指（ C ）A、负载电阻增大；B、负载电阻减小；C、电源输出的电流增大。3. 当电流源开路时，该电流源内部（C ）A有电流，有功率损耗；B、无电流，无功率损耗；C、有电流，无功率损 耗。4. 某电阻元件的额定数据为“ 1KQ、2.5W”，正常使用时允许流过的最大电流为 （A ）A、50mA B、2.5mA C、250mA四、计算题1.1已知电路如题1.1所示，试计算a、b两端的电阻。-CZIj宓a 6ft f4O咼1(£

4、(b)Hl i习题”的圏解：(1)在求解电阻网络的等效电阻时，应先将电路化简并转化为常规的直 流电路。该电路可等效化为：学习参考2灯4Q60*1I|* b10Q2。10 Qa *匚ZI IZZI* b10QI12Q5Q* 1_1 1*b(b)先将电路图化简，并转化为常规直流电路就本题而言,仔细分析发现25 Q和5 Q电阻被短路,则原图可化为：302.4 Qa + t5.4Qa *1 I* b圈1 一 id)餉寻敕喪擁电幅1.2根据基尔霍夫定律，求图1.2所示电路中的电流Ii和丨2；解：本题所涉及的基本定律就是基尔霍夫电流定律。基尔霍夫电流定律对 电路中的任意结点适用，对电路中的任何封闭面也适用

5、。本题就是KCL对封闭面 的应用。对于节点a有:11+2-7=0对封闭面有:I i+l 2+2=0 解得：问一个月(按 30天计算)用多1.3有一盏“ 220V 60W的电灯接到。(1)试求电灯的电阻；(2)当接到220V 电压下工作时的电流；(3)如果每晚用三小时， 少电？解：由题意： 根据R=U/P得： 电灯电阻 R=U/P=2202/60=807( Q) 根据I=U/R或P=UI得： I=P/U=60/220=0.273 (A) 由W=PT得W=60< 60x 60x 3X 30=1.944 x 107(J)“千瓦时”。(30天)的用电量为:在实际生活中，电量常以“度”为单位，即

6、对60W的电灯，每天使用3小时，一个月W=60/1000X 3 x 30=5.4 (KWH)1.4根据基尔霍夫定律求图1.3图所示电路中的电压U、lb和U3o* 10V-解:根据基尔霍夫电压定律，沿任意回路绕行一周，回路中各元件上电压 的代数和等于零。则对abcka回路：2-U2-2=0 U=0对cdpkc回路：-4-U 1+U=0U=-4(V)对eghce回路：-U/0+5+l2=0U3=-5(V)1.5 已知电路如图1.4所示，其中Ei=15V, Ef65V, R=5Q, R=Rf10Q。试用 支路电流法求Ri、R和R三个电阻上的电压。_ 1'i + T* 1+F T f 、b图1

7、4习题1.5图解：在电路图上标出各支路电流的参考方向，如图所示，选取绕行方向。应 用KCL和KVL列方程如下Il I 2 - I 3 二 °11R1 2R21 3 R3 E 2代入已知数据得I 1 T 2 ' I 3 = °5I1°I3 =151°I210l3 =65(A), I 3= 19/8 (A)。解方程可得I 1=-7/4 (A), 12= 33/8三个电阻上的电压电流方向选取一至，则三个电阻上的电压分别为：7 X5U=l1R=-4=-35/4 (V)331°U2=I 2F2= 8=165/4 ( V)19厶10U3=l 3只=

8、8=38/4 (V)1.6 试用支路电流法，求图1.5所示电路中的电流丨1、丨2、I3、I4和I50(只列回路均选取顺时方程不求解)解：在电路图上标出各支路电流的参考方向，如图所示，针绕行方向。应用KCL和 KVL列方程如下I 1 T 2 - I 3 = °丨2丨4 一丨5 =°511 T 3 R = E1I 2 R25 R3 _ I 3 R1 °-15R3 T5I 4 = -丘2如给定参数，代入已知，联立方程求解即可得到各支路电流5©图I洁习题的图图1"习题1昇图1.7 试用支路电流法，求图1.6电路中的电流丨3。解：此图中有3支路，2节点，

9、但有一支路为已知，所以只需列两个方程即可。 外回路选取顺时针绕行方向。应用 KCL和KVL列方程如下I 1 ' I 2 - I 3 = 06Ii 1213 = 24丨2=5（ A）所以：丨1=-2（ A），I 3=3（ A）1.8 应用等效电源的变换，化简图1.7所示的各电路。E11.7 习题L 8的團”2鼻eWOf >1.9 试用电源等效变换的方法，求图 解：利用电源等效变换解题过程如下:1.8所示电路中的电流I2QOl2V IT半徐卜半m今2Q-丄 L lTXl图1, 习题1*9的图C)i3vH2Q4= 2.86一 +1由分流公式可得：1=53(A)1.10 试计算题1.9图

10、中的电流I20图习题i*g的图iVCp县3Q6Q图1-9习题的图解：由于题目中没有要求解题方法，所以此题可用电压源与电流源等效 变换、支路电流法、叠加原理、戴维南定理等方法进行求解，下面用戴维南定理 求解。(1) 先计算开路电压，并将电流源化成电压源，如下图。+5V7rAOnA012VOaio3Q+ T匸 呎)i呎) |ubc,12-6 23 63 (A)UOc=-2+12-6 X 2/3=6 (V)(2) 再求等效电阻Rb将恒压源和恒流源除去，得电路如图。(Q)(3) 由戴维南定理可知，有源二端网络等效为一个电压源，如图。I= 14 2(A)1.11 已知电路如图1.10所示。试应用叠加原理

11、计算支路电流I和电流源 的电压U。解：(1)先计算18V电压源单独作用时的电流和电压，电路如图所示。182 1-6(A)U =1 6=6 (V)(2)再计算6A电流源单独作用时的电流和电压，电路如图所示I 16 =22 1(A)图1. 10习题的图=6 2 2 =163 6(V)(3)两电源同时作用的电流和电压为电源分别作用时的叠加I =I_I ”=6 _2 =4(A)U =U U ： =6 16 =22(V)1.12 电路图1.11所示，试应用叠加原理，求电路中的电流丨1、丨2及36Q电阻消耗的电功率P。解：（1）先计算90V电压源单独作用时的电流和电压，电路如图所示。9090 q6612

12、361512 36( A)= 4.5(A)"6亠12 3616 亠=1.5图111习题112的图（2）再计算60V电压源单独作用时的电流和电压，电路如图所示I26 36126 36(A)l 36 3.5 -=36+36(A)6-3.5 -=0.56+36(A)60-3.5I1I3（3）两电源同时作用的电流和电压为电源分别作用时的叠加(A)丨2 =-l2 I J-3.5 31（A）13 =丨3 I =1.5-0.5 = 2（A）（4）36Q电阻消耗的电功率为P =1汁3 = 22 36 =144 （W1.13 电路如图1.8所示，试应用戴维南定理，求图中的电流I解：（1）先计算开路电压

13、，并将12A、6Q电流源化成电压源，如下图由于此电路仍为复杂电路，因此求开路电压仍可用所有分析计算方法计算，现用支路电流法进行求解，设各支路电流及参考方向如图所示。由KCL和KVL得：1112 I = 03h -612 =12-12 = 0 61413 =12 4 = 8 解得：I 1=8/9 (A),丨2= 4/9 (A),丨3 = -4/3 (A)4 Uoc =4-24 =4-2 (-3)3（2）再求等效电阻禺将恒压源和恒流源除去，得电路如图。3x6Ra（3+6+2）/2=4(Q)<1 a（3）由戴维南定理可知，有源二端网络等效为一个电压源，如图。鴛 2.8620I：4 1(A)31

14、.14 电路如图1.12所示，试应用戴维南定理，求图中的电流I。解：（1）先计算开路电压，并将3A、6 Q电流源化成电压源，如下图。111由于此电路仍为复杂电路，因此求开路电压仍可用所有分析计算方法计 算，现用支路电流法进行求解，设各支路电流及参考方向如图所示。由 KCL和 KVL得: 丨1丨2-丨3=0611-412 =18-8 = 10412 1213 =8解得：| 1=4/3 (A),丨2= -1/2 (A)，Ia = 5/6 (A)1Uoc MJ =4 ( - J T2(V)(2)再求等效电阻血将恒压源除去，得电路如图。总b1加Rb=4/ 6/ 12=2( Q)(3)由戴维南定理可知，

15、有源二端网络等效为一个电压源，如图。I 20.42+3(A)1.15 电路如图1.11所示，试应用戴维南定理，求图中的电压U,解：(1)先计算开路电压，如下图。UO=-1 X 16+1=-15(V)(2) 再求等效电阻Rb将恒压源和恒流源除去，得电路如图。Rab=1( Q )(3) 由戴维南定理可知，有源二端网络等效为一个电压源，如图-151 4討 3(A)R301.16电路如图1.11U=4I =4X ( -3)=_12 (V)所示，如果|3=1A,试应用戴维南定理，求图中的电阻C2Hc5iv以严图1.11习题的图nu图1.12 题1.1T的圈11A V Q V oku2 +图1-13习L1

16、8的图解: ( 1)先计算开路电压，如下图90 -6056 12 3(A)U OC= 90-6,90 -6 5 =803(V)（2）再求等效电阻RAbRab将恒压源除去，得电路如图801当丨3=所以1.17=1A 时，则 R34Rs=80-4=76 （Q）电路如图1.14所示，已知15欧电阻的电压降为30V,极性如图1.14口=46121( Q)（3）由戴维南定理可知，有源二端网络等效为一个电压源，如图所示。试计算电路中R的大小和B点的电位 解：设R电阻上的电压和电流如图所示。由KCL可知12=2+5=7(A) , I=I 古2-3=2 (A) ,(A)由KVL得,(绕行方向选顺时针方向)U-

17、100+30+5I2=0U=100-30-35=35(V)(Q)R=35=17.5I 21.18 试计算图1.15中的A点的电位：（1）开关S打开；（2）开关S闭合 解：（1）当开关S打开时，将电位标注的电路复原为一般电路，如图（a） 所示。-Q()1刘20k Q12V3kQ+Cb) 12V由KVL得(3+3.9+20) X 1=12+12I =0.892 (mA)U=-20I +12=-5.84 (V)(2)当开关S闭合时，将电位标注的电路复原为一般电路，如图(b)所示 由 KVL得(3.9+20) X I =12I =0.502 (mA)UA=-201 +12=1.96(V)第二章正弦交流

18、电路习题参考答案一、填空题：1. 表征正弦交流电振荡幅度的量是它的最大值；表征正弦交流电随时间变化快慢程度的量是角频率3 ；表征正弦交流电起始位置时的量称为它的初相。三者称为正弦量的 三要素。2. 电阻元件上任一瞬间的电压电流关系可表示为u = iR ;电感元件上任diu I L 一瞬间的电压电流关系可以表示为 _ dt_ ;电容元件上任一瞬间的电压电流iC CdUc关系可以表示为C dt。由上述三个关系式可得，电阻 元件为即时元件;电感和电容元件为动态元件。3. 在RLC串联电路中，已知电流为5A,电阻为30Q,感抗为40Q,容抗 为80Q,那么电路的阻抗为50 Q，该电路为 容 性电路。电

19、路中吸收的有功 功率为450W，吸收的无功功率又为600var 。二、判断题：1. 正弦量的三要素是指最大值、角频率和相位。（错）2. 电感元件的正弦交流电路中，消耗的有功功率等于零。（对）3. 因为正弦量可以用相量来表示，所以说相量就是正弦量。（错）4. 电压三角形是相量图，阻抗三角形也是相量图。（错）5. 正弦交流电路的视在功率等于有功功率和无功功率之和。（错）6. 一个实际的电感线圈，在任何情况下呈现的电特性都是感性。（错）7. 串接在正弦交流电路中的功率表，测量的是交流电路的有功功率。（错）8. 正弦交流电路的频率越高，阻抗越大；频率越低，阻抗越小。（错） 三、选择题：1. 某正弦电压

20、有效值为380V,频率为50Hz,计时始数值等于380V,其瞬 时值表达式为（B ）A、 u = 380sin314t V ； B、 u=537sin(314t45 ) v ； C、u = 380 sin(314t + 90 v。2. 一个电热器，接在10V的直流电源上，产生的功率为 P。把它改接在正 弦交流电源上，使其产生的功率为 P/2，则正弦交流电源电压的最大值为(D)A 7.07V ； B 、5V;C 、14V;D 、10V。3. 提高供电电路的功率因数，下列说法正确的是( D)A、减少了用电设备中无用的无功功率；B、减少了用电设备的有功功率，提高了电源设备的容量；C、可以节省电能；

21、D、可提高电源设备的利用 率并减小输电线路中的功率损耗。4 已知 i 1 = 10 sin(314t + 90 °) a i2 = 10sin(628 t + 30 °) a 则(C )A> i 1超前i260° B、滞后i 260°C、相位差无法判断。5. 电容元件的正弦交流电路中，电压有效值不变，频率增大时，电路中电 流将(A )A、增大；B 、减小；C、不变。6. 在RL串联电路中，U=16V, U=12V,则总电压为(B)A、28V;B 、20V;C 、2V。7. RLC串联电路在f°时发生谐振，当频率增加到2f°时，电

22、路性质呈(B)A、电阻性；B 、电感性； C、电容性。8. 正弦交流电路的视在功率是表征该电路的( A )A、电压有效值与电流有效值乘积；B、平均功率；C、瞬时功率最大值。四、计算题2.1 把下列正弦量的时间函数用相量表示：i = 5sin(314 t 60o )(1)10 2sin314t 伏安解：(1)U =10/0o (V)(2)* 二5/ 60o =5/180 o 60o =5/120 o(A)2.2 已知工频正弦电压uab的最大值为311V,初相位为一60°，其有效值为多 少？写出其瞬时值表达式；当t =0.0025S时，LL的值为多少？解：/ U abm =2 U ab有

23、效值1U abU abm.2=1311=220- 2(V)瞬时值表达式为 Uab=311sin(314t -6°°)(V)当t =0.0025S时，Uab =311 沁sin 100 兀疋 0.0025 =311si n( 一) = 80.5<3 丿12(V)2.3 用下列各式表示RC串联电路中的电压、电流，哪些是对的，哪些是错的？uUU(1) i = Z(2)I= R Xc(3) I = R-j C(4)UUU（5） U=UR+LC（6）U=U r+u c（7）I= jC（8）I = j C1Z = R_jXc = R_j 解：在R、C串联电路中，总阻抗c而 |Z

24、=#r2 + xC zUr = ir U=jilxcu =Ur Ucu2 =uR uC所以（1）、（ 2）、（ 3）、（ 5）、（ 7）、（ 8）均是错的，（4）、（ 6）是对的。2.4 图2.1中，U=40V, U2=30V, i =10sin314t A，则U为多少？并写出其瞬时 值表达式。解：由电路图可知，电压U1与电流i同方向，而电压U2超前电流i90o，所 以UU； U； = 302402 = 50(V)他U23arcta n =arcta n 36.9电压u超前电流i的电度角4u =50、2sin(31.4t36.9 )(V)2.5 图 2.2 所示电路中，已知 u= 100sin

25、(314 t+30o )伏，i =l2m -10/83.13 (A)22.36sin(314 t+19.7o )安， i? = 10sin(314 t+83.13o )安，试求：i 1、乙、 乙并说明乙、Z2的性质，绘出相量图。解：由题知，二22.3697)Um =100/30 (V)所以 1伽=Im - l2m =20/-6.87 (A) 即 i/20sin 314t-6.87(刃50/38.67l1m28Z( Q )Z2=Us=10/_53.13l2m 10/83.13( Q ).Z1为感性负载，Z2为容性负载。2.6图2.3所示电路中，X=Xl=R,并已知电流表A1的读数为3A,试问A和

26、A 的读数为多少？ 解：由图可以看出，电容与电感并联连接，由于电容电流落后两端电压900, 而电感电流超前两端电压900，因为X=Xl,所以通过电容的电流与通过电感的电 流大小相等，方向相反，故而电流表 A的读数为0A。由上分析可知，电压u的有效值为3R,故电感两端电压亦为3R。因为Xl=R, 所以电流表A的读数为3A。图2 1习题2V的團2.7 有一 R、L、C串联的交流电路，已知 R=X=X=10Q, l=1A,试求电压 U4、UL、UC和电路总阻抗Z。解.U r 二 RI =10 1 = 10（V）UL = jXLl =10"=10（v）U C =|- j Xc I =10&q

27、uot; =10（v）/ Z=R jXL-jXc=R=10（ Q） .U =Z I =10" =10（v）2.8电路如图2.4所示，已知3 =2rad/s，求电路的总阻抗 乙b。解：=2rad/s.Xl 二丄=2( q)Xc= 1wC=2(Q )Zab =2 jXL 2 - jXC =2 2j2-j22 2j 竺旦=3 (2 j2)(2 +j2)12.4习题2E的團團Nd习题29的團图2习题2W的團2.9电路如图2.5所示，已知R=20Q, ir=10/0o A, X=10Q, U1的有效值为200V,求Xc。解：由题意可知：U2 = Rl2 = 200/0 (V)U2_ 200/9

28、0-jXCXC(A)Il =lc200/90Xc10/0_(A)2000/180Xc100/90(V)-200/90Ul 二 jXL II 二 j10 (一10/0) =XcS =uL u22000/180100/90200/0 =200 空00j100(V)Xc 又因U=200Xc200 = (200 一 2000)2 1002故有Xc2000 =200 ±173.2Xc贝U得：Xc=5.36( Q)，或 X=74.6( Q ) 2.10 图 2.6 所示电路中，Us=10sin314tV, 卩F，求电流i 1， i 2和电压。解：Xl200 一空00 二.2002 一1002Xc

29、7 2000X c 200 _ 173.2R=2Q, R2=1 Q, L=637mH C=637Xc3 =314rad/s=L =314 637 = 200( q)-厂53C314 637 10-6( Q)(R2 +jXL)(jXc) 1000 j5_3R2 jXL - jXc1j195.(Q)1j195z 二尺 Z1 =2 - j5.13( Q)U CmUSm _Z _2hm乙10/01.816/68.7-j5.13(A)= 1.816/68.7(-i5.13) =9.32/-21.3(V)U Cmjc-j5i 1=1.816sin(314 t+68.7i 2=1.86sin(314 t +

30、68.7 °Uc=9.32sin(314 t-21.39.32/-21.3= 1.86/68.7(A)(A) )(A) )(V)2.11解:Xl图2.7所示电路中，已知电源电压 U=12V, 3 =2000rad/s，求电流I、I 1。 当 3 =2000rad/ 时 s=L = 2000 0.5 10=1 ( q)XcJ32000 250 10=2(Q)Z1”廿 jZ = R jXL 乙=1 j 1-jU 12I =甘=一 =6Z 2(A)Uc = I Z1 =62 =8.49(V)(Q)=2 (Q)J 二兰二849 =4.29_2(A)R2Rt=iQ* 二=2 兄 MF02 8习

31、题212的31®2.p 题玄】3的團同理则1I2UR1 j X lUR2 - jXc220/040 j30220/060 - j60=4.4/- 36.9-2.59/45(A)(A)812.72 11 的SI2.12 图 2.8 所示电路中，已知 Ri = 40Q, X=30Q, R = 60Q, Xc= 60Q,接至 220V的电源上试求各支路电流及总的有功功率、无功功率和功率因数。解：设 U = 220/0(V)I -I112 =4.4/-36.92.59/45 =5.41/- 8.61(A)-P =UI cos =220 5.41 cos8.61 =1.18(KW)Q =UI

32、sin : =220 5.41 sin8.61 = 178.2(Var)二 cos =cos0： -(-8.61：) =0.992.13 图2.9所示电路中，求：(1)AB间的等效阻抗Zab； 电压相量U af和U DF； (3)整个电路的有功功率和无功功率解:Zab"4ZaB10g3 j4=2/-53.1(A)UAF = IjXL1 =2/-53.1 j4 =8/36.9(V)Ufb 二 IZfb 二 2/-53.13 二 6/-53.1 (V)FBFD6 j8 - j86/-53.16-1/-53.1(A)UDF 二-Ifd(R2j8) = -1/-53.1(6 j8) = 10

33、/-180(V)P =UI cos =10 2 cos53.1 =12(W)Q 二Ul sin=10 2 sin53.1 =16(Var)2.14 今有一个40W的日光灯，使用时灯管与镇流器(可近似把镇流器看作纯电感)串联在电压为220V,频率为50Hz的电源上。已知灯管工作时属于纯电 阻负载，灯管两端的电压等于 110V,试求镇流器上的感抗和电感。这时电路的功率因数等于多少?解：/ P=40WU=110(V)3 =314rad/s40110= 0.36(A)2 2 2 U =Ur Ul222.2 U l 二 U U r 二 220110190.5 Xl190.50.36= 529(Q)529

34、314-1.69(H)由于灯管与镇流器是串联的，所以cos ' UR110220= 0.5第3章三相交流电路习题参考答案二、填空题：1. 对称三相负载作丫接，接在380V的三相四线制电源上。此时负载端的相电压1等于3 _倍的线电压；相电流等于_J 倍的线电流；中线电流等于_0。2. 有一对称三相负载成星形联接，每相阻抗均为 22Q，功率因数为0.8，又测出负载中的电流为10A，那么三相电路的有功功率为 5280W ;无功功率为 3960var;视在功率为 6600VA。假如负载为感性设备，则等效电阻是 17.6Q_;等效电感量为（工频下）42mH 。四、判断题：1. 中线的作用就是使不

35、对称丫接负载的端电压保持对称。（对）2. 三相电路的有功功率，在任何情况下都可以用二瓦计法进行测量。（错）3. 三相负载作三角形联接时，总有131 P成立。（错）4. 负载作星形联接时，必有线电流等于相电流。（对）5. 三相不对称负载越接近对称，中线上通过的电流就越小。（对）6. 中线不允许断开。因此不能安装保险丝和开关，并且中线截面比火线粗。（错）三、选择题：1. 三相对称电路是指（C ）A、三相电源对称的电路；B、三相负载对称的电路；C、三相电源和三相负载均对称的电路。2. 三相四线制供电线路，已知作星形联接的三相负载中U相为纯电阻，V相为纯电感，W相为纯电容，通过三相负载的电流均为10安

36、培，则中线电流为（CA 30安；B、10 安；C、27.32 安。3. 有“220V 100V” “220V、25V”白炽灯两盏，串联后接入220V交流电源，其 亮度情况是（B ）A、100W丁泡最亮；B、25W丁泡最亮；C、两只灯泡一样亮。四、计算题3-1 一台三相交流电动机，定子绕组星形连接于U=380V的对称三相电源上，其线电流Il=2.2A, cos © =0.8，试求每相绕组的阻抗Z。 解：先由题意画出电路图（如下图），以帮助我们思考。因三相交流电动机是对称负载，因此可选一相进行计算。三相负载作星接时A or-亞一一為UV3Up由于 UL=380(V) , I l=2.2(

37、A)Up=220(V), I p=2.2(A),Z| =土 =丝°=1001 p 2.2(Q)由阻抗三角形得Xl所以 Z=80+j603-2已知对称三相交流电路，每相负载的电阻为（1）设电源电压为画相量图；（2）设电源电压为并画相量图；（3）设电源电压为并画相量图。解：由题意：（1）UL=380V,UL=220V,UL=380V,负载作星接时因Ul= 380V,则Z2 _r2 =胡002 _802 =60（Q）（Q）R=8Q，感抗为人=6Q。求负载星形连接时的相电流、相电压和线电流，并求负载三角形连接时的相电流、相电压和线电流,求负载三角形连接时的相电流、相电压和线电流,UiUa =

38、Uc二 380 = 220-3( V)R = ZCOS=100 0.8 =80(Q)= 220/0( V)设U a因相电流即线电流，其大小为：8 j6220/0 22/-36.9（A）I b 二 22/-156.9 (A)I c = 22/83.1 (A)此时的相量图略。(2)负载作三角形连接时 Ul =Up因 Ul =220v,则U ab = U be = U ca = 220 ( V)设 Uab =220/0则相电流线电流I.业二皿=22/36.9Z 8+j6（A）I bc = 22/-156.9（A）lea =22/83.1（ A）I A = 43 I ab /一30" - 3

39、8/- 66.9（ A）Ib = .3山/-30 -38/-186.9 =38/173.1 （A）I ca /一30" -38/53.1（ A）此时的相量图略。(3)负载作三角形连接时Ui =U p因 UI 二 380 V,U ab U be = U ca = 380（ V）设 Uab =38O£0_则相电流, U abI ab =Z型8/36.98 j6（A）线电流I1,Ul =380设Ua= 220/0（ V）则Ub二 220/-120（V,U c 二 220/120（vI A 二 U a =22/0R (A)-jXc220皿-22/ 30-j10(A)UcJXl220

40、/120j10-22/30(A)所以：I N =| A |B I C =22/0 22/-3022/30 =60.1/0(A)(3)由于B相负载为电容，C相负载为电感，其有功功率为0,故三相总功率即A相电阻性负载的有功功率。2 2即 P = la R=2210 = 4840(w =4.84(KW)3-4.电路如图3.2所示的三相四线制电路，三相负 载连接成星形，已知电源线电压 380V,负载电阻 艮=11 Q, R>=R=22Q，试求:(1) 负载的各相电压、相电流、线电流和三相总 功率；(2) 中线断开，A相又短路时的各相电流和线电 流；(3) 中线断开，A相断开时的各线电流和相电流解

41、: (1) Ul =380(V 则 Up = 220(V)设Ua= 220/0( v则Ub=220/-120(V,U c =220/120(VUa= 20/0(A)UbRb22°H =10/-120(A)22Uc220/12010/12022(A)所以：1In = IIB I c =20/010/-12010/120 =10 0 (ACRc(2)中线断开，A相又短路时的电路如图所示; 此时民、FC上的电压为电源线电压，Ub380Rb22Uc380Rc22= 17.27= 17.27IB =IbIC = Ic(A)(A)32习题2.4的圈(3)中线断开，A相断开时的电路如图所示，此时民

42、、FC二负载串联后的电压为电源线电压，U bc 380I b = I c8.64Rb Rc 22 22( A)3-5.三相对称负载三角形连接，其线电流为I l=5.5A，有功功率为p=7760Vy功率因数cos© =0.8，求电源的线电压UL、电路的无功功率Q和每相阻抗Zo解：由于 p = - 3U l I l cos -:p7760= 1018.2(V)所以 °31 L cos 3 5.5 0.8Q = 3ULIL sin :=一3 1018.2 5.51-cos站=5819.8(Var)5 5 .-3.18A3-6. 求LLoIp亠一Up =ul =1018.2(v),

43、 晶 43r Up 1018.2 ccc “Z =320.19Ip 3.18( Q) Z=320.19/36.9 o电路如图3.3所示，已知Z= 12+j16 Q, Il= 32.9A，解：由于三角形联接时，Ul二Up , IL所以1PIl 32.9“13319 (A)Ul -Up=Ip =19汉 J122 +162 =380 (V3-7.对称三相负载星形连接，已知每相阻抗为Z=31+j22 Q,电源线电压为380V, 求三相交流电路的有功功率、无功功率、视在功率和功率因数。解: Ul =38(0/ , Up =22CM22022031j225.77 312 222( A)功率因数:cos 3

44、1 =0.816.312222有功功率：P f ；：3ULlLcos即 f3 380 5.77 cosF=3 380 5.77 0.813098.9(w)无功功率：Q、3ULlLsin 、3 380 5.77-22- -2198.8V31 +22(Var)视在功率：3UlI 3 380 5.77 =3797.7 (VA團3/习题jg的图3-8. 在线电压为380V的三相电源上，接有两组电阻性对称负载，如图3.4所示。试求线路上的总线电流I和所有负载的有功功率。解：由于两组对称负载都是电阻性，所以计算较简单380I Up一3LY _ 1 PY -(A)IL.："豈"豈&quo

45、t;詈山32(A)Ry10IL = Ily Il., =22 17.32 =39.32 （A也可以用相量法进行求解。由于三相负载对称，所以可以选用一相进行计算设 U ab - 380/ 30 （ V）则 Ua =220/0（ V）星接时的线电流和相电流相等，则I AY = I aUaRy二 22°Q 22Q10(A)三角接时的线电压和相电压相等，则abU ab瓦380/303810/30(A)由角接时线电流和相电流的关系知,Il,= 3lab/-30 = .3 10/30 -3017.32/0(A)所以 Il = I ly I二 22/017.32/0 二 39.32/0(AI l=

46、39.32( A)3-9.对称三相电阻炉作三角形连接，每相电阻为 38 Q，接于线电压为380V的 对称三相电源上，试求负载相电流Ip、线电流Il和三相有功功率P,并绘出各电 压电流的相量图解：由于三角形联接时Ul =UpI P 所以UpRp38(A)lL = 3IP 二 3 10 17.32(A)P= 3UlIl= 3 380 17.32 =1140 ( w3-10.对称三相电源，线电压UL=380V,对称三相感性负载作三角形连接，若测得线电流Il=17.3A，三相功率P=9.12KW求每相负载的电阻和感抗。解：由于对称三相感性负载作三角形连接时，则 Ul二Up，|，3|p因 P = 3U

47、l I l cos :9.12 103P 一cos0.8所以.3Ul Il 、3 380 17.3Il17.3 仆3(A)_Up Ul _380 QjIp Ip 10( M)R = Z cos® = 38 汉 0.8 = 30.4 ( q)Xl - Z2 R2 = .382 30.42 = 22.8( Q)Z=30.4+j22.8( M)=J3U PIL = I P3-11.对称三相电源，线电压 U=380V,对称三相感性负载作星形连接，若测得 线电流Il=17.3A，三相功率P=9.12KW求每相负载的电阻和感抗。Ul解：由于对称三相感性负载作星形连接时，则因 P 二 3U LIL

48、 cos :9.12 103P3Ul Il 3 380 17.3°8l 380U P =殆 220<3V3(V)，'UP 220Z =亠=一-=12.7I p 17.3( M)R = Z cos® =12.7江0.8=10.2( Q)cos® =所以I l = I p =17.3( a)2 -R212.72 -10.22 = 7.57( )UlXl 7Z=10.2+j7.57( Q)3-12.三相异步电动机的三个阻抗相同的绕组连接成三角形，接于线电压UL=380V的对称三相电源上，若每相阻抗 Z=8+j6 Q,试求此电动机工作时的相电 流I P、线电

49、流I L和三相电功率P。解：由于对称三相感性负载作三角形连接时，则 Ul二Up，Il八3lp，贝只 选一相进行计算。Z *6282=10门所以Ip-型=38Z 10(A)I l 二 3lp 二、3 38 二 65.8（A）P =、. 3ULlLcos= . 3 380 65.8 2=34488.6 10（W第五章磁路与变压器习题参考答案一、填空题：1 变压器运行中，绕组中电流的热效应所引起的损耗称为 铜 损耗；交变 磁场在铁心中所引起的 磁滞损耗和涡流损耗合称为铁损耗。铁损耗又称 为不变损耗；铜损耗称为可变损耗。2 变压器空载电流的 有功 分量很小,无功 分量很大，因此空载的变压 器，其功率因

50、数很低，而且是感性的。3. 电压互感器在运行中，副方绕组不允许 短路；而电流互感器在运行中， 副方绕组不允许 开路。从安全的角度出发，二者在运行中,其 铁心和副 绕组 者E应可靠地接地。4变压器是能改变 电压、电流和阻抗的 静止的电气设备。5三相变压器的额定电压，无论原方或副方的均指其 线电压：而原方和 副方的额定电流均指其 线电流。6 变压器空载运行时，其 空载电流 是很小的,所以空载损耗近似等于 铁 损耗。7. 电源电压不变，当副边电流增大时，变压器铁心中的工作主磁通将 基 本维持不变。二、判断题：1. 变压器的损耗越大，其效率就越低。（对）2. 变压器从空载到满载，铁心中的工作主磁通和铁

51、损耗基本不变。（对）3. 变压器无论带何性质的负载，当负载电流增大时，输出电压必降低。（错）4. 电流互感器运行中副边不允许开路，否则会感应出高电压而造成事故。（错）错对对对错5. 互感器既可用于交流电路又可用于直流电路。（6. 变压器是依据电磁感应原理工作的。（7. 电机、电器的铁心通常都是用软磁性材料制成。（8. 自耦变压器由于原副边有电的联系，所以不能作为安全变压器使用。（9. 变压器的原绕组就是高压绕组。（ 三、选择题：1. 变压器若带感性负载，从轻载到满载，其输出电压将会（ B ）A、升高；B、降低；C 、不变。2. 变压器从空载到满载，铁心中的工作主磁通将（ C ）A、增大；B 、

52、减小； C、基本不变。3. 电压互感器实际上是降压变压器，其原、副方匝数及导线截面情况是（A ）A、原方匝数多，导线截面小；B、副方匝数多，导线截面小 。4. 自耦变压器不能作为安全电源变压器的原因是（ BA、公共部分电流太小；B、原副边有电的联系；C、原副边有磁的联 系。5. 决定电流互感器原边电流大小的因素是（D ）A、副边电流；B、副边所接负载；C、变流比；D、被测电路6. 若电源电压高于额定电压，则变压器空载电流和铁耗比原来的数值将（B）A、减少；B、增大；C、不变。四、问答题：（每小题3分，共9分）1. 变压器的负载增加时，其原绕组中电流怎样变化？铁心中主磁通怎样变 化？输出电压是否一定要降低？答：变压器负载增加时，原绕组中的电流