电工学B习题答案2012

1、电工学B答案IA3Q第一章ADBA电路如图所示，求电流I和电压U。解：对右回路列一个KVL方程(选顺时针绕行方向)U 1+1 X 3=0 可得 U=1 - 1 X 3= 2V对A点列一个KCL方程I- 1十2仁0可得1=1 宁 2+ 1= 1.5A102用支路电流法求图中各支路电流。解:结点a:结点b:回路1:I 1+ R2 I 2 Us = 0回路2:R2 I 2 +R3 I 3 +R4 I 4 = 0联立方程，解得：I1= 2.5 AI 2= 0.5 A I3 =四电路如图，已知E=10V、ls=1A , R1=10, R2=R3=5门，试用叠加原理求流过R2的电流I2和理想电流源Is两端

2、的电压Us。何(b) E单独作用解： :丨丨丨1勾flu将厶断开(c)厶单独作用 将E短接ER2R3A =1AUS = I2R3 =1 5V =5V由图(c)电工学B答案R35丨23 Is仁 0.5AR2 + &5 + 5Us =I2R2=0.5 5V=2.5V所以 l2 二 l2 -l2；TA -0.5A =0.5AUs =US Us =5V 2.5V = 7.5V五试用电压源与电流源等效变换的方法计算2"电阻中的电流。解«*) (0六电路如图1.35所示，已知其中电流11 = - 1A, R1=4Q , R2=10Q，求电阻R3等于多少欧。解：并联支路的端电压U

3、S1=20V, US2=40V，电阻UAB= US1 I1 R仁20- (- 1)X 4=24VUS2支路的电流假设方向向上，则S2-uABR240-2410= 1.6A对结点A列KCL方程可求出R3支路电流(假B25设参考方向向下)为I3= |1+ 12= (- 1)+ 1.6=0.6AUoc618318=6V3 63 6ocReq 2064 20二 0.25A由此可得R3=Uab 宁 13=24宁 0.6=40 Q七电路如图所示，试用戴维宁等效定理求 IX O 解：求出Ix所在支路之外电路的戴维宁等效电路。八图示电路中，已知：R仁R2=R3=R4=21戴维南定理求电流I4畑址宁效电誹:2

4、fl当人m汕柞用时:移去创如下图:沔匕小U臣共同件用时:那效内阻RQ=R、fg23a 一尙t/宥=TRJ 却Wk = -30 V第二章正弦交流电路一. EB二. 解：ua的振幅值是311V,有效值是220V,初相是0,角频率等于314rad/s, 频率是50Hz,周期等于0.02s； ub的幅值也是311V,有效值是220V，初相是 120°,角频率等于314rad/s,频率是50Hz,周期等于0.02so ua超前ub120°电角。UA、UB的波形如图所示三. 已知RLC串联电路的参数为R=20Q, L=0.1H , C=30卩F,当信号频率分别为50Hz、1000Hz时

5、，电路的复阻抗各为多少？两个频率下电路的性质如何？ 解：当信号频率为50Hz时)=20 _ j 74.6 ： 77.2/_ 75 (容性)106 Z' =20j(314 0.1 -314 沢 30当信号频率为1000Hz时=20 j 623 ： 623 88 (感性)106 Z''=20j(6280 0.1)6280x30四. 将u1、u2用相量表示，并画出向量图W =220 2sint 20 ) VU2 =110 2sin( wt 45 ) V答案：相量式Ui =22020 VU2 =11045 V相量图五. 如图所示电路，已知°=24%/尺=咎也=他入=2

6、«人=3辽 求电路总阻抗电路总电流。i尽答案：Zr =(10_ j30)20j/(10_30j20j) =20 40j则.Z 忆 25 =45 40 j =60. 41.63即:240. 060. 41.63=4. -41.63 A六在图示中 已知：u = 220>/2sin314tV ,ii = 22sin(314t-45)A,i2 =112sin(314t + 90)A，试求各仪表读数及电路参数r、l和C。o+u答：h = 15.6A 12= 11AU= 220V I = 11AR = X l=10Q L =X l/ 3 =10/314 =0.0310C=159( yF)七

7、在RLC串联交流电路中，R = 30 Q，L = 127mH，C = 40讦, u =220 2sin ( 314t 20 )V ,求:(1)电流的有效值I与瞬时值i ;(2)各部分电压 的有效值与瞬时值；(3)作相量图；(4)有功功率P、无功功率Q和视在功率S。 答案：解：XL =314x UVxlO-'Q 40HXr =c toC 314x40x106|Z|=按 卜(兀-I =*抽+(40 80曲(1) 1 - y-7 = A 4.4A|Z|50XL-Xe40-80 q?- arclan = arclan= -3d"R30因为卩=妙厂岁汙巧3爲所以护产73° z

8、 = 4 4vTsin (31473°)A UR = /?=4.4x30V- 132VWjs =1322 sin (314/+73°)VUL = IXL = 4,4x40V = 176VW£=176V2sin (314/+163°)VP =UI cos =220 4.4 cos(53 )W=580.8WP =UrI = |2R =580.8WQ =UI sin =220 4.4 sin(-53 )var=-774.4 var八.下图电路中已知：I1=1OA、UAB =100V，求：总电压表和总电流表的读数5Q jsn©设，为参考相量，即4G =

9、 100Z01V 则:乙=100/(5+ j5)A =102 Zzl452AI = 10/90 QA = jlO A，二厶+ A = 10/0° A所以A读数为10安P3为 / = Z, += 1O/O° ALU = 7( jlO)V = jlOO VI U = UL + 7“ = 1OO + jlOOVI = 1(M) VT/45。V二 V读数为141V九.一感性负载，其功率P=10kW,cos： =0.6，接在电压U=220V , ?=50Hz的电源上。（1）如将功率因数提高到cos：=°95,需要并多大的电容C,求并C前后的线路的 电流。（2）如将cos从0

10、.95提高到1,试问还需并多大的电容C。PC2 （tan 1 -tan ）答案：sU,所以 C = 10 10 2 (tan53 tan18 ) F = 656 疔 314x220求并C前后的线路电流11 二ucOs;10 10 A = 75.6A220 0.6310 103A 二 47.8 A220 0.95cos从0.95提高到1时所需增加的电容值C 10 10 2(tan18 -tan0 )F =213.6 口F 314 220第四章供电与用电一 有一次某楼电灯发生故障，第二层和第三层楼的所有电灯突然都暗淡下来， 而第一层楼的电灯亮度未变，试问这是什么原因？这楼的电灯是如何连接的？同 时

11、又发现第三层楼的电灯比第二层楼的还要暗些，这又是什么原因？画出电路 图。解：这楼的电灯连接如下图所示。原因是中线的某处断线而引起的。 第一层的电 灯工作电压没有改变；而第二层和第三层的电灯串联后所施加的电压为 UBC， 因此都暗淡下来。第三层楼的电灯比第二层楼的还要暗些， 是由于第三层楼的电 灯的总功率比第二层楼的大，电灯功率越大，其电阻值越小，而串联电路中电阻 越小，实际消耗的功率就越小。电路图如图所示，电源的线电压UL38W，三相负载Za=2"、Zbj10、Zc刊6-j12。求负载的相电流Ia、Ib和lc，中线电流In解：Ui =380VUp =*=2207设 U A =2 2

12、0 0 V,Ub = 22 0 -1 20/,Uc = 22 01 20/U：Za220. 020= 11. 0 :uBZb220/ -12010j10= 11、. 2/ -165 :Zc220. 12016 - j12<5= 11. 157 :I； =： lB I； =( 一14.2 - j0.25)：三在线电压为380V的星形连接三相电源上，接两组电阻性对称负载，如图10所示。已知R1 =38JR2 =22门,试求电路的线电流|。4141UU1-jL4解：设 U：=22°. 0V则.U：b = 38030 V对于星形负载：其线电流等于相电流：h =220 0 /22 =10

13、 0 :对于三角形负载，线电流计算如下：丨2 = 3 380 0 /38 =10 3 0：依据KCL定理得：l1 l2 =10 010.3 0 =27.32：四.一星形联结的三相电路，电源电压对称。设电源线电压u12 =38° 2sin(314t 30 )V，负载为电灯组，若R1=R2= R3 = 5，求线电流及中性线电流IN ;若R仁5 11 ,R2=10 11 ,R3=20 11 ,求线电流及中性线电流IN解：已知：Un = 380/30° V L； = 220Z0T V(1)线电流人=¥ =空誉A = 44型A三相对称 尽 512 = 44 /-120

14、76;A厶=44/+120。A中性线电流I = , +人+人=0三相负载不对称(乩=50、J?2=10 Q x J?3=20Q) 分别计算各线电流%5卞性线电流人=z +Z +Z =444EA+22 A12O°A+11 A120QA= 29/19° A五.在如图所示三相电路中,R = XC = XL = 25 Q，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 吃辱警“A220/1 .4= 220ZUtf0J Z 馬 25存线电流如下：41 = A A = (88ZO2 - 8.8Z3)A = 4.56Z-75°A= (8.8

15、/-SO°-8.8Zl£)A = 4.56/-105° A/u = &-乙=(8.8Z3fi° - &8 厶3fli)A = 8.8Z2Q°A六对称负载接成三角形，已知电源电压 Ul = 220V，电流表读数I I =17.3A，三 相功率P=4.5kW,试求，(1)每相负载的电阻和感抗；(2)当L1 L 2相断开时, 图中各电流表的读数和总功率P，(3)当L1线断开时，图中各电流表的读数和总功率P。22017.3/1.73市三柑功率的公式P =If GOS 甲求得cos= 0.682 因此.可求得各相的电阻和电感各为R = Z

16、 cos (p = 15QXl =Z*sin(p = 16.m（2）当相斷开時，5相的线电流不受影响;而D相和5相的线电流等 于 8 相和L）L相的相电流即173A220=I0ALjUffi断开时rLjU相的功率为零;而1站相和L3 Lxffi的功率不变（均为1500W）,F = F口 + 厲=1500+ 1500= 3000 W（3）为J线断开时* L|线的电流厶=0：相的负斂与L4和的负戟电流柑同，为正常惜况下的一半In = h =IO/2 = 5A； UU+II的负载屯流不变I社=10A；所以，12 =厶=当S线斷开时"p线和“线Z间的负载为 皿相的负载与 5 相的负载串 联后

17、与 4相的员载并联,由于各相阻抗相等.L血相的负载与LjLi相的负载串 联后的功率为LLm和的负载功率的半.因此P = 1500+ 1500/2 = 2250W第5章变压器一、填空1、直流磁路，交流磁路2、软磁材料，较小，较窄3、远大于4、磁动势5、磁通（密度）6、B=H，非线性7、高导磁性、磁饱和性、磁滞性8、永磁材料，较大，较宽9、电流互感器，升压二、计算1、解：在铁心叠片中的磁密为BFe=© /SFe=11/12.25=0.9 (T) 根据硅钢片磁化曲线查出 HFe=206(A/m)在铁心内部的磁动势 FFe=HFeXIFe=206 4=82.4 (安匝)在空气隙处，当不考虑气

18、隙的边缘效应时B0= BFe=0.9 (T)所以 H0= B0/ 0=094 n 10-7=7.16 105 (A/m)故 F0=H0X S =7.16 105 >0.5 10-3=358 (A)则励磁磁动势 F= F0+ FFe=358+82.4=440.4 (安匝)励磁电流 lf=F/N=440.4/600=0.734 (A)2、 解：铁环中磁路平均长度lD=2 nR=2n 0.3=1.89 (m)圆环的截面积 S=1/4nD2=1/4n 0.052=1.96 10-3 (m2)铁环内的磁感应强度 B=/S=0.003/1.96 10-3=1.53 (T)查磁化曲线得磁感应强度H=4

19、000(A)F=HX lD=4000 >1.89=7560 (A)故：线圈应有的匝数为 N=F/l=7560/5=1512 (匝)3、解：K=N1/N2=1000/200=5故原边电压为5= KU2=> 50=250V副边电流为I2=KI仁5 >2=10A输入功率为P仁 U1I1=250 >2=500W输出功率为P2=U2I2=50 >10=500W由此可见，当变压器的功率损耗忽略不计时，它的输入功率与输出功率 相等，符合能量守恒定律。第6章电动机一、填空1、绕线，鼠笼，相同。2、定子，转子，硅钢片。三角形，星形3、相序，相同，磁极对数，电源频率4、不同，小于5、

20、小，临界6、变极，变频，变转差率二、选择BCCBDCAC三、计算题1 解：因为 nN=960r/min 所以 n0=1000 r/min所以 p=3，s=(1000-960)/1000 10%=4%2、解:(1)额定电流 IN=18.5 >1000/(1.732 380X).86 ®.91)=35.9A(2) 额定转差率 sN=(1500-1470)/1500=0.02(3) 额定转矩 TN=9550X18.5/1470=120N?M最大转矩 TM=2.2X 120=264 N?M起动转矩 Tst=2.0 120=240 NM3、解：(1) Tn=9550 >4.5/95

21、0=45.2N?/lTm=1.6 45.2=72.32N?M(2)由于电磁转矩与电压的平方成正比，U '/U=300/380=0.789即 Tm'(0.789) XTm=45N7M<T n所以当电压下降至 300V时，该电动机不能带额定负载运行。第7章电气控制一、选择题B C A A A D二、不定项选择题ABE B CD D BC第八章半导体器件一、选择1.A 2.B 3.B.A. 4.B. 5. C二、填空题1.N.P 2. 0.2V0.5V 3.锗管和硅管 4. 2U2.0.45U三、a.导通6V b.导通-3V c.导通0V d.V1截止V2导通4V四、a.16V

22、 b.10V c.6V五、1.21.6V2. 16.2第九章基本放大电路一、30mv、10mv、-1v、-1.015v二、对称、差模、共模三、1、e, c, b,锗管，NPN 型 2、c, e, b 硅管，PNP型四、4.1mA,b, e, c, NPN 型 2、b, c, e, PNP 型五、a、放大区b、放大区c、放大区d、饱和区e、截止区六、饱和失真、增大Rb七、截止失真，工作点过低，减小 Rb八、（1）Ibq=30 卩 AlcQ=1.2mA Uceq=5.88V 略 凡 一170 竹1.17KQro=5.1K Q 凡一85九、（1）Ibq=33 卩 AlCQ=1.65mA Uceq=5.4