电工基础习题

1、精心整理电工基础简述题、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a=RS式中Ri-温度为ti时的电阻值，Q ;R2-温度为t2时的电阻值，Q。3. 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

2、料，而且构造简单、 性能优良。同样材料制造的三相电机，其容量比单相电机大 50%。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。精心整理精心整理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R0= 0.2Q , 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？ 答案:解：R十詈=46(q)E=

3、 I(Rf + Ro) = 5X (46 + 0.2)= 231(V)P= UI = 230X 5= 1150(W) 答：发电机的电动势为231V，负载电阻为46Q，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?答案：解：感抗Xl = U=型=44I 5(Q)精心整理Xl答：线圈的电感L 为 0.14H。L = =0.142兀 f 2X3.14X50(H)7.如图D-3所示,已知三相负载的阻抗相同，PA1表的读数11为15A，求PA2表的读数12 是多少？ 图D-3 答案：解：因三相负载阻抗相同

4、，所以A相电路中的电流为12 = /314= 7315=25.98(a)答：PA2表的读数是25.98A。*8.如图D-4所示，已知电阻R1 = 2kQ , R2 = 5k Q , B点的电位UB为20V, C点的电位Uc为5V，试求电路中A点的电位Ua是多少？ 图D-4 答案：解：B、C两点间电压 Ubc = Ub Uc= 20 ( 5) = 25(V)精心整理UBC 253l=BCL =5x10 虫电路中电流R2 5灯0(A)R1 两端电压 U = IR1 = 5X 103X2X 103 = 10(V)Ua = Ub+ U = 20 + 10= 30(V) 答：A点的电位是30V。9.某一

5、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。U 6R= = 100答案：解：收音机等效电阻I 60咒10(Q ) 消耗的功率 P= IU = 6X 60X 10 3= 0.36(W) 答：收音机的等效电阻为100Q，耗用功率为0.36W：10.有一电阻R= 10kQ和电容C= 0.637 a F的电阻电容串联电路，接在电压 U = 224V, 频率f = 50Hz的电源上，试求该电路中的电流I及电容两端的电压Uc。Xc=工答案:解容抗 2兀 fC 2x3.14x50x0.637x10上224=5000( Q)I = U -= J 一二二=0.0

6、2Jr2 +X C Moooo2 +50002Uc = 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。*11.有一个分压器，它的额定值为R= 100Q、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-8精心整理Rf R34精心整理R二 +R12 = 500 +50 = 75 答案：解：电路总电阻Rf + R3450+50(Q )I = U =竺=2

7、.9分压器通过的电流R 75(A)Rf R34负载电阻两端电压Uf=l f 34 =2.9 x 50*50 =72.5Rf +R3450+50(V)因为I = 2.9A 3A，分压器通过的电流不超过额定值。答：滑动触头在2号位置时负载电阻两端电压为72.5V，通过的电流未超过额定值。*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？若电动机两端并联上一只C= 79.5卩F的电容器，试 求功率因数co1有多大?P P1.1X103cos甲二一二一=0.5答案：解：S UI 220沢10所以W =60?P根据公式诃)2

8、52兀 fU 2CtgWtg1 = 则g g P精心整理又 tg =tg60 J1.7322 兀 fU 2CC2X 50 X3 14 X 9902 X 79 5 X 口61.1X103所以 tgE 一;-3250 3.09.50=0.634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？精心整理答案：解：p= UIn = 220X 20= 4400(W) = 4.4kW使用10h时，电炉所消耗的电能 A= Pt = 4.4X 10= 44(kWh) 答：此电炉电功

9、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。答案：解：已知Ui = 35kV,U2= 0.4kV，根据公式S=73ui一次电流S7=17=0.83(厲50I 2N二次电流50=7=17=72(厲答：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: 开关S合上时，电阻R2上的电压U2为: 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。答

10、：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 巳=20V, R1 = 20Q , R2= 20Q , R3 = 3Q , R4 = 7Q 求:图 D-11(1)支路电流 I1、12、I3、I4和 I5 ；(2)各电阻吸收的功率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15= 0A。I3= I4 = 11 I2 = (0.75 0.25)= 0.5(A)精心整理(2)Pf I21R1 =0.752X 20= 11.25(W)P2 = I 22R2 = 0.252 X20= 1.

11、25(W)P3 = I 23R3 = 0.52 X 3= 0.75(W)P4 = I24R4 = 0.52 X 7= 1.75(W)P5 = I 25R5 = 0X R5 = 0(W) 答：支路电流I I2、I3、I4和I5分别为0-75A、0.25A、0.5A、0.5A、0A ;各电阻吸收 的功率 P 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，滑动触头在位置a时输出电压Uex是多少伏？在位置b时输出电压Uex是多少伏？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

12、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: 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= 127卩F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。答案：解：角频率-3= 2n f= 2X3.14X50=314(rad/s) 电路中的阻抗为:I = 9=二?=7.89(A)电路中的电流为：Z 27. 88答：电路中的电流为7.89A。19. 已知负载的电压和电流相量为u = (80 + j50)

13、V , i= (80-j50)A,求负载的等效阻抗Z 和有功功率P。精心整理答案：解：负载的等效阻抗为: 其视在功率为:S= uI* = (80 + j50)(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。20. 电阻R= 30Q,电感XL= 60Q，容抗XC= 20Q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: 电路电流: 视在功率:S= UI = 250X 5= 1250(VA)有功功率:P= I2R= 52X 30= 750(W)

14、无功功率:Q= I2(Xl Xc)= 52X 40= 1000(W)答：视在功率S为1250VA，有功功率为750W，无功功率为1000W。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: 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，求相电压Uph、相电流Iph各是多少？ 精心整理精心整理Uph= Ul =

15、竽220(V) 答案：解： 勇庚答：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: 三角形连接时，输出的线电压:381.05V、220V。Ul = Up h = 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24. 在50Hz、380V的单相电路中，接有感性负载，负载的功率P= 20kW，功率因数cos0.6,试求电路中的电流I?答案：解：因为卩=Ulcos3P 20 X103I = = = 87.72(A)所以 Uco

16、s380X 0.6答：电路中的电流为87.72A。*25.如图 D-14所示 R-L-C并联电路，已知 R= 50Q , L= 16mH,C= 40 卩 F, U = 220V, 求谐振频率fo，谐振时的电流Io。谐振时电流Io是否为最小值？图 D-141f0 二777 二丿36 二 199.04 (Hz)答案：解:2 冗 V LC 2 X 3.14V16X 103 X 40X 估6 谐振时的电流l0是最小值。答：谐振频率f。为199.04Hz,谐振时的电流1。为4.4A，谐振时电流1。是最小值。26.假定三相对称线电压Ul = 380V，三角形对称负载z= (12 + j9) Q ,试求各相

17、电流Iph精心整理精心整理与线电流Il。Ul答案：解=亍=话务=25-33(A)精心整理答：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 0.8,10X 103求相电流Iph和每相阻抗Z。答案:解： L = ph/3uSO =、/；80；0.8 = 18敕)答：相电流和每相阻抗分别为18.99A, 11.55Q。A相相电流*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,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、丨c。 答案:解

18、：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)Ic = 30/ 30 + 120= 30/90 (A)答：当负载作三角形连接时的线电流IA、丨B、丨C分别为30/ 30 A , 30/ 150,30/90 A。29. 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)精心整理Ur(O+)= i

19、(0+)R= OX 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10Q，试求在线路上加100V交流电 压时，电流是多少？电流电压的相位差多大?解：Z=v( R+k2) =V( 102+102) =10V2=14.1( Q )匸U/Z=100/14.1=7.1(A) =tg-1XL/R=tg-110/10=45o 答：电流为7.1A,相位差为4531. 正弦交流量的频率分别为50Hz和820Hz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/f 1 = 1/50=0.02 (S) 角频率 3

20、1=2n f1=2*3.14*50=314(rad 当频率f2=820kHz时 周期 H=1/f 2=1/ (8.2*10 5) =1.22*10 -6 (S)角频率 3 2=2 n f 2=2*3.14*8.2*10=5.15*10 6(rad/s) 答：50Hz时，周期为 0.02s ; 820kHz时，周期为 1.22*10-6，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。试计算Udrm和I d的值。解：变压器二次电压为U=U/0.9=110/0.9=122(V) 整流元件截止时承受的最高反向电压为Udrm=221/2U=2*21

21、/2*122=344(V) 通过整流元件的平均的平均电流为 精心整理精心整理I d=1/2l。=1/2 X 3=1.5 (A) 答：Udrm为 344V, Id 为 1.5A。33. 台型号是DL10500/220的单相变压器，一次侧额定电压 Ui=220/31/2KV,二次侧 额定电压U2 = 38.5/3 1/2KV求一、二次侧的额定电流Ie1,| e2.解：I ei二S/Uei=10500(220/31/2)=82.6(A)I e2=Se/Ue2=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

22、角形后接于线电压 U=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_ -1/2 . ,P1=3 IlUcosI L二R/3 1/2Ucos =8200/(3 1/2*380*0.83) = 15(A)I P1=I L1/3 1/2=15/31/2=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15人 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

23、 h)答:所消耗的电能为100kW h,视在功率为 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？精心整理精心整理解:因为P=I2R 所以 R=P/I2=325/4.22=18.42 ( Q)而 S=UI=220 X 4.2=924(VA)I22所以 QN924 -325 =865(Var) 根据Q=I2XcXc=Q/I 2二 865/(4.2)2=49(Q ) 根据Xc=1/2兀fCC=1/(2 兀 fXc)=1/(2 X 3.14X 49)=1/5386=6.5X 10-

24、5(F)=65F 答:电阻为18.42Q，电容为65,。37. 蓄电池组的电源电压E为6V,将R1=2.90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)=IR1+IRiRi=(E-IRl)/I=(6-2 X 2.9)/2=0.10 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Ii=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/11=5(0)R= 加直流电压时的电阻 I225()则电抗Xl2 -r2 *52 -42 =3()精心整理答:该线圈的电阻值和电抗值分别为精心整理39. 如图D-5所示,已知R|=5O、R2=1O0、R3=2O0,求电路中a、b两端的等效电阻Rab是多少？解:_R1R35x20R13 =4R +R35+20(C)Rab =只2 +R13 =10 中4 =14(0)答：a、b两端的等效电阻Rab为14040. 有一台电动机绕组接成三