电气测量习题与思考题(2)

1、电气测量习题与思考题（二）8k.111V1测量的基本知识1-11-21-3仪表的准确度等级越高，测量结果的相对误差越小，这种说法对吗选择仪表时，主要应考虑哪些因素 ？用内阻为5kC的直流电压表测量某直流电源的输出电压时，读数为?为什么？100V,若改用内阻为100kQ的直流电压表测量时，读数为 109V,问该直流电源的电动势是多少1-4检定一只1.0级、量程250mA的电流表时，发现在 100mA处的绝对误差最大，此 处的绝对误差为-3mA。问该电流表是否合格？1-5量程10V的电压表原来的准确度等级为 判断该表现在的准确度等级。0.5级，在检定时得到的数据见表1-1,试1-8如图1-1电路,

2、 结果引起的误差不超过土 表内阻应小于多少欧R1R3图1-1题1-8图R1量结果引起的误差不超过土 内阻应大于多少欧：0.2%。已知：U =12V, R =1kQ,R2 =2kQ 。问：要求电压表1-10如图1-3电路, A2均为10A、1.0级；当用直接测量Ii和I2的方法间接测量 %。已知电流表 A1和电流表A1偏转标尺的六分之一,A2偏转标尺的四分之一时，求测量结果表1-1题1-5表被检表读数（V）012345678910标准表读数（V）00.931.972.953.944.996.027.038.049.02101-6根据P = 12 Rt ,间接测量某电阻R在时间t内消耗的能量。已知

3、电流的误差为土0.2%,电阻的误差为土 0.5%,时间的误差为土 0.1%,估计测量结果可能出现的最大误差。1-7若电阻R的误差为Y1,电阻 R的误差为 %,两个电阻串联后的等值电阻为R ;两个电阻并联后的等值电阻为 R ,分别求R和R的误差。用量程1A的电流表测量 R2支路的电流，要求由电流表内阻对测量0.6%。已知：U =12V, R =3kC,R2 = R =6kG。问：要求电流R2图1-2题1-9图1-9如图1-2电路，用量程10V的电压表测量 R2两端的电压，要求由电压表内阻对测的最大误差，并说明这种方法是否可取。Ii> A1A2I23k1.1I3十图1-3题1-10图图1-4

4、题1-11图1-11若测量图1-4中8kQ电阻两端的电压，从下列仪表中选那一个更合适？说明理由 并计算测量结果可能的误差范围。(1) 0.2 级，量程 10V,内阻 1kQ/V;(2) 0.5级，量程 10V,内阻 10kQ/V;(3) 2.5级，量程 30V,内阻 10kC/V。1-12用电压表对某电压进行10次测量，测得结果为：201.2,201.7, 201.3, 201.0,201.5,(4) .3, 201.2, 201.4, 201.3, 201.1。(1)求测量结果的最佳值；(2)求均方根误差。二、直流电压和电流2-1图2-1是一个磁电系多量程电流表的电路，已知：量程为 150m

5、A时，总分流电阻为4c ,量程为15mA时，表头支路的总电阻为05960建。求表头灵敏度I 0 gRiR2R3R1R2口R3口ZDR010V50V250V150mA 15mA图2-1题2-1图图2-2题2-2图2-2某磁电系表头灵敏度为 100 A ,表头内阻为1750c ,用该表头改装成如图 2-2电路所示的三量程电压表，要求电压灵敏度为2kC/V，求R、R、R2和R3。2-3量程为5mA的磁电系电流表，表头灵敏度为100 MA ,表头内阻为电阻为RS,该表与一标准表串联同时测量某一电流时，读数为4.1mA ,求：3.5mA ,1800G ,分流标准表读数为(1) &的实际值； Rs

6、的正确值。2-4用量程5A、内阻0.1。和量程10A、内阻0.2。的两只电流表并联, 表使用时，能测量的最大电流是多少？作为一只电流2-5用内阻18kC、量程150V和内阻30kC、量程300V的两只磁电系电压表串联,作为一只电压表使用，能测量的最大电压是多少？如果要求两电压表串联能测量 压，应采取什么办法？450V的电2-6如图2-3电路，磁电系电流表的表头内阻为500Q、表头灵敏度为50 MA , RS为标准电阻箱。当时，电流表指示达到满偏，调节RS使电流表指示为满偏的三分之二时，标准电阻箱的示值等于电流表的内阻Ra，求 Ra =?1c+2-7如图2-4电路，RS为标准电阻箱，当 RS =

7、 0时，磁电系电压表指示达到满偏，调节RS使电压表指示达到半偏时，标准电阻箱的示值等于电压表的内阻RV ,若调节RS使电压表指示为满偏白四分之三，RV等于RS的多少倍。2-8用内阻0.3建的磁电系电流表测量直流电路某支路的电流时，读数为 8mA ,当在 该支路串联一个1C的电阻时，电流表读数为7.2mA ,问该支路原来实际的电流是多少？2-9如图2-5电路，已知电压表量程为10V、内阻为5000c , R = 25建，R =30000 。R两端的电压是多少?调节电源电压使电压表读数达到满量程，然后移去电压表，此时,图2-6题2-10图十U O&OR2Ri图2-5题2-9图2-10如图2

8、-6电路，R=300C , R =40C , R2 =115Q ,电流表量程为10A、内阻为5c ,调节电源电压使电流表读数达到满量程，然后将电流表短路，此时，通过R2的电流是多少？2-11用1.0级、量程3V的磁电系电压表测量 2-7中A点和B点对地的电压，测量结果 分别为Ua =2.54V, UB = 2.38V。若根据Ua和Ub的测量结果求 R2两端的电压，其误 差是多少？由此可得出什么结论？图2-7题2-11图十20Vo图2-8题2-12图2-12用0.5级、量程250mA、内阻1C的电流表测量图2-8电路中的电流I ,求：(1)电流表内阻引起的误差是多少？(2)电流表的基本误差是多少

9、？(3)测量结果的总误差是多少？2-13用Ig =100 fA的磁电系表头构成1.0级、量程150V/300V /450V的电压表。用该电压表的三个量程分别测量 100V的电压，测量结果的误差各是多少？如果表头没有分流电阻，该电压表三个量程的内阻各是多少？2-14在直流电位差计中，使用标准电池的目的是什么？2-15若测量电动势为 E、内阻为&的干电池的端电压，用直流电位差计测量的结果是 多少？用内阻为 RV的磁电系电压表测量的结果是多少？由电压表内阻引起的误差是多少？3三、交流电压和电流3-1用全波整流式和半波整流式电压表分别测量5V直流电压，求两表的读数。3-2用磁电系和电磁系电压表

10、分别测量u = J2220sin8t + J244sin3stV的电压，求各表的读数。3-3电磁系电流表和电动系电流表一般采用什么方法改变量程，为什么不采用在测量机构并联电阻的方法？3-4用磁电系电压表测量如图3-1所示的电压U ,读数为多少？，若改用电动系电压测量，读数是多少？图3-4题3-9图43-5用磁电系、全波整流式和电磁系分别测量如图3-2所示的电压，求各表的读数。3-6若测量频率为 2kHz非正弦电压的有效值，用全波整流式电压表测量时读数为7.5V ,用电动系电压表测量时读数为7.8V。问：(1)哪一个读数正确；(2)该电压的波形因数是多少？3-7用半波整流式电压表分别测量如图3-

11、3所示的三个电压，(a)为正弦波；(b)为正方波;为正三角波，读数均为 222V ,求图中所示的U1rm、U2m和U3mo图3-3题3-7图(a)正弦波；(b)正方波；(c)正三角波3-8整流式电压表是由磁电系电压表和整流电路构成的，如果把一个正弦电压经全波整流后再用磁电系电压表测量，其测量结果与直接用全波整流式电压表测量的结果是否相同，为什么？3-9图3-4是被测电压u的波形。问:(1) U的平均值是多少？应采用哪种仪表测量；(2) U正半周期的平均值是多少？应采用哪种仪表测量；u(V)100102030-6t (ms)(3) u的有效值是多少？应采用哪种仪表测量。u = 30 + 40&a

12、mp;sin100 疝V ,求3-10用磁电系、电磁系和电动系电压表分别测量电压 各表的读数。四、功率4-1将电压u =311sin(8t 45口)50sin 21 V加于电动系功率表的电压线圈，同时 将电流i =1 +2sin cotA通入功率表的电流线圈，求功率表的读数。4-2用功率表测量功率时，为什么还要使用电压表和电流表？4-3某感性负载的功率为 800W ,负载的功率因数为 0.6,加电源电压220V ,如果用 一只5A/10A、150V / 250V/500V、满偏100格的功率表测量负载的功率，怎样选择 电压量程和电流量程？用你选择的量程测量时，指针偏转多少格？4-4用两表法测量

13、三相有功功率时，如果出现功率表指针反偏的现象，应采用什么办法进行测量？4-5用两表法测量三相有功功率时，如果三相负载对称，两表读数一定相等。这种说法 对吗？为什么？4-6如图4-1所示电路，如果把电动系功率表的电流线圈接在乙与a之间，电压线圈接在c与b之间，功率表的读数表示什么意义？Z4图4-1题4-6图104-7图4-2是测量单相功率的全部设备，已知负载Z的功率为200W,功率因数为0.5。不移动设备位置，完成正确接线。图4-2题4-7图4-8如图4-3电路，已知： UAB =UBC =UCA = J3220V，三相负载为星形接法且Za =Zb =Zc = R。采用450V/1A满偏150格

14、的功率表，指针偏转 110格，求C相的电流 是多少？图4-3题4-8图图4-4题4-9图4-9如图4-4电路，已知：Uab =Ubc =Uca = 200V，功率表读数为1.5W,求R = ?4-10 图 4-5 是两表法测量三相功率的电路，已知三相负载Za = Zb = Zc213, 2，11电源电压 UAB =UBC =UCA =380V。(1)求W1和W2的读数；(2)求三相总有功功率；(3)求三相总无功功率。0-二 C图4-6题4-11图4-11将电动系功率表电压线圈中的大电阻换成小电容，再把电流线圈调换方向，如图4-6电路，就变成了单相无功功率表。试说明该表的工作原理，推出无功功率的

15、表达式，并 说明该表的特点。4-12在图题4-5电路中，若三相负载对称，且负载的功率因数角为华。(1)当W1>0, W2>0时，中是多少？(2)当W1>0, W2=0时，中是多少？(3)当W1>0, W2<0时，中是多少？4-13用图题4-5电路测量三相对称负载的有功功率，若 W1读数为P1, W2读数为P2 , 求证：负载的功率因数为cos ：P1 P2(P1 P2)2 3(P1 -P2)24-14用一表法测量三相对称负载的无功功率，已知：负载为三角形联接，|Z=100C,电源线电压为220V ,功率表的电压量程 250V/500V ,电流量程2.5A/5A ,

16、满偏150 格。(1)怎样选择功率表的电压量程和电流量程；(2)用你选择的量程，当指针偏转90格时，求三相总无功功率。五、直流电阻5-1欧姆表中心值的意义是什么？5-2欧姆表的误差特性与电流表和电压表的误差特性为什么不同？5-3用磁电系表头构成的欧姆表一般情况下电阻标尺与电流标尺方向相反，试 设计一只电阻标尺与电流标尺方向相同的电阻表，并说明该表的特点。5-4如图5-1电桥电路，当R2=R+R时，电桥达到平衡。求：Rx=?5-5如图5-2电路，电流表 Ai的读数为28A, A2的读数为16A, Rs为0.05 ,求电流 表A2的内阻。RsRs图5-2题5-5图图5-3题5-6图5-6如图5-3

17、电路所示，N为线性有源网络，Rs为标准电阻箱，磁电系电流表内阻为0.5G。当Rs =0时，电流表读数为 0.6A;当Rs =10C时，电流表读数为0.2A。求该网络的戴维南等效内阻。5-7有一恒流源给电阻 R供电，用内阻为15.3kC的磁电系电压表 V1测量R两端的电压 时，读数为102V;若改用内阻为10.1kC的磁电系电压表 V2测量时，读数为101V,求R = ?5-8用电位差计测量干电池的电动势时，读数为1.31V,若改用内阻为 60kC的电压表测量，读数为1.25V,求电池的内阻r o5-9如图5-4电桥电路，Rx为被测电阻，R4为可调电阻。当电桥达到平衡时， Rx的测 量值为Rx1

18、,若交换Rx和R4的位置重新测量，Rx的测量值为Rx2,取Rx1和Rx2的平均值作为最后的测量结果。求证：测量结果的误差只取决于R4的误差。RiRxcz©R3R4图5-4题5-9图5-10表5-1给出的仪表都能测量电阻，请按表中列出的项目比较各仪表的特点。表5-1题5-10表项目 仪公、适应电阻值高中低准确度高低电源电压高低简便性简繁电源电压对测量结果的影响大小欧姆表兆姆表单电桥双电桥5-11用直流双电桥测量低值电阻Rx ,图5-5所示的三种接线方式错在何处？试画出正确的接线方式。RxRxRx(a)(b)(c)图5-5题5-11图六、交流参数6-1为什么交流电桥必须调节两个参量才能达

19、到平衡？6-2交流电阻和直流电阻有什么区别？6-3如果用伏安法测量电感，存在什么问题，怎样进行测量？6-4图6-1所示的四个电桥，哪些可以调到平衡，哪些不能调到平衡，并说明理由；对 可以调到平衡的电桥，说明平衡条件是否与电源频率有关。RiC2RiC2CDL3R4(W 1-CDR3L4Ir/vx(a)(b)图6-1题6-4图6-5如图6-2所示的电桥，Rx和Lx为被测元件，问：(1) Z4是什么性质的阻抗电桥才能平衡；(2)若要求平衡条件与电源频率无关，Z4应是两元件的串联还是并联;(3)确定Z4后，求电桥的平衡条件；(4)说明调节哪两个元件收敛性最好。6-6图6-3是配电网的一条单相线路。已知供电电压为为Z = R + j ® L ,电流表读数为60A 电流表读数为80A。求Rx = ?线路的功