电工学-电工技术课后答案

.PAGE.第二章电路的分析方法P39习题二2-1E+E+-题2-1图题2-1等效图解：①②,①,,,代入①另外,戴维南等效图6V6V+-回归原图,所以2-2答由并联输出功率400所以每个R获得功率改串联后：2-3bb112a123题2-3等效图,2-4aabc题2-4△-Y变换〔一图题2-4△-Y变换〔二图bbca题2-4△-Y变换〔三图bbac题2-4等效星型图2-5解：++-10V5A题2-5〔a>图10A10A+-20V题2-5〔b图++-5V+-5V2.5A2.5A题2-5〔c图5A5A5A++-10V题2-5〔d图2-6用两种电源等效互换的方法,求电路中5Ω电阻上消耗的功率。习题2-6图解：由两源互换,原图可变为下图15V15V+-1A2V++--4V,所以：2-7题2-7图解：①,所以：②所以：2-8试用支路电流法和节点电压法求如图所示各支路的电流。题2-8图++++100V25VU25V题2-8参考方向图①②所以：2-9用叠加原理求图中的电流I。题2-9图解：由叠加原理可知原图可变为下〔a、〔b两图之和。2V+2V+-〔a〔a>中〔b>中所以2-10用叠加原理求如图所示电路中的电压及元件ab消耗的功率。〔电阻单位为Ω题2-10图解：由叠加原理可有：12V12V+-5AabI12V12V+-ab〔a>+5A〔b>〔a>图中：,〔b图中所以：故2-11题图a中,。若将理想电压源去掉后,如图b,试问此时？RRRRRIabIb>+-=RRRRRIabIa>+-+-E—RRRRabc>+-+-E解：由叠加原理可知,b>图等于a>图减c>图,即：两电流源共同作用的响应,等于总的响应减去电压源单独作用的响应。由已知,而C>图中,所以：2-12求：〔1题图中端点a、b处的戴维南和诺顿等效电路。〔2如果用1Ω电流表跨接在a、b处,将通过多大电流？题2-12图解：所以,等效戴维南电路与诺顿电路如下：aab+-ab等效戴维南电路等效诺顿电路时所以电流表的读数约为1.43A2-13应用戴维南定理求图中1Ω电阻的电流。解：由于1为研究对象,所以与电流源串联的2和理想电压源并联的5每个电阻对1不起作用,因此电路图为〔b图44110V10A+-I<b>410V10A+-ab〔c①将1Ω电阻开路,如〔c图,②去源后,如〔d图：44ab〔d戴维南等效电路如〔e图30V30V+-41I〔e2-14试用戴维南定理和诺顿定理求图中负载上的电流。题2-14图解：由戴维南定理,等效图如下图〔a,aab5050220V+-〔a①②去源化简后见〔b图110V110V+-2550ba〔b而诺顿等效电路如图〔c：5050baI25〔c2-15解：++-UR+12V4kΩaU12I36912b题2-15图①当②当,故当时,中的与的点的轨迹为直线中在第一象限中的线段。第三章电路的暂态分析习题三3-1习题3-1图解：a图中；,b图中,,3-2解：,代入得：3-3解：,闭合后,为零输入响应。,uuti60V0.012A3-3题电容电压电流曲线图3-4解：,,为零状态响应。3-4题电容电压曲线图3-4题电容电压曲线图ut020V3-5解：本题为零状态响应。,3-6解：,所以：3-7解：,所以1.81.81.20t习题3.7曲线图3-8解：,所以：3-9如图所示电路中,t=0时,开关S闭合,试求时,〔1电容电压；〔2B点的电位和A点的电位的变化规律。假设开关闭合前电流已处于稳态。习题３-９图解：所以：3-10解：时。属于零状态响应所以：,时,全响应。,所以：tt06.32u习题3-10曲线图3-11解：,,所以：3-12解：所以：3-13解：〔1闭合：〔2稳态后,再闭合,此刻计时,,3-14解：3-14题电容电压曲线图3-14题电容电压曲线图t09V16Vu3-15解：,。3-16解：要使则即：,解得。3-17解：,。第四章正弦交流电路P93习题四4.1已知〔1试问i1与i2的相位差等于多少？〔2画出i1与i2的波形图；〔3在相位上比较i1与i2谁超前谁滞后。解：〔1〔2t题4-1曲线图〔34.3解：,当时,,则t题4-3曲线图4.4解：〔1题4.4<1>图题4.4<1>图或<2>题4.4<2>相量图题4.4<2>相量图4.5指出下列各式的错误：〔1〔2；〔3；〔4；解：〔1等号不可连等；前者为瞬时表达式,后者为相量式。〔2I为有效值,与复数式不能连等。〔3为大小,为瞬时值之比。〔4左边表示大小,右边为复数,两者不是一回事。4.6解：〔1〔2,为纯电阻时；〔3,为纯电容时。4.7解：解：题4-8电容电压与电流相量图题4-8电容电压与电流相量图4.9解：4.10解：即解得：4.11已知如图所示电路中,电路为感性的,电流表A的读数为6A。求电流表的读数。AA+-题4-11图解：由已知有：,则,又解得：,两表的读数均为。4.12已知题4-12图所示电路中,电流表A的读数为2A。电压表的读数均为200V。求参数R、L、C,并作出该电路的相量图。并写出的瞬时值表达式。AA+-A题4-12图解：同理,整理得：,,即习题4-12相量图习题4-12相量图由相量图可知电流超前端电压,4.13求图4-13两图中的电流。-j-j<a><b>-jj解：图〔a中,图〔b中,4.14在图4-14中,与同相,试求及。++-R题4-14图解：设,则因为,所以又因同相,故又,。相量图如下：习题4-14相量图习题4-14相量图4.15一个电感线圈,,〔1的有效值；〔2求电路的总的功率因数及总功率P。RRLC题4-15图解：〔1设电压则故〔2总功率4.16电路如题图4-16是三个阻抗串联的电路,电源电压,已知,求〔1电路的等效复数阻抗,电流和电压。〔2画出电压、电流相量图。〔3计算电路的有功功率、无功功率和视在功率。题4-16图题4-16图题4-17图解：〔1〔2相量图题4-16相量图题4-16相量图〔34.17题图4-17所示的是并联电路,输入电压,。求〔1并联电路的等效复数阻抗；〔2各支路电流和总电流；〔3画出电压和电流相量图；〔4计算电路总的、和。解：〔1,〔2设,则所以〔3相量图如下：习题4-17相量图习题4-17相量图〔44．18电路如图所示,已知,,,试求并联支路端电压及电路的。uu+_RCLab+_习题4-18图解：设,依题意得：〔1,则总阻抗〔2总电流并联电路端电压功率因数4.19今有40W的日光灯一个,使用时灯管与镇流器〔可近似地把镇流器看作纯电感串联在电压为220V,频率为50赫兹的电源上。已知灯管工作时属于纯电阻负载,灯管两端的电压等于110V,试求镇流器的感抗与电感。这时电路的功率因数是多少？若将功率因数提高到0.8,问应并联多大的电容？RR—L—+_—+_+_—习题4-19图解：消耗在灯管上的有功功率为,则故感抗为将功率因数提高到0.8,需并联电容为：4.20在题图中,,,试求：〔1电流表的读数和电路的功率因数；〔2欲使电路的功率因数提高到0.866,则需并联多大的电容？〔3并联电容后电流表的读数又为多少？uu+_AX1ab习题4-20图X2C解：〔1画相量图如下图所示,,,故同相,滞后,c此时功率因数。〔2欲使电路的功率因数提高到0.866,则因并联上电容后,电路的总有功功率不变,〔3并联C后,因,所以。第五章三相交流电路P115习题五解：A所以：相量图如下：题5-1相量图题5-1相量图5-2解：只能∆连接所以：则：又故5-3解：设,则又所以：连接时所以：则：故：习题5-3供电图5-4解：当Y形连接时,由当联接;。5-5解：〔1当开关S闭合时,〔2当开关S断开时,所以：5-6解：而：所以：.故：,5-7解：由设,则电源线电压为467.31V。5-8解：由又因为负载星形联结；所以：所以：,故：5-9解：由于负载∆联结：所以且负载对称性,所以：5-10如图所示电路中,电源线电压为380V,各相负载的阻抗值均为。求〔1三相负载是否对称？〔2试求各相电流,并用相量图计算中线电流；〔3试求三相平均功率P。习题5-10图解：〔1不对称〔2画相量图,由星形联接习题5-10相量图习题5-10相量图故：从相量图中,设<3>所以：5-11解：〔1中性线正常时,负载端电压对称,即：所以：,而中线电流需相量式计算,设则：而：故：<2>中性线断开时,电路如下图,,,,5-12解：设相序U-V-W对应A-B-C则另画图有：++-+-+-习题5-12电路图=,则：故：W相的灯比V相的灯流过电流大,那么W相的灯比较高,而V相的灯比较暗。第六章磁路与变压器P135习题六6.2解：铁心线圈取用的总有功功率为：空心线圈取用的总有功功率为：空心线圈取用的总有功功率即为铜损,故可得：铁心线圈的铜损为：铁心线圈的铁损为：6.3有一台10000、230V的单相变压器,其铁心截面积,磁感应强度最大值,电源频率为,求一次、二次绕组的匝数各为多少？解：由于则6.4解：由于副边为纯电阻,由,可知：所以：又因为：6.5解：根据变压器阻抗变换原理,负载阻抗折算到原边的等效阻抗为：信号源输出功率为：6.6一台、的变压器,试求：〔1电压比k及和。〔2该变压器在满载情况下向的感性负载供电时,测得二次侧电压为220V,求此时变压器输出的有功功率。解：<1><2>6.8在图中,输出变压器的二次绕组有中间抽头,比连接的扬声器,两者都能达到阻抗匹配。试求二次绕组两部分匝数之比。习题6-8图解：扬声器折算到原边阻抗模为扬声器折算到原边阻抗模为由题意可知：,所以6.9习题6-9图解：<1>1与4端相连,2与3端相连,接入220V电源上。〔21与3端相连,2与4端相连,接入110V电源上。〔3在上述两种情况下,一次侧每个绕组中的额定电流和电压均不变,二次侧电压亦不变,只是电源供给电流大小不同,110V电源供给的电流是220V电源的2倍,而输出的视在功率是相同的。6.10习题6-10图解：两个副边绕组的匝数分别为：两个副绕组的电流分别为：由于两个副边绕组接的都是电阻性负载,故电流同相位,则原边电流为：6-11习题6-11图++-ES●mA●电流实际方向图6-12习题6-12图〔11V<2>3V<3>9V〔42V<5>6V<6>8V〔713V<8>7V<9>5V〔1011V<11>4V<12>10V<13>12V第七章异步电动机P167习题六7-1解：7-2解：当极对数为P=2时,旋转磁场转速〔同步转速〔a起动瞬间,时〔1定子旋转磁场对定子的转速〔2定子旋转磁场对转子的转速〔3转子旋转磁场对转子的转速〔4转子旋转磁场对定子的转速〔5转子旋转磁场对定子旋转磁场的转速〔b转子转速为同步转速的,则有〔1定子旋转磁场对定子的转速〔2定子旋转磁场对转子的转速〔3转子旋转磁场对转子的转速〔4转子旋转磁场对定子的转速〔5转子旋转磁场对定子旋转磁场的转速〔c转差率时,〔1定子旋转磁场对定子的转速〔2定子旋转磁场对转子的转速〔3转子旋转磁场对转子的转速〔4转子旋转磁场对定子的转速〔5转子旋转磁场对定子旋转磁场的转速7-3解：当三相异步电动机的磁极对数为P=2时,旋转磁场转速〔同步转速〔1电机起动瞬间,时〔2在额定转速4,其额定转差率：所以,综上计算结果,转子电路的电动势及感抗与转差率成正比,而额定运行时转差率很小,所以上述两个物理量也很小。在起动时,转子电流很大,但功率因数很低,在额定状态下,转子电流减小很多,功率因数则提高到接近为1。7-4解：〔1当三相异步电动机的磁极对数为P=3时,旋转磁场转速〔同步转速又由于,则故又,有。7-5解：当时,当时,当时,当时,7-6解：由,得又过载能力,所以,7-7解：由,得又过载能力,所以,7-8解：由,得7-9解：〔1由,有〔2由,得〔3〔47-10解：〔1由,得〔2由,得〔3当时,,电动机能起动。当时,,电机能起动。〔4所以起动时,当,电动机不能起动。当,电动机能起动。〔5,电动机的起动电流：线路上的起动电流：7-11解：由,有由,得故：电动机的起动电流：线路上的起动电流：7-12一台三相异步电动机的,若电源电压降低30％,试问：〔1能否满载起动？〔2能否半裁起动？解：当时,,故〔1电机不能满载起动。〔2所以电动机能半载起动。7-13解：空载时,,满载时,,7-14解：〔1〔2由〔3由,得〔4Y接法：∆接法：〔5〔6〔7第八章继电-接触器控制系统8-1答：自锁：用自身的常开辅助触点,并联在起动按钮两端,在同一时间里保证接触器长时间连续正常工作的控制作用,称为自锁；互锁<连锁>：用不同接触器的常闭辅助触点,串联于对方接触器,在同一时间里保证自身接触器长时间连续正常工作的同时,其它接触器无法正常工作的控制作用,称为互锁。8-2习题8-2图答：因为两个起动按钮的作用是等同的,即两者并联只起到一个的作用,本题只是两地起动连续运行控制图。如果将SB2、SB3联动,组成复合按钮,即可实现点动加连续运行的功能,那时缺点为动作不可靠。8-3习题8-3图答：不能。因为两个起动按钮的作用是等同的,即两者并联只起到一个的作用,本题只是两地起动连续运行控制图。8-4答：不能。主控制图中KM1主触点压力太重,使电路无法正常工作。控制线路参考习题8-5接法。8-5习题8-5控制图SB18-6SB1LSB1LSB1SB2KTKHKTKMKMKT习题8-6控制图8-7答：起互锁作用的常闭触点KMF和KMR对调即可。习题8-7控制电路图8-8如图所示,下列控制电路实现什么功能？简述其工作原理。FUKM2FUKM2FR2ABCFUM1ABCKM1FR1M2主电路KM1KM2SB3SB4FR2KM2控制电路SB2KM1FR1KM1习题8-8主控制图答：实现了小车在工作台上循环往复的运动。其工作原理如下：SBFKMF,小