電氣測(cè)量習(xí)題與思考題(2)

1、電氣測(cè)量習(xí)題與思考題（二）8k.111V1測(cè)量的基本知識(shí)1-11-21-3儀表的準(zhǔn)確度等級(jí)越高，測(cè)量結(jié)果的相對(duì)誤差越小，這種說法對(duì)嗎選擇儀表時(shí)，主要應(yīng)考慮哪些因素 ？用內(nèi)阻為5kC的直流電壓表測(cè)量某直流電源的輸出電壓時(shí)，讀數(shù)為?為什么？100V,若改用內(nèi)阻為100kQ的直流電壓表測(cè)量時(shí)，讀數(shù)為 109V,問該直流電源的電動(dòng)勢(shì)是多少1-4檢定一只1.0級(jí)、量程250mA的電流表時(shí)，發(fā)現(xiàn)在 100mA處的絕對(duì)誤差最大，此 處的絕對(duì)誤差為-3mA。問該電流表是否合格？1-5量程10V的電壓表原來的準(zhǔn)確度等級(jí)為 判斷該表現(xiàn)在的準(zhǔn)確度等級(jí)。0.5級(jí)，在檢定時(shí)得到的數(shù)據(jù)見表1-1,試1-8如圖1-1電路,

2、 結(jié)果引起的誤差不超過土 表內(nèi)阻應(yīng)小于多少歐R1R3圖1-1題1-8圖R1量結(jié)果引起的誤差不超過土 內(nèi)阻應(yīng)大于多少歐：0.2%。已知：U =12V, R =1kQ,R2 =2kQ 。問：要求電壓表1-10如圖1-3電路, A2均為10A、1.0級(jí)；當(dāng)用直接測(cè)量Ii和I2的方法間接測(cè)量 %。已知電流表 A1和電流表A1偏轉(zhuǎn)標(biāo)尺的六分之一,A2偏轉(zhuǎn)標(biāo)尺的四分之一時(shí)，求測(cè)量結(jié)果表1-1題1-5表被檢表讀數(shù)（V）012345678910標(biāo)準(zhǔn)表讀數(shù)（V）00.931.972.953.944.996.027.038.049.02101-6根據(jù)P = 12 Rt ,間接測(cè)量某電阻R在時(shí)間t內(nèi)消耗的能量。已知

3、電流的誤差為土0.2%,電阻的誤差為土 0.5%,時(shí)間的誤差為土 0.1%,估計(jì)測(cè)量結(jié)果可能出現(xiàn)的最大誤差。1-7若電阻R的誤差為Y1,電阻 R的誤差為 %,兩個(gè)電阻串聯(lián)后的等值電阻為R ;兩個(gè)電阻并聯(lián)后的等值電阻為 R ,分別求R和R的誤差。用量程1A的電流表測(cè)量 R2支路的電流，要求由電流表內(nèi)阻對(duì)測(cè)量0.6%。已知：U =12V, R =3kC,R2 = R =6kG。問：要求電流R2圖1-2題1-9圖1-9如圖1-2電路，用量程10V的電壓表測(cè)量 R2兩端的電壓，要求由電壓表內(nèi)阻對(duì)測(cè)的最大誤差，并說明這種方法是否可取。Ii> A1A2I23k1.1I3十圖1-3題1-10圖圖1-4

4、題1-11圖1-11若測(cè)量圖1-4中8kQ電阻兩端的電壓，從下列儀表中選那一個(gè)更合適？說明理由 并計(jì)算測(cè)量結(jié)果可能的誤差范圍。(1) 0.2 級(jí)，量程 10V,內(nèi)阻 1kQ/V;(2) 0.5級(jí)，量程 10V,內(nèi)阻 10kQ/V;(3) 2.5級(jí)，量程 30V,內(nèi)阻 10kC/V。1-12用電壓表對(duì)某電壓進(jìn)行10次測(cè)量，測(cè)得結(jié)果為：201.2,201.7, 201.3, 201.0,201.5,(4) .3, 201.2, 201.4, 201.3, 201.1。(1)求測(cè)量結(jié)果的最佳值；(2)求均方根誤差。二、直流電壓和電流2-1圖2-1是一個(gè)磁電系多量程電流表的電路，已知：量程為 150m

5、A時(shí)，總分流電阻為4c ,量程為15mA時(shí)，表頭支路的總電阻為05960建。求表頭靈敏度I 0 gRiR2R3R1R2口R3口ZDR010V50V250V150mA 15mA圖2-1題2-1圖圖2-2題2-2圖2-2某磁電系表頭靈敏度為 100 A ,表頭內(nèi)阻為1750c ,用該表頭改裝成如圖 2-2電路所示的三量程電壓表，要求電壓靈敏度為2kC/V，求R、R、R2和R3。2-3量程為5mA的磁電系電流表，表頭靈敏度為100 MA ,表頭內(nèi)阻為電阻為RS,該表與一標(biāo)準(zhǔn)表串聯(lián)同時(shí)測(cè)量某一電流時(shí)，讀數(shù)為4.1mA ,求：3.5mA ,1800G ,分流標(biāo)準(zhǔn)表讀數(shù)為(1) &的實(shí)際值； Rs

6、的正確值。2-4用量程5A、內(nèi)阻0.1。和量程10A、內(nèi)阻0.2。的兩只電流表并聯(lián), 表使用時(shí)，能測(cè)量的最大電流是多少？作為一只電流2-5用內(nèi)阻18kC、量程150V和內(nèi)阻30kC、量程300V的兩只磁電系電壓表串聯(lián),作為一只電壓表使用，能測(cè)量的最大電壓是多少？如果要求兩電壓表串聯(lián)能測(cè)量 壓，應(yīng)采取什么辦法？450V的電2-6如圖2-3電路，磁電系電流表的表頭內(nèi)阻為500Q、表頭靈敏度為50 MA , RS為標(biāo)準(zhǔn)電阻箱。當(dāng)時(shí)，電流表指示達(dá)到滿偏，調(diào)節(jié)RS使電流表指示為滿偏的三分之二時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)電阻箱的示值等于電流表的內(nèi)阻Ra，求 Ra =?1c+2-7如圖2-4電路，RS為標(biāo)準(zhǔn)電阻箱，當(dāng) RS =

7、 0時(shí)，磁電系電壓表指示達(dá)到滿偏，調(diào)節(jié)RS使電壓表指示達(dá)到半偏時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)電阻箱的示值等于電壓表的內(nèi)阻RV ,若調(diào)節(jié)RS使電壓表指示為滿偏白四分之三，RV等于RS的多少倍。2-8用內(nèi)阻0.3建的磁電系電流表測(cè)量直流電路某支路的電流時(shí)，讀數(shù)為 8mA ,當(dāng)在 該支路串聯(lián)一個(gè)1C的電阻時(shí)，電流表讀數(shù)為7.2mA ,問該支路原來實(shí)際的電流是多少？2-9如圖2-5電路，已知電壓表量程為10V、內(nèi)阻為5000c , R = 25建，R =30000 。R兩端的電壓是多少?調(diào)節(jié)電源電壓使電壓表讀數(shù)達(dá)到滿量程，然后移去電壓表，此時(shí),圖2-6題2-10圖十U O&OR2Ri圖2-5題2-9圖2-10如圖2

8、-6電路，R=300C , R =40C , R2 =115Q ,電流表量程為10A、內(nèi)阻為5c ,調(diào)節(jié)電源電壓使電流表讀數(shù)達(dá)到滿量程，然后將電流表短路，此時(shí)，通過R2的電流是多少？2-11用1.0級(jí)、量程3V的磁電系電壓表測(cè)量 2-7中A點(diǎn)和B點(diǎn)對(duì)地的電壓，測(cè)量結(jié)果 分別為Ua =2.54V, UB = 2.38V。若根據(jù)Ua和Ub的測(cè)量結(jié)果求 R2兩端的電壓，其誤 差是多少？由此可得出什么結(jié)論？圖2-7題2-11圖十20Vo圖2-8題2-12圖2-12用0.5級(jí)、量程250mA、內(nèi)阻1C的電流表測(cè)量圖2-8電路中的電流I ,求：(1)電流表內(nèi)阻引起的誤差是多少？(2)電流表的基本誤差是多少

9、？(3)測(cè)量結(jié)果的總誤差是多少？2-13用Ig =100 fA的磁電系表頭構(gòu)成1.0級(jí)、量程150V/300V /450V的電壓表。用該電壓表的三個(gè)量程分別測(cè)量 100V的電壓，測(cè)量結(jié)果的誤差各是多少？如果表頭沒有分流電阻，該電壓表三個(gè)量程的內(nèi)阻各是多少？2-14在直流電位差計(jì)中，使用標(biāo)準(zhǔn)電池的目的是什么？2-15若測(cè)量電動(dòng)勢(shì)為 E、內(nèi)阻為&的干電池的端電壓，用直流電位差計(jì)測(cè)量的結(jié)果是 多少？用內(nèi)阻為 RV的磁電系電壓表測(cè)量的結(jié)果是多少？由電壓表內(nèi)阻引起的誤差是多少？3三、交流電壓和電流3-1用全波整流式和半波整流式電壓表分別測(cè)量5V直流電壓，求兩表的讀數(shù)。3-2用磁電系和電磁系電壓表

10、分別測(cè)量u = J2220sin8t + J244sin3stV的電壓，求各表的讀數(shù)。3-3電磁系電流表和電動(dòng)系電流表一般采用什么方法改變量程，為什么不采用在測(cè)量機(jī)構(gòu)并聯(lián)電阻的方法？3-4用磁電系電壓表測(cè)量如圖3-1所示的電壓U ,讀數(shù)為多少？，若改用電動(dòng)系電壓測(cè)量，讀數(shù)是多少？圖3-4題3-9圖43-5用磁電系、全波整流式和電磁系分別測(cè)量如圖3-2所示的電壓，求各表的讀數(shù)。3-6若測(cè)量頻率為 2kHz非正弦電壓的有效值，用全波整流式電壓表測(cè)量時(shí)讀數(shù)為7.5V ,用電動(dòng)系電壓表測(cè)量時(shí)讀數(shù)為7.8V。問：(1)哪一個(gè)讀數(shù)正確；(2)該電壓的波形因數(shù)是多少？3-7用半波整流式電壓表分別測(cè)量如圖3-

11、3所示的三個(gè)電壓，(a)為正弦波；(b)為正方波;為正三角波，讀數(shù)均為 222V ,求圖中所示的U1rm、U2m和U3mo圖3-3題3-7圖(a)正弦波；(b)正方波；(c)正三角波3-8整流式電壓表是由磁電系電壓表和整流電路構(gòu)成的，如果把一個(gè)正弦電壓經(jīng)全波整流后再用磁電系電壓表測(cè)量，其測(cè)量結(jié)果與直接用全波整流式電壓表測(cè)量的結(jié)果是否相同，為什么？3-9圖3-4是被測(cè)電壓u的波形。問:(1) U的平均值是多少？應(yīng)采用哪種儀表測(cè)量；(2) U正半周期的平均值是多少？應(yīng)采用哪種儀表測(cè)量；u(V)100102030-6t (ms)(3) u的有效值是多少？應(yīng)采用哪種儀表測(cè)量。u = 30 + 40&a

12、mp;sin100 疝V ,求3-10用磁電系、電磁系和電動(dòng)系電壓表分別測(cè)量電壓 各表的讀數(shù)。四、功率4-1將電壓u =311sin(8t 45口)50sin 21 V加于電動(dòng)系功率表的電壓線圈，同時(shí) 將電流i =1 +2sin cotA通入功率表的電流線圈，求功率表的讀數(shù)。4-2用功率表測(cè)量功率時(shí)，為什么還要使用電壓表和電流表？4-3某感性負(fù)載的功率為 800W ,負(fù)載的功率因數(shù)為 0.6,加電源電壓220V ,如果用 一只5A/10A、150V / 250V/500V、滿偏100格的功率表測(cè)量負(fù)載的功率，怎樣選擇 電壓量程和電流量程？用你選擇的量程測(cè)量時(shí)，指針偏轉(zhuǎn)多少格？4-4用兩表法測(cè)量

13、三相有功功率時(shí)，如果出現(xiàn)功率表指針反偏的現(xiàn)象，應(yīng)采用什么辦法進(jìn)行測(cè)量？4-5用兩表法測(cè)量三相有功功率時(shí)，如果三相負(fù)載對(duì)稱，兩表讀數(shù)一定相等。這種說法 對(duì)嗎？為什么？4-6如圖4-1所示電路，如果把電動(dòng)系功率表的電流線圈接在乙與a之間，電壓線圈接在c與b之間，功率表的讀數(shù)表示什么意義？Z4圖4-1題4-6圖104-7圖4-2是測(cè)量單相功率的全部設(shè)備，已知負(fù)載Z的功率為200W,功率因數(shù)為0.5。不移動(dòng)設(shè)備位置，完成正確接線。圖4-2題4-7圖4-8如圖4-3電路，已知： UAB =UBC =UCA = J3220V，三相負(fù)載為星形接法且Za =Zb =Zc = R。采用450V/1A滿偏150格

14、的功率表，指針偏轉(zhuǎn) 110格，求C相的電流 是多少？圖4-3題4-8圖圖4-4題4-9圖4-9如圖4-4電路，已知：Uab =Ubc =Uca = 200V，功率表讀數(shù)為1.5W,求R = ?4-10 圖 4-5 是兩表法測(cè)量三相功率的電路，已知三相負(fù)載Za = Zb = Zc213, 2，11電源電壓 UAB =UBC =UCA =380V。(1)求W1和W2的讀數(shù)；(2)求三相總有功功率；(3)求三相總無功功率。0-二 C圖4-6題4-11圖4-11將電動(dòng)系功率表電壓線圈中的大電阻換成小電容，再把電流線圈調(diào)換方向，如圖4-6電路，就變成了單相無功功率表。試說明該表的工作原理，推出無功功率的

15、表達(dá)式，并 說明該表的特點(diǎn)。4-12在圖題4-5電路中，若三相負(fù)載對(duì)稱，且負(fù)載的功率因數(shù)角為華。(1)當(dāng)W1>0, W2>0時(shí)，中是多少？(2)當(dāng)W1>0, W2=0時(shí)，中是多少？(3)當(dāng)W1>0, W2<0時(shí)，中是多少？4-13用圖題4-5電路測(cè)量三相對(duì)稱負(fù)載的有功功率，若 W1讀數(shù)為P1, W2讀數(shù)為P2 , 求證：負(fù)載的功率因數(shù)為cos ：P1 P2(P1 P2)2 3(P1 -P2)24-14用一表法測(cè)量三相對(duì)稱負(fù)載的無功功率，已知：負(fù)載為三角形聯(lián)接，|Z=100C,電源線電壓為220V ,功率表的電壓量程 250V/500V ,電流量程2.5A/5A ,

16、滿偏150 格。(1)怎樣選擇功率表的電壓量程和電流量程；(2)用你選擇的量程，當(dāng)指針偏轉(zhuǎn)90格時(shí)，求三相總無功功率。五、直流電阻5-1歐姆表中心值的意義是什么？5-2歐姆表的誤差特性與電流表和電壓表的誤差特性為什么不同？5-3用磁電系表頭構(gòu)成的歐姆表一般情況下電阻標(biāo)尺與電流標(biāo)尺方向相反，試 設(shè)計(jì)一只電阻標(biāo)尺與電流標(biāo)尺方向相同的電阻表，并說明該表的特點(diǎn)。5-4如圖5-1電橋電路，當(dāng)R2=R+R時(shí)，電橋達(dá)到平衡。求：Rx=?5-5如圖5-2電路，電流表 Ai的讀數(shù)為28A, A2的讀數(shù)為16A, Rs為0.05 ,求電流 表A2的內(nèi)阻。RsRs圖5-2題5-5圖圖5-3題5-6圖5-6如圖5-3

17、電路所示，N為線性有源網(wǎng)絡(luò)，Rs為標(biāo)準(zhǔn)電阻箱，磁電系電流表內(nèi)阻為0.5G。當(dāng)Rs =0時(shí)，電流表讀數(shù)為 0.6A;當(dāng)Rs =10C時(shí)，電流表讀數(shù)為0.2A。求該網(wǎng)絡(luò)的戴維南等效內(nèi)阻。5-7有一恒流源給電阻 R供電，用內(nèi)阻為15.3kC的磁電系電壓表 V1測(cè)量R兩端的電壓 時(shí)，讀數(shù)為102V;若改用內(nèi)阻為10.1kC的磁電系電壓表 V2測(cè)量時(shí)，讀數(shù)為101V,求R = ?5-8用電位差計(jì)測(cè)量干電池的電動(dòng)勢(shì)時(shí)，讀數(shù)為1.31V,若改用內(nèi)阻為 60kC的電壓表測(cè)量，讀數(shù)為1.25V,求電池的內(nèi)阻r o5-9如圖5-4電橋電路，Rx為被測(cè)電阻，R4為可調(diào)電阻。當(dāng)電橋達(dá)到平衡時(shí)， Rx的測(cè) 量值為Rx1

18、,若交換Rx和R4的位置重新測(cè)量，Rx的測(cè)量值為Rx2,取Rx1和Rx2的平均值作為最后的測(cè)量結(jié)果。求證：測(cè)量結(jié)果的誤差只取決于R4的誤差。RiRxcz©R3R4圖5-4題5-9圖5-10表5-1給出的儀表都能測(cè)量電阻，請(qǐng)按表中列出的項(xiàng)目比較各儀表的特點(diǎn)。表5-1題5-10表項(xiàng)目 儀公、適應(yīng)電阻值高中低準(zhǔn)確度高低電源電壓高低簡(jiǎn)便性簡(jiǎn)繁電源電壓對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響大小歐姆表兆姆表單電橋雙電橋5-11用直流雙電橋測(cè)量低值電阻Rx ,圖5-5所示的三種接線方式錯(cuò)在何處？試畫出正確的接線方式。RxRxRx(a)(b)(c)圖5-5題5-11圖六、交流參數(shù)6-1為什么交流電橋必須調(diào)節(jié)兩個(gè)參量才能達(dá)

19、到平衡？6-2交流電阻和直流電阻有什么區(qū)別？6-3如果用伏安法測(cè)量電感，存在什么問題，怎樣進(jìn)行測(cè)量？6-4圖6-1所示的四個(gè)電橋，哪些可以調(diào)到平衡，哪些不能調(diào)到平衡，并說明理由；對(duì) 可以調(diào)到平衡的電橋，說明平衡條件是否與電源頻率有關(guān)。RiC2RiC2CDL3R4(W 1-CDR3L4Ir/vx(a)(b)圖6-1題6-4圖6-5如圖6-2所示的電橋，Rx和Lx為被測(cè)元件，問：(1) Z4是什么性質(zhì)的阻抗電橋才能平衡；(2)若要求平衡條件與電源頻率無關(guān)，Z4應(yīng)是兩元件的串聯(lián)還是并聯(lián);(3)確定Z4后，求電橋的平衡條件；(4)說明調(diào)節(jié)哪兩個(gè)元件收斂性最好。6-6圖6-3是配電網(wǎng)的一條單相線路。已知供電電壓為為Z = R + j ® L ,電流表讀數(shù)為60A 電流表讀數(shù)為80A。求Rx = ?線路的功