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第1章直流電路習(xí)題參考答案一、 填空題:任何一個完整的電路都必須有電源、負載與中間環(huán)節(jié)3個基本部分組成。具有單一電磁特性的電路元件稱為理想電路元件,由它們組成的電路稱為電路模型。電路的作用是對電能進行傳輸、分配與轉(zhuǎn)換;對電信號進行傳遞、存儲與處理。 反映實際電路器件耗能電磁特性的理想電路元件是貞阻元件;反映實際電路器件儲存磁場能量特性的理想電路元件是電感元件;反映實際電路器件儲存電場能量特性的理想電路元件是業(yè)容無件,它們都是無源二端元件。電路有通路、開路與短路三種工作狀態(tài)。當(dāng)電路中電流r=虹 一=R0、端電壓U=0時,此種狀態(tài)稱作短路,這種情況下電源產(chǎn)生的功率全部消耗在內(nèi)阻上。從耗能的觀點來講,電阻元件為耗能元件;電感與電容元件為儲能元件。電路圖上標示的電流、電壓方向稱為參考方向,假定某元件是負載時,該元件兩端的電壓與通過元件的電流方向應(yīng)為關(guān)聯(lián)參考方向。二、 判斷題:理想電流源輸出恒定的電流,其輸出端電壓由內(nèi)電阻決定。(錯)電阻、電流與電壓都是電路中的基本物理量。(錯)電壓是產(chǎn)生電流的根本原因。因此電路中有電壓必有電流。(錯)絕緣體兩端的電壓無論再高,都不可能通過電流。(錯)三、選擇題:(每小題2分,共30分)當(dāng)元件兩端電壓及通過元件的電流取關(guān)聯(lián)參考方向時,即為假設(shè)該元件(A)功率;當(dāng)元件兩端電壓及通過電流取非關(guān)聯(lián)參考方向時,即為假設(shè)該元件(B)功率。A、吸收; B、發(fā)出。一個輸出電壓幾乎不變的設(shè)備有載運行,當(dāng)負載增大時,是指(C)A、負載電阻增大;B、負載電阻減?。籆、電源輸出的電流增大。
當(dāng)電流源開路時,該電流源內(nèi)部(C)A、有電流,有功率損耗;B、無電流,無功率損耗;C、有電流,無功率損耗。某電阻元件的額定數(shù)據(jù)為“1KQ、”,正常使用時允許流過的最大電流為(A)A、50mA; B、;C、250mAo四、計算題已知電路如題1.1所示,試計算a、b兩端的電阻。㈤ tb)圈1.1習(xí)題1.L的圈解:(1)在求解電阻網(wǎng)絡(luò)的等效電阻時,應(yīng)先將電路化簡并轉(zhuǎn)化為常規(guī)的直流電路。該電路可等效化為:麗6U6Qa? I~I 匸二! ~I *b1捉10Q
□ X 4口的* □□―□ □□ *b q 100cn100100cn100cn圖1.1〔蜀的寫賬,機電路(b)先將電路圖化簡,并轉(zhuǎn)化為常規(guī)直流電路。就本題而言,仔細分析發(fā)現(xiàn)25Q與5Q電阻被短路,則原圖可化為:40
m6Q
cn3Q2.40a* ~~I 1I *b5.4Sa* Il *bmi.iCb)的鮮液變楹電路I1與七1解:本題所涉及的基本定律就是基爾霍夫電流定律?;鶢柣舴螂娏鞫蓪﹄娐分械娜我饨Y(jié)點適用,對電路中的任何封閉面也適用。本題就是KCL對封閉面的應(yīng)用。對于節(jié)點a有:"+2-7=0對封閉面有:I+I+2=02解得:I=7-2=5(A),I=-5-2=-7(A)1 21.3有一盞“220V60W”的電燈接到。(1)試求電燈的電阻;(2)當(dāng)接到220V電壓下工作時的電流;(3)如果每晚用三小時,問一個月(按30天計算)用多少電?解:由題意:根據(jù)R=U2/P得:電燈電阻R=U2/P=2202/60=807(Q)根據(jù)I=U/R或P=UI得:I=P/U(A)由W=PT得W=60X60X60X3X30X102(J)在實際生活中,電量常以“度”為單位,即“千瓦時”。 對60W的電燈,每天使用3小時,一個月(30天)的用電量為:W=60/1000X3X(KWH)1.4U、U與U。1 2 3解:根據(jù)基爾霍夫電壓定律,沿任意回路繞行一周,回路中各元件上電壓的代數(shù)與等于零。則對abcka回路:2-U-2=02U=0, 2對cdpkc回路:-4-U+U=01 2U=-4(V)對eghce回路:-U-10+5+U=03 2U=-5(V)31.5己知電路如圖1.4所示,其中E=15V,E=65V,R二5Q,R=R=10Qo試用支路電流法求R、R與R三年電阻上時電壓。'2 3 _ 1 9圖L4習(xí)題1-5圖解:在電路圖上標出各支路電流的參考方向,如圖所示,選取繞行方向。應(yīng)用KCL與KVL列方程如下I,I-I=0TOC\o"1-5"\h\z1 2 3IR,1R=E1 33 1IR,1R=E2 33 2代入已知數(shù)據(jù)得I,I-I=01 2 35I,10I=15310I,10I€653解方程可得I=-7/4(A),I=33/8(A),I=19/8(A)。三個電阻上的電壓電流方向選取一至,則三個電阻上的電壓分別為:7x5U=IR=-4 =-35/4(V)TOC\o"1-5"\h\z11U=IR==165/4(V)22U=IR==38/4(V)331.6I、I、I、I與I。(只列方程不求解)1 2 3 4 5解:在電路圖上標出各支路電流的參考方向,如圖所示,三回路均選取順時針繞行方向。應(yīng)用KCL與KVL列方程如下I-I-I=02 3I,I-I=04 55I,1R=E1 31 1IR,1R-1R=022 53 31-1R-15I€-E如給定參數(shù),代入已知,聯(lián)立方程求解即可得到各支路電流。
圖1.5習(xí)題i.6的圖 圖i甬習(xí)題!.7圖IO3解:此圖中有3支路,2節(jié)點,但有一支路為已知,所以只需列兩個方程即可。外回路選取順時針繞行方向。應(yīng)用KCL與KVL列方程如下I+1-I=0TOC\o"1-5"\h\z1 2 361+12/=241 31=5(A)所以:I=-2(A),1=3(A)2 131.8應(yīng)用等效電源的變換,化簡圖1.7所示的各電路。圖L.T習(xí)題1.8的圖解:十O12V2Q十O12V2Q項今§寒&項§成i2Q■] '■*'由分流公式可得:1=5x(A)1.10試計算題1.9圖中的電流L
^1.8習(xí)題1.9的圖 圖1-9習(xí)題1.1口的照解:由于題目中沒有要求解題方法,所以此題可用電壓源及電流源等效變換、支路電流法、疊加原理、戴維南定理等方法進行求解,下面用戴維南定理求解。先計算開路電壓,并將電流源化成電壓源,如下圖。(A)U=-2+12-6X2/3=6(V)
0C再求等效電阻將恒壓源與恒流源除罷,得電路如圖。(Q)由戴維南定理可知,有源二端網(wǎng)絡(luò)等效為一個電壓源,如圖。(A)1.11已知電路如圖所示。試應(yīng)用疊加原理計算支路電流I與電流源的電壓U。解:(1)先計算18V電壓源單獨作用時的電流與電壓,電路如圖所ZpSO(A)Ur=1x6=6(V)(2)再計算6A電流源單獨作用時的電流與電壓,電路如圖所示。(A)3x6U〃=6x——+2x2=16,、3+6 (V)圖1.1U習(xí)題1.圖1.1U習(xí)題1.11的圖(3)兩電源同時作用的電流與電壓為電源分別作用時的疊加。1=尸一尸'=6—2=4(A)U=U'^U"=6^16=22(v)1.12電路圖1.11所示,試應(yīng)用疊加原理,求電路中的電流I、I及36Q電阻消耗的電功率P。 1 2解:(1)先計算90V電壓源單獨作用時的電流與電壓,電路如圖所ZpSO,—901—,12x366+ 12+3690,—901—,12x366+ 12+369015(A)(A)凱11習(xí)題L.12的圖(A)(2)再計算60V電壓源單獨作用時的電流與電壓,電路如圖所示。(A)(A)(A)(3)兩電源同時作用的電流與電壓為電源分別作用時的疊加o〈W=6-3=3⑶I=—/'+/"=—3.5+3=—1(A)I=I'+I,r=1.5—0.5—2皿)36Q電阻消耗的電功率為P=12R=22x36=144(w)1.13電路如圖1.8所示「試應(yīng)用戴維南定理,求圖中的電流I解:(1)先計算開路電壓,并將12A、6Q電流源化成電壓源,如下圖。由于此電路仍為復(fù)雜電路,因此求開路電壓仍可用所有分析計算方法計算,現(xiàn)用支路電流法進行求解,設(shè)各支路電流及參考方向如圖所示。由KCL與KVL得:I+1+1=0TOC\o"1-5"\h\z1 2 33I-61=12-12=01 261-41=12-4=8解得:I=8/9(A),123I解得:I=8/9(A),12 3〃* 〃c/4、 20=4一21=4一2x(—_)=——oc3 3 3(V)(2)再求等效電阻Rb將恒壓源與恒流源除去,得電路如圖?!?Q)(3)由戴維南定理可知,有源二端網(wǎng)絡(luò)等效為一個電壓源,如圖。(A)1.14電路如圖1.12所示,試應(yīng)用戴維南定理,求圖中的電流I。解:(1)先計算開路電壓,并將3A、6Q電流源化成電壓源,如下圖。由于此電路仍為復(fù)雜電路,因此求開路電壓仍可用所有分析計算方法計算,現(xiàn)用支路電流法進行求解,設(shè)各支路電流及參考方向如圖所示。由KCL與KVL得:I+1-1=01 2 361-41=18-8=101241+121=823解得:I=4/3(A),I=-1/2(A),I=5/6(A)12 31U=41=4x(--)=-2OC2 2 (V)再求等效電阻R將恒壓源除去,得電路如圖。Rb=4〃6〃12=2(Q)由戴維南定理可知,有源二端網(wǎng)絡(luò)等效為一個電壓源,如圖。(A)1.15電路如圖1.11所示,試應(yīng)用戴維南定理,求圖中的電壓U。解:(1)先計算開路電壓,如下圖。
U=-lX16+l=-15(V)ocU=-lX16+l=-15(V)oc(2)再求等效電阻、將恒壓源與恒流潴除去,得電路如圖。R=1(Q)(3)由戴維南定理可知,有源二踹闕絡(luò)等效為一個電壓源,如圖。(A)U=4I=4X(-3)=-12(V)試應(yīng)用戴維南定理,求圖中16電路如圖1.11所示,如果I=1A,試應(yīng)用戴維南定理,求圖中3的電阻R。2Q―Q——
1口16A3A?-12VH3kQ2Q―Q——
1口16A3A?-12VH3kQ30V十15口ljR100V,一O-您口圖1.11 圖1.11 題1.15的圖圖1.1W習(xí)題1.17的圖解:(1)先計算開路電壓,如下圖。(A)U=90-61=90-6x5=80
oc 1 3 (V)再求等效電阻RAB將恒壓源除去,得電路如圖。(Q)由戴維南定理可知,有源二端網(wǎng)絡(luò)等效為一個電壓源,如圖。當(dāng)I=1A時,則3所以R=80-4=76(Q)電路如圖1.314所示,已知15歐電阻的電壓降為30V,極性如圖14所示。試計算電路中R的大小與B點的電位。解:設(shè)R電阻上的電壓與電流如圖所示。由KCL可知I2=2+5=7(A),I=I-2-3=2(A), (A)由KVL得,(繞行方向選順時針方向)U-100+30+5I=02U=100-30-35=35 (V)
18試計算圖1.15中的A點的電位:(1)開關(guān)S打開;(2)開關(guān)S閉合。解:(1)當(dāng)開關(guān)S打開時,將電位標注的電路復(fù)原為一般電路,如圖(a)所示。泗—X □□——__EZZ3-- 3一獺①泗—X □□——__EZZ3-- 3一獺①1川弓I ^073kQ
口2GkQCZ!-3.PkQA-o20kD12V由KVL得(3+3.9+20)X1=12+12I(mA)U=-201(V)A(2)當(dāng)開關(guān)S閉合時,將電位標注的電路復(fù)原為一般電路,如圖(b)所示。由KVL得(3.9+20)X1=12I(mA)U=-201(V)第二章正弦交流電路習(xí)題參考答案一、 填空題:表征正弦交流電振蕩幅度的量是它的業(yè)大值;表征正弦交流電隨時間變化快慢程度的量是角頻率3;表征正弦交流電起始位置時的量稱為它的初相。三者稱為正弦量的三要素。 電阻元件上任一瞬間的電壓電流關(guān)系可表示為u二iR;電感元di件上任一瞬間的電壓電流關(guān)系可以表示為_"l=L習(xí)_;電容元件上任一瞬間的電壓電流關(guān)系可以表示為%=C紜。由上述三個關(guān)系式可得,電阻元件為即時元件;電感與電容元件為動態(tài)元件。在RLC串聯(lián)電路中,已知電流為5A,電阻為30Q,感抗為40Q,容抗為80Q,那么電路的阻抗為50Q,該電路為容性電路。電路中吸收的有功功率為450W,吸收的無功功率乂為600?頌。二、 判斷題:1.正弦量的三要素是指最大值、角頻率與相位。(錯)
電感元件的正弦交流電路中,消耗的有功功率等于零。(對)因為正弦量可以用相量來表示,所以說相量就是正弦量。(錯)電壓三角形是相量圖,阻抗三角形也是相量圖。(錯)正弦交流電路的視在功率等于有功功率與無功功率之與。(錯)一個實際的電感線圈,在任何情況下呈現(xiàn)的電特性都是感性。(錯)串接在正弦交流電路中的功率表,測量的是交流電路的有功功率。(錯)正弦交流電路的頻率越高,阻抗越大;頻率越低,阻抗越小。(錯)三、選擇題:某正弦電壓有效值為380V,頻率為50Hz,計時始數(shù)值等于380V其瞬時值表達式為(B)A、 u=380sin314rV;B、u=537sin(3141,45°)v;C、u=380sin(3141,90。)Vo 一個電熱器,接在10V的直流電源上,產(chǎn)生的功率為Po把它改接在正弦交流電源上,使其產(chǎn)生的功率為P/2,則正弦交流電源電壓的最大值為(D)A、7.07V; B、5V;C、14V;D、10V。提高供電電路的功率因數(shù),下列說法正確的是(D)A、減少了用電設(shè)備中無用的無功功率;B、減少了用電設(shè)備的有功功率,提高了電源設(shè)備的容量;C、可以節(jié)省電能;D、可提高電源設(shè)備的利用率并減小輸電線路中的功率損耗。已知,廣10sin(314t,90。)a,匕=10血(628I30。)a,則(c)A、孔超前i60°;B、i滯后i260°;C、相位差無法判斷。電容元件的正弦交流電路中,電壓有效值不變,頻率增大時,電路中電流將(A)A、增大; B、減?。?C、不變。在RL串聯(lián)電路中,U=16V,U=12V,則總電壓為(B)R LA、28V; B、20V; C、2Vo當(dāng)頻率增加到2f0時,電路性質(zhì)RLC串聯(lián)電路在f當(dāng)頻率增加到2f0時,電路性質(zhì)0呈(B)A、電阻性;A、電阻性;B、電感性; C、電容性。正弦交流電路的視在功率是表征該電路的(A)A、電壓有效值及電流有效值乘積; B、平均功率; C、瞬時功率最大值。四、計算題2.1把下列正弦量的時間函數(shù)用相量表示:(2)i=-5sin(314t-(1)u=10、(2)i=-5sin(314t-(2)/=-5/-60°=5/180°-60°=5/120°m 解:⑴(2)/=-5/-60°=5/180°-60°=5/120°m (A) 一2.2巳知工頻正弦電壓丄的最大值為311V,初相位為一60°,其有效值為多少?寫出其瞬時值表達式;當(dāng)t=0.0025S時,U的值為多少?ab解:.??"=巨九1X1X311=220(V)u=—u—「?有效值瀝技血<2瞬時值表達式為uab=311sin(314t-6°°)(v)當(dāng) t=0.0025S 時Uab=311xsinf100nx0.0025—生'丸=311sin(-一)=-Uab=311xsinf100nx0.0025—生'丸=311sin(-一)=-80.512 (V)2.3用下列各式表示是錯的?RC3丿串聯(lián)電路中的電壓、電流哪些是對的,哪些(1)(2) 1=(3)I=(4)U=U+URC(6)U=U+UR C(7)IU_I=14U
=-jroC(8)I(8)I=jroc解:在R、Z=R—jX=R—c串聯(lián)電路中,總阻抗E|Z|=vR|Z|=vR2+X2u=U+U u2=u2+u2R C R C所以(1)、(2)、(3)、(5)、(7)、(8)均是錯的,(4)、(6)是對的。2.4圖2.1中,U=40V,U=30V,i=10sin314tA,其瞬時值表達式。1 2解:由電路圖可知,電壓*及電流i同方向,i90°,所以U=IRRU=TiXc則U為多少?并寫出而電壓u超前電流2 U=yU U=yU2+U2=、.,302+402=50(v)U中=arctan2-:電壓u超前電流i的電度角U=arctan3=36.9。4?.u=50J2sin(31.4r+36.9°)(v)2.5圖2.2所示電路中,已知u=100sin(314t+30o)伏,i=?.u=50J2sin(31.4r+36.9°)(v)2.5圖2.2所示電路中,已知u=100sin(314t+30o)伏,i=22.36sin(314t°)安, i=10sin(314t。)安,試求:i、2 1明z、z的性質(zhì),繪出相量圖。12. .解:由題知,'廣22.36/19.7°(A) ?廣 (A)U,100/30°(V)z、z并說1 2所以€=1T2=20/-6.87°艮卩〈,20sin(314t—6.87。)(A)(A)Z,%,100/30°,50/38.67°1I 2/—8.67° (q)1mZ,Um,100域,10/—53.13°2I 10/83.13° (Q)AZ1為感性負載,Z2為容性負載。圖2.3所示電路中,X=X=R,并已知電流表A的讀數(shù)為3A,試問A與CL 1 2A的讀數(shù)為多少?3解:由圖可以看出,電容及電感并聯(lián)連接,由于電容電流落后兩端電壓900,而電感電流超前兩端電壓900,因為X=X,所以通過電容的電流及通過電感的電流大小相等,方向相反,故而電流表A的讀數(shù)為0A。2由上分析可知,電壓u的有效值為3R,故電感兩端電壓亦為3R。因為X=R,所以電流表A的讀數(shù)為3A。L 3廄12.1習(xí)題2一4的囲窗2一2習(xí)題的囲2.7有一R、L、C串聯(lián)的交流電路,已知R=X=X=10Q,I=1A,試求電LC壓U、U、U、U與電路總阻抗Z。RLC解:UR= ,10x1,10(V)UL=\jX^1,10x1,10(V)UC=\-jx\f,10x1,10(V)?.?Z,R+jXL-jXC,R,10(Q).?.U,Z\I,10x1,10(V)2.8電路如圖2.4所示,已知3=2rad/s,求電路的總阻抗Z。ab解:?..3=2rad/s.?.Xl=?L,2(Q) (Q)
(Q)?2.4習(xí)題NE的劇圖£3習(xí)題2.9的圖+S?2.6習(xí)題N1CI的圖Z廣2,E,2〃(一jx)=2,(Q)?2.4習(xí)題NE的劇圖£3習(xí)題2.9的圖+S?2.6習(xí)題N1CI的圖=10/0°A,X=10Q,U的 L 1(A)一(A)200=故有2000,'(200--—)2,1002x=10/0°A,X=10Q,U的 L 1(A)一(A)200=故有2000,'(200--—)2,1002xC 200一*疝F CX=5.36(Q),或X=74.6(Q)CC 2.6所示電路中,u=10sin314tV,Si與電壓u。2則得:2.10圖C=637uF,求電流",解:3=314rad/sR=2Q,1R=1Q,L=637mH,2X=?L=314x637=200L1(Q)Xc①C314X637X10-6=5(Q)(R,jX「)(-jXc)=1000一j5=-j5.13= L CR,jX-jX2 L CZ=R,Z=2—j5.131 1 J-U 10/0°1,j195(Q)1m2-j5.131.816/68.7°(A)(Q) 2.9 電路如圖2.5所示,已知R=20Q, 有效值為200V,求X。C解:由題意可知:U=RI=200/0°(V)2 2 '/200/90°0/90_+10/0°XC U=jXXI=j10X(200/90°,10/0°)=2000/180°+100/90°lLL xc — Xc —(v) XC又因U=2001 A,100,90°,200/0°=200 XC又因U=2001 U=IxZ=1.816/68.7°x(-j5.13)=9.32/-21.3°(V)Cm 1m 1 、丿■Gm9.32/—21.3。-j5=1.86/68.7°(A)則■Gm9.32/—21.3。-j5=1.86/68.7°(A)則i=1.816sin(314t°)(A)1i=1.86sin(314t°)(A)2u=9.32sin(314t°)(V)c 圖2.7所示電路中,已知電源電壓U=12V,3=2000rad/s,求電流I、I。解:當(dāng)3=2000rad/時sX=?L=2000x0.5x10-3=1(Q)④G2000x250x10-6(Q)Z=%(或。)=土=1-j(Q)1 -jXc 2-j2(Q)Z=R1+jXL+Z]=1+j+1-j=2(Q)(A)1 " 1U=IxZ=6x^/2=8.49(v)(A) 1T部2.S 2.12國129習(xí)題T部2.S 2.12國129習(xí)題213前圖Sa.?習(xí)題丄li的囲2.12圖所示電路中,已知R=40Q,X=30Q,R=60Q,X=60Q,接1 L 2 c至220V的電源上.試求各支路電流及總的有功功率、無功功率與功率因數(shù)。解:設(shè)U=2200(V)(A)220/0°—=4.4/-36.9°(A)貝口1R+jXL 40+j30(A)iU 220/0°=2.59/45°(A)同理2R2-jXC60-j60??I=I+1=4.4/-36.9°+2.59/45°=5.41/-8.61°(A)P=UIcos=220x5.41xcos8.61°=1.18(KW)Q=UIsin=220x5.41xsin8.61°=178.2(Var)人=cosp=cos[0-(—8.61°)]=0.992.13圖2.9所示電路中,求:(1)AB間的等效阻抗Z;(2)電壓相AB量U與U;(3)整個電路的有功功率與無功功率。AF DFZ=j4+6X+j8-j8)=3+j4解:AB 6+6+j8-j8/U嵯=2/-53.1。ZAB 3+J4 (A)U=IjX=2/-53.1?Xj4=8/36.9。(v)U=IZ=2/-53.1OX3=6/-53.1。(v)I=—y—=6,,53.1。=1/-53.1。FD6+j8-j8 6 (A)U=-1(R+j8)=-1/-53.1°x(6+j8)=10/—180。(V).?.p=UIcos…=10x2xcos53.1。=12(w)Q=UIsin…=10x2xsin53.1。=16(Var)2.14今有一個40W的日光燈,使用時燈管及鎮(zhèn)流器(可近似把鎮(zhèn)流器看作純電感)串聯(lián)在電壓為220V,頻率為50Hz的電源上。已知燈管工作時屬于純電阻負載,燈管兩端的電壓等于110V,試求鎮(zhèn)流器上的感抗與電感。這時電路的功率因數(shù)等于多少?解:VP=40W U=110(V) (o=314rad/sR/ /p_4°=0.36TOC\o"1-5"\h\z?.?RlUR 110 (A)VU2=UR+UL.?.UL=v;,U2-UR=y2202-1102=190.5(v)X=U=竺=529???l' 0.36 (Q)(H)U110cos…=——R= =0.5由于燈管及鎮(zhèn)流器是串聯(lián)的,所以U220第3章三相交流電路習(xí)題參考答案三、填空題:對稱三相負載作Y接,接在380V的三相四線制電源上。此時負載端1的相電壓等于_5_倍的線電壓;相電流等于 倍的線電流;中線電流等于0。有一對稱三相負載成星形聯(lián)接,每相阻抗均為22Q,功率因數(shù)為0.8,乂測出負載中的電流為10A,那么三相電路的有功功率為5280W ;無功功率為3960var;視在功率為6600VA。假如負載為感性設(shè)備,則等效電阻是Q;等效電感量為(工頻下)42mH。四、判斷題:中線的作用就是使不對稱Y接負載的端電壓保持對稱。(對)三相電路的有功功率,在任何情況下都可以用二瓦計法進行測量。(錯)三相負載作三角形聯(lián)接時,總有,='凱成立。(錯)負載作星形聯(lián)接時,必有線電流等于相電流。(對)三相不對稱負載越接近對稱,中線上通過的電流就越小。(對)中線不允許斷開。因此不能安裝保險絲與開關(guān),并且中線截面比火線粗。(錯)三、 選擇題:三相對稱電路是指(C)A、 三相電源對稱的電路;B、三相負載對稱的電路;C、三相電源與三相負載均對稱的電路。三相四線制供電線路,已知作星形聯(lián)接的三相負載中U相為純電阻,V相為純電感,W相為純電容,通過三相負載的電流均為10安培,則中線電流為(C)A、30安;B、10安;C、27.32安。 有“220V、100W”“220V、25W”白熾燈兩盞,串聯(lián)后接入220V交流電源,其亮度情況是(B)A、100W燈泡最亮; B、25W燈泡最亮; C、兩只燈泡一樣亮。四、 計算題 3-1一臺三相交流電動機,定子繞組星形連接于U=380V的對稱三相電源上,其線電流I=2.2A,cos6=0.8,試求每相繞組的阻抗Z。 解:先由題意畫出電路圖(如下圖),以幫助我們思考。因三相交流電動機是對稱負載,因此可選一相進行計算。三相負載作星接時U=0TOC\o"1-5"\h\zL p由于U=380(V),I=2.2(A)L L則 U=220(V),I=2.2(A),P p(Q)由阻抗三角形得R=ZCOS,=100x0.8=80(Q) X=Z2—R2=寸10。2—802=60(q)
Z=80+j60(Q)3-2已知對稱三相交流電路,每相負載的電阻為R=8Q,感抗為Z=80+j60(Q)3-2已知對稱三相交流電路,每相負載的電阻為R=8Q,感抗為X=6Qo設(shè)電源電壓為U=380V電流,并畫相量圖;L設(shè)電源電壓為U=220V線電流,并畫相量圖;設(shè)電源電壓為U=380V線電流,并畫相量圖。。解:由題意:(1)負載作星接時所以求負載星形連接時的相電流、相電壓與線求負載三角形連接時的相電流、相電壓與求負載三角形連接時的相電流、相電壓與u=:J3u1 p因U[=380V,則=Ub=Ub=胃=220(V)設(shè)ua=220僉(V)因相電流即線電流,其大小為:220/0。=22/-36.9。8+j6 (A)IB=22/-156.9(A)IC=22/83.1。(A)此時的相量圖略。(2)負載作三角形連接時因U〔=220v,則U=UU=Uab=U=220bccaV)設(shè)U$=220/0。則相電流Uabab則相電流UababZ竺竺=22/-36.9。8+j6 (A)bc=22/-156.9。(A)ca=22些:(A)線電流I=“為Iab/-30o=38/—66.9。(A)二=(3七/,30。=38/,186.9。=38/173.1。(A)線電流Ic=j31ca/-30Q=38/53.1。(A)此時的相量圖略。
(3)負載作三角形連接時U€U因"380v,因"380v,則U€U€U€380(v)abbcca=380/0。ab則相電流ab冬€38/-36.90則相電流ab冬€38/-36.90(A)€38/-156.9°bc(A)線電流ca€38也。線電流ca€38也。(A)七=.預(yù)I亦/-30。€65.8/-66.9°(A)=名匸/-30。€65.8/-186.9°、65.8/173.1°(A)I=把I睫/-30°€65.8/53.1。(A)此時的相量圖略。C 3-3.巳知電路如下圖所示。電源電壓U=380V,每相負載的阻抗為R=XL L=X=10Q。C該三相負載能否稱為對稱負載?為什么?計算中線電流與各相電流,畫出相量圖;求三相總功率。解:(1)三相負載不能稱為對稱負載,因為三相負載的阻抗性質(zhì)不同,其阻抗角也不相同。故不能稱為對稱負載。(2)UL€380(V)則 Up€220(V)設(shè)Ua€220/0°(V)則Ub=220/-120°(v),Uc€220/120。(V)(A)220/-120°-jXc-j10€220/-120°-jXc-j10€22/-30°A)Uc220/120°jXLj10€22/30°A)所以:IN€IA+1+Ic€22笠+22/-30°+22/30°=60.1/0°(A)故三相(3)由于B相負載為電容,C相負載為電感,其有功功率為0,總功率即A相電阻性負載的有功功率。故三相即P€Ia2R€222x10€4840(W)=4.84(KW)
3-4.電路如圖所示的三相四線制電路,三相負載連接成星形,已知電源線電壓380V,負載電阻R=11Q,R=R=22Q,試求:負載的各相電壓、相電流、線電流與三相總功率;中線斷開,A相乂短路時的各相電流與線電流;中線斷開,A相斷開時的各線電流與相電流。解:(1)Ul=380(V)則氣=220(V)設(shè)U「=220/0:(V)則Ub=220/-120。(v),Uc=220/120。(V)(A) 'U 220/-120。=10/—120。A)BR22 A)bU220/1200=10/120:CRc22 —(A)所以:IN=IA+Ib+IC=200+10/-120。+10/120。=10Z0。(A)(2)中線斷開,A相乂短路時的電路如圖所示;此時R、R上的電壓為電源線電壓,Cu380€17.27 b-Rb22(A)u380=17.27 c-R22(A)BbB一BbCcc (3)中線斷開,A相斷開時的電路如圖所示,此時R、R二負載串聯(lián)后的電壓為電源線電壓,BC, ,U 380。蕓I=I= bc—= =8.64BCR+R22+22 (a)bc3-5.三相對稱負載三角形連接,其線電流為I,有功功率為P=7760W,功率因數(shù),求電源的線電壓U、電路的無功功率Q與每相阻抗Z。L解:由于P=^3UlIlcos…U= = ——U= = ——=1018.2所以L<31lcos…-<3x5.5x0.8 (v)Q=\:3UIsin…=氣3x1018.2x5.5x%.1,cosp=5819.8(var)U=U=1018.2(v)PL 'V丿,Z=U=10182=320.19' 3.18 (q)???Z°3-6.電路如圖所示,已知Z=12+j16Q,1=,求。。L L解:由于三角形聯(lián)接時,UL=Up,1廣拓。所以(A)U€U€IXZ=19XJ122+162=380(V)LPP (V)3-7.對稱三相負載星形連接,已知每相阻抗為Z=31+j22Q3-7.對稱三相負載星形連接,已知每相阻抗為Z=31+j22Q,電源線電壓為380V,求三相交流電路的有功功率、數(shù)。解:Ul=3河,無功功率、視在功率與功率因U€220VP220220 €5.77|31+j22|v312+222 (A)功率因數(shù):cos甲= 31 €0.816v312+222有功功率:P=<3UIcos甲€<3x380x5.77xcos甲=、.:3x380x5.77x0.816=3098.9(w)無功功率:Q=、南Isin中€\;'3x380x5.77x 22 €2198.8LL 312+222 (Var)視在功率:S=、,3UJl=、目,380x5.77€3797.7(va)3-8.在線電壓為380V的三相電源上,接有兩組電阻性對稱負載,如圖所示。試
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