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电工技术习题解.pdf

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u(?)?:u(?)?u(?)??C?u(?)?10VC11?=10?103??10?6?S3300u?10?(?10)e?300(t?) u(2?10?2)?10??300?2?10?2?:..,已知U?220V,I?10A,I?52A,试分别用三角函数式和复数式表示各12正弦量。解:I?u?2202sin?tV1U?220?0?V90°U?i?102sin(?t?90?)A145°I??10?90?AI?12i2?10sin(?t?45?)AI??52??45?A2U??220ej30?V和I???4?:试分别用三角函数、正弦波形及相量图表示。如I??4?j3A则又如何?解:u?2202sin(?t?30?)VI???4?j3?5??143?Ai?52sin(?t?143?)AI??4?j3?5???Ai?52sin(?t??)。解:(a)i?I?1I0R2A110AA010ACiA20I?i12v1v0I?102?102?102A+-+-0V1V0(b)60VRXL?VV?20100VV2+-v2V?1V?1002?602?80V0(c)i1XLi0A1?5AI?A0i22IXC0I?1A23A9/27:..(d)?V1v1v2+-+-V1V210V10V?RV?2V0Xc22V?10?10?102VV00+-v0(e)?I1I?i1-jXcA110Au4?iU+-AB2??UA0V1UAB-j10Ωi2100Vα5Ωj5Ω45+u1-+u2-°??IU21U?4V0100100+I???102u-222525?5I?10A12I?I2?I2?2IIcos45??102?(102)2?2?10?102??10A121221010???45?sin45?sin?U?I?10?10?10?100V42222U?U?U?100?100?102AAB4A?10AV?,I?10A,I?102A,U?220V,R?5?,R?X,求I,X,X,R。122LCL2解:i1-jXcI?1I?iu3?+-ABU+Ri2R2jXLU??u23U+u1-+-2uU?ABα?-45°I2U?110/27:..2I?I2?I2?2IIcos45??102?(102)2?2?10?102??10A121221010???45?sin45?sin??U?的初相位为45?,而U?的初相位为45?3AB?U?U?U?U?IR?200?10?5?150VAB3U150X?AB??15?CI101U150R2?X2?AB???R?X2LR?X??,I=I=10A,U=100V,u与i同相,求I,R,X,X。12CLi1解:?U?i-jXc?I+u1-U11AI?+jXLi2BRu45°U?-I?AB2I?I2?I2?102?102?102A12U100U???1002VABcos45?22U?Utan45??100V1U1002X?AB??102?CI101U1002R?AB??102?I102U100X?1??52?LI102???U?、I?、I?(a)图中的I、U、U并作相量图;(b)图中的并作相量图;1212?iU10?0?10?0?I?????2???AZ?Z2?2?j35??+Z112.??U1U?IZ?2????2?4???V2Ω11+-.U?2?I?Z?2????(2?j3)?2????13??U=10∠0°V2+-.Z2?213??VU22+j3Ω-11/27:..1?jI???2?0??2??45?AI??+1I21?j?1?j2Z1Z2I??2?0?AU?1?jI???2?0??2?45?A1-jΩ1+jΩ11?j?1?j-U??I?Z?2?45??(1?j)?2?0??。解I?52ej0?A5Ω-j5ΩI???2?2?45?A5?j55Ω?I3Ω?j4I???30?30??40??60?A30ej30?A3?j4?j4-j4Ωj4U??1?0?V求U?,已知。C解:?j2Ω2Ω?1?0??j2?2U???(2?j2?)?5??U?U??j2?2?j2?2C-j2Ω2Ω?j2?2??,电源电压为220V,f=50Hz,已知灯管工作时为纯电阻,灯管两端的电压为110V,求镇流器(作为纯电感)的的感抗和电感。此时功率因数为多少?,应并联多大的电容?解:110240灯管的电阻:R???灯管的电流:I??:U=2202-1102?:X???L?L?????????????60?11cos?????22P(tan??tan?)40?(tan60???)C?12???F?22U314?22012/27:..,线电压U=380V,Y形联接,R=11Ω,R=R=22Ω。(1)求负载相电压、相电流及中l123线电流,并作出相量图;(2)无中线时,求负载的相电压及中线电压;(3)无中线,L1相短路时求各相电压和电流;(4)无中线,L3相断路时另外两相的电压和电流;(5)如有中线(3)(4)的情况又如何?解:(1)U?380VlI?U?U?U?U?220V1123pL1设U??220?0?V1U??220??120?VR21I?U??220?120?VNN3N'U?220?0?RI??1??20?0?A21R11R1?3I?L22U220??120?I??2??10??120?A2I?R22L332U?220?120???UI?3??10?120?A33R223I?I??I??I??I??20?0??10??120??10?120??10A3N123I?NU??1I1I?2U?(2)U?U?U?2220?0?220??120?220?120?1?2?3??RRR112222U??123??55?0?VN'N111111????RRR112222123U?'?U??U??220?0??55?0??165?0?V11N'N???U'?U?U?220??120??55?0??252??131?V22N'NU?'?U??U??220?120??55?0??252?131?V33N'N(3)U?'?0V1U?U?'?U??380??150?VU?'32132U?'?U??380?150?V331I?3?UU?'380??150??1?II?2????150?A?1I2R2222U?'?380?150?'I??3???150?AU23R22U?32?????I??I?I????150??150?30A12313/27:..?U380?30?(4)I???I??12???30?A12R?R3312U?'?I?R??30??11??30?V111U?'?I?R???30??22?253??150?V222(5)除故障相外其他相不受影响。,三相四线制电源电压为380/220V,接有对称星形联接的白炽灯总功率为180W,此外在L3相上接有220V功率为40W,。求I?,I?,I?,I?。设U??220?0?V123N1解:180I?P?3UI'cos?I'???380?1I?L2240P?UI"cos?I"????'Ip33220?????60?I?"3U??220?0?V1U??220??120?V2U??220?120?V3I?'??120?A?I3N?NI???120?A2?I??0?A1I?"??(120?60)???60?A3I??I?'?I?"??120???60????A333????I?I?I?I??60?,已知每相负载电阻R=10Ω,f=50Hz求L,C的值。AR解:设U??U?0?V+ApLU??U??120?VBpU??U??120?V?RUCpBU??3U?30?VABpCU??3U??90?VBCp-RC14/27:..U?U?U?AB?BC?BjX?jXRLC3U?30?3U??90?U??120?p?p?pjX?jXRLC3??60?3UU??120??p?pXXRLC3?3j3?1?j3??2XX2RLC3?3j23?1?j3??XXRLC332313?j???jXXXRRLLCX?3R?103?L2323X???3R?103?C131?1?RXRL103?L?????F314?,接两组对称负载,如图所示,求线电流I。解:I?1L1设??U?220?0?VII?1L2Y1?1U??380?30?VL312U?220?0??1?I???22?0AY1101038Ω10Ω?U380?30?I??12?3??30??3??30??103?0?A?13838I?22?103?,线电压为380V(1)图中各相负载的阻抗都为10Ω,是否可以说负载是对称的?(2)求各相电流并用相量图求中线电流。(3)如果中线电流参考向选的相反,结果如何?(4)求三相平均功率P。I?L11解:(1)负载不是对称的R220(2)I??22A?I?II?11023NNXCX?LIL215/272:..U?I?L33????3I?I?I?I?22?0??22??30??22??30???0?AN123I?3(3)I???(I??I??I?)??(22?0??22??30??22??30?)N123I?1U????0?A??180?A1I?2U?22202(4)P??,三角形对称负载,电源电压为220V,,三相功率P=,(1)求每相负载的电阻和感抗。(2)当L1L2相断开时,各电流表的读数和三相功率。(3)当L1线断开时图中各电流表的读数和三相功率。解:(1)?1031Acos????220???22??Zcos??22??15?L3AX?Z2?R2?222?152?16?L(2)I?I?10A12I????3kW3(3)I?10A23I?I?5A2113P?102?15?52?15?52?15?,匝数N=1000匝,绕在由铸钢制成的闭合铁芯上,铁芯的截面积S=20cm2,铁芯的平Fe均长度l=50㎝,要在铁芯中产生磁通Ф=。Fe解:????1TS20?10?4由磁化曲线得:H??103A/?103?50?10?2I???:..=(与铁芯垂直),忽略磁通在空气隙的边缘扩散,试问线圈中的电流必须多大才能保持上题中的磁感应强度。解:B?1TH??103A/mFeB1H=?空气?4??10?70Hl?H?I??103?(50?)?10?2???10?24??10?7??,试分析铁芯中的B、线圈中的I和铜损I2R。(1)直流励磁―――――铁芯截面积加倍,线圈的匝数、电阻及电源电压不变。(2)交流励磁―――――同(1)(3)直流励磁―――――线圈的匝数加倍,线圈电阻及电源电压不变。(4)交流励磁―――――同(3)(5)交流励磁―――――电流频率减半,电源电压的大小不变。(6)交流励磁―――――电流频率、电源电压的大小减半。设工作在磁化曲线的线性段。交流时设电源电压在数值上等于感生电动势。忽略铁损。铁芯是闭合的且截面均匀。解UNI(1)I?不变,I2R不变,H?不变,B不变。RlU?BHl1(2)??不变,B?m减半,H?减半,I?减半,I2R为原来的。?N4UNI(3)I?不变,I2R不变,H?加倍,B加倍。RlU?BHl11(4)??减半,B?m减半,H?减半,I?为原来的,I2R为原来的。?N416U?BHl(5)??加倍,B?m加倍,H?加倍,I?加倍。?NU?BHl(6)??不变,B?m不变,H?不变,I?不变。?,接在频率f=50Hz的电源上,铁芯中磁通最大值Ф=×10-3Wb,现在在铁m芯上在绕一200匝的线圈。当线圈开路时,求两端的电压。解:?3U????50?200??10?=100V,频率f=50Hz的正弦电源上,电流I=5A,cosφ=。如将铁11芯抽出,接于同一电源,则电流I=10A,cosφ=。求有铁芯时的铜损和铁损。22解:?P?UIcos??100?10??50WCu222?P?I2R?102?RCu22R???P?I2R?52???P?UIcos???P?100?5???350??:..,容量为10kVA电压为3300/220V。在二次绕组接60W、220V白炽灯,如果变压器在额定时,这种电灯可以接多少个?并求一二次绕组的额定电流。解:10000n??????:S=180kVA,U=10kV,U=400V,f=50Hz,Y/Y接,,铁芯的截面积为160cm2。求(1)一、二次绕组的匝数;(2)变压比;(3)一、二次绕组的额定电流;(4)铁芯中的磁感应强度B。m解:(1)100003N????(2)k?1N??25U4002N180000(3)I???**********I???400(4)U100001N33B????50?1125?160?10?=8Ω的负载接到输出变压器的二次侧,N=300,N=100,信号源的电动势E=6V,R=100Ω。L120求信号源的输出功率。解:EN6300P?()2?(1)2?R?()2?()2?8??(1)2?R2100?()2?,,要求两者都能达到阻抗匹配。求这N两部分的比N2。N8Ω(1)2?8?(1)2??NN233解:?(N?N)?2??1?(2?1)23N318/27:..,一次绕组有550匝,接220V,二次绕组有两个:一个电压36V,负载36W;一个电压12V,负载24W。两个都是纯电阻负载。求一次侧的电流和两个二次绕组的匝数。解:36?24I????550?90匝222012N??550?,额定转速n=1440r/min,转子每相电阻R=,感抗X=,转子电动势E=20V,电源频率f=50Hz。试求该电动机起动时及在额定转速运行时的转子电201流I。2解转差率s=(1500-1440)/