1、,电工技术习题,电工技术,李忠波制作,电工学(电工技术) 习题课课件,制作 李忠波沈阳工业大学 电气工程学院 电工理论及新技术教研室,第一章 电路的基本概念和定律 elzb,习题课,第一章 电路的基本概念和定律习题课,学习要点,本章学习要点是理解和掌握下述基本概念和知识点:1、电路和电路模型分析方法;2、电路变量的参考方向;3、一般激励时的R、L、C电路特性;4、电压源和电流源;5、受控电源;,6、电源的等效变换; 7、基尔霍夫定理; 8、电功率和电位的计算。,例1 已知下图电压 波形,试画出电流 波 形。,解,a),b),由图 b) 可知,由图 a) 电路可知,时,,时,,波形如下,时的电场
2、能量:,1,-1,0,1,2,3,4,选择题,1、在下图电路中,对负载电阻RL而言,点划线框中的电路可用一个等效电源代替,该等效电源是( )。,a) 理想电压源 b) 理想电流源 c) 不能确定,答案:,(a),2、在下图电路中,已知,A、B两点间的电压UAB为( )。,a) -1V b) 0 c) 1V,答案:,(c),3、在下图电路中,已知,A、B两点间的电压UAB为( )。,a) -18V b) 18V c) -6V,答案:,(a),4、已知图1中的,用图2所示的等效理想电流源代替图1所示的 电路,该等效电流源的参数为( )。,a) 6A b) 2A c) 2A,图1,图2,答案:,(c
3、),5、在下图的电路中,当增大电阻R1的阻值时, 电流I2相应( )。,a) 减小 b) 增大 c) 不变,答案:,(c),6、下图电路的开路电压,为( )。,a) 4 V b) 8.67V c) 10V,答案:,(b),7、在下图的电路中,由( )供给功率。,a) 电压源 b) 电流源 c)电压源 和电流源,答案:,(b),8、已知下图电路中的,电阻R1和R2消耗的功率由( )供给。,a) 电压源 b) 电流源 c)电压源 和电流源,答案:,(c),9、在下图的电路中,当开关S打开时,A 点的电位UA为( )。,a) -3 V b) -6V c) -9V,答案:,(c),解答:,10、在下图
4、的电路中,当开关S闭合时,A 点的电位UA为( )。,a) -3 V b) -6V c) -9V,答案:,(b),解答:,END,习题课,第二章 电路分析方法 elzb,第二章 电路分析方法,第二章 电路分析方法习题课,学习要点,本章学习要点是掌握下述电路分析方法,,以及这些方法的,适用条件和适用题型。从而方便、快捷地求解电路。,1、线性电阻网络的等效变换,适用条件上线性电阻网络,利用电阻的串、并联公式变换。,还应了解星形和三角形电阻网络的变换方法。,2、电压源与电流源间的等效变换,应注意恒压源与恒流源间不能等效变换;与恒压源并联的元件,对外电路而言是多余的;与恒流源串联的元件对外电路而言是多
5、余的。,适用于含有多个独立电源求解一个元件或一条支路的题型。,3、受控电源间的等效变换,适用条件是线性受控电源。变换方法、注意事项和适用题型与独立源相似。,4、支路电流法,适用条件是任一集总电路。对n个节点,b条支路的任一电路列出,联立求解。,(n-1)个KCL方程b-(n-1)个网孔KVL方程,适用于支路数较少的网络,支路数较多适用计算机辅助分析(CAA)。,5、节点电压法,适用条件是任一集总电路。适用题型是多支路少节点的电路求解问题。对只有一个独立节点的多支路电路节点电位 方程(弥尔曼定理)如下独立节点电位=,流入独立节点电激流之和,各支路电导之和,受控源与独立源同样对待,应注意 (1)受
6、控源的控制量要用节点电压表示。 (2)含恒流源或受控恒流源的支路电导为零。,6、迭加原理,适用条件是线性电路。当某一个独立源单独激励时,其余独立源要置零,即恒压源短路,恒流源开路。受控源既不能单独激励,也不可置零,要始终保留在电路中。适于求解含有多个独立源的网络。,7、戴维南定理与诺顿定理,适用条件是线性电路。适于求解复杂网络中的某一条支路。注意保留受控源的控制量不变。等效电源的内阻Req有下面几种求法。(1)定义法,U或I0可取为单位(如1V)恒压源或单位恒流源(如1A),(2),( 独立源保留),含有受控源和电阻的二端网络始终将化为一个等效电阻。受控源上有源元件,当等效电阻为正值时,受控源
7、吸收能量;当等效电阻为负值时,表示受控源发出能量。,例1 / P.30 求图2-12中各支路的电流,解,用支路电流法求 根据KCL和KVL定律列方程。,回路ADCA,回路ABDA,以上是三个方程有四个未知量,若想求得支路电流I1、I2、I3还必须列一个方程,用I1表示控制量U1有,25,100,100k,10k,5V,50U1,U1,I1,I3,I2,A,B,C,D,节点A,解得,例2 / P.41 电路如图2-24a所示,试用叠加原理求 电流源两端的电压,。,解,首先将图2-24a分解成图b和图c的形式,然后 分别计算。注意,图中保留了电路中的CCVS。,1)当电压源单独作用时 (图2-24
8、b),R1,R2,10V,U3,10I1,I1,I2,4A,R1,R2,10V,U3,10I1,I1,I2,R1,R2,U3,10I,I1,I2,4A,a),b),c),图2-24,3)电压源和电流源共同作用时,课堂练习1,试用叠加定理求上图中的电流I2,答案:,2)当电流源单独作用时 (图2-24c),课堂练习2,试用戴维南定理求上图中的电流I2,答案:,例3 用电源等效变换法化简下电路,2,2,2 V,1,3U,U,2,2,2A,1,3U,U,0.67,1.3V,3U,U,由图,整理得,I,解,由式,得简化的等效电路,-0.33,-0.67V,I,U,注意:含受控 源时,等效电阻可能为负值
9、。受控 源是有源元件,负值表示受控 源发出能量。,R,例4 用电源等效变换法化简下电路,解,U,1,0.991,25,100,100 k,10 k,U,1,99k1,25,100,110 k,U,1,0.91,25,100,110 k,U,1,25,100,90I,- +,_,+,由图,例5 求图中的U1,解: (1)用叠加原理求U1,2V单独作用:,由式 得简化的等效电路如下,U,1,注意:只含有受控 源和电阻(不含独立源)的网络最终可化为一个电阻。,U1,5U1,2V,2,1,3,5A,a,b,I,5A单独作用:,U1,2,1,3,5A,a,b,5U1,I=0.5U1,(2)用节点电压法:
10、,节点方程:,例6 / P.49 题2-17 求下电路中的U0,解,用戴维南定理,1V,I1,10I1,1k,0.1k,0.1k,a,b,UO,KVL :,即 :,求ISC,定义法求Req:,(并联写电流),例7 求图4中的Ux,解: 用节点电压法,U1,U2,U3,Ux,6Ux,4,2A,3A,30V,5,1A,因为有恒压源支路,选参考节点如图。,可得:,对节点2,(2),(1),式(1)与(2)联立解得,例8 列下面电路的节点电压方程。,解,选e为参考节点,列节点方程。,e,d,c,b,R6,R5,R4,R3,R2,R1,a,iy,vS4,R1,节点a,节点b,节点c,节点d,带入节点方程
11、并整理得,用节点电压表示受控源的控制量。,例9 P49/2-16题,下图中,当 Us=1V,Is=2A时,U0=4.5V; 当 Us=2V,Is=2A时,U0=5V; 问 Us=5V, Is=5A时, U0=?,Us,Is,线性无源网络,U0,则,解得,当满足条件3时,+,=,依叠加原理应有,解:,Us,Is,线性无源网络,U0,课堂练习3,Us,Is,线性无源网络,U0,下图中,当 Us=2V,Is=1A时,I=5A ; 当 Us=4V,Is = -2A时, U0=24V ; 问 Us=6V, Is=2A时, U0=?,I,解: 设,(1),根据已知条件列方程,解得:,(2),(2)代入(1
12、)得,(1)用叠加原理求下面电路中电流I的值;(2)用用节点电压法求下面电路中电流I的值;,解: (1)受控源不能单独作用,保留。,10V恒压源单独作用:,课堂练习4,+ -,+ -,10V,2I,I,3A,3A单独激励:,+ -,+ -,10V,2I,I,- +,2I,U,3A,I,注意:,与,参考方向要一致。,可任意定。,用节点电压法先求出,(节点方程),由左边支路得,和,各电源同时作用时,注意:计算功率时,不能用叠加定理。,(2)解:用用节点电压法求解时, 受控 源按独立源对待。,(学生自行完成),课堂练习5,P48/2-9题,案答:,课堂练习6,P48/2-12题,答案:,课堂练习7,
13、P48/2-15题,答案:,例10 :用电源等效变换求图示电路中的电流UAB,则 UAB = (10+8)(1/5/3) = 11.25V,例11:用支路电流法求图示电路中的各支路电流。,解:依据题图,电路有四条支路,其中电流源支路的电流已知,可见有三 个未知电流。已知电路有1个独立节点,故可列1个KCL方程和2个网孔方程。,KCL方程:,KVL方程:,I1 = 6.16AI2 =2.8AI3 = 3.36A,例11图,I1 -I2 - I3 = 0 (1),20 I1 + 6 I2 = 140 (2),-6 I2 +5 I3 = 0 (3),将式(1)(3)联立,求得各支路电流。,#,例12
14、:用叠加定理求图示电路中支路电流I x。,IS单独作用时:,US单独作用时:,共同作用时:,图3 例 12 图,例13:用戴维南定理求图示电路中的电压UAB。,第三步:求开路电压Uoc,第二步:求等效电阻R,Req=1+1/2=5/3 ,第一步:去掉待求支路,造一个二端网络,第四步:画戴维南等效电路,求UAB,Uoc=4.5*,=3V,第三章 正弦交流电路 习题课,一、第三章 正弦交流电路学习要点,1、正弦量的6种表示及其相互转换; 2、R、L、C三元件正弦激励下的伏安特性,功率与能量 转换关系; 3、正弦稳态电路的相量图和相量模型分析法; 4、功率因数的概念与功率因数的提高; 5、串、并联谐
15、振电路,二、例题与课堂练习,求下电路回路电流I。,课堂练习1,I(有效值)=1A ; 1/3A ;,A ?,(答: I=1A ),I,例1 求下电路中电流,下面用节点电压法求解,解:,0,解得,例2,,,调节电容C ,,使电流I与电压u同相,并测得电容电压,电流,。,(1)求参数 R , L , C ;,(2)若R,L,C及u的有效值均不变,,但将u的频率变为,在图示电路中,已知 :,求电路中的电流I及有功功率p ,此时电路呈何性质?,解:,(1)电流I与电压u同相,电路达到谐振,(2)电路中的电流,在图示电路中,,。,,,。,(1)试问两个负载的性质?,(2)求电源供出的有功功率P,,例3,
16、无功功率Q和视在功率S。,解:,(1) Z1为阻性,Z2为容性,(2),在图示电路中,,,,,,,,。,求总电流,,,总有功功率,,,功率因数,。,并画相量图,,,,,。,解:,,,例4,相量图,在图示电路中,,已知电源电压,,,电路有功功率,,,功率因数,。,(1)求电流,;,(2)并联电容,,,求总电流,及总功率因数,;,(3)画出并联 C 后的相量图(含 各支路电流及总电压)。,课堂练习2,课堂练习2电路图,解:,(4)求总电流,比电流,减小了多少?,(1)求电流,(2)求电流,及总功率因数,(3)相量图,由学生自主完成,(1),(2) 由,解得,总功率因数,解:,总电流,(3),相量图
17、,图示有源二端网络,,,用内阻为,的电压表,电压表得开路电,为,,,换用内阻为,的电压表测量时,开路电压,为,。,求该网络的戴维宁等效电压源。,课堂练习3,解:由题意,由题意即,解答,P.79 习题3-4:某RC串联电路,已知R = 8,Xc = 6, 总电压 U = 10 V,试求,解:,法一 相量模型法,模型电路如图,则,相量图:,电流超前电压,所以电路呈容性。,课堂练习4,已知IL=5A,IC=3A,求总电流I,答案:I =2A,本题宜采用作图法,P.79 题3-8 a),?,?,课堂练习5,解:,?,答案:,P.79 题3-8 b),?,解:,课堂练习6,已知 各元件上电压表的读数,求
18、总电压U,?,20,25,5,5,?,答案:,P.79 题3-9 1),课堂练习7,已知电流表 PA1、 PA2、 PA3的读数分别为5A、20A、25A,求电流表 PA 的读。,解:,题3-9 2)若维持PA1的读数不变,将电路的频率提高一倍,再求其它表的读数。,电压没变,解:,原电路,新电路,R,R,新电路电流,因为,答案:,所以电压也没变,P.79 题3-10,5,?,5,5,课堂练习8,已知三个表 PA1、 PA2、 PV 的读数分别为,P.79/题3-11 在图3-33所示电路中,已知,试求:1),;,2)该电路的无功功率及功率因数,并说明该电路呈何性质。,.,I,.,.,I1,.,
19、I2,.,R,jXL,-jXC,解: 1)方法一 分析求解 因L、C并联部分电压相同,又知,所以,因为,即,课堂练习9,则得,450,(参考),方法二 画相量图求解,即,由于 超前 角450 ,故该电路呈电感性。,2) 无功功率,功率因数,。,在图3-35所示电路中 , , 为感性, ,且 与 同相,试 求,P.80/题3-13,课堂练习10,解,因为,所以,第四章 三相交流电路,第四章 三相交流电路 习题课,学习要点,1、三相对称电势的产生与表示,2、三相对称电源的联结,3、三相对称负载的星形联结,4、三相对称负载的三角形联结,5、三相功率的计算,一、选择题:,1、 已知某三相四线制电路中的
20、线电压,,,,,,,则当,时,它的三个相电压之和为( )。,答案:,( b ),2、某三相发电机绕组接成星形时的线电压是,,,若将它接成三角形,则线电压为( )。,答案:,3、某三相对称电路的线电压,线电流,,,正相序,,负载连接成Y形,每相的复阻抗,,,该三相电路的有功功率为( )。,( c ),4、某三相电路中的三个线电流分别为:,当,时,这三个电流之和为( )。,答:,( a ),(注:对称),5、在下图的三相电路中,线电压为380V,三个电压表的内阻相等,若C相在M处断线,则电 压表VB的读数( )。,答案:,( c ),发电机,V,V,V,VA,VB,VC,A,B,C,M,a)为22
21、0V,b)为190V,c)与VA不同,(注:按内阻分线电压),答案:,( b ),6、在上图的三相电路中,线电压为380V,三个电压表的内阻不等,若C相在M处断线,则电压表VB的读数( )。,a)为220V,b)为190V,c)与VA不同,(注:按内阻分线电压),答案:,( c ),7、某,联结的纯电容对称负载接于三相对称电源上。,已知各相的容抗,,,各线电流为10A,则三相视在功率为( )。,答案:,( b ),8、一对称三相负载接入三相交流电源后,若其相电 压等于电源线电压,则此三相负 载是( )接法。,a)Y,b)Y0,答案:,( c ),9、在电源对称的三相四线制电路中,若,Y0,联接
22、的三相负载不对称,则该负载各相的电压( )。,a)不对称,b)对称,c)不一定对称,答案:,(b),10、某三相发电机各相绕组的电压为220V。若把 该三相绕组接成图示的形式,并在A、Z两端接一交流伏特表,则该表的读数是( )。,答案:,( a ),xB,Cy,z,A,v,11、在三相对称电路中,有一纯电阻负载作,联接。已知各相电阻,,,线电流为22A,则该三相负载的有,功功率为( )。,答案:,( a ),12、有一台三相发电机,其绕组联成星形, 每相额定电压为660V。若测得其线电压,则表明( )。,a)A相绕组接反,b)B相绕组接反,c)C相绕组接反,答案:,(b),题12的相量图,12
23、00,B相绕组首尾接反接反相(B)是正确的线电压 ( ) 不涉及的相,13、当三相交流发电机三个绕组接成星形时, 若线电压,,则相电压,=( )。,答:,( c ),题13的相量图,1500,1200,300,解,设,第五章 线性电路的时域分析习题课,学习要点,1、暂态过程产生的原因及研究电路暂态过程的意义,2、确定暂态过程初始值的换路定则,3、一阶电路的三要素法,5、微分电路与积分电路,4、暂态方程的一般式,三要素,练习与思考,1、下图所示电路在已稳定状态下断开开关S,则该电路( )。 因为有储能元件L,要产生过渡过程; 因为电路有储能元件且发生换路,要产生过渡过程; 因为换路时元件L的电流
24、储能不能发生变化,不产生过渡过程。,+ -,R1,L,S,US,R2,答案:,( C ),2、下图所示电路在达到稳定状态后移动R1上的 滑动的触点,该电路将产生过渡过程。这是因为( )。a) 电路发生换路;b) 电路中有储能元件C ;c) 电路有储能元件的能量发生变化。,答案:,( b ),+ -,R2,US,R1,C,3、下图所示电路在达到稳定状态后减小增加R1 ,则该电路( )。 因为发生换路,要产生过渡过程 因为C的储能值不变,不产生过渡过程 因为有储能元件且发生换路,要发生过渡过程,答案:,( b ),+ -,US,R1,C,R2,4、下图所示电路在稳定状态下闭合开关S,该电路( )。
25、 不产生过渡过程,因为换路未引起L的电流发生变化 要发生过渡过程,因为电路发生换路 要发生过渡过程,因为电路有储能元件且发生换路,答案:,( a ),+ -,R1,L,S,US,R2,5、RL串联电路与电压为8V的恒压源接通,如下图所示。在t=0瞬间将开关S闭合。当电感分别为1H、3H、6H、4H时所收到的四根uR(t)曲线如下图所示。其中1H电感所对应的uR(t)曲线是( )。,答案:,( a ),+ -,R,L,S,uR(t),t/s,uR(t)/V,0,4,8,a,b,c,电路如图所示,已知,开关闭合前电路已处于稳态。求,时的,。,例1 P. 110/例5-4,S (t=0),三要素法:
26、,解,即,i1,uL,us,iC,i2,S(t=0),P.118/题5-1已知图5-28所示电路在换路前已处于稳态。若, 试求换路后的瞬间各支路中的电流和各储能元件 上的电压。设 。,课堂练习1,解(答 案),学生自行完成,P.119/题5-7,已知图5-34所示电路原已处于稳态,,时电路换路。求换路后的,U,R1,R2,S (t=0),例2,解,第六章 电工测量与安全用电,第六章 电工测量与安全用电习题课,学习要点,学习电工技术要熟悉常用电工仪表的工作原理、结构、分类及测量误差,并掌握其正确的使用方法,同时还必须要懂得安全用电的常识和技术。,1.测量误差与仪表的准确度 1)测量误差的表达形式
27、有绝对误差和相对误,2)最大绝对误差,与测量上限,的百分比,定义为仪表的准确度,3)根据所测物理量的不同选取适当的仪表,同时根据被测量所要求的精确程度的不同选取适当准确度的仪表。,2.正确使用电流表、电压表、功率表 1)电流表要串联在被测支路内;电压表要并联在被测支路两端;功率表的同名端应联在电源的同一端。,0.5,1.0,1.5,2.5,5.0。,,分为七级。即0.1,0.2,,2)根据欲测量的大小,选好量程。3)电流表内阻较小,电压表内阻较大,在一般 情况下可略去其影响。但是在有些场合却要考虑其影 响。3.安全用电的常识和技术1)通过人体的电流不能超过7mA。2)保护接地应用在三相三线制低
28、压供电系统中, 保护接零应用在三相四线制低压供电系统中。,课堂练习,选择题,1、,一个量程为30A的电流表,其最大基本误差为,。用该表测量18A的电流时,其相对,误差为2%。则该表的准确度为( )。,a) 1.5级 b) 2.5级 c) 2.0级,答案:,解答:,(a),2、,用下列三个电压表测量20V的电压,测量结果的相对误差最小的是( )表。,a) 准确度1.5级量程 30V b) 准确度0.5级量程 150V c) 准确度1.0级量程 50V,解答:,答案:,a) 最大基本误差,相对误差,(a),b),c),所以,选a)最小。,3、,当限定测量结果的相对误差必须在2%之内时,用准确度为1
29、.0级、量程为250V的电压表所能测量的电压值是( )。,a) 大于125V b)小于125V c)不大于 125V,答案:,解答:,(a),4、,磁电式直读仪表的表头(测量机构)由( )等主要部件构成。,a) 固定线圈和动铁片 b) 永久磁铁和转动线圈 c)固定线圈和转动线圈,答案:,5、,电磁式直读仪表的表头(测量机构)由( )等主要部件构成。,(b),a) 固定线圈和动铁片 b) 永久磁铁和转动线圈 c)固定线圈和转动线圈,答案:,6、,电动式直读仪表的表头(测量机构)由( )等主要部件构成。,a) 固定线圈和动铁片 b) 永久磁铁和转动线圈 c)固定线圈和转动线圈,答案:,7、,只能测
30、直流电的仪表是( )。,a) 磁电式仪表 b) 电磁式仪表 c) 电动式仪表,(a),(c),答案:,8、,一磁电式表头(测量机构)的额定电流为,内阻为,。若将其改成量程为,50V的电压表,则所要串联的倍压器的电阻应为( ) 。,a) 99 b) 999 c) 1000,答案:,9、,一磁电式表头(测量机构)的额定电流为,内阻为,。将它并联一个电阻为,(a),(b),的分流器后所制成的毫安表的量程是( )。,a) 50mA b) 500mA c) 5mA,答案:,10、,测量高电阻电路的电压和电流时,其电表有如下两种联接方式,在下图中( )接法测量的精度较高。,a) 图a b) 图b c) 两
31、者一样,A,V,R,a),b),A,V,R,(b),答案:,11、,用伏安法测量低阻值电阻时,下图中( )接法是正确的。,a) 图a b) 图b c) 两者一样,b),A,V,R,A,V,R,a),答案:,(a),(a),12、,有一50Hz、110V的电气设备,其工作电流1AI2A。用功率表测量它的功率为100W。 若功率表的规格为:,刻度150格。则,功率表按( )联接时的读值为100格。,a) 接150V和2 A端钮 b) 接300V和2 A端钮 c) 接300V和1 A端钮,答案:,13、,用两表法则三相功率仅适用于( )。,a) 对称三相负载的电路 b)三相四线制电路 c)三相三线制
32、电路,(a),答案:,14、,一负载的,电流2.5AI5A。,用规格为,刻度150格的功率表测量其功率,时,若功率表接法正确,其读数为10格。则可知该负载的功率值为( )。,a) 100W b) 20W c) 5W,答案:,解答:,(c),(b),15、,某人用万用表的电阻档测量电阻,其操作顺序是:1)测试笔短接调零;2)选择量程档;3)测量电阻值。此种操作顺序是( )。,a) 正确的 b) 不正确的,答案:,16、,用万用表的电阻档试阻值较大的电阻时,如果两只手分别握住两个测试表笔的笔尖,得到的结果是( )。,a) 正确的 b) 不正确的,答案:,17、,(b),(b),如下图所示,用万用表
33、(用MF表示)电阻档,测电阻R1的方法是( )。,MF,R0,R1,U,答案:,(a),a) 错误的 b) 正确的 c) 当U1.5V时是正确的,18、,下图示出测量功率时功率表的三种接法,其中( )图是正确的。,W,U,U,I,*,*,a 图,W,U,U,I,*,*,b 图,19、,兆欧表(摇表)的功用是( )。,a) 测量绝缘电阻值 b) 检查短路 c) 测量兆欧级高电阻值,答案:,(a),20、,用兆欧表测量电机绕组等电器设备的绝缘电阻时,必须将被测电器设备( )。,C 图,答案:,(a),W,U,U,I,*,*,U,a) 脱离电源 b)接通电源 c) 接地,答案:,(a),21、,50
34、mA的工频电流通过心脏就有致命危险。人体电阻在皮肤损伤的情况下约为,至,。所以机床、金属工作台上,等处用照明灯电压规定为( )。,a) 40V b) 50V c) 36V,答案:,(c),22、,电流对人体外部的创伤称为( )。,a) 电击 b) 电伤 c) 烧伤,(b),答案:,23、,在三相三线制低压供电系统中,为了防止触电事故,对电气设备应采取( )措施。,a) 保护接地 b) 保护接中(接零) c) 保护接地或保护接中,答案:,(a),24、,保护接中应用在( )低压供电系统中。,a) 三相四线制 b)三相三线制 c)三相四线制或三相四线制,答案:,(a),25、,在下图所示的系统中,
35、两接地电阻R1和R2相等,导线和地的电阻可忽略不计。当电动机M的W相碰壳时,中性线对地电压为( )。,a) 0V b) 110V c) 不定值,R1,R2,U,V,W,N,M,3,380V/220V,答案:,(a),第八章 铁芯线圈与变压器电,第八章 铁芯线圈与变压器 习题课,学习要点,磁路问题是局限在一定路径内的磁 场问题。应深入理解磁场的基本物理量 与磁路的基本定律的内在关系。并能在 解决铁心线圈,直、交流电磁铁和变压 器等电磁器件的问题中正确运用。,1、磁路的欧姆定律,2、磁路的磁通定律,3、磁路的磁压降定律,4、直流电磁铁电磁吸力,5、交流电磁铁一周期平均电磁吸力,6、电压平衡方程式,
36、7、磁动势平衡方程式,8、变压器的电压变比,9、变压器的电流变比,10、变压器的阻抗变换,11、变压器的铁损耗(不变损耗),12、变压器的铜损耗(可变损耗),14、变压器的效率,15、变压器的输入电功率,13、变压器的总损耗,1、 (P.176/题8-1),1)在电压相等情况下,交流铁心线 圈误接到直流电源上会怎样?,2)直流铁心线圈误接到交流电源上 又会怎样?,1)线圈烧毁;2)励磁电流小,,不小,铁心热。,课堂练习(讨论题),答:,一个铁心线圈,当铁心的磁路平均长度不变,,截面积变大,下述情况励磁电流怎样变化?,2、 (P.176/题8-2),1)直流励磁;2)交流励磁,励磁电压不变。,1
37、),不变,2),一定时,定,,答:,3、(P.176/题8-3),交流铁心线圈在下面情况下,其磁感 应强度和线圈中电流怎样变化?,1)电源电压大小和频率不变,线圈 匝数增加;,答:,2)电源电压大小不变,频率减小;,答:,一定,,3)电源电压大小不变,铁心截面减小;,答:,一定),,一定,,4)电源电压大小不变,铁心中气隙增加;,答:,一定;,。,5)电源电压增大,其他不变。,答:,大;,4、(P.176/题8-5),变压器能否用来传递直流功率?为什么?如 把变压器一次侧接到与交流额定电压相等的直流 电源上,将会怎样?,答:,1)不能,因直流电流产生的恒定磁通不 能在变压器的二次绕组产生感应电
38、势和电流。,2)因没有感应电势平衡外加电压,使 励磁电流过大, 烧毁一次绕组。,5、(P.176/题8-6),已知交流电磁铁,当U和f一定,则,答:,1)由式,一定,又由,当衔铁未吸合时,Rm大,导致励磁电流 增大,以致烧毁电磁铁的励磁线圈。,1)交流电磁铁接通电源后,如果衔铁长时 间不能吸合,会怎样?2)如果是直流电磁铁, 又将如何?,6、(P.176/题8-7),有一台变压器为220V/110V的一次和二次电 压,匝数为N1=2000匝,N2=1000匝,有人为 了节省铜钱,将匝数减少为400匝和200匝,可行 否?,答:,不行,由式,可知,当U和f一定时,,N与,成反比,减少匝数N将使,
39、增大,铁损耗(与B2成正比)增大,铁心发热。,2)当衔铁未吸合时,Rm大,,小,吸力小。,7、(P.176/题8-8),有台电压为110V/36V的变压器,有人想得 到二次电压72V,把它接到同频率220V电源上, 结果如何?为什么?,答:,结果是绕组和铁心发热,烧毁变压器。由,可知当f、N不变时U增大、,增大,铁损耗增大;同时励磁电流也增大, 铜损耗增大。,8、(P.176/题8-9),一台单相变压器的额定容量,,额定电压为,,满载时二次电压为,,则其额定电流,和,各是多少?,答:,1)二次侧额定电压是空载时电压230V。,2),3),9、(P.176/题8-10),已知信号源的内电阻,,用
40、输出变压器带一个电阻为,的扬声器,为使扬声器获得最大的功率,输 出变压器的匝数比应该是多少?,答:,10、(P.176/题8-11),输出变压器一次侧匝数为N1 ,二次绕组 有匝数为N2和N3两个抽头。将,的负载接N2抽头,或将,的负载接N3抽头,它们换算到一次侧的阻抗 相等,达到阻抗匹配,那么,:,应是多少?,答:,11、P.176/题8-12,有一线圈匝数,匝,绕在由铸钢制成的闭合铁心上,铁心,截面积,,平均长度,,在铁心中产生磁通,,线圈中应通入多大的直流?,如铁心有一段空气隙,,长度为,,保持铁心中磁感应强度不变的话,应通入多大的直流?,答:,由,可求。,12、(P.176/题8-13
41、),有一铸钢制成的均匀环形铁心线圈如图所示,其截面积S=2cm2,平均长度l=40cm,线圈匝数N=800匝,要求磁通=210-4 Wb,铸钢的B-H曲线数据见下表。求线圈中电流I。,I,l,解:,环内磁感应强度,查铸钢的B-H曲线数据表,当B=1T时, 查得H=920A/m 。 由HL=IN得,线圈中需通入电流0.46 A 。,13、(P.176/题8-14),一铁心线圈加上频率50Hz的正弦交 流电压上,铁心中交变磁通最大值,为使线圈得到有效值为100V的电动势, 线圈的匝数应是多少?,答:,由,得N=200匝。,14、(P.176/题8-15),为了求出铁心线圈的铁损,先将它接在直流电源
42、上,测得线圈的电阻为17.5欧姆;然后接在交流电源上,测得电压U=120V,功率P=70W,电流I=2A,求铁损和线圈的功率因数?,解:,15、(P.176/题8-16),有一变压器,额定电压10000V/230V,额定 电流5A/215A。空载时,高压绕组自10000V电 源上取用功率340W,电流0.43A。试求:1)变 压器的电压比;2)空载电流占额定电流的百分 比;3)空载时一次绕组的功率因数。,解:,1),例题,2),3),16、(P.177/题8-17),,额定电压6000V/230V的单相变压器。,额定容量,试求:1)变压器的电压比;2)一次侧 和二次侧的额定电流;,3)当变压器
43、在满载情况下向功率因数 为0.85的负载供电时,测得二次绕组端电压 为220V,求输出的有功功率、视在功率和无 功功率。,解:,或,解:,个,个,17、(P.177/题8-18),一台容量,的照明变压器,它的电压为6600V/220V,1)问它能够正常供应220V/40W的钨丝灯多少盏?,2)能供应 电压220V,功 率40W的日光灯多少盏?,第九章 三相异步电动机,一、学习要点,第九章 三相异步电动机 习题课,1、三相异步电动机旋转磁场的产生与转动原理2、三相异步电动机的等效电路及参数3、三相异步电动机的电磁转矩与机械特性4、三相异步电动机的启动、调速、和制动,二、重要公式,1、同步转速,2
44、、额定转差率,3、输入电工率,为额定负载时定子每相功率因数。,4、额定效率,式中,为机械损耗,,为附加损耗。,5、额定转矩,7、转子频率,8、过载(能力)系数,6、转子电动势,9、起动系数,10、起动电流,为定子额定电流。,11、,换接起动,定子每相绕组电压降低,,,12、自耦变压器降压起动,起动电流,起动转矩,是自耦变压器的变比。,三、例题,,,,,,,,,,,例1、一台三相异步电动机的,,,临界转差率,,,解:,由,求,。,过载系数,求此电动机在输出最大转矩瞬间的输出功率是多少?,例2、一台异步电动机的额定数据如下:,,,,,,,,,,,铜耗和铁耗共,,,机械损耗,,,试计算它在额定状态下的,、,、,和,。,