1、计算题赵荣生第 1 页 共 71 页1.在图 1所示电路中，A 为理想运算放大器。已知 R1=R2=RL=10K, R 3=RF=100K, U1=0.55V，求输出电压 UO、负载电流 IL及运算输出电流 IO。图 1答案：解：UO=R3/R2+R3(1+RF/R1)U1=100/10+100(1+100/10)0.55V=5.5VIL=UO/RL=5.5/10=0.55mAIO=IL=IF=IL+UO/F1+RF=(0.55+5.5/10+100)mA=0.6mA答：运算输出电压 UO为 5.5V，负载电流 IL为 0.55mA，运算输出电流 IO为 0.6 mA。2三相异步电动机接到 5
2、0HZ的交流电源上，其额定转速 nN=1455r/min，试求：（1）该电动机的极对数 p；（2）额定转差 SN；（3）额定转速运行时，转子电动势的频率。答案：解：（1）因异步电动机额定转差率很小，故可根据电动机的额定转速nN=1455 r/min,直接判断出最接近 nN的气隙旋转磁场的同步转速 n1=1500 r/min,于是p=60f/n1=(6050)/1500=2或 p=60f/n 160f/n=(6050)/1455=2.06取 p=2（2）s N=(n1n)/n 1=(15001455)/1500=0.03（3）f 2=sNf1=0.0350HZ=1.5 HZ3.相半控桥式整流电路
3、，带阻性负载，已知 U2=100V, Rd=10。当 a=60时，试计算：输出电压、输出电流的平均值及流过晶闸管电流的平均值 ITAV。答案：解：Ud=1.17U2(1+cosa)=1.17100（1+ cos60）=175.5VId=Ud/Rd=175.5/10A=17.55A；ITAV=13Id=1317.55A=5.85A答：整流电路输出的平均电压 Ud=175.5V；流过负载的平均电流 Id=17.55A；流过晶闸管的电流的平均值 ITAV=5.85A。4.相全控桥式整流电路带大电感负载，已知三相整流变压器的二次绕组接成星形，计算题赵荣生第 2 页 共 71 页整流电路输出 Ud可从
4、0220V之间变化，负载的了、Ld=0.2H，Rd=4，试计算（1）整流变压器的二次线电压 U2；（2）晶闸管电流的平均值 ITAV、有效值 IT及晶闸管可能承受的最大电压 UTM；（3）选择晶闸管型号（晶闸管电压、电流裕量取 2倍）答案：解：（1）当 a=0时，整流电路的输出最大，Ud=220V。此时Ud=2.34U2=1.35U2 故 U2=Ud/1.35=220V/1.35163V（2）Id=Ud/Rd=220/4A=55A；ITAV=1/3Id=1/355A18.33AIT= 1/3Id=1/355A31.75AUTM=2U2=2163V230V（3）晶闸管额定值选择如下：URM2 U
5、TM=2230V=460V，取 URM=500V；IT（AV）2 IT/1.57=231.75/1.57A=40.45A，取 IT（AV）=50A；故可选型号为 KP50-5的晶闸管。答：整流变压器二次线电压 U2=163V；晶闸管 ITAV18.33A、IT31.75A 及UTM230V；晶闸管型号为 KP50-5。5.一台笼型三相异步电动机，已知额定功率为 PN=5KW，额定电压 UN=380V，额定转速 nN=2910r/min，过载系数 =2。求：额定转差率 SN，额定转矩 TN和最大转矩 Tm。答案：解：求额定转差率 SNSN= = =0.03求额定转矩 TNTN=9.55（PN/n
6、N）=9.55（5103/2190）=16.4（Nm）求最大转矩 TmTm=TN=216.4=32.8（Nm）6.台容量为300VA的单相变压器，一次额定电压为220V，二次额定为12V，试求变比和一、二次额定电流各为多少？答案：解：K= 18.3 S= I1= I1= =1.36A120U1UI1S203S2=I2U2 I2= = =25A2S3答：K=18.3;I1=1.36;I2=25A7.知下电路中R1=30;R2=20;R3=60;R4=10;求AB间的等效电阻是多少？ 答案：解：R1,3 =R1R3=3060=20计算题赵荣生第 3 页 共 71 页R2.1.3=R2R1.3=20
7、20=10 RAB=R1.2.3+R4=10+10=20答：AB端电阻为20欧姆。8.RLC串联电路中，接入工频电压220V,通过电流为4A,已知R=33,C=40F,试求电感L为多少？答案：解：XC=1/c=1/314*40*10-6=80 Z=U/I=220/4=55Z= = = =44 即：XL1-XC=44 22)(XCR2RZ235XL1=44+XC=44+80=124 XC-X12=44 X12=80-44=36 L1= =124/314=0.395H1LXL2= =36/314=0.115H2LX9.图 3中，已知 E1=6V、E2=9V、E3=3V、R1=2、R2=3、R3=7
8、、R4= 4、 R5=6，求电压 Uab的值。答案：解： )(14261AREI )(163952AREI由于 R3中无电流 Uab =I1R4+E3I2R5 = 14+316 = 1（V）10、在图 4 中，已知E1=13V，E2=14V，E3=15V，R1=1，R2=1，R3=1，R4=2，试用节点电压法求各支路中电流 I1、I2、I3、I4 的值。解： 4321321 1/RRERUAB )(121/543V)(1AEI )(21AUIAB)(3253RUIAB )(634RI11.相对称负载中，每相阻抗 Z=6+j8，每相负载额定电压为 380V，已知三相电源线电压为 380V，问此三
9、相负载应作何种连接？试计算相电流和线电流及三相负载所消耗的功率？计算题赵荣生第 4 页 共 71 页解：三相负载应作三角形连接。IP= Il=38 A cos=6/10=0.6 A386023P= ULIL cos= 38038 0.6=25992W12.如下面电路所示：已知电压表的读数为 100V，电流表的读数为 2A，功率表的读数为 120W，电源频率 f=50HZ。试求 R、L 的值。答案：解： 30412,5021IPRIUZXL= 32RL= mHf1734013.求如图所示电路中 A点的电位 VA。答案：解：设 A点电位为 VA则 I 1=（V A+50V）/5 I 2=（50V
10、A）/10 I 3=VA/20 代入 I 2= I1+ I3 得：V A= 100/7V 14.如图所示集成运放中，R 1=10K R2=R3=R4=100K R5=500K 求出 u0与 uI的关系，并说出 A1和 A2分别引入什么组别的交流负反馈？哪个存在虚地现象？哪个存在共模干扰？计算题赵荣生第 5 页 共 71 页答案：解：u 01= （R 5/ R4）* u I= 5uI u0=（1+ R 2/ R1）* u 01=11 u01= 55 uI A1引入了电压并联式交流负反馈。且存在虚地现象。A2引入了电压串联式交流负反馈。且存在共模干扰。15.图中放大电路：（1）是什么组态？（2）试
11、画出交流微变等效电路。（3）导出电压放大倍数的计算公式 Au、输入电阻的计算公式 Ri、 输出电阻的计算公式 R0 。 答案：（1）是共集电极放大电路。 （2） -（3）A U= LebeRr/)1(Ri=Rb3+（R b1/Rb2）/r be+（1+）R e/RL R0=Re/ ，式中，R b=Rb3+（R b1/Rb2） 。/Sb计算题赵荣生第 6 页 共 71 页16.并励直流电动机铭牌数据为：P N = 75 kW , UN = 440 V , IN = 191 A , nN = 750r/min Ra = 0.082 ,试求：（1） 额定输出转矩； （2） 额定电磁转矩； （3） 理
12、想空载转速； （4） 实际空载转速；（5） 空载电流； 答案：(1) 955NM ；(2) 1032NM (3) 778 r/min ；(4) 776 r/min ；(5) 14A17.已知三相异步电动机铭牌数据：额定电压 U1N = 380 V, 额定功率 PN = 100 kW, 额定转速 nN = 950 r/min,在额定转速下运行时，机械摩擦损耗 pm =1 kW,忽略附加损耗,求额定运行时：试求：（1）额定转差率 sN（2）电磁功率 PM（3）转子铜损 pCu2答案：（1）0.05；（2）106 kW；（35 kW）18一台三相电力变压器型号为 SL750/10，S N = 750
13、 kWA, U1N/U2N = 10 000/400V,Y,yn联结。在低压侧做空载试验，测得数据为 U0 = 400V，I 0 = 60A，P 0 = 3 800W。试求：（1） 空载励磁参数；（2）.求折算到高压侧的励磁参数；答案：(1)3.85，0.35，3.83；(2) 2406，218，239319.单相桥式半控整流电路，由 220V经变压器供电，负载为大电感，并接有续流二极管，要求画出主电路，并画出当控制角 =30时的负载两端电压波形。答案：（图略）20.电动机额定转速 nnom=1500r/min,在额定励磁条件下，由晶闸管装置供给可调直流电压。已知系统静态速降n nom=58r
14、/min,问当要求静差率 s=0.5时能达到多大的调速范围？弱调速范围增加 1倍，能满足静差率为多少？若调速范围增加 1倍，而静差率 s=0.5要求不变，则系统的静态速降为多少？答案：解： D =(sn nom)/ n nom（1- s）=(0.51500)/ 58（1- 0.5）26若调速范围增大 1倍，有D=226=52 s=( Dn nom）/(n nom+ Dn nom) =( 5258）/(1500+ 5258) 0.67若 D=52， s=0.5，则有n nom= (snnom)/ D（1- s）=(0.51500)/ 52（1-0.5）=28.8 r/min21.某调速系统，D=
15、10，电动机额定转速 nnom=1000r/min,若要求 s=5%，则系统允许的静态速降为多少？如果系统开环时的静态速降为 63 r/min,则闭环系统计算题赵荣生第 7 页 共 71 页的开环放大倍数应为多少？答案：解：D =(sn nom)/ n cnom（1- s）n cnom = (snnom)/ D（1- s）=(0.051000)/ 10（1-0.05）=5.3r/minn cnom =n onom/(1+k) k=1122.一台额定容量为 300VA的单相控制变压器，一次额定电压为 220V,二次额定电压为 12V，求变比和一次、二次额定电流各为多少？答案：K=U 1/U2=2
16、20/12=18.3S=I1*U1，I 1= S/ U1=300/220=1.36 AS=I2*U2，I 2= S/ U2=300/12=25 A23.三相四线制，负载 Y连接，Z U=11,Z V=22,Z W=44,电源电压为UUV=38052.5 Nm;不能起动。25.对称三相交流电路，电源线电压 380V，每相负载中 R=16，X L=12，Y 连接。求相电压、相电流、线电流及三相有功功率。答案：Z =（R 2+ X2L）=16 2+122=20cos=R/Z=16/20=0.8U =U L/3=380/3=220 VI = U / Z =220/20=11 AI L=11 Ap=3
17、*U L *I L *cos=3*380*11*0.8=5.8 KW计算题赵荣生第 8 页 共 71 页26.某线圈两端接 12V直流电压时，流过线圈的电流为 2A;若接在 220V工频电压上时，流过线圈的电流为 10A，求该线圈的电阻和电感。答案：R=U DC/IDC=12/2=6Z=UAC/IAC=220/10=22 XL= (Z2-R2)1/2=(222-62)1/2=21.66L=XL/=21.66/314=67.4 mH27.控桥式整流电路电阻性负载，已知 U2=50v，R L=5，求=45 时输出的平均电压 UL、负载的平均电流 IL、流过晶闸管的平均电流 IT。解：U L=2.3
18、4U2（cos+1 ）/2 =2.3450(cos45+1)/2=100 vIL=UL/RL=100/5=20 AIT=IL/3=20/3=6.7 A28.三相异步电动机Ue=380V,Pe=10KW,f=50Hz,cos e=0.86,=0.85,n e=955rpm, m=2, 起动转矩倍数 st=1.5,求：(1)磁极对数 p,n0,(2)Se,(3)Te,Tm,Tst,(4)p1,p,(5)I e答案：(1)磁极对数 p,n0磁极对数 p=3(对)；同步速度 n0=1000 rpm(2)额定转差率 Se=（1000-955）/1000=0.045(3)Te=9.55 Pe/ ne=(9
19、.55*10000)/955=100 NmTm= m*Te=2*100=200 NmTst= st*Te=1.5*100=150 Nm(4)p1= Pe/=10000/0.85=11.765 KWp= p 1-Pe=11.765-10=1.765 KW(5)Ie= p1/(3*U e* *cos e)= 11.765/(3*380*0.86)=20.785 A29.在单相半控桥式整流电路中，负载为纯电阻 RL=5，输入电压为 U2=220V,要求输出平均电压为 0-150V,求输出最大平均电流及晶闸管导通角的范围。答案：I LM= ULM/ RL=150/5=30 AUL=0.9*U2*（1+
20、cos）/2cos=2*U LM/0.9* U2-1=2*150/0.9*220-1=0.5152=59=180-59=12130.RLC串联交流电路中，R L=6，X L=15，X C=7,电压U=2202sin（314t+30）V,求电抗、阻抗、阻抗角、电流、电流瞬时值表达式、三种功率、并判断电路性质。答案：X= X L-XC=15-7=8Z=（R 2+ X2）=6 2+82=10=arctan X/ R= arctan 8/6=53.13I=U/ Z=220/10=22 A i= u-=30-53.13=-23.13i=222sin(314t-23.13)P= U*I*cos=220*2
21、2*cos53.13=2.904 KW计算题赵荣生第 9 页 共 71 页Q= U*I*sin=220*22*sin53.13=3.872 KvarS= U*I=220*22=4.84 KVA由于 0,电路为感性。31.电感性负载，额定工频电压 220V，额定电流 0.41A，额定功率 40W。试求其功率因数。若要将功率因数提高到 0.866，应补偿多少无功功率？应并接多大电容？答案：cos 1=P/(U*I)=40/(220*0.41)=0.4435 1=63.67cos=0.866=30QC=P*(tan 1-tan)=40*(tan63.67-tan30)=57.7(Var)C= QC/
22、（ u 2）=57.7/（314*220 2）=3.8F32.一台并励直流电动机，数据为：P e=22 kw，U e=110 V, ne=1000 rpm,=0.84。已知电枢回路总电阻 R=0.04，R f=27.5，试求：（1）额定电流，额定电枢电流，额定励磁电流；（2）额定电磁转矩；（3）额定负载下的电枢电动势。答案：（1）P 1= Pe/=22/0.84=26.19 kwI= P1/ Ue=26.19/110=238 AIf= Ue/ Rf=110/27.5=4 AIa= I- If=238-4=234 A（2）T e=9.55 Pe/ ne=9.55*22/1000=210 Nm（3
23、）E a= Ue- IaR=110-234*0.04=100.6 V33.隐极同步电动机的过载倍数 =2，额定负载运行时功率角 为多大？答案：过载倍数 =T m/Te=sin90/ sin e =1/sin e额定运行时的功率角 e，满足：sin e=1/=0.5得： e=3034.三相异步电动机数据为：P e=11kw,Ue=380V,Ie=21.8A,ne=2930rpm, m=2.2,拖动 MZ=0.8Me的恒转矩负载运行，求：（1）电动机的速度；（2）若将低电源电压到 0.8 Ue时电机的转速；（3）若降低频率到 0.8fe=40Hz,保持 E1/f1不变时电动机的转速。答案：（1）M
24、 Z=0.8Me电动机的速度:额定转差率 S e=(n1- ne)/ n1=(3000-2930) /3000=0.0233临界转差率 S m= S e（ m+ 2m-1）=0.0233（2.2+2.2 2-1）=0.097MZ=0.8Me时的转差率为 S，则 M= MZ=（2 mMe）/( S/S m+ S m/ S)0.8Me=2*2.2* Me/( S/0.097 + 0.097/ S); S=0.0194电动机的速度: n=(1-S)n 1=(1-0.0194)* 3000=2941.8 rpm（2）降压降速转速计算:降压降速时最大转矩：M M=0.82 mMe=*0.82*2.2*M
25、e=1.408 Me降压降速时后的转差率 S2，则 M= MZ=（2 M M）/( S 2/S m+ S m/ S2)0.8Me=2*1.408 Me/( S2/0.097+0.097/ S2)；S 2=0.0302计算题赵荣生第 10 页 共 71 页降压后的转速：n 2=（1-S 2）n 1=(1-0.0302）*3000=2909.4 rpm（3）变频降速转速计算:固有机械特性上运行时转速降落：n= n 1- n=3000-2941.8=58.2rpm变频后同步转速：n“ 1=0.8 n1=0.8*3000=2400 rpm变频调速后的转速：n3= n“ 1-n=2400-58.2=23
26、41.8 rpm35.在图 1中，已知E1=6V、E 2=9V、E 3=3V、R 1=2、R 2=3、R 3=7、R 4=4、R 5=6，求电压 UAB的值。A BE1R1R4R3E3R5E2R2图 1答案：解：I 1= = =1（A）4RE26I2= = =1（A）5239由于 R3中无电流UA,B=I1R4E 3I 2R5=14316=1（V）36.有两只电容器，C 1为 2F/160V，C 2为 10F/250V，若将它们连接在 300V的直流电源上使用，求等效电容量和每只电容器上分配的电压。试问，这样使用是否安全？答案：解：串联后等效电容为：C= = = =1.67（F）21C012每只电容器上分配的电压为：UC1= = =250（V）21310UC2=UU C1=300250=50（V）由于 UC1=250V远大于 C1的额定工作电压 160V，C 1击穿后 C2也将被击穿，故很不安全。37.把一个电阻为 30、电感为 127mH的线圈接到电压为
