《电工基础》简述题、计算题、识绘图50题。
1.电动势与电压有什么区别?它们的方向是怎样规定的?
答案:电动势是反映外力克服电场力做功的概念,而电压则是反映电场力做功的概念。电动势的正方向为电位升的方向,电压的方向为电位降的方向。
2.什么叫电阻温度系数?导体电阻与温度有什么关系?
答案:当温度每升高1℃时,导体电阻的增加值与原来电阻的比值,叫做电阻温度系数,它的单位是1/℃,其计算公式为。
式中 r1--温度为t1时的电阻值,ω;
r2--温度为t2时的电阻值,ω。
3.三相交流电与单相交流电相比有何优点?
答案:优点有以下3点:
(1)制造三相发电机、变压器都较制造单相发电机和变压器省材料,而且构造简单、性能优良。
(2)同样材料制造的三相电机,其容量比单相电机大50%。
(3)输送同样的电能,三相输电线同单相输电线相比,可节省有色金属25%,且电能损耗较单相输电时少。
4. 中性点与零点、零线有何区别?
答:凡三相绕组的首端(或尾端)连接在一起的共同连接点,称电源中性点。当电源的中性点与接地装置有良好的连接时,该中性点便称为零点;而由零点引出的导线,则称为零线。
5.有一台直流发电机,在某一工作状态下测得该机端电压u=230v,内阻r0=0.2ω,输出电流i=5a,求发电机的电动势e、负载电阻rf和输出功率p各为多少?
答案:解:(ω
e=i(rf+r0)=5×(46+0.2)=231(v)
p=ui=230×5=1150(w)
答:发电机的电动势为231v,负载电阻为46ω,输出功率为1150w。
6.有一线圈,若将它接在电压u为220kv,频率f为50hz的交流电源上,测得通过线圈的电流i为5a,求线圈的电感l是多少?
答案:解:感抗。
h)答:线圈的电感l为0.14h。
7.如图d-3所示,已知三相负载的阻抗相同,pa1表的读数i1为15a,求pa2表的读数i2是多少?
图d-3答案:解:因三相负载阻抗相同,所以a相电路中的电流为。
a)答:pa2表的读数是25.98a。
8.如图d-4所示,已知电阻r1=2kω,r2=5kω,b点的电位ub为20v,c点的电位uc为-5v,试求电路中a点的电位ua是多少?
图 d-4答案:解:b、c两点间电压ubc=ub-uc=20-(-5)=25(v)
电路中电流(a)
r1两端电压u=ir1=5×10-3×2×103=10(v)
ua=ub+u=20+10=30(v)
答:a点的电位是30v。
9. 某一晶体管收音机, 电源电压u为6v,开机后总电流i为60ma,试计算收音机的等效电阻和耗用功率。
答案:解:收音机等效电阻(ω)
消耗的功率p=iu=6×60×10-3=0.36(w)
答:收音机的等效电阻为100ω,耗用功率为0.36w。
10. 有一电阻r=10kω和电容c=0.637μf的电阻电容串联电路,接在电压u=224v,频率f=50hz的电源上,试求该电路中的电流i及电容两端的电压uc。
答案:解:容抗。
(a)uc=i·xc=0.02×5000=100(v)
答:电路中的电流为0.02a,电容两端电压为100v。
11.有一个分压器,它的额定值为r=100ω、i=3a,现在要与一个负载电阻rf并接,其电路如图d-8所示,已知分压器平分为四个相等部分,负载电阻rf=50ω,电源电压u=220v。求滑动触头在2号位置时负载电阻两端电压uf和分压器通过的电流是否超过其额定值?
图d-8答案:解:电路总电阻(ω)
分压器通过的电流(a)
负载电阻两端电压。
v)因为i=2.9a<3a,分压器通过的电流不超过额定值。
答:滑动触头在2号位置时负载电阻两端电压为72.5v,通过的电流未超过额定值。
12.有一台电动机功率p为1.1kw,接在u=220v的工频电源上,工作电流i为10a,试求电动机的功率因数是多少?
若电动机两端并联上一只c=79.5μf的电容器,试求功率因数有多大?
答案:解:所以。
根据公式。则。又。所以。
答:电动机的功率因数为0.5,并入电容后为0.84。
13.一额定电流in为20a的电炉箱接在电压u为220v的电源上,求此电炉的功率p是多少?若用10h,电炉所消耗电能为多少?
答案:解:p=uin=220×20=4400(w)=4.4kw
使用10h时,电炉所消耗的电能a=pt=4.4×10=44(kwh)
答:此电炉电功率为4.4kw;用10h所消耗的电能为44kwh。
14.已知一台三相35/0.4kv所内变压器,其容量s为50kva,求变压器的。
一、二次电流。
答案:解:已知u1=35kv,u2=0.4kv,根据公式。
一次电流 (a)
二次电流 (a)
答:此变压器一次电流为0.85a,二次电流为72a。
15.电路如图d-10所示,试用u2的计算式说明在开关s合上后,电压u2是增加还是减少?
图d-10答案:解:开关s拉开时,电阻r2上的电压u2为:
开关s合上时,电阻r2上的电压u2为:
比较以上两式可知,开关s合上后,电阻r2上的电压u2要减少。
答:开关s合上后,电阻r2上的电压u2要减少。
16.电路如图d-11所示,已知e1=20v,r1=20ω,r2=20ω,r3=3ω,r4=7ω求:
图d-111) 支路电流i1、i2、i3、i4和i5;
(2)各电阻吸收的功率p1、p2、p3、p4、p5。
答案:解:(1)等效电路如图d-11所示,对包含接点的封闭面用基尔霍夫电流定律,知i5=0a。
i3=i4=i1-i2=(0.75-0.25)=0.5(a)
(2)p1=i21r1=0.752×20=11.25(w)
p2=i22r2=0.252×20=1.25(w)
p3=i23r3=0.52×3=0.75(w)
p4=i24r4=0.52×7=1.75(w)
p5=i25r5=0×r5=0(w)
答:支路电流i1、i2、i3、i4和i5分别为0.75a、0.
25a、0.5a、0.5a、0a;各电阻吸收的功率p1、p2、p3、p4、p5分别为11.
25w、1.25w、0.75w、1.
75w、0w。
17.如图d-12分压器电路中,在开关s闭合的情况下,滑动触头在位置a时输出电压uex是多少伏?在位置b时输出电压uex是多少伏?在中点c时输出电压uex是多少伏?
图d-12答案:解:滑动触头在位置a时,输出电压uex=10v;在位置b时,输出电压uex=0v,在位置c时,输出电压:
答:滑动触头在位置a时输出电压是10v,在位置b时输出电压是0v, 在中点c时输出电压是4.44v。
18.电阻r=12ω,电感l=160mh的线圈与电容c=127μf串联后,接到电压u=220v,频率f=50hz的工频电源上,求电路中的电流i。
答案:解:角频率ω=2πf=2×3.14×50=314(rad/s)
电路中的阻抗为:
电路中的电流为:
答:电路中的电流为7.89a。
19. 已知负载的电压和电流相量为u=(80+j50)v,i=(80-j50)a,求负载的等效阻抗z和有功功率p。
答案:解:负载的等效阻抗为:
其视在功率为:
s=ui*=(80+j50)(80+j50)=3900+j8000(w)
所以有功功率为:
p=3900(w)
答:负载的等效阻抗和有功功率分别为3900w。
20. 电阻r=30ω,电感xl=60ω,容抗xc=20ω组成串联电路,接在电压u=250v的电源上,求视在功率s、有功功率p、无功功率q。
答案:解:串联电路的阻抗:
电路电流:视在功率:
s=ui=250×5=1250(va)
有功功率:p=i2r=52×30=750(w)
无功功率:q=i2(xl-xc)=52×40=1000(w)
答:视在功率s为1250va,有功功率为750w,无功功率为1000w。
21.有一星形连接的三相对称负载,接于线电压ul=100v的三相对称电源,负载中流过的电流il=8a,负载功率因数cos=0.8,求三相中的总功率p是多少?
答案:解:在负载的星形连接中,负载中流过的电流为线电流,所以三相电路功率:
答:三相中的总功率是1109w。
22.有一台星形连接的三相电炉,每相电阻丝的电阻r=50ω,接到线电压ul=380v的三相电源上,求相电压uph、相电流iph各是多少?
答案:解。答:相电压、相电流各约是220v、4.4a。
23.有一台三相发电机,每相电压uph=220v,试求当绕组分别星形连接和三角形连接时,输出的线电压ul是多少?
答案:解:星形连接时,输出的线电压:
三角形连接时,输出的线电压:
ul=uph=220(v)
答:当绕组分别做星形连接和三角形连接时,输出的线电压分别为381.05v、220v。
24.在50hz、380v的单相电路中,接有感性负载,负载的功率p=20kw,功率因数cos =
0.6,试求电路中的电流i?
答案:解:因为p=uicos
所以。答:电路中的电流为87.72a。
25.如图d-14所示r-l-c并联电路,已知r=50ω,l=16mh,c=40μf,u=220v,求谐振频率f0,谐振时的电流i0。谐振时电流i0是否为最小值?
图d-14答案:解:
谐振时的电流i0是最小值。
答:谐振频率f0为199.04hz,谐振时的电流i0为4.4a,谐振时电流i0是最小值。
26.假定三相对称线电压ul=380v,三角形对称负载z=(12+j9)ω,试求各相电流iph与线电流il。
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