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1、练习题解答练习题解答 1.3.1 求图示电路中开关求图示电路中开关S 闭合和断开两种情况下闭合和断开两种情况下 a、b、c 三点的电位。三点的电位。RS3 V6 Vabc 解解 S 闭合时，闭合时， S 断开时断开时下一题下一题返回练习题集返回练习题集解：解：S闭合时闭合时 1.3.2 求图示电路中开求图示电路中开关关 S 闭合和断开两种情况闭合和断开两种情况下下a、b、c 三点的电位。三点的电位。S2 k abc12 V4 k 6 V4 k 2 k 下一题下一题上一题上一题返回练习题集返回练习题集 解解 S 断开时，断开时， 1.5.1 试根据理想电压源和理想电流源的特点分析图示的试根据理想
2、电压源和理想电流源的特点分析图示的两电路：当两电路：当 R 变化时，对其余电路（虚线方框内的电路）的变化时，对其余电路（虚线方框内的电路）的电压和电流有无影响？电压和电流有无影响？R 变化时所造成的影响是什么？变化时所造成的影响是什么？US+_R任任何何电电路路ISR任任何何电电路路（a）（b）解：解：对电路（对电路（a），因为凡与理想电压源并联的元件其两端电压均等），因为凡与理想电压源并联的元件其两端电压均等于理想电压源的电压，故改变于理想电压源的电压，故改变R不会影响虚线部分电路的电压，而虚不会影响虚线部分电路的电压，而虚线部分电路结构一定，故亦不会影响其电流。线部分电路结构一定，故亦不会
3、影响其电流。R的变化仅影响其本身的变化仅影响其本身的电流及理想电压源的电流。的电流及理想电压源的电流。US+_R任任何何电电路路 解解 对电路（对电路（b），因为凡与理想电流源串联的元件），因为凡与理想电流源串联的元件其电流均等于理想电流源的电流，故改变其电流均等于理想电流源的电流，故改变 R 不会影响虚线不会影响虚线部分电路的电流，而虚线部分电路结构一定，故亦不会影部分电路的电流，而虚线部分电路结构一定，故亦不会影响其电压。响其电压。R 的变化仅影响其本身的电压及理想电流源的的变化仅影响其本身的电压及理想电流源的电压。电压。ISR任任何何电电路路（b）下一题下一题上一题上一题返回练习题集返回
4、练习题集S 断开时，断开时，I2 = IS = 2 A选取由选取由 US、R2 和和 S 组成的回路，利用组成的回路，利用KVL 求得求得 U = US R2 I2 4 V S 闭合时，闭合时， R2 右端电位与右端电位与 US 下端电位相同，下端电位相同， R2 两端电压等于两端电压等于 US ，故故 I2 = USR2 = 6 A选取右上结点，利用选取右上结点，利用 KCL 求得求得 I = I2 IS 4 A 1.6.1 图示电路中，已知图示电路中，已知 US6 V，IS2 A ，R12 ，R21 。求开关求开关 S 断开时开关两断开时开关两端的电压端的电压 U 和开关和开关 S 闭合时
5、通过闭合时通过开关的电流开关的电流 I（不必用支路电流（不必用支路电流法）。法）。US+_ISR1R2U+_IS 解解 设通过设通过 R2 的电流为的电流为 I2 。I2下一题下一题上一题上一题返回练习题集返回练习题集 1.6.2 图示电路中，已知图示电路中，已知 US6 V ，IS2 A， R1R24 。求开关求开关S断开时开关两端的电压断开时开关两端的电压U和开关和开关S闭闭合时通过开关的电流合时通过开关的电流 I（在图中注明（在图中注明所选的参考方向）。所选的参考方向）。US+_ISR1R2SU+_I解解 设所求电压和电流的参考方向如图。设所求电压和电流的参考方向如图。S 断开时，断开时
6、， U14 VS 闭合时，闭合时， I 3.5 A下一题下一题上一题上一题返回练习题集返回练习题集10 V 1.6.3 求图示电路中通过恒压求图示电路中通过恒压源的电流源的电流 I1、I2 及其功率，并说明及其功率，并说明是起电源作用还是起负载作用。是起电源作用还是起负载作用。+_I15 +_2 40 VI2 解解 设设 2 电阻上电流为电阻上电流为 I3， 如图。如图。I3 该电阻与该电阻与 10 V恒压源并联，故其上电压为恒压源并联，故其上电压为10 V，所以，所以I3 = (102) A = 5 A 。 右回路：右回路： 5I12I340 = 0，则，则 I1= 6 A 或外回路：或外回
7、路：5I11040 = 0，有，有 I1= 6 A 再用再用 KCL 求得求得 I2= I1I3= 1 A， 左恒压源的功率左恒压源的功率 P1240 W，由于其电压和电流的实际方，由于其电压和电流的实际方向符合电源关联参考方向向符合电源关联参考方向，故起，故起电源电源作用；作用； 右恒压源的功率右恒压源的功率P210 W，由于其电压和电流的实际方向，由于其电压和电流的实际方向符合负载关联参考方向符合负载关联参考方向，故起，故起负载负载作用。作用。下一题下一题上一题上一题返回练习题集返回练习题集左恒流源的功率左恒流源的功率 P140 W，起起电源电源作用；作用；右恒流源的功率右恒流源的功率 P
8、23 W，起起负载负载作用。作用。 1.6.4 求图示电路中恒流源两求图示电路中恒流源两端的电压端的电压 U1、U2 及其功率，并说及其功率，并说明是起电源作用还是起负载作用。明是起电源作用还是起负载作用。5 5 A+_U1+_2 U21 AI+_U3设设 2 电阻上电流为电阻上电流为 I，5 电阻两端电压为电阻两端电压为U3 如图。如图。下一题下一题上一题上一题返回练习题集返回练习题集解解 1.6.5 试分析图示两电路中：试分析图示两电路中：(1) 图图(a)中的理想电压源在中的理想电压源在R 为何值时既不取用也不输出电功率？在为何值时既不取用也不输出电功率？在 R 为何范围时输出为何范围时
9、输出电功率？在电功率？在 R 为何范围时取用电功率？而理想电流源处于何为何范围时取用电功率？而理想电流源处于何种状态？种状态？ (2) 图图(b)中的理想电流源在中的理想电流源在R为何值时既不取用也不为何值时既不取用也不输出电功率？在输出电功率？在R为何范围时输出电功率？在为何范围时输出电功率？在 R 为何范围时取为何范围时取用电功率？而理想电压源处于何种状态？用电功率？而理想电压源处于何种状态？1 V+_1 AR(a)(a)1 V+_1 AR(b)(b) 解解 (a) (a)当当 R1 时时理想电压源既不取用也不输出电功率理想电压源既不取用也不输出电功率; ;R 1 时时, ,理想电压源取用
10、电功率。而理想电压源取用电功率。而理想电流源始终起电源作用。理想电流源始终起电源作用。 ( (b) )当当 R1 时时理想电流源既不取用也不输出电功率理想电流源既不取用也不输出电功率; ;R 1 时时, ,理理想电流源输出电功率想电流源输出电功率; ; R 2 A 时，时， IS2 起电源作用，输出电功率。起电源作用，输出电功率。当当 IS2 2 A 时，时， IS2 起负载作用，取用电功率。起负载作用，取用电功率。下一题下一题上一题上一题返回练习题集返回练习题集 解解 各支路和结点标于图中。各支路和结点标于图中。ab联立方程，解得：联立方程，解得： I10.2 A I21.6 A I31.4
11、 A 1.7.1 用支路电流法求图中各用支路电流法求图中各支路电流，并说明支路电流，并说明 US1 和和 US2 是起是起电源作用还是起负载作用。图中电源作用还是起负载作用。图中US112 V ，US215 V ，R13 ， R21.5 , R39 。R3I3I1R1US1+_I2R2US2+_结点结点a: I1+ I2 I3 0回路回路 : R2 I2 R3 I3 US2 0回路回路 : R1 I1 R3 I3 US1 0下一题下一题上一题上一题返回练习题集返回练习题集联立方程，解得：联立方程，解得： I12.5 A I20.5 A I32 A I41 A 结点结点a: I1 I2 I3 0
12、结点结点b: I3 I4 IS 0回路回路 : R1 I1 R2 I2 US 0回路回路 : R2 I2 R3 I3 R4 I4 0（注意选取回路时避开理想电流源所在支路）（注意选取回路时避开理想电流源所在支路） 1.7.2 用支路电流法求图用支路电流法求图中各支路电流中各支路电流。R3ISR1US+_R2R46 V2 2 1 1 3 A解解 各支路和结点标于图中。各支路和结点标于图中。I2abI1I3I4下一题下一题上一题上一题返回练习题集返回练习题集 1.8.1 用叠加原理求图示用叠加原理求图示电路中的电流电路中的电流I1和和 I2 。IS10 V2 5 AR2I2I1R1US+_3 解解
13、ISR2I2I1R1恒流源恒流源单独作用单独作用:R2I2I1R1US+_恒压源恒压源单独作用单独作用:下一题下一题上一题上一题返回练习题集返回练习题集解解恒压源恒压源单独作用单独作用R2IR1US+_R3R4 1.8.2 用叠加原理求图示电路用叠加原理求图示电路中的电流中的电流 I 。IS35 V2 7 AR2IR1US+_1 R33 R44 恒流源恒流源单独作用单独作用R2IR1ISR3R4下一题下一题上一题上一题返回练习题集返回练习题集解解 恒压源恒压源US16 V 单独作用时，单独作用时， 1.8.3 在图示电路中，当在图示电路中，当 US16 V 时时 ，Uab8 V，试用叠加原理，
14、试用叠加原理求求 US0 时的时的 Uab 。IS1RRUS+_RaIS2bRRUS+_Rab+_Uab 则则 US0 时时Uab 的值可的值可记做记做 Uab 应为三个电源共应为三个电源共同作用的结果减去恒压源单同作用的结果减去恒压源单独作用的结果：独作用的结果：下一题下一题上一题上一题返回练习题集返回练习题集 1.8.4 图示电路中，图示电路中，R2 R3。当当 IS0 时，时，I12 A, I2I34 A。求求 IS10 A 时的时的 I1、I2 和和 I3 。ISR1US1+_US2+_R3R2I1I2I3解解 恒流源恒流源 IS10 A 单独作用时，单独作用时，ISR1R3R2I1I
15、2I3则三个电源共同作用时：则三个电源共同作用时：下一题下一题上一题上一题返回练习题集返回练习题集 解解 US 的数值加倍则流通过的数值加倍则流通过 R 的电流亦应加倍，的电流亦应加倍，即为即为 10 A。 1.8.5 图示的虚线方框内是一个由线性电阻组成的任意图示的虚线方框内是一个由线性电阻组成的任意的无源电路，现已知的无源电路，现已知 US6 V 时，通过时，通过 R 的电流为的电流为 5 A。若将若将 US 增加到增加到 12 V，问通过，问通过 R 的电流是多少的电流是多少 ?RUS+_线性线性无源无源电路电路下一题下一题上一题上一题返回练习题集返回练习题集 1.9.1 用戴维宁定理求
16、用戴维宁定理求图示电路中通过理想电压图示电路中通过理想电压源的电流。图中源的电流。图中 US10 V， IS13 A， IS25 A，R12 ，R23 ，R34 。 解解IS1R1US+_R3R2IS2IS1R1UOC+_R3R2IS2将待求支路提出，将待求支路提出，剩下一有源二端剩下一有源二端网络，其开路电网络，其开路电压压 UOC 为为 21 V。R1R3R2有源二端网络有源二端网络的除源等效电的除源等效电阻阻 RO为为 5 。R0UeS+_+_USI用等效电压源用等效电压源代替有源二端代替有源二端网络，电流网络，电流 I为为 6.2 A 。下一题下一题上一题上一题返回练习题集返回练习题集
17、 1.9.2 用戴维宁定理求用戴维宁定理求图示电路中理想电流源两图示电路中理想电流源两端的电压。端的电压。 解解R3ISR1US1+_R2R46 V2 2 1 1 3 A将待求支路提将待求支路提出，剩下一有出，剩下一有源二端网络，源二端网络，其开路电压其开路电压 UOC 为为 1 V。R3R1US+_R2R4UOC+_有源二端网络有源二端网络的除源等效电的除源等效电阻阻 RO为为 0.667 。R3R1R2R4用等效电压源用等效电压源代替有源二端代替有源二端网络，网络， UI 为为 1 V 。R0UeS+_ISUI+_下一题下一题上一题上一题返回练习题集返回练习题集 1.9.3 用戴维宁定理求
18、用戴维宁定理求图示电路中的电流图示电路中的电流I2 。 解解IS10 V2 5 AR2I2R1US+_3 将待求支路提将待求支路提出，剩下一有出，剩下一有源二端网络，源二端网络，其开路电压其开路电压 UOC 为为 20 V。ISR1US+_UOC+_有源二端网络有源二端网络的除源等效电的除源等效电阻阻 RO 为为 2 。R1用等效电压源用等效电压源代替有源二端代替有源二端网络，网络， I2 为为 4 A 。R0UeS+_I2R2下一题下一题上一题上一题返回练习题集返回练习题集 1.9.4 用诺顿定理求图用诺顿定理求图示电路中的电流示电路中的电流 I3 。 解解R3I3R1US1+_R2US2+
19、_将待求支路提将待求支路提出，剩下一有出，剩下一有源二端网络，源二端网络，其等效电流源其等效电流源 ISC 为为 14 A。ISCR1US1+_R2US2+_有源二端网络有源二端网络的除源等效电的除源等效电阻阻 RO 为为 1 1 。R1R2用等效电流源用等效电流源代替有源二端代替有源二端网络，网络， I3 为为1.4 A 。R0ISCI3R3下一题下一题上一题上一题返回练习题集返回练习题集 1.10.1 某非线性电阻某非线性电阻的伏安特性如图示的伏安特性如图示,已知该已知该电阻两端的电压为电阻两端的电压为3 V,求通求通过该电阻的电流及静态电过该电阻的电流及静态电阻和动态电阻。阻和动态电阻。
20、 解解I/AU/V01234512453上一题上一题返回练习题集返回练习题集 【解解】 (1) 求初始值求初始值 由于由于 S 闭合前，电路已稳定，闭合前，电路已稳定，C 相当于开路，相当于开路，i1 = IS = 1.5 A。因此，根据换路定律，由换路前。因此，根据换路定律，由换路前( S 断开时断开时)的电路，首先的电路，首先求得求得然后，根据，由换路后然后，根据，由换路后 (S 闭合时闭合时) 的电路求得的电路求得返返 回练习题题集回练习题题集下一页下一页下一题下一题2.2.1在图所示电路中，开关在图所示电路中，开关 S 闭合前电路已处于稳态，闭合前电路已处于稳态，试确定试确定 S 闭合
21、后电压闭合后电压 uC 和电流和电流 iC、i1、i2 的初始值和稳态值。的初始值和稳态值。 练练 习习 题题 解解 答答 (2) 求稳态值求稳态值由于电路稳定后，由于电路稳定后，C 相当于开路。因此，首先求得相当于开路。因此，首先求得 然后，进一步求得然后，进一步求得返返 回练习题题集回练习题题集上一页上一页下一题下一题返返 回练习题题集回练习题题集下一页下一页下一题下一题【解解】 (1)求初始值求初始值由于由于 S 闭合前，电路已稳定，闭合前，电路已稳定，L 相当于短路，相当于短路，R2 两端的电压等于两端的电压等于 US， R2 中的电流即中的电流即 iL。因此，根据换路定律，由换路前因
22、此，根据换路定律，由换路前( S 断开时断开时)的电路，首先求得的电路，首先求得然后，根据，由换路后然后，根据，由换路后 (S 闭合时闭合时) 的电路求得的电路求得上一题上一题2.2.2在图所示电路中，在图所示电路中，开关开关 S 闭合前电路已处于稳态，闭合前电路已处于稳态，试确定试确定 S 闭合后电压闭合后电压 uL 和电流和电流 iL、i1、i2 的初始值和稳态值。的初始值和稳态值。 (2) 求稳态值求稳态值由于电路稳定后，由于电路稳定后，L 相当于短路，因此首先求得相当于短路，因此首先求得然后，进一步求得然后，进一步求得返返 回练习题题集回练习题题集上一页上一页下一题下一题上一题上一题或
23、者或者稳态值：稳态值：返返 回练习题题集回练习题题集下一题下一题上一题上一题【解解】初始值：初始值：2.2.3在图所示电路中，在图所示电路中，开关开关 S 闭合前电路已处于稳闭合前电路已处于稳态，态，C 中无储能，试确定中无储能，试确定 S 闭合后电压闭合后电压 uC、 uL和电流和电流 i1 、 iC 、iL 的初始值和稳态值。的初始值和稳态值。2.3.1在图所示电路原已稳定，在在图所示电路原已稳定，在 t = 0 时，将开关时，将开关 S 闭闭合，试求合，试求 S 闭合后的闭合后的 uC 和和 iC。下一页下一页返返 回练习题题集回练习题题集下一题下一题上一题上一题 【解解】 本题目是练习
24、利用电阻的串并联来简化电路，求本题目是练习利用电阻的串并联来简化电路，求出响应。出响应。根据换路定律和电路稳定时电容相当于开路，由换路前根据换路定律和电路稳定时电容相当于开路，由换路前的电路求得的电路求得换路后电容经换路后电容经 R3 及及 R1 与与 R2 的并联电阻放电，响应为零输入的并联电阻放电，响应为零输入响应。电路可简化为图所示，其中等效电阻设响应。电路可简化为图所示，其中等效电阻设电路的时间常数电路的时间常数所以所以返返 回练习题题集回练习题题集上一页上一页下一题下一题上一题上一题2.3.2在图所示电路原已处于稳态，在在图所示电路原已处于稳态，在 t = 0 时，将开关时，将开关
25、S 闭合，试求响应闭合，试求响应 uC 和和 iC，并说明是什么响应？，并说明是什么响应？下一页下一页返返 回练习题题集回练习题题集下一题下一题上一题上一题 【解解】 本题目是为了练习利用戴维宁定律将电路简化本题目是为了练习利用戴维宁定律将电路简化后求响应。后求响应。由于换路前电容无储能，故由于换路前电容无储能，故 uC(0) = 0 ，响应为零状态响，响应为零状态响应。应。 将换路后电路中的电容支路提出，使余下电路成为有源将换路后电路中的电容支路提出，使余下电路成为有源二端网路，利用戴维宁定理二端网路，利用戴维宁定理,将原电路变为图所示电路，由戴将原电路变为图所示电路，由戴维宁定理求得维宁定
26、理求得电路的时间常数电路的时间常数则则返返 回练习题题集回练习题题集上一页上一页下一题下一题上一题上一题2.3.3图所示电路原已稳定，求开关图所示电路原已稳定，求开关 S 闭合后的响应闭合后的响应 uC 和和 i1、 i2 ，并画出其变化曲线。，并画出其变化曲线。下一页下一页返返 回练习题题集回练习题题集下一题下一题上一题上一题 【解解】 本题目与上题相同，只是响应为零状态响应。本题目与上题相同，只是响应为零状态响应。换路前电容未储能，换路前电容未储能， uC(0) = 0 。 将换路后电路中电容提出，用戴维宁定理将剩下的有源将换路后电路中电容提出，用戴维宁定理将剩下的有源二端网路化简为等效电
27、压源，则换路后电路可化简为如图所二端网路化简为等效电压源，则换路后电路可化简为如图所示示 。其中其中则则所以所以返返 回练习题题集回练习题题集下一页下一页上一页上一页下一题下一题上一题上一题uC、i1、i2 的变化曲线见图的变化曲线见图上一页上一页返返 回练习题题集回练习题题集下一题下一题上一题上一题2.3.4图所示电路中电容原先未充电。在图所示电路中电容原先未充电。在 t = 0 时将开关时将开关 S1 闭合，闭合， t = 0.1s 时将开关时将开关 S2 闭合，试求闭合，试求 S2 闭合后的响应闭合后的响应 uR1，并说明是什么响应。，并说明是什么响应。下一页下一页返返 回练习题题集回练
28、习题题集下一题下一题上一题上一题 【解解】 此题目与上题相同，只是该电路两次换路，此题目与上题相同，只是该电路两次换路，第二次换路第二次换路 (S2 闭合闭合) 时时 uC 的初始值应等于第一次换路的初始值应等于第一次换路 (S1 闭合闭合) 后后 uC 在在 t = 0.1s 时数值。时数值。 t 在在 00.1 s 时，电路为图时，电路为图 (a) 所示，且所示，且 uC(0) = 0。电。电路的时间常数路的时间常数t=0.1s时，时，S2合上，则合上，则(a)返返 回练习题题集回练习题题集下一页下一页上一页上一页下一题下一题上一题上一题t = 0.1 s 换路后电路可化简为图换路后电路可
29、化简为图 (b) 所示所示电路的时间常数电路的时间常数则则则则(b)此为全响应此为全响应上一页上一页返返 回练习题题集回练习题题集下一题下一题上一题上一题 2.4.1图所示电路原已稳定。在图所示电路原已稳定。在 t = 0 时将开关时将开关 S 从从 a 端端换接到换接到 b 端。试求换路后的响应端。试求换路后的响应 iL 和和 uL。下一页下一页返返 回练习题题集回练习题题集下一题下一题上一题上一题【解解】 此题目与此题目与 2.3.1 相同，只是将相同，只是将 C 改为改为 L。根据换路定律和电路稳定时电感相当于短路，由换路前根据换路定律和电路稳定时电感相当于短路，由换路前的电路得的电路得
30、换路后电感经串联电阻放电，响应为零输入响应，设换路后电感经串联电阻放电，响应为零输入响应，设电路的时间常数电路的时间常数所以所以返返 回练习题题集回练习题题集上一页上一页下一题下一题上一题上一题2.4.2图所示电路原已处于稳态。试求图所示电路原已处于稳态。试求 S 闭合后的闭合后的 i2 、iL 和和 uL，并画出其变化曲线。并画出其变化曲线。下一页下一页返返 回练习题题集回练习题题集下一题下一题上一题上一题 【解解】 此题目与此题目与 2.3.2 相同，只是将相同，只是将 C 改为改为 L。 换路前电感无储能，换路前电感无储能，iL(0) = 0，响应为零状态响应。，响应为零状态响应。将换路
31、后电路中的电感支路提出，使余下电路成为有源将换路后电路中的电感支路提出，使余下电路成为有源二端网路，用戴维宁定理将原电路变为图所示电路，其中：二端网路，用戴维宁定理将原电路变为图所示电路，其中：电路的时间常数电路的时间常数则则(b)返返 回练习题题集回练习题题集下一页下一页上一页上一页下一题下一题上一题上一题上一页上一页返返 回练习题题集回练习题题集下一题下一题上一题上一题 iL、u、i2 的波形见图的波形见图 2.4.3 图所示电路原已处于稳态。在图所示电路原已处于稳态。在 t = 0 时将开关时将开关 S 从从 a 端改合到端改合到 b 端。试求换路后的端。试求换路后的 iL 和和 uL，
32、并说明是什么响应。，并说明是什么响应。下一页下一页返返 回练习题题集回练习题题集下一题下一题上一题上一题【解解】 此题目与上题相同，只是响应改为全响应。此题目与上题相同，只是响应改为全响应。首先根据换路定律，由换路前的电路求得首先根据换路定律，由换路前的电路求得然后将换路后的电路用戴维宁定理简化成图然后将换路后的电路用戴维宁定理简化成图 (b) 所示电路，所示电路，其中其中所以所以电路的时间常数电路的时间常数则则此响应应属全响应。此响应应属全响应。返返 回练习题题集回练习题题集上一页上一页下一题下一题上一题上一题【解解】由换路后的电路知由换路后的电路知则则返返 回练习题题集回练习题题集下一题下
33、一题上一题上一题 2.5.1 图所示电路原已处图所示电路原已处于稳态。试用三要素法求开关于稳态。试用三要素法求开关 S 闭合后的闭合后的 uL 和和 uR。则则返返 回练习题题集回练习题题集下一题下一题上一题上一题 2.5.2 图所示电路原已处图所示电路原已处于稳态。试用三要素法求于稳态。试用三要素法求 S 闭闭合后的合后的 uC。【解解】 2.5.3 图所示电路原已图所示电路原已处于稳态，在处于稳态，在 t = 0 时，将开时，将开关关 S 断开，试用三要素法求断开，试用三要素法求换路后的换路后的 uC 和和 iC。则则 【解解】返返 回练习题题集回练习题题集下一题下一题上一题上一题 2.5
34、.4 图所示电路原已图所示电路原已处于稳态。试用三要素法求处于稳态。试用三要素法求开关开关 S 断开后的断开后的 iL 和和 uL。【解解】则则返回练习题题集返回练习题题集上一题上一题练练 习习 题题 解解 答答下一题下一题返返 回回【解解】 本题目的是为了熟悉正弦交流电的三要素。本题目的是为了熟悉正弦交流电的三要素。（1）（2）波形图如图）波形图如图3.5 所示。所示。 3.1.1 已知某负载的电流和电压的有效值和初相位分别已知某负载的电流和电压的有效值和初相位分别 是是2A 、- - ; 36V、 , , 频率均为频率均为 50 Hz。(1)(1)写出它们的写出它们的 瞬时值表达式；瞬时值
35、表达式；(2)(2)画出它们的波形图；画出它们的波形图；(3) (3) 指出它们的幅指出它们的幅 值、角频率以及二者之间的相位差。值、角频率以及二者之间的相位差。图图3.5下一页下一页下一下一题题（3） 幅值幅值 角频率角频率 相位差相位差电流电流 314 rad/s 电压电压 314 rad/s （u 超前于超前于i） = u i =返返 回回上一页上一页上一上一题题下一下一题题返返 回回下一页下一页 3.2.1 已知某正弦电流当其相位角为已知某正弦电流当其相位角为 时，其值为时，其值为 5 A，则该电流的有效值是多少？若此电流的周期为则该电流的有效值是多少？若此电流的周期为 10 ms，且
36、在，且在t0 时正处于正值过渡到负值时的零值，写出电流的瞬时时正处于正值过渡到负值时的零值，写出电流的瞬时值表达式值表达式 i 和相量和相量 。【解解】 本题目的仍是为了熟悉正弦交流电的三要素。本题目的仍是为了熟悉正弦交流电的三要素。设设 i = Imsin(t +) A则则5 A = Imsin A = 0.5 Im A故故Im = A = 10 A50.5I = = A = 7.707 A Im2102故故上一上一题题下一下一题题返返 回回上一上一页页【解解】 本题目的是为了熟悉复数运算。本题目的是为了熟悉复数运算。 3.2.2 已知已知 A = 8 + j6 ， 。求（。求（1 1）AB
37、 ; ;（2 2） AB；（；（3） ；（；（4） ；（；（5）j AB ；（；（6） 。上一上一题题下一下一题题返返 回回下一页下一页上一上一题题下一下一题题返返 回回上一上一页页【解解】 本题目的是为了熟悉本题目的是为了熟悉 R、C、L在交流电路中的作用，即熟悉单一参数交流电路。在交流电路中的作用，即熟悉单一参数交流电路。 当当f50 Hz、U100 V时时 S 合向合向 a ：图图3.6 3.3.1 在图在图3.63.6（教材图（教材图3.013.01）所示）所示 电路中，已知电路中，已知 求电源的频率和电压分别为求电源的频率和电压分别为50 Hz、100 V 和和1 000 Hz，10
38、0 V两种情况下，开关两种情况下，开关 S 合向合向 a、b、c 位置时电流表的读数，并位置时电流表的读数，并 计算各元件中的有功功率和无功功率。计算各元件中的有功功率和无功功率。上一上一题题下一下一题题返返 回回下一页下一页S 合向合向 b：S 合向合向 c ：当当f1 000Hz、U100 V时时S 合向合向 a：上一上一题题返返 回回下一下一题题下一页下一页上一上一页页S 合向合向 b：S 合向合向 c：上一上一题题返返 回回下一下一题题上一上一页页 【解解】本题的目的有二：一是熟悉本题的目的有二：一是熟悉R、C、L三者在交直流电路中的作用有何不同；二是三者在交直流电路中的作用有何不同；
39、二是熟悉它们在交直流电路中的分析方法有何不熟悉它们在交直流电路中的分析方法有何不同。同。 3.4.1 在图在图3.7（教材图（教材图3.02）所示电路中，三个照明相同，）所示电路中，三个照明相同， , ,试问接于交流电源上时，照明灯的亮度有什么不试问接于交流电源上时，照明灯的亮度有什么不 同？若该接到电压相同的直流电源上，稳定后，与接交流电同？若该接到电压相同的直流电源上，稳定后，与接交流电 源时相比，各照明灯的亮度有什么变化？源时相比，各照明灯的亮度有什么变化？图图3.7 照明灯的亮度取决于它们消耗的电功率的照明灯的亮度取决于它们消耗的电功率的大小。由于照明灯是电阻性元件且三个照明灯大小。由
40、于照明灯是电阻性元件且三个照明灯相同，即它们的电阻相同，即它们的电阻 相同，功率相同，功率 ，因而可以比较三者电路的大小即可判断出它，因而可以比较三者电路的大小即可判断出它们的亮度。们的亮度。上一上一题题下一下一题题返返 回回下一页下一页接交流电源时接交流电源时显然，显然， ，故照明灯，故照明灯 B 和和 C 亮度相同且比亮度相同且比 A 亮。亮。接直流电源时接直流电源时上一上一题题下一下一题题返返 回回下一页下一页上一上一页页 显然，与接交流电源时相比，显然，与接交流电源时相比，IA不变，不变，A 亮度不变，亮度不变，IB 为零，为零， B 不亮，不亮，IC 增大，增大，C 亮度增加。亮度增
41、加。（C 开路）开路）（L 短路）短路）上一上一题题下一下一题题返返 回回上一上一页页 【解解】 本题为串联交流电路的分析题，目的是为了熟悉本题为串联交流电路的分析题，目的是为了熟悉 电压、电流和阻抗的关系。电压、电流和阻抗的关系。（1）u 超前于超前于 i ，电感性，电感性 3.4.2 求串联交流电路中下列三种情况下电路中的求串联交流电路中下列三种情况下电路中的 R 和和 X 各为多少？指出电路的性质和电压对电流的相位差各为多少？指出电路的性质和电压对电流的相位差 上一上一题题下一下一题题返返 回回下一页下一页u 与与 i 同相，电阻性。同相，电阻性。（3）u 滞后于滞后于 i，电容性。，电
42、容性。（2）上一上一题题下一下一题题返返 回回上一上一页页【解解】 当线圈接直流电源时，其电感相当于短路，故当线圈接直流电源时，其电感相当于短路，故当线圈接交流电源时，其阻抗为当线圈接交流电源时，其阻抗为故感抗和电感为故感抗和电感为 3.4.3 将一个电感线圈接到将一个电感线圈接到 20 V直流电源时，通过的电直流电源时，通过的电 流为流为1 A，将此线圈该接于，将此线圈该接于2 000 Hz、20 V的电源时，电流为的电源时，电流为 0.8 A。求该线圈的电阻。求该线圈的电阻 R 和电感和电感 L 。上一上一题题下一下一题题返返 回回【解解】 解法解法1：利用相量图求解：利用相量图求解 3.
43、4.4 一个一个 R 、C 串联电路，当输入电压为串联电路，当输入电压为1 000 Hz、12V时，电路中的电流为时，电路中的电流为 2 mA，电容电压，电容电压 滞后于电源电压滞后于电源电压 ，求，求 R 和和 C。 首先据题意定性地画出相量图如图首先据题意定性地画出相量图如图3.8所示，作图时选电流所示，作图时选电流 为参考相量。由相量为参考相量。由相量图可知：图可知：图图3.8上一上一题题下一下一题题返返 回回下一页下一页解法解法2：利用公式求解：利用公式求解由阻抗三角形求得由阻抗三角形求得上一上一题题下一下一题题返返 回回上一上一页页【解解】 （1） 3.4.5 电流如图电流如图3.9
44、3.9（教材图（教材图3.033.03） 所示，所示， 求：求：（1 1） 和和 ；（；（2 2）改变）改变 为何为何 值时，电路中的电流最大，这时的电流值时，电路中的电流最大，这时的电流 是多少？是多少？图图3.9则则上一上一题题下一下一题题返返 回回下一页下一页 （2）由于）由于 ，所以，所以 时，时，Z最最 小，小，I 最大。这时最大。这时上一上一题题下一下一题题返返 回回上一上一页页 3.4.6 在图在图3.10（教材图（教材图3.04）所示电路中，已知）所示电路中，已知U220 V， 超前于超前于 ，超前于，超前于 ，求，求 和和 。 【解解】 本题未给出电路参数，只给出了相位关系，
45、利用相本题未给出电路参数，只给出了相位关系，利用相 量图求解比较方便。现选电流为参考相量，据意定性地画出相量图求解比较方便。现选电流为参考相量，据意定性地画出相 量图如图量图如图3.11所示。从相量图中可以知道所示。从相量图中可以知道 超前超前 ，而且，而且图图3.10图图3.11上一上一题题下一下一题题返返 回回下一页下一页或或上一上一题题下一下一题题返返 回回上一上一页页 3.5.2 电路如图电路如图3.13（教材图（教材图3.06） 所示，所示， 保持不变。保持不变。 （1 1）当）当f 50 Hz时，时， ， 求求 UR 和和 ULC ; ;（2 2）当）当 f 100 Hz时，求时，
46、求 UR 和和 ULC 。图图3.13【解解】 （1）f 50 Hz时时 如图如图3.14所示，选择所示，选择 ULC 为参考相量，画出为参考相量，画出 和和 ；由；由 ，再画出，再画出 ；由；由 与与 同相，画出同相，画出 ；最后由；最后由 ，画出，画出 。由相量图求得。由相量图求得图图3.14上一上一题题下一下一题题返返 回回下一页下一页 现在频率增加了一倍，故现在频率增加了一倍，故 XL 增加一倍，增加一倍，XC 减少一半，减少一半，即现在即现在（2）f100 Hz 时时 由于由于 f50 Hz 时，可求得时，可求得图图3.14上一上一题题下一下一题题返返 回回下一页下一页上一上一页页上
47、一上一题题下一下一题题返返 回回上一上一页页【解解】 S 断开时，断开时， 与与 的相位差的相位差 3.5.3 电路如图电路如图3.15（教材图（教材图 3.07）所示，已知）所示，已知 U220 V，f 50 Hz，开关闭合前后电流表的稳开关闭合前后电流表的稳 定读数不变。试求电流表的读数定读数不变。试求电流表的读数 值以及电容值以及电容 C（C不为零）。不为零）。图图3.15上一上一题题下一下一题题返返 回回下一下一页页S 闭合时，闭合时， 由于由于 IRL不会改变，而电流表读数也未改变，即不会改变，而电流表读数也未改变，即 IIRL1.97 A。由这时的相量图（图。由这时的相量图（图3.
48、16）可知）可知图图3.16上一上一题题下一下一题题返返 回回上一上一页页图图3.17 3.5.4 在图在图3.17（教材图（教材图3.08） 所示电路中，已知所示电路中，已知 , , 。求：。求： 和和 。【解解】上一题上一题下一题下一题返返 回回下一下一页页上一题上一题下一题下一题返返 回回上一页上一页 由于由于 RXC ，所以，所以 IR = IC ，且且 与与 的相位差为的相位差为 。 又由于又由于 与与 同相、同相、 超前超前于于 ， 超前超前 3.5.5 在图在图3.18（教材图（教材图3.09）所）所示电路中，已知示电路中，已知 总电压总电压 与总电流与总电流 相位相同。相位相同
49、。求求 和和 。图图3.18 【解解】 首先定性地画出相量图（取首先定性地画出相量图（取 为参考相量）如图为参考相量）如图3.19所示。所示。图图3.19上一题上一题下一题下一题返返 回回下一下一页页所以所以 、 、 之间成等腰直角三角形关系。之间成等腰直角三角形关系。故故上一题上一题下一题下一题返返 回回上一页上一页【解解】 由由S闭合时的电路求得闭合时的电路求得 3.6.1 图图3.20（教材图（教材图3.10）所示交流电路，）所示交流电路，U220V, ,S 闭合时，闭合时， ; ;S 断开时，断开时，P405 W，电路为，电路为 电感性，求电感性，求 R、XL 和和XC 。图图3.20
50、上一题上一题下一题下一题返返 回回下一下一页页由由 S 断开时的电路求得断开时的电路求得由于由于故故图图3.20返返 回回上一页上一页上一题上一题下一题下一题【解解】 为保持负载正常工作，负载电流应为为保持负载正常工作，负载电流应为负载阻抗模、负载电阻和负载感抗分别为负载阻抗模、负载电阻和负载感抗分别为 3.7.1 在图在图3.21（教材图（教材图3.11） 所示电路中，为保持负载的所示电路中，为保持负载的 , ,欲将欲将 负载接在负载接在220 V，50 Hz的交流电源上，的交流电源上， 求开关求开关 S 分别合到分别合到 a、b、c 位置时，位置时， 应分别串联多大的应分别串联多大的 R，
51、L 和和 C。图图3.21上一题上一题下一题下一题返返 回回下一下一页页 无论无论 S 合到合到 a、b、c中哪一位置，负载电流的大小中哪一位置，负载电流的大小 I 都应保都应保 持不变，故电路总阻抗模也应不变（注意总阻抗角是不同的），持不变，故电路总阻抗模也应不变（注意总阻抗角是不同的）， 即即S 合向合向a 时，时， ，故，故返返 回回下一下一页页上一题上一题下一题下一题上一上一页页S 合向合向 b 时，时， ,故故S 合向合向 c 时时 ，故，故返返 回回上一页上一页上一题上一题下一题下一题【解解】 R 和和 XL串联支路的功率因数角串联支路的功率因数角该支路的无功功率该支路的无功功率S
52、闭合后，电路的总有功功率、无功功率和视在功率分别为闭合后，电路的总有功功率、无功功率和视在功率分别为 P = P1+P2 = ( 726 + 74 ) W = 800 W Q = Q1Q2 = ( 965.6 168 ) var = 797.6 var 3.7.2 电路如图电路如图3.22（教材图（教材图3.1 2）所示）所示, ,U220 V, R 和和 XL串联支路串联支路 的的 。当开关。当开关 S 闭合后，电路的总有功功率增加了闭合后，电路的总有功功率增加了74 W， 无功功率减少了无功功率减少了168 var，试求总电流，试求总电流 I 及及 Z2 的大小和性质。的大小和性质。图图3
53、.22上一题上一题下一题下一题返返 回回下一下一页页由于由于S 闭合后，电路的总无功功率减少了，故知闭合后，电路的总无功功率减少了，故知Z2为电容性。为电容性。由此求得总电流为由此求得总电流为再由开关再由开关 S 支路求得支路求得返返 回回上一页上一页上一题上一题下一题下一题【解解】 3.7.3 两台单相交流电动机并联在两台单相交流电动机并联在220V交流电源上工作，交流电源上工作， 取用的有功功率和功率因数分别为取用的有功功率和功率因数分别为 0.5 kW， 20.707 求总电流、总有功功率、无功功率、视求总电流、总有功功率、无功功率、视 在功率和总功率因数。在功率和总功率因数。上一题上一
54、题下一题下一题返返 回回【解解】 （1） 3.7.4 图图3.23（教材图（教材图3.13） 所示日光灯电路，接于所示日光灯电路，接于220 V、50 Hz交流电源上工作，测得灯管电交流电源上工作，测得灯管电 压为压为100 V、电流为、电流为0.4 A，镇流器，镇流器 的功率为的功率为7 W。求：（。求：（1 1）灯管的）灯管的 电阻电阻 RL及镇流器的电阻和电感；及镇流器的电阻和电感； （2 2）灯管消耗的有功功率、电路）灯管消耗的有功功率、电路 消耗的总有功功率以及电路的功消耗的总有功功率以及电路的功 率因数；（率因数；（3 3）欲使电路的功率因数提高到）欲使电路的功率因数提高到 0.9
55、，需并联多大的，需并联多大的 电容？（电容？（4 4）画出完整的相量图。）画出完整的相量图。图图3.23上一题上一题下一题下一题返返 回回下一下一页页（2）返返 回回上一页上一页上一题上一题下一题下一题（4）相量图如图）相量图如图3.24所示所示（3）图图3.24返返 回回上一页上一页上一题上一题下一题下一题上一上一页页【解解】（1） 3.7.5 有一电感性负载，额定功率有一电感性负载，额定功率 ，额定电，额定电 压压 , ,额定功率因数额定功率因数 ，现接到，现接到 50 Hz、380 V 的交流电源上工作。求：（的交流电源上工作。求：（1 1）负载的电流、视在功率和无）负载的电流、视在功率
56、和无 功功率；（功功率；（2 2）若与负载并联一电容，使电路总电流降到）若与负载并联一电容，使电路总电流降到120 A， 此时电路的功率因数提高到多少？并联的电容是多大？此时电路的功率因数提高到多少？并联的电容是多大？上一题上一题下一题下一题返返 回回下一下一页页（2）设）设 ,则则返返 回回上一页上一页上一题上一题下一题下一题 3.8.1 在图在图3.25（教材图（教材图3.14）所示电路中，）所示电路中， , , , , , , 。 求：（求：（1 1）f 50 Hz时的时的 和和 、 ； （2 2）f 为何值时，为何值时，I 最小，这时的最小，这时的 、 和和 是多少？是多少？【解解】图
57、图3.25（1）上一题上一题下一题下一题返返 回回下一下一页页图图3.25返返 回回下一下一页页上一题上一题下一题下一题上一上一页页（2）当产生并联谐振时，总电流）当产生并联谐振时，总电流 I 最小，最小，谐振频率谐振频率由于由于 ，故，故 I0由于由于 R 上无电压降，故上无电压降，故 C 和和 L 上的电压等于上的电压等于 。返返 回回下一下一页页上一题上一题下一题下一题上一上一页页返返 回回上一页上一页上一题上一题下一题下一题A 【解解】 欲使欲使 uL= u1，必须，必须使使 C1、L1、C2 并联电路对并联电路对 u3 的的角频率（角频率（3 000 rad/s）产生并联）产生并联谐
58、振，这时该电路对谐振，这时该电路对 u3 呈现的呈现的阻阻 抗为无穷大，使抗为无穷大，使 u3 全部降再全部降再谐振电路上；而谐振电路上；而 C1L1串联电路串联电路对对 u1 的角频率（的角频率（1 000 rad/s）产）产生串联谐振，这时该电路对生串联谐振，这时该电路对 u1 呈呈 现的阻抗为零，使现的阻抗为零，使 u1 全部降全部降在在 R 上。上。图图3.26 3.8.2 在图在图3.26（教材图（教材图3.15）所示电路中）所示电路中 ， 。欲使欲使 uL = u1，试问，试问 L1 和和 C1 应为何值？应为何值？上一题上一题下一题下一题返返 回回下一下一页页根据串联谐振的条件根
59、据串联谐振的条件即即联立求得联立求得根据并联谐振的条件根据并联谐振的条件即即返返 回回上一页上一页上一题上一题下一题下一题 【解解】 u 的直流分量单独作用时，的直流分量单独作用时，C 相当于开路，相当于开路，L 相当于相当于 短路，电流的直流分量为：短路，电流的直流分量为： 3.9.1 在图在图3.27（教材图（教材图3.16）所示电路中，已知）所示电路中，已知u(10 10 mH。求电流求电流 i 及其有效值。及其有效值。图图3.27上一题上一题下一题下一题返返 回回下一下一页页返回返回在电压的基波分量在电压的基波分量 10sin1 000t mV单独作用时，单独作用时，故故下一下一页页上
60、一题上一题下一题下一题上一上一页页在电压的二次谐波分量在电压的二次谐波分量 10sin2 000t mV单独作用时，单独作用时，返返 回回下一下一页页上一题上一题下一题下一题上一上一页页返返 回回上一页上一页上一题上一题下一题下一题【解解】 当当IS 单独作用时，单独作用时，iR 的直流分量的直流分量当当 uS 单独作用时，单独作用时，iR 的交流分量的有效值的交流分量的有效值 3.9.2 在图在图3.28（教材（教材3.17）所）所 示电路中，直流理想电流源的电流示电路中，直流理想电流源的电流 , ,交流理想电压源的电压交流理想电压源的电压 , ,此频率时的此频率时的 XC ，求通，求通 过
61、电阻过电阻 R 的电流瞬时值、有效值和的电流瞬时值、有效值和 R 中消耗的有功功率。中消耗的有功功率。图图3.28上一题上一题返返 回回下一下一页页iR 的交流分量与的交流分量与 uS 的相位差的相位差故故上一题上一题返返 回回上一页上一页练练 习习 题题 解解 答答 4.1.1 某三相同步发电机某三相同步发电机,三相绕组联结成星形时的线电压三相绕组联结成星形时的线电压为为10.5 kV, 若将它联结成三角形若将它联结成三角形,则线电压是多少则线电压是多少? 若联结成星若联结成星形时形时, L2 相绕组的首末端接反了相绕组的首末端接反了, 则三个线电压的有效值则三个线电压的有效值 U12 、U
62、23 和和 U31各是多少各是多少?星形联结时星形联结时 UlY = 10.5 kVUlY3UpY =10.53kV = 6.06 kV三角形联结时相电压不变三角形联结时相电压不变, UlY = UpY = 6.06 kVL2 首末端接反的相量图如图所示首末端接反的相量图如图所示:U1 U2 U3 U3 -U2 =U23 =-U2 -U3 U12 =U1 +U2 U31 = U3-U1 U12 = 6.06 kV U23 = 6.06 kV U31= 10.5 kV解解下一题下一题返返 回回 解解电源星形联结电源星形联结,线电压线电压 UlS = 3 UpS = 380 V 负载线电压负载线电
63、压 UlL = UlS = 380 V 负载相电压负载相电压 UpL = UlL /3= 380 /1.73V = 220 V负载相电流负载相电流 IpL =UpLZ=22010 A = 22 A负载线电流负载线电流 IlL = IpL = 22 A电源线电流电源线电流 IlS = IlL = 22 A电源相电流电源相电流 IpS = IlS = 22 A 4.2.1 有一电源和负载都是星形联结的对称三相电路有一电源和负载都是星形联结的对称三相电路,已已知电源相电压为知电源相电压为 220 V,负载每相阻抗模负载每相阻抗模 Z 为为10,试求负载的试求负载的相相 电流和线电流电流和线电流,电源
64、的相电流和相电流。电源的相电流和相电流。下一题下一题上一题上一题返返 回回 解解 电源三角形联结电源三角形联结, 线电压线电压 UlS = UpS = 220 V 负载线电流负载线电流 IlL = 3 IpL = 38 A 负载线电压负载线电压 UlL = UlS = 220 V 负载相电压负载相电压 UpL = UlL = 220 V 负载相电流负载相电流 IpL =UpLZ=22010 A = 22 A电源线电流电源线电流 IlS = IlL = 38 A/3电源相电流电源相电流 IpS= IlS = 22 A 4.2.2 有一电源和负载都是三角形联结的对称三相电路有一电源和负载都是三角形
65、联结的对称三相电路,已知已知 电源相电压为电源相电压为 220 V,负载每相阻抗模负载每相阻抗模 Z 为为 10,试求负试求负载的载的 相电流和线电流相电流和线电流,电源的相电流和相电流。电源的相电流和相电流。下一题下一题上一题上一题返返 回回 4.2.3 有一电源为三角形联结有一电源为三角形联结, 而负载为星形联结的对称而负载为星形联结的对称三相三相 电路电路, 已知电源相电压为已知电源相电压为 220 V, 每相负载的阻抗模为每相负载的阻抗模为 10 , 试求负载和电源的相电流和线电流。试求负载和电源的相电流和线电流。 解解:电源三角形联结电源三角形联结, 线电压线电压 UlS = UpS
66、 = 220 V 负载线电流负载线电流 IlL = IpL = 12.7 A负载线电压负载线电压 UlL = UlS = 220 V 负载相电流负载相电流 IpL =UpLZ=12710 A = 12.7 A电源线电流电源线电流 IlS = IlL = 12.7 A电源相电流电源相电流 IpS= IlS = 7.33 A/3负载相电压负载相电压 UpL = UlL = 220 /1.73 V = 127 V /3下一题下一题上一题上一题返返 回回 4.2.4 有一三相四线制照明电路有一三相四线制照明电路, 相电压为相电压为 220 V,已知三已知三个相的照明灯组分别由个相的照明灯组分别由 34
67、、45、56 只白织灯并联组成，每只只白织灯并联组成，每只白织灯的功率都是白织灯的功率都是 100 W, 求三个线电流和中线电流的有效值。求三个线电流和中线电流的有效值。I1 = = A = 15.45 A UpP134100220I2 = = A = 20.45 A UpP245100220I3 = = A = 25.45 A UpP356100220由于白织灯为电阻性负载，电压和电流的相位相同由于白织灯为电阻性负载，电压和电流的相位相同IN = I1+ I2 + I3 解解:下一题下一题上一题上一题返返 回回 4.2.5 在如图所示三相电路中在如图所示三相电路中, R = XC = XL
68、= 25,接于接于线电压为线电压为 220 V 的对称三相电源上的对称三相电源上,求各相线中的电流求各相线中的电流。L1L2L3IL1IL2IL3R-jXCjXLI1I2I3解解: 负载为不对称三相负载负载为不对称三相负载上一题上一题返返 回回 I1 = = = Z1U1U12R 25I2 = = = Z2U2U23-jXC-j25下一页下一页下一题下一题IL1 = I1- - I3 各线电流如下各线电流如下: :上一题上一题返返 回回I3 = = = Z3U3U31jXLj25IL3 = I3- - I2 IL2 = I2- - I1 上一页上一页下一题下一题 4.3.1. 有三个相同的电感
69、性单相负载有三个相同的电感性单相负载,额定电压为额定电压为 380 V,功率因素为功率因素为 0.8, 在此电压下消耗的有功功率为在此电压下消耗的有功功率为 1.5 kW。把它。把它接到线电压为接到线电压为 380 V 的对称三相电源上的对称三相电源上, 试问应采用什么样的试问应采用什么样的联结方式联结方式? 负载的负载的 R 和和 XL 是多少是多少?解解: 三角形联结三角形联结Ip = = A = 4.93 A UP P1.51033800.8Z = = = 77.1 IpUp3804.93R= Z cos = 77.10.8 = 61.7 XL= Z sin = 77.10.6 = 46
70、.3 下一题下一题上一题上一题返返 回回 4.3.2 某三相负载某三相负载,额定相电压为额定相电压为 220 V,每相负载的电阻为每相负载的电阻为 4, 感抗为感抗为 3, 接于线电压为接于线电压为 380 V的对称三相电源上的对称三相电源上, 试问试问该负载应采用什么联结方式该负载应采用什么联结方式?负载的有功功率、无功功率和视负载的有功功率、无功功率和视在功率在功率?解解: 星形联结星形联结Ip = = A = 44 A ZUp2205sin = = = 0.6XLZ53cos = = = 0.8RZ54S = 3Up Ip = 3220 44 VA = 29 040 VAQ = 3Up
71、Ip sin = 3220 44 0.6 var = 1742 varP = 3Up Ip cos = 3220 44 0.8 W = 23 232 W下一题下一题上一题上一题返返 回回 4.3.3 有一台三相电阻炉有一台三相电阻炉, 每相电阻为每相电阻为14 , 接于线电压为接于线电压为 380 V 的对称三线电源上的对称三线电源上,试求联结成星形和三角形两种情况下试求联结成星形和三角形两种情况下负载的线电流和有功功率。负载的线电流和有功功率。解解: 星形联结星形联结 UpL = UlL =380/3/3 V = 220 VIp= = A = 15.7 A RUp 22014Il = Ip
72、= 15.7 A P = 3Up Ip =3220 15.7 1W = 10 362 W三角形联结三角形联结Up = Ul = 380 V Ip = = A = 27.1 A RUp38014=33 Il = Ip27.1A = 47 AP = 3Up Ip= 3380 21.7 1 W= 30 894 W下一题下一题上一题上一题返返 回回 解解: 未断线时相电流、线电流和有功功率分别为未断线时相电流、线电流和有功功率分别为 Ip, , 4.3.4 试分析如图所示电路在下述两种情况下各线电流、试分析如图所示电路在下述两种情况下各线电流、相电流和有功功率的变化：相电流和有功功率的变化： 工作中在
73、工作中在 M 处断线处断线, 工作中工作中在在 N 处断线。处断线。L1L2L3IL1IL2IL3Z1I1I2I3Z2Z3MN在在N处断线处断线在在M处断线处断线下一题下一题上一题上一题返返 回回 4.3.5 在如图所示三相电路中在如图所示三相电路中,已知已知 Za= (3+j4), Zb= (8-j6),电源线电压为电源线电压为 380 V,求电路的总有功功率、无功功率和视在功率求电路的总有功功率、无功功率和视在功率以及从电源取用的电流。以及从电源取用的电流。Upa= UlL = 380/1.73 V = 220 V /3cos a= = = 0.6 ARa|Za|53 解解:三个三个Za组
74、成组成 Y 形联结的对称三相负载形联结的对称三相负载UpaIp = = A= 44 AZa22032 + 42Pa = 3Upa Ipa cos a = 3220 44 0.6 W = 17 424 WQa= 3Upa Ipa sin a= 3220 44 0.8 var = 23 232 varL1L2L3ZaZbZaZaZbZbIPbIPa下一题下一题上一题上一题返返 回回sin a= = = 0.8 AXa|Za|54下一页下一页Upb= Ul = 380V cos b = = = 0.8 ARbZb108三个三个 Zb 组成组成 形联结的对称三相负载形联结的对称三相负载Ip = = A
75、= 38 AZb38082 + 62Upbsin b= = = -0.6 AXbZb10-6Il = S/ Ul = 79.2 A3Pb =3UPb IPa cos b=3380 38 0.8 W = 34 656 WQb =3UPbIPbsin b = 3380 38 (-0.6) var = - -25 992 varP = Pa+Pb = (174 24+34 656) W = 52.08 kWQ = Qa+Qb = (23 232-25 993) var = - -2.76 kvar下一题下一题上一题上一题返返 回回上一页上一页 4.3.6 电路如图所示电路如图所示,在在 220/38
76、0 V的低压供电系统中的低压供电系统中, 分别分别接有接有30只日光灯和一台三相电动机只日光灯和一台三相电动机, 已知每只日光灯的额定值已知每只日光灯的额定值为为:UN= 380 V, PN= 40 W, N= cos = 0.5,日光灯分三组均匀日光灯分三组均匀接入三相电源。电动机的额定电压为接入三相电源。电动机的额定电压为 380 V,输入功率为输入功率为 3 kW,功率因素为功率因素为 0.8, 三角形联结三角形联结,求电源供给的线电流。求电源供给的线电流。3L1 L2 L3N日光灯日光灯ILM电动机电动机下一题下一题上一题上一题返返 回回下一页下一页 解解:P = P1 + P2 =
77、(4030+3103) W = 4 200 WQ= Q1 + Q2 = P1 tan + P2 tan = (1 200 tan600 +3 000 tan36.90 ) var = 4 326 var返返 回回上一页上一页下一题下一题上一题上一题 4.3.7 有一星形联结的电感性对称负载有一星形联结的电感性对称负载, 额定值为额定值为UN = 380V, N= 0.6, f = 50Hz,负载消耗的有功功率负载消耗的有功功率P = 3kW 。若利用若利用一一 组星形联结的电容器与三相负载并联组星形联结的电容器与三相负载并联,使得每相电路的功率使得每相电路的功率因素提高到因素提高到 0.9,
78、试求每相的电容值及其耐压值试求每相的电容值及其耐压值; 若该为一组若该为一组三角形联结的电容器三角形联结的电容器, 试求每相的电容值及其耐压值。试求每相的电容值及其耐压值。 解解: : 利用一组星形联结的电容器利用一组星形联结的电容器电容器的相电压电容器的相电压:每相的消耗的有功功率每相的消耗的有功功率:F下一题下一题上一题上一题返返 回回下一页下一页电容器的相电压电容器的相电压: 利用一组角形联结的电容器利用一组角形联结的电容器每相的消耗的有功功率每相的消耗的有功功率:F上一页上一页返返 回回下一题下一题上一题上一题4.5.1 如图所示是刀开关的三种联线图如图所示是刀开关的三种联线图,试问哪
79、一种接法正确试问哪一种接法正确?3 (a)3 (b)3 (c) 答答 ： (b) 4.6.1 如果供电方式是如果供电方式是 TN-S 系统，试画出家用电单相交流系统，试画出家用电单相交流电器电源插座的接线图。电器电源插座的接线图。 答答 ：如上图。如上图。L1L2L3NPE题题4.6.1下一题下一题上一题上一题返返 回回练习题解答练习题解答 5.4.1 收音机中的变压器，一次绕组为收音机中的变压器，一次绕组为 1 200 匝，接匝，接在在220 V 交流电源上后，得到交流电源上后，得到 5 V、6.3 V 和和 350 V 三种输三种输出电压。求三个二次绕组的匝数。出电压。求三个二次绕组的匝数
80、。 【解解】U21U1N21 = N1 U22U1N22 = N1 U23U1N23 = N15220= 1200 276.3220= 1200 34350220= 1200 1 909返返 回练习题题集回练习题题集下一题下一题 5.4.2 已知变压器的二次绕组有已知变压器的二次绕组有 400 匝，一次绕组和二匝，一次绕组和二次绕组的额定电压为次绕组的额定电压为 220/ 55 V。求一次绕组的匝数。求一次绕组的匝数。 【解解】上一题上一题下一题下一题返返 回练习题题集回练习题题集U1NU2NN1 = N2 22055= 400= 1 600 5.4.3 已知某单相变压器已知某单相变压器 SN
81、 = 50 kVA，U1N /U2N= 6 600/230 V，空载电流为额定电流的，空载电流为额定电流的 3% %，铁损耗为，铁损耗为 500 W，满载铜损耗，满载铜损耗 1 450 W。向功率因数为。向功率因数为 0.85 的负载的负载供电时，满载时的二次侧电压为供电时，满载时的二次侧电压为 220 V。求：。求：(1) 一、二次一、二次绕组的额定电流；绕组的额定电流；(2)空载时的功率因数；空载时的功率因数；(3)电压变化率；电压变化率；(4)满载时的效率。满载时的效率。 【解解】本题目是为了区别变压器空载和满载时的不同。本题目是为了区别变压器空载和满载时的不同。SNU1N(1) I1N
82、 = = A = 7.58 A50103 6600SNU2NI2N = = A = 217.4 A50103 230 (2) I0 = 3% I1N = 0.037.58 A = 0.23 A 空载时，二次绕组没有铜损耗，一次绕组的铜损耗空载时，二次绕组没有铜损耗，一次绕组的铜损耗只有满载时一次绕组铜损耗的只有满载时一次绕组铜损耗的 0.032 = 0.0009，故空载时的，故空载时的下一题下一题返返 回练习题题集回练习题题集上一题上一题下一页下一页铜损耗可以忽略不计。而铁损耗是不变损耗，空载与满载铜损耗可以忽略不计。而铁损耗是不变损耗，空载与满载时铁损耗相同。故可以认为空载损耗等于铁损耗，即
83、时铁损耗相同。故可以认为空载损耗等于铁损耗，即P0 = PFe，因此求得：因此求得：P0U1N I0cos 0 = = = 0.3350066000.23 U2NU2U2N(3) U% = = = 4.3230220 230(4) P2N = U2 I2N cos 2 = ( 220217.4 0.85 ) W = 40 653.8 W= 95.4% %P2NP1N = =P2N P2N + PCu +PFe 上一页上一页下一题下一题返返 回练习题题集回练习题题集上一题上一题40 653.840 653.8 +1450 + 500 = 5.4.4 某单相变压器容量为某单相变压器容量为 10 k
84、VA，额定电压为，额定电压为3 300/220 V。如果向。如果向 220V、60 W 的白炽灯供电，白炽灯能的白炽灯供电，白炽灯能装多少盏？如果向装多少盏？如果向 220 V、40 W、功率因数为、功率因数为 0.5 的日光灯的日光灯供电，日光灯能装多少盏？供电，日光灯能装多少盏？ 【解解】解法解法1：通过电流求解。：通过电流求解。变压器二次绕组的额定电流为变压器二次绕组的额定电流为SNU2NI2N = = A = 45.45 A10103 220每只白炽灯的电流为每只白炽灯的电流为PU cos I = = A = 0.273 A602201 因而可装白炽灯数为因而可装白炽灯数为I2NI =
85、 16645.450.273每只日光灯的电流为每只日光灯的电流为PU cos I = = A = 0.3636 A402200.5 上一题上一题下一题下一题返返 回练习题题集回练习题题集下一页下一页因而可装日光灯数为因而可装日光灯数为I2NI = 12545.450.3636解法解法2：通过视在功率求解。：通过视在功率求解。每只白炽灯的视在功率为每只白炽灯的视在功率为Pcos S = = VA = 60 VA601 因而可装白炽灯数为因而可装白炽灯数为SNS = 1661010360每只日光灯的视在功率为每只日光灯的视在功率为Pcos S = = VA = 80 VA400.5 因而可装日光灯
86、数为因而可装日光灯数为SNS = = 1251010380上一页上一页下一题下一题返返 回练习题题集回练习题题集上一题上一题 5.4.5 某某 50 kVA、 6 600/220 V 单相变压器，若忽略单相变压器，若忽略电压变化率和空载电流。求：电压变化率和空载电流。求：(1)负载是负载是 220 V、40 W、功、功率因数为率因数为 0.5 的的 440 盏日光灯时，变压器一、二次绕组的电盏日光灯时，变压器一、二次绕组的电流是多少？流是多少？(2)上述负载是否已使变压器满载？若未满载，上述负载是否已使变压器满载？若未满载，还能接入多少盏还能接入多少盏 220 V、40 W、功率因数为、功率因
87、数为 1 的白炽灯？的白炽灯？ 【解解】 (1) 变压器的电压比为变压器的电压比为U1NU2N k = = = 306600220 变压器输出的有功功率，即日光灯消耗的有功功率为变压器输出的有功功率，即日光灯消耗的有功功率为 P2 = 44040 W = 17 600 W 忽略电压变化率，则变压器二次绕组电压等于其空载忽略电压变化率，则变压器二次绕组电压等于其空载电压电压 220 V，故二次绕组电流为，故二次绕组电流为P2U2 cos 2I2 = = A = 160 A17 6002200.5 下一题下一题返返 回练习题题集回练习题题集下一页下一页上一题上一题忽略空载电流，则变压器一次绕组电流
88、为忽略空载电流，则变压器一次绕组电流为I2kI1 = = A = 5.33 A16030(2) 变压器的二次绕组额定电流为变压器的二次绕组额定电流为SNU2NI2N = = A = 227.3 A50103 220 由于由于 I2I2N ，所以变压器未满载。，所以变压器未满载。 设接入的白炽灯总功率为设接入的白炽灯总功率为 P，只要接入白炽灯后总视在，只要接入白炽灯后总视在功率（或总电流）不超过变压器的容量功率（或总电流）不超过变压器的容量 SN（或额定电流（或额定电流 I2N）变压器就不会过载，故变压器就不会过载，故(P +P2 ) 2 + Q22 = SN 式中式中 Q2 为日光灯的无功功
89、率，由于为日光灯的无功功率，由于 2 = arccos 2 = arccos 0.5 = 60o Q2 = P2 tan 2 = 17 600tan 60o var = 30 484 var上一页上一页返返 回练习题题集回练习题题集上一题上一题下一题下一题下一页下一页由此可得由此可得P =SN2Q22 P2 = 22 032.4 W因而可装白炽灯数为因而可装白炽灯数为P40 = 55022 032.440= (50 000230 4842 17 600 ) W 上一页上一页下一题下一题返返 回练习题题集回练习题题集上一题上一题 5.4.6 某收音机的输出变压器，一次绕组的匝数为某收音机的输出变
90、压器，一次绕组的匝数为 230，二次绕组的匝数为，二次绕组的匝数为 80，原配接，原配接 8 的扬声器，现改用的扬声器，现改用 4 的扬声器，问二次绕组的匝数应改为多少？的扬声器，问二次绕组的匝数应改为多少？ 【解解】 本题目是为了熟悉变压器的阻抗变换作用。本题目是为了熟悉变压器的阻抗变换作用。 改用改用 4 的扬声器后应当保证一次侧的等效电阻仍与的扬声器后应当保证一次侧的等效电阻仍与用用 8 扬声器时相同，故扬声器时相同，故（ ）N1 2N2RL2 =（ ）N1 2N2RL1（ ）N1N2=N1 2N2RL1RL2=（ ）230 2 8084= 4.07N14.07 N2 = = 56230
91、4.07上一题上一题下一题下一题返返 回练习题题集回练习题题集 5.4.7 电阻值为电阻值为 8 的扬声器，通过变压器接到的扬声器，通过变压器接到E = 10 V、R0 = 250 的信号源上。设变压器一次绕组的匝的信号源上。设变压器一次绕组的匝数为数为 500，二次绕组的匝数为，二次绕组的匝数为 100。求：。求：(1) 变压器一次侧的变压器一次侧的等效阻抗模等效阻抗模 | Z | ；(2) 扬声器消耗的功率。扬声器消耗的功率。 【解解】（ ）N1 2N2| Z | = R = RL = 8 = 200 （ ）500 2100ER0 +R(2) I1 = = = 0.022 A10V (25
92、0+200) 扬声器消耗的功率为：扬声器消耗的功率为： P2 = R I12 = ( 2000.0222 ) W = 0.097 W或或P2 = RL I22 本题目的仍是为了熟悉变压器的阻抗变换作用。本题目的仍是为了熟悉变压器的阻抗变换作用。 (1) 一次侧的等效阻抗模一次侧的等效阻抗模 | Z | 即一次侧的等效电阻即一次侧的等效电阻 R，故故（ ）N1 2N2= RL I1（ ）500 2100= 8 0.022= 0.097 W上一题上一题下一题下一题返返 回练习题题集回练习题题集 5.5.1 一自耦变压器，一次绕组的匝数一自耦变压器，一次绕组的匝数 N1= 1 000，接到，接到22
93、0 V 交流电源上，二次绕组的匝数交流电源上，二次绕组的匝数 N2= 500，接到，接到 R = 4 、XL = 3 的感性负载上。忽略漏阻抗压降。求：的感性负载上。忽略漏阻抗压降。求：(1) 二次侧电二次侧电压压 U2 ； (2) 输出电流输出电流 I2 ；(3) 输出的有功功率输出的有功功率 P2 。 【解解】 (1) U2 = U1 = 220 V = 110 V（ ）N1N25001000(2) ZL = R + j XL= ( 3 + j 4 ) = 5 36.87o U2 | ZL | I2 = = A = 22 A110 5 (3) P2 = R I22 = ( 4222 ) =
94、 1 936 W上一题上一题下一题下一题返返 回练习题题集回练习题题集 5.5.2 某三绕组变压器，三个绕组的额定电压和容量某三绕组变压器，三个绕组的额定电压和容量分别为：分别为：220 V 和和 150 VA， 127 V 和和 100 VA，36 V 和和 50VA。求这三个绕组的额定电流。求这三个绕组的额定电流。 【解解】S1NU1NI1N = = A = 0.68 A150 220S2NU2NI2N = = A = 0.79 A100 127S3NU3NI3N = = A = 1.39 A50 36上一题上一题下一题下一题返返 回练习题题集回练习题题集 5.6.1 某三相变压器某三相变
95、压器 SN = 50 kVA，U1N /U2N= 10 000/440 V，Y,yn 接法。求高、低压绕组的额定电流。接法。求高、低压绕组的额定电流。 【解解】SN3 U1NI1N = = A = 2.9 A 50103 3 10000SN3 U2NI2N = = A = 72.2 A 50103 3 400上一题上一题下一题下一题返返 回练习题题集回练习题题集 5.6.2 某三相变压器的容量为某三相变压器的容量为 800 kVA，Y,d 接法，接法，额定电压为额定电压为 35 / 10.5 kV。求高压绕组和低压绕组的额定相。求高压绕组和低压绕组的额定相电压、相电流和线电流。电压、相电流和线
96、电流。 【解解】 U1N3U1Np = = kV = 20.2 kV 35 3 SN3 U1NI1N = I1Np = = A = 13.2 A 800 3 35U2Np = U2N = 10.5 kV SN3 U1NI2N = = A = 44 A 800 3 10.5 I2N3I2Np = = A = 25.4 kV 443 上一题上一题下一题下一题返返 回练习题题集回练习题题集 5.6.3 某三相变压器的容量为某三相变压器的容量为 75 kVA，以，以 400 V 的线的线电压供电给三相对称负载。设负载为星形联结，每相电阻电压供电给三相对称负载。设负载为星形联结，每相电阻为为2 ，感抗为
97、，感抗为 1.5 。问此变压器能否负担上述负载？。问此变压器能否负担上述负载？ 【解解】 变压器二次侧的额定电流为变压器二次侧的额定电流为SN3 U2NI2N = = A = 108.3 A 75103 3 400负载的工作电流为负载的工作电流为U2Np | Z | I2 = = = A = 92.4 A400 3 22 + 1.52U2N /3 R2 + XL2 由于由于I2I2N ，故此变压器能负担上述负载。，故此变压器能负担上述负载。上一题上一题下一题下一题返返 回练习题题集回练习题题集 5.6.4 有一台三相变压器有一台三相变压器 SN = 150 kVA，U1N = 6.3 kV，U
98、2N = 0.4 kV，负载的功率因数为，负载的功率因数为 0.8（电感性），电压变化（电感性），电压变化率为率为 4.5 % %。求满载时的输出功率。求满载时的输出功率。 【解解】变压器二次侧的额定电流为变压器二次侧的额定电流为SN3 U2NI2N = 180103 3 0.4103= A = 259.8 AU2 = ( 1U% ) U2N = ( 14.5% ) 0.4103 = 382 VP2N = 3 U2 I2N cos 2= (3 382259.8 0.8 ) W= 137 516 W上一题上一题下一题下一题返返 回练习题题集回练习题题集 5.7.1 试判断图试判断图 5.01 中
99、各绕组的极性。中各绕组的极性。【解解】 各极性端如图各极性端如图 5.2 中标注。中标注。12345678图图 5.2上一题上一题返返 回练习题题集回练习题题集 6.1 (1) 有一台三相异步电动机，怎样根据结构上有一台三相异步电动机，怎样根据结构上的特点判断出它是鼠笼型还是绕线型？的特点判断出它是鼠笼型还是绕线型？ 【答答】 鼠笼式和绕线式异步电动机只是在转子的构造不鼠笼式和绕线式异步电动机只是在转子的构造不同，前者转子为鼠笼状，后者转子为三相绕组，且每相绕组同，前者转子为鼠笼状，后者转子为三相绕组，且每相绕组的首端与转轴上的三个滑环对应相连结。通常从外观结构上的首端与转轴上的三个滑环对应相
100、连结。通常从外观结构上看，具有三个滑环的必为绕线型。看，具有三个滑环的必为绕线型。返返 回分析与思考题集回分析与思考题集下一题下一题分析与思考解答分析与思考解答 6.2 (1) 三相异步电动机的转子绕组如果是断三相异步电动机的转子绕组如果是断 开的，开的，是否还能产生电磁转矩？是否还能产生电磁转矩？ 【答答】不能不能返返 回分析与思考题集回分析与思考题集上一题上一题下一题下一题 6.2 (2) 日本和美国的工业标准频率为日本和美国的工业标准频率为 60Hz，他们，他们的三相电动机在的三相电动机在 p = 1 和和 p = 2 时转速如何？时转速如何？ 【答答】n0 =60 f11= 3 600
101、 r/min p =1 时时n0 =60 f12= 1 800 r/minp =2 时时返返 回分析与思考题集回分析与思考题集上一题上一题下一题下一题 6.2 (3) 50 Hz 的三相异步电动机，转速是的三相异步电动机，转速是1 440 r/min 时，时，转子电流的频率是多少？转子电流的频率是多少？ 【答答】=1500-1440 1500=0.04 f2 = f1 = 2 HZ 返返 回分析与思考题集回分析与思考题集上一题上一题下一题下一题 6.2 (4) To、TL、T2 的作用方向相同还是相反？的作用方向相同还是相反？ 【答答】 To 与与 TL 的作用方向相同，但与的作用方向相同，但
102、与T2 的作用方的作用方向相反向相反返返 回分析与思考题集回分析与思考题集上一题上一题下一题下一题 6.2 (5) 三相异步电动机在正常运行时，若电源电压下三相异步电动机在正常运行时，若电源电压下降，电动机的电流和转速有何变化？降，电动机的电流和转速有何变化？ 【答答】 电动机在正常运行时，若电源电压下降，将电动机在正常运行时，若电源电压下降，将导致电流升高，而转速下降。导致电流升高，而转速下降。返返 回分析与思考题集回分析与思考题集上一题上一题下一题下一题 6.3 (1) 三相异步电动机在空载和满载起动时，起三相异步电动机在空载和满载起动时，起动电流和动电流和 起动转矩是否相同？起动转矩是否
103、相同？【答答】 两者相同。两者相同。返返 回分析与思考题集回分析与思考题集上一题上一题下一题下一题 6.3 (2) 电动机在短时过载运行时，过载越多，允许电动机在短时过载运行时，过载越多，允许的过载时间越短，为什么？的过载时间越短，为什么？ 【答答】 因为过载越多，电动机的温度升高的越快，因因为过载越多，电动机的温度升高的越快，因此允许的过载时间就越短。此允许的过载时间就越短。返返 回分析与思考题集回分析与思考题集上一题上一题下一题下一题 6.3 (3) 在在TL 保持不变的情况下，试利用人为特性分保持不变的情况下，试利用人为特性分析定子电压降低或转子电阻增加时，电动机的转速是增加析定子电压降
104、低或转子电阻增加时，电动机的转速是增加还是减小？还是减小？ 【答答】 转速减小。转速减小。返返 回分析与思考题集回分析与思考题集上一题上一题下一题下一题 6.4 (1) 380 V星形联结的三相异步电动机，电源电压为何星形联结的三相异步电动机，电源电压为何值时才能接成三角形？值时才能接成三角形？ 380 V角形联结的三相异步电动机，电角形联结的三相异步电动机，电源电压为何值时才能接成星形？源电压为何值时才能接成星形？【答答】 220 V 和和 660 V。返返 回分析与思考题集回分析与思考题集上一题上一题下一题下一题 6.4 (2) 额定电压为额定电压为 380 V / 660 V，星，星/角
105、联结的三角联结的三相异步电动机，试问当电源电压分别为相异步电动机，试问当电源电压分别为 380 V 和和 660 V时各采用什么联结方式？它们的额定电流是否相同？额时各采用什么联结方式？它们的额定电流是否相同？额定相电流是否相同？额定线电流是否相同？若不同，差定相电流是否相同？额定线电流是否相同？若不同，差多少？多少？ 【答答】 当电源电压为当电源电压为 380 V 时采用三角形联结方时采用三角形联结方式，当电源电压为式，当电源电压为 660 V时采用星形联结方式时它们的时采用星形联结方式时它们的额定相电流相同，额定线电流不同。额定相电流相同，额定线电流不同。返返 回分析与思考题集回分析与思考
106、题集上一题上一题下一题下一题 6.4 (3) nN = 2 980 r / min的三相异步电动机的三相异步电动机，n0 是多少是多少？p 是多少？是多少？【答答】 n0= 3 000 r/min p = 1返返 回分析与思考题集回分析与思考题集上一题上一题下一题下一题 6.5 (1) 星形星形 - 三角形减压起动是降低了定子线电压还三角形减压起动是降低了定子线电压还是降低了定子线电压？自偶减压起动呢？是降低了定子线电压？自偶减压起动呢？ 【答答】 前者是降低了定子相电压，没有降低线电压，后前者是降低了定子相电压，没有降低线电压，后者是降低了定子线电压，使得相电压也随之降低。者是降低了定子线电
107、压，使得相电压也随之降低。返返 回分析与思考题集回分析与思考题集上一题上一题下一题下一题 6.5 (2) 380 V星形联结的电动机，能否采用星星形联结的电动机，能否采用星-三角减三角减压起？压起？ 【答答】 不能不能，星星-三角减压起动只适用于正常运行时为三角减压起动只适用于正常运行时为角形联结的电动机。角形联结的电动机。返返 回分析与思考题集回分析与思考题集上一题上一题下一题下一题 6.5 (3) 鼠笼式和绕线式两种转子中，哪一种起动性鼠笼式和绕线式两种转子中，哪一种起动性能好？能好？【答答】 绕线式起动性能好绕线式起动性能好返返 回分析与思考题集回分析与思考题集上一题上一题下一题下一题
108、6.6 (1) 一对极的三相笼型异步电动机，当定子电压的一对极的三相笼型异步电动机，当定子电压的频率由频率由 40 Hz 调节到调节到 60Hz 时，其同步转速的变化范围是多时，其同步转速的变化范围是多少？少？【答答】 从从 2 400 r / min 到到 3 600 r / min。返返 回分析与思考题集回分析与思考题集上一题上一题下一题下一题 6.6 (2) 某多速三相异步电动机，某多速三相异步电动机，fN = 50HZ，若极对若极对数由数由 p = 2 变到变到 p = 4 时，时，同步转速同步转速各是多少？各是多少？【答答】 p = 2 时，时，n0 = 1 500 r/min p
109、= 4 时，时，n0 = 750 r/min返返 回分析与思考题集回分析与思考题集上一题上一题下一题下一题 6.7 (1) 为什么三相异步电动机断了一根电源线即为为什么三相异步电动机断了一根电源线即为单相状态而不是两相状态？单相状态而不是两相状态？ 【答答】 这是因为断了一根电源线后，接至电动机的这是因为断了一根电源线后，接至电动机的电源变成了单相电源，而此时电动机的三相绕组可看成是电源变成了单相电源，而此时电动机的三相绕组可看成是单相绕组。单相绕组。返返 回分析与思考题集回分析与思考题集上一题上一题下一题下一题 6.7 (2) 罩极式电动机的转子转向能否改变？罩极式电动机的转子转向能否改变？
110、【答答】 不能不能返返 回分析与思考题集回分析与思考题集上一题上一题下一题下一题返返 回练习题题集回练习题题集下一题下一题【解解】 6.2.1 某三相异步电动机，定子电压的频率某三相异步电动机，定子电压的频率 f150 Hz,极极对数对数 p1，转差率，转差率 s0.015。求同步转速。求同步转速 n0 ，转子转速，转子转速 n 和和转子电流频率转子电流频率 f2。练练 习习 题题 解解 答答返返 回练习题题集回练习题题集上一题上一题下一题下一题【解解】 （1） 6.2.2 某三相异步电动机，某三相异步电动机，p1，f150 Hz，s0.02，P230 kW，T0 = 0.51N m 。求：（
111、。求：（1）同步转速；（）同步转速；（2）转）转子转速；（子转速；（3）输出转矩；（）输出转矩；（4）电磁转矩。）电磁转矩。（3）（4）（2）【解解】 （1）由题目知）由题目知 p2 ，所以，所以（2）（3） 6.2.3 一台一台4个磁极的三相异步电动机，定子电压为个磁极的三相异步电动机，定子电压为380V，频率为频率为 50 Hz，三角形联结。在负载转矩，三角形联结。在负载转矩 TL = 133Nm 时，定时，定子线电流为子线电流为47.5 A，总损耗为，总损耗为5 kW，转速为，转速为1 440r/min。求：。求：（1）同步转速；（）同步转速；（2）转差率；（）转差率；（3）功率因数；（
112、）功率因数；（4）效率。）效率。返返 回练习题题集回练习题题集上一题上一题下一题下一题下一页下一页（4）返返 回练习题题集回练习题题集上一题上一题下一题下一题上一页上一页【解解】（1） 6.2.4 某三相异步电动机，定子电压为某三相异步电动机，定子电压为380 V，三角形联结。，三角形联结。当负载转矩为当负载转矩为 51.6 N m 时，转子转速为时，转子转速为740 r/min，效率为，效率为 80，功率因数为，功率因数为0.8。求：（。求：（1）输出功率；（）输出功率；（2）输入功率；）输入功率；（3）定子线电流和相电流）定子线电流和相电流（2）（3）下一题下一题返返 回练习题题集回练习题
113、题集上一题上一题上一题上一题 （1）当当U1lUN时时（2）当）当U1l0.8 UN时，由于时，由于 ，所以，所以【解解】 6.3.1 某三相异步电动机，某三相异步电动机，PN30 kW，nN 980 r/min，KM2.2，KS2.0，求：（，求：（1）U1lUN 时的时的 TM 和和 TS；（2）U1l0.8 UN 时的时的 TM 和和 TS。返返 回练习题题集回练习题题集下一题下一题 6.4.1 下面是电动机产品目录中所列的一台三相笼式异步电下面是电动机产品目录中所列的一台三相笼式异步电动机的数据。试问：（动机的数据。试问：（1）额定转差率；（）额定转差率；（2）额定转矩；）额定转矩；（
114、3）额定输入功率；（）额定输入功率；（4）最大转矩；（）最大转矩；（5）起动转矩；（）起动转矩；（6）起动电流。起动电流。下一页下一页返返 回练习题题集回练习题题集上一题上一题下一题下一题上一页上一页【解解】 （1）由表中）由表中nN1 470 r/min 可知可知（2）（3）（4）（5）（6）返返 回练习题题集回练习题题集上一题上一题下一题下一题上一题上一题【解解】 电源电压电源电压 380 V 时，定子绕组星形联结，此时时，定子绕组星形联结，此时电源电压为电源电压为 220 V 时，定子绕组角形联结，此时时，定子绕组角形联结，此时 6.4.2 有一台老产品有一台老产品 J514 型三相异步
115、电动机，型三相异步电动机，PN4.5 kW，UN220/380 V， 。试求电源电压。试求电源电压为为380 V 和和 220 V 两种情况下，定子绕组的联结方法和额定电两种情况下，定子绕组的联结方法和额定电流的大小。流的大小。返返 回练习题题集回练习题题集下一题下一题【解解】 （1）由）由 nN720 r/min 知知 n0750 r/min（2） 6.4.3 某三相异步电动机，某三相异步电动机，UN380 V，IN9.9 A， ， 0.73，nN720 r/min。求：。求：(1) sN ；(2) PN上一题上一题返返 回练习题题集回练习题题集下一题下一题（1）由于由于 ,故当故当 时电动
116、机过载。时电动机过载。（2）【解解】 6.4.4 某三相异步电动机，某三相异步电动机，PN11 kW，UN380 V ，nN2 900 r/min， N = 0.88 ， N = 85.5% 。试问：。试问：(1) TL= 40 N m 时，电动机是否过载；时，电动机是否过载；(2) I1l10 A 时，电动机是否时，电动机是否过载？过载？由于由于 ，故当，故当 时电动机不过载时电动机不过载上一题上一题返返 回练习题题集回练习题题集下一题下一题下一页下一页 （1）由于由于TNTL，但由于，但由于IS3IN，故不可以直接起动。，故不可以直接起动。（2） 6.5.2 某三相异步电动机，某三相异步电
117、动机，PN5.5 kW，UN380V，三角，三角形联结，形联结，IN11.1A，nN2900r/min。KI7.0，KS2.0。由于。由于起动频繁，要求起动时电动机的电流不得超过额定电流的起动频繁，要求起动时电动机的电流不得超过额定电流的3倍。倍。若若 TL10 Nm，试问可否采用：（，试问可否采用：（1）直接起动；（）直接起动；（2）星三）星三角起动；（角起动；（3）KA0.5 的自耦变压器起动。的自耦变压器起动。【解解】下一页下一页上一题上一题下一题下一题返返 回练习题题集回练习题题集上一页上一页由于由于TSY TL，ISY 3IN，故可以采用星三角起动。，故可以采用星三角起动。此时电动机
118、起动线电流为此时电动机起动线电流为 由于由于Tsa 3 IN,即起动的两个必备条件均不满足，即起动的两个必备条件均不满足，故不可以采用故不可以采用 KA 为为 0.5 的自耦变压器起动。的自耦变压器起动。（3）上一题上一题下一题下一题返返 回练习题题集回练习题题集 【解解】 采用四相单四拍或四相四拍通电方式时，采用四相单四拍或四相四拍通电方式时，步距角为步距角为采用四相八拍通电方式时，步距角为采用四相八拍通电方式时，步距角为 6.9.1 一台四相的步进电动机，转子齿数为一台四相的步进电动机，转子齿数为 50，试求各种通，试求各种通电方式下的步距角。电方式下的步距角。上一题上一题下一题下一题返返
119、 回练习题题集回练习题题集上一题上一题下一题下一题 【解解】 该步进电动机转子齿数为该步进电动机转子齿数为其转速为其转速为 6.9.2 一台五相步进电动机，采用五相十拍通电方式时，一台五相步进电动机，采用五相十拍通电方式时，步距角为步距角为 。试求输入脉冲频率为。试求输入脉冲频率为 2 000 Hz 时，电动机的时，电动机的转速。转速。返返 回练习题题集回练习题题集下一页下一页上一题上一题下一题下一题 【解解】 该厂原有的无功功率为该厂原有的无功功率为多加负载的无功功率（即同步电动机及提供的无功功率）为多加负载的无功功率（即同步电动机及提供的无功功率）为总的无功功率为总的无功功率为 6.10.
120、1 某工厂负载为某工厂负载为 850 kW，功率因数为，功率因数为 0.6（电感性），（电感性），由由 160 KV A 变压器供电。现需要另加变压器供电。现需要另加 400 kW 功率，如果多功率，如果多加的负载是由同步电动机拖动，功率因数为加的负载是由同步电动机拖动，功率因数为 0.8（电容性），问（电容性），问是否需要加大变压器容量？这时工厂的新功率因数是多少？是否需要加大变压器容量？这时工厂的新功率因数是多少？返返 回练习题题集回练习题题集上一页上一页总的有功功率为总的有功功率为总的视在功率为总的视在功率为新的功率因数为新的功率因数为由于由于 ,故不需加大变压器的容量。故不需加大变压器的容量。上一题上一题下一题下一题返返 回练习题题集回练习题题集上一题上一题下一题下一题 （1）（3）【解解】 6.10.2 一台一台2 极三相同步电动机，频率为极三相同步电动机，频率为 50 Hz，UN380 V，P2100 kW， = 0.8 ， = 0.85 。求：（。求：（1）转子转）转子转速速 ；（；（2）定子线电流；（）定子线电流；（3）输出转矩。）输出转矩。（2）返返 回练习题题集回练习题题集
