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电气测量习题答案-陈立周

《电气测量》五版习题参考答案(说明)以下答案并不是标准答案,因为有的题目可能有多解,任何一种解法都不能称为标准解法。

其次,计算中在遇到多位数时,允许取近似的有效数,有效数可以取三位。

有的时候也可以取四位或两位,这在工程计算中都是允许的。

所以下面答案中取近似值的方法,也不是标准方法,所有答案都仅供参考。

第一章1.用电压表测量实际值为220V 的电压,若测量中该表最大可能有±5%相对误差,则可能出现的读数最大值为多大。

若测出值为230V ,则该读数的相对误差和绝对误差为多大。

解:可能出现的读数最大值为220+220×2311005=V 若测出值为230V ,则该读数的绝对误差为0A A X -=∆=230-220=10 V相对误差为γ0A ∆=×100%22010=×100% =% 2.用量程为10A 的电流表,测量实际值为8A 的电流,若读数为,求测量的绝对误差和相对误差。

若所求得的绝对误差被视为最大绝对误差,问该电流表的准确度等级可定为哪一级解:该读数的绝对误差为0A A X -=∆=-8= A该表的最大引用误差为 mm m A ∆=γ×100% =81.0×100% =% 按表1-1该电流表的准确度等级可定为级3.用准确度为1级、量程为300V 的电压表测量某电压,若读数为300V ,则该读数可能的相对误差和绝对误差有多大,若读数为200V ,则该读数可能的相对误差和绝对误差有多大。

解:准确度1级、量程为300V 的电压表,最大绝对误差为V 3%)1(300±=±⨯=⨯=∆m m m A γ若读数为300V ,则该读数可能的最大绝对误差为V 3±,相对误差为 γx A ∆===±3003%1± 读数为200V 时,则该读数可能的最大绝对误差仍为V 3±,此时的相对误差为 γx A ∆===±2003%5.1± 4.欲测一250V 的电压,要求测量的相对误差不要超过±0.5%,如果选用量程为250V 的电压表,那么应选其准确度等级为哪一级如果选用量程为300V 和500V 的电压表,则其准确度等级又应选用哪一级解:如果选用量程为250V 的电压表,可选准确度为0.5级的电压表,其最大绝对误差为V 25.1%)5.0(250±=±⨯=⨯=∆m m m A γ在测量250V 时相对误差不会超过±0.5%。

若选用量程为300V 的电压表,准确度为0.5级时,其最大绝对误差为,测量250V 时相对误差为γx A ∆===±2505.1%6.0±,不能满足要求,必须选用0.2级.最大绝对误差为0.6V ,测量250V 时相对误差为γx A ∆===±2506.0%24.0±,不会超过±0.5%。

若选用量程为500V 的电压表,准确度为0.2级时,其最大绝对误差为1V ,测量250V 时相对误差为γx A ∆===±2501%4.0±,可以满足要求.,5.某功率表的准确度等级为级,表的刻度共分为150个小格,问: (1)该表测量时,可能产生的最大误差为多少格(2)当读数为140格和40格时,最大可能的相对误差为多大解:(1)该表测量时,可能产生的最大相对误差为%5.0±,最大绝对误差为格75.0%)5.0(150±=±⨯=⨯=∆m m m A γ(2)当读数为140格时最大相对误差为γx A ∆===±14075.0%535.0± 当读数为40格时最大相对误差为γx A ∆===±4075.0%875.1±6.利用电位差计校准功率表,设电路如附图1—1所示,由图可知C NN KU R KU P = 式中C U 为电位差计测出的负载端电压读数,K 为电位差计分压箱的衰减比,N U 为电位差计测出的串联标准电阻N R 上的电压读数。

若电位差计测量电压的误差为±%,标准电阻N R 其铭牌阻值可能最大误差为±%,电位差计的分压箱衰减比最大误差为±%,求测出的功率户的最大可能误差。

附图1—1解:321γγγγp m n y ++=+54γγr q +=1×%+1×%+1×%+1×±%+1×% =%7.测量95V 左右的电压,实验室有级0--300V 量程和1级0~100V 量程的两台电压表供选用,为能使测量尽可能准确,应选用哪一个。

解:用级0--300V 量程的电压表测量95V 电压,最大绝对误差为V 5.1%)5.0(300±=±⨯=⨯=∆m m m A γ最大相对误差为γx A ∆===±955.1%57.1± 用1级0~100V 量程的电压表测量95V 电压,最大绝对误差为V 1%)0.1(100±=±⨯=⨯=∆m m m A γ最大相对误差为γx A ∆===±951%05.1± 可见在测量95V 电压的时候,级0--300V 量程的电压表准确程度,还不如I 级0~100V 量程的电压表。

第二章1.有一磁电系表头,内阻为150Ω,额定压降为45mV ,现将它改为150mA 量程的电流表,问应接多大的分流器,若将它改为15V 的舶电压表,则应接多大的附加电阻解:改为150mA 量程的电流表,可先求得表头的满偏电流c Ic I =Ω15045mV = 求得扩程倍数 n=5003.0150==C I I 分流器电阻 Ω=-=-=3006.015001501n R R C sh 改为15V 的舶电压表的扩程倍数 m=3.33345mV15V =附加电阻 Ω=-=-=49800150)1333()1(C ad R m R2.有一C2-V 型电压表,其量程为150V /300V /450V ,每一量程的满偏电流都是3mA ,求各量程的电压表内阻及相应的电压灵敏度。

用三种量程分别测量100V 的电压,问其表耗功率分别为多大解:各量程的电压表内阻1)150V 量程的电压表内阻Ω==50000003.0150 电压灵敏度= VΩ=3.333003.01 测量100V 电压的表耗功率=W 2.050000500001002=⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛ 2)300V 量程的电压表内阻 Ω==100000003.0300R 电压灵敏度= VΩ=3.333003.01 测量100V 电压的表耗功=W 1.01000001000001002=⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛ 3)450V 量程的电压表内阻 Ω==150000003.0450R 电压灵敏度= VΩ=3.333003.01 测量100V 电压的表耗功=W 06.01500001500001002=⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛ 3.有一磁电系毫伏表,其量程为150mV ,满偏电流为5mA ,求该毫伏计的内阻。

若将其量程扩大为150V ,其附加电阻为多大若将其改为量程为3A 的电流表,则应装接多大的分流器解:毫伏计的内阻Ω==305150r 量程扩大为150V ,其附加电阻按式2-18Ω=⨯=⨯-=299703099930)115.0150(ad R 改为量程为3A 的电流表,则应装接的分流器可从005.03=n 求得 Ω=-=-=05.01600301n R R C sh 4.有一磁电系电流表,其量程为lA ,指针位于满刻度值位置时,表耗功率为,求内阻为多少 另一磁电系电流表其量程为2A ,指针位于满刻度值位置时,表耗功率亦为,则该表内阻为多少解:量程为1A ,表耗功率为的表内阻为5.115.122===I P r Ω 量程为2A ,表耗功率为的表内阻为375.025.122===I P r Ω 5. 某电动系电压表满偏电流为40mA ,若要制成为150V /300V /450V 三种量程,求各量程的附加电阻各为多少电压灵敏度为多少解:电动系电压表的内阻可认为近似等0,制成为150V 量程的附加电阻为Ω==375004.0150ad R 电压灵敏度为 VΩ=2504.01 制成为300V 量程的附加电阻为Ω==750004.0300ad R 电压灵敏度为V Ω=2504.01 制成为450V 量程的附加电阻为Ω==1125004.0450ad R 电压灵敏度为V Ω=2504.01 6.两个电阻串联后,接到电压为100V 的电源上,电源内阻可略去不计,已知两电阻值分R1=40k Ω,R2=60k Ω两电阻上压降实际为多少若用一内阻为50k Ω的电压表分别测量两个电阻上的电压,则其读数将为多少解:R1电阻上压降为V 40400006000040000100=⨯+ R2电阻上压降为V 60600006000040000100=⨯+若用一内阻为50k Ω的电压表测量,其值为V 6.27k 50k 40k 50k 40k 60k 50k 40k 50k 40100=Ω+ΩΩ⨯Ω⨯Ω+Ω+ΩΩ⨯Ω 若用一内阻为50k Ω的电压表测量R1电阻上压降,其值为V 5.40k 50k 60k 50k 60k 40k 50k 60k 50k 60100=Ω+ΩΩ⨯Ω⨯Ω+Ω+ΩΩ⨯Ω 7.用一只内阻为9Ω的毫安表测量某电路的电流,其读数为100mA ,若在毫安表电路内再串联一只20Ω电阻时,毫安表读数为80mA ,问该电路不接毫安表时,电路的实际电流为多少解:设电源电压为U ,负载电阻为R ,可得A RU 1.09=+ A RU 08.0209=++联立求解可得 R=71Ω、U=8V 不接毫安表时,电路的实际电流为8/71=8.用内阻为50k Ω的直流电压表测量某直流电源电压时,电压表读数为100V 。

用改用内阻为为lOOk Ω的电压表测量,电压表读数为109V ,问该电路的实际电压为多少。

解:设电源内阻为i R 电源电压为U5050100+=i R U 100100109+=i R U 联立求解可得i R =Ω、电路的实际电压为9.有一电压互感器,其变比为6000V /100V ,另有一电流互感器,其变比为100A /5A ,当互感器二次侧分别接上满程为100V 电压表和5A 电流表,测量某交流电路的电压与电流时,其读数分别为99V 和,求一次侧电路的实际电压与电流值。

解:(1)电压互感器变比为:6000V /100V=60读数为99V 时实际电压 U=99V ×60=5940V(2)电流互感器变比为:100A /5A =20读数为 时实际电流 I=×20=70A10.某HL3型电流互感器;二次测的额定阻抗为Ω,现有三台电流表供选择:一为D2型5A 电流表,内阻为Ω;第二台为D2型5A 电流表:其内阻为Ω,第三台为T19型5A 电流表,内阻为Ω。

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