1.>有两个正弦电压:U1=100sin(314t+120°)V,U2=50sin(314t-90°)V,问U1与U2的相位差是多少?哪一个电压是超前的?答案:解:Ψ=Ψ1-Ψ2=120°-(-90°)=210°答:U1与U2的相位差是210°,U1超前U2。
2.>如图D-3所示,已知R1=200Ω,R2=300Ω,R3=600Ω,电源E=30V,求总电阻R,总电流I,各支路电流I1、I2和I3。
图D-3答案:解:电阻为并联,则1/R=1/R1+1/R2+1/R3=1/200+1/300+1/600R=100(Ω)I=E/R=30/100=0.3(A)I1=E/R1=30/200=0.15(A)I2=E/R2=30/300=0.1(A)I3=E/R3=30/600=0.05(A)答:总电阻R为100Ω,总电流I为0.3A,各支路电流I1为0.15A,I2为0.1A,I3为0.05A。
3.>图D-4是一个分压器的原理图。
已知U=300V,d是公共接地点,R1=150kΩ,R2=100kΩ,R3=50kΩ,问从b点和c点输出的电压各是多少?图D-4答案:解:由图可知U cd=U3=UR3/(R1+R2+R3)=300×50/(150+100+50)=50(V)所以由c点输出电压50V。
U bd=U2+U3=U(R2+R3)/(R1+R2+R3)=300×(50+100)/(150+100+50)=150(V)所以由b点输出电压150V。
答:从b点和c点输出的电压分别是50V和150V。
4.>已知某一三相电路的线电压为380V,线电流为2A,求三相电路总功率。
答案:解:S=3UI=3×380×2=1315(V A)答:三相电路总功率为1315V A。
5.>R=30Ω的电阻与X L=40Ω的电感线圈串联,接到正弦交流电压上,已知电阻两端电压 U R =60V,求电路中的有功功率和无功功率。
答案:解:I=U R/R=60/30=2(A)P=I2R=22×30=120(W)Q=I2X L=22×40=160(V A)答:电路中的有功功率为120W,无功功率为160V A。
6.>一台8000kV A的变压器,接线组为Yn,D11,变比35000/10500V,求高压侧线电流、相电流及低压侧线电流、相电流和相电压。
答案:解:I1l=S/1.732U1=8000×103/1.732×35000=132(A)I1p=I1l=132(A)I2l=S/1.732U2=8000×103/1.732×10500=440(A)I2p=I2l/1.732=254(A)U2p=U2l=10500(V)答:高压侧线电流为132A,相电流为132A;低压侧线电流为440A,相电流为254A,相电压为10500V。
7.>某接线组别为Y,d11的35kV变压器,接在线电压为35kV的工频交流电源上,其高低压绕组分别为303匝和150匝,求铁心磁通有效值。
答案:解:E1=U p=35000/1.732=20207(V)Φm=E1/4.44fW=20207/4.44×50×303=0.3(Wb)Φ=Φm/1.414=0.3/1.414=0.21(Wb)答:铁心磁通有效值为0.21Wb。
8.>一台三相三绕组变压器,其额定容量为50000kV A,它们之间的容量比为100%/100%/50%;高、中、低三个电压分别为220000V、110000V、38500V,求各侧的额定电流。
答案:解:I1n=50000×103/1.732×22000=131.22(A)I2n=50000×103/1.732×11000=262.44(A)I3n=50000×103/1.732×38500=374.91(A)答:各侧的额定电流分别为I1n=131.22A,I2n=262. 44A,I3n=374.91A。
9.>一台额定电流为52.5A的三相变压器,空载试验时测得的空载电流三相分别为:2.44A,2.44A,2.75A,计算该变压器的空载电流百分数。
答案:解:I0=[(2.44+2.44+2.75)/3×52.5]×100%=4.84%答:该变压器的空载电流百分数为4.84%。
10.>长200m的线路,负载电流为4A,如采用截面积为10mm2的铝线(ρ=0.029Ωmm2/m),试计算导线上的电压损失(电压降)。
答案:解:铝线电阻RR=ρL/S=0.029×2×200/10=1.16(Ω)则电压降UU=IR=4×1.16=4.64(V)答:导线上的电压损失为4.46V。
11.>某变压器现场干燥需要制作一些电炉子,现有电阻丝10根,其每根丝的电阻为25Ω,额定电流为5A。
变压器干燥在150min内需要25MJ的热量,这些电阻丝够不够?答案:解:Q=10I2RT=10×52×25×150×60=56.25(MJ)答:因为56.25MJ>25MJ,这些电阻丝够用了。
12.>一台铝线圈的配电变压器,在温度为12℃时短路试验测得的损耗为660W,计算75℃时的短路损耗值。
答案:解:P k75=P kt·(t+75)/(T+t)=660×(225+75)/(225+12)=835(W)答:75℃时的短路损耗值为835W。
13.>为了测量变压器的运行温度,用铂丝电阻温度计测得变压器在运行前的绕组电阻值为0.15Ω(环境温度为20℃),运行一段时间后,电阻值为0.17Ω。
求变压器绕组的平均温度。
(温度系数α=0.0036)答案:解:因为R2=R1[1+α(t2-t1)]所以t2=(R2-R1)/αR1+t1=(0.17-0.15)/0.15×0.0036+20=37+20=57(℃)答:变压器绕组平均温度为57℃。
14.>功率因数为1的瓦特表,电压量限为300V,电流量限为5A,满刻度是150格。
用它测量一台单相变压器短路试验消耗的功率,当表针指数为70格时,请判断这台变压器的短路损耗功率。
答案:解:C=U e I e cosΦ/αm=300×5×1/150=10(W/格)实测功率为10×70=700(W)答:这台变压器的短路损耗功率为700W。
15.>用直径0.31mm的铜导线(ρ=0.0175Ωmm2/m)绕制变压器的一次侧绕组254匝,平均每匝长0.25m;二次侧绕组用直径0.87mm的铜导线绕68匝,平均每匝长0.32m,现在测得该变压器原、二次侧绕组的电阻各为14.71和0.641Ω,试通过计算,核对以上测量结果是否准确。
答案:解:一次侧:L1=254×0.25=63.5(m)S1=π(d1/2)2=3.14×(0.31/2)2=0.075(mm2)R1=ρL/S=0.0175×63.5/0.075=14.7(Ω)二次侧:L2=68×0.32=21.76(m)S2=π(d2/2)2=3.14×(0.87/2)2=0.59(mm2)R2=ρL/S=0.0175×21.76/0.59=0.64(Ω)答:测量结果是比较准确的。
16.>已知一电阻为30Ω,当加上6.3V电压时,求电阻上的电流。
答案:解:根据欧姆定律I=U/R=6.3/30=0.21(A)答:电阻上的电流为0.21A。
17.>如图D-1所示,求总电阻R AB。
图D-1答案:解:R2与R3并联,再与R1串联R23=R2R3/(R2+R3)则R AB=R1+R2R3/(R2+R3)答:总电阻为R AB=R1+R2R3/(R2+R3)。
18.>某导体在5min内均匀流过的电量为4.5℃,其电流强度是多少?答案:解:根据电流强度计算公式I=Q/T=4.5/5×60=0.015(A)答:电流强度是0.015A。
19.>如图D-2所示,已知U AB=10V,在R1上的电压降为5V,I AB=5A,求R2上的电压和 R2电阻的大小。
图D-2答案:解:因为U AB=U1+U2所以U2=U AB-U1=10-5=5(V)R2=U2/I AB=5/5=1(Ω)答:R2上的电压为5V,R2电阻的大小为1Ω。
20.>某导体的电导G=0.1s两端加电压U=10V,求电流及电阻值。
答案:解:I=UG=10×0.1=1(A)R=1/G=1/0.1=10(Ω)答:电流为1A,电阻值为10Ω。
21.>有一电源的电动势E=3V,内阻r0=0.4Ω,外电路电阻R=9.6Ω,求电源内部电压降和端电压。
答案:解:根据全电路欧姆定律I=E/(r0+R)=3/(0.4+9.6)=0.3(A)则内部电压降U0U0=Ir0=0.3×0.4=0.12(V)端电压UU=IR=0.3×9.6=2.88(V)答:电源内部电压降为0.12V,端电压为2.88V。
22.>在B=2T的磁场中,有一长0.5m与B垂直的载流导体,通过导体的电流I=2A,求导体在磁场中受力的大小F。
答案:解:载流导体在磁场中的受力FF=BIL=2×2×0.5=2(N)答:导体在磁场中受力为2N。
23.>已知某电压表达式U=100sin(314t+120°)V,试写出其振幅、初相角和周期的大小。
答案:解:振幅U m=100V初相角Ψ=120°周期T=2π/ω=2×3.14/314=0.02(S)答:振幅U m=100V,初相角Ψ=120°,周期T=0.02s。