电气工程概论答案
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电气工程概论参考答案一、1. D 2. D 3. B 4. D 5. A 6. A二、1. 对 2. 错 3. 错 4. 错 5. 对三、1.鼠笼式、绕线式2.电磁系统、触头系统3.输出、输入4.电磁5.机械能、电能6.熔断器四、1. 电气工程学科除具有其各分支学科的专业理论外,还具有本学科的共性基础理论(电路理论、电磁场理论、电磁计量理论等),它与基础学科(如物理、数学等)的相应分支具有密切的联系,但又具有明显的差别。
电路理论的基本概念与基本定律1.电路的基本物理量及其正方向2.欧姆定律3.基尔霍夫电压、电流定律电磁场理论的基本概念与基本理论2. 电机是进行机电能量转换货信号转换的电磁机械装置的总称。
按照不同的角度,电机有不同的分类方法:按照所应用的电流种类,电机可以分为直流电机和交流电机。
3.1.电动机种类的选择选择电动机的种类是从交流或直流、机械特性、调速与起动性能、维护及价格等方面来考虑的。
2.电动机功率的选择。
4. 断路器是能接通、分断线路正常工作电流,并在电路异常时分断故障电流的机械式开关电器。
5. 共同特点:它们都是当输入的物理量达到规定值时,其电气输出电路被接通或阻断的自动电器。
6. 电力系统主要由发电厂、输配电系统及负荷组成。
7. 发电设备最基本的控制主要是频率调节(简称调频,主要实现电力系统有功功率控制)和电压调节(简称调压,主要实现电力系统的无功功率控制)。
8. 电能质量一般用频率、电压、波形、三相电压和电流的不对称度来衡量。
9. 电力半导体器件;变换器电路结构与设计;控制与调节;电力待腻子技术中的储能元件;电子电路的封装与制造;电磁干扰和电磁兼容;电机控制;电力质量控制。
10. 发电厂发出的电能都要用输电线送到用户。
交流发电机发出的6-10KV的电压,经变压器升压,通过主干输电线送到需求地附近的高压或超高压变电站,再经过降压,送到二级高压变电站或特高压用户变电站中,然后通过二级输电线送到配电变电站中,经过配电变电站变电器降压,输送到用户。
(D )B.切换电路D.短路过程中熄灭电弧(A )C.自能化D.智能化(D )A.减小导体的电阻B. 减小有效散热面积C.增大有效散热面积D.提高换热系数A.SF6B.油C.绝缘纸D.真空9. 我国生产的电气设备,设计时多采用环境温度为。
A.+40CB. +30CC. +25C D. +20C10.电力电缆不包括。
A.油浸纸绝缘电缆(B.塑料绝缘电缆C. 橡皮绝缘电缆D.双绞线电缆2018年成人教育《电气工程概论》(高起专)A 卷一、单选题(每空3分,共30分) 1 •隔离开关的主要用途。
A. 隔离电源C.可以接通或断开较小的负荷电流 2. 高压断路器的发展方向不包括A.小容量B.超高压3. 断路器提高介质恢复强度的措施有。
A.采用强度高的灭弧介质 B.采用各种结构的灭弧介质加强电弧的冷却8. 高压断路器按灭弧介质不包括二、填空题(每小题3分,共30分)11 •发电机的额定电压较用电设备的额定电压高出 5% ,变压器二次绕组的额定电压要比用电设备的额定电压高出 10%。
12 •变电站分为 枢纽变电站、中间变电站、地区变电站、终端变电站、企业变 电站。
C.加速拉长电弧D.降低介质强度恢复速度 A.限流B.稳压C.无功补偿D.移相5.交流母线A 相的颜色。
(C )A.红色B 绿色C.黄色D.黄绿色6.防止绝缘子、套管污损的措施不包括。
(D )A.清洗绝缘子B.清洗绝缘套管C.涂敷硅脂D.人工刷污(B )7.提高导体载流量的措施不包括( )B O4.电抗器在电力系统中的用途不包括。
13 •我国电力系统常见的中性点运行方式可分为中性点非有效接地和有效接地。
14•消弧线圈的补偿方式:完全补偿、过补偿和欠补偿。
15.冲击短路电流i也是短路电流最大可能的瞬时值,在高压电路中等于 2.551 k-。
16•交流电弧的熄灭过程有如下三种形式:强迫熄弧、截流熄弧、过零熄弧。
17. 断路器的操动机构常分为:电磁式、弹簧式、气动式、液压式。
第2章 电路问题习题参考解答2.6 某电源具有线性的外特性,如题2.6所示。
当输出电流为0A 和400mA 时,其端电压分别为1.48V 和1.39V 。
请给出该电源的电压源模型和电流源模型的参数。
解:线性外特性为: S S U U R I =-⎪⎩⎪⎨⎧-==SS 4.048.139.148.1R U 解得:⎪⎩⎪⎨⎧=-==Ω225.04.039.148.148.1SS R V U ⎪⎩⎪⎨⎧===A 58.6Ω225.0SS SS R U I R2.8 考察题2.8图所示几个电路的特点,用最简单的方法计算电路中各个支路的电流、各个元件上的电压和功率。
[提示1 别忘设定电压电流的参考方向];[提示2 充分利用电路中理想电压源和理想电流源的特性和连接特点]; [提示3 注意判断各个元件是消耗还是产生电功率]。
解: (a)A I 2 510 2 = =;1S 24A I I I =+=;510V U Ω=; 4248V U Ω=⨯= 2A 1082V U =-= 244216W P Ω=⨯=; 255220WP Ω=⨯=(消耗功率); 2A 224W P =⨯=(吸收功率); 10V41040W P =⨯=(供出功率);(d ) 416 1.5A 4I I Ω===;6V 22.5A I I ==;电流源模型+_U电压源模型+_5Ω(a)2(d)1.481.392uRCX LX题 2.16 图3339V U Ω=⨯=;3A 693V U =-=-;2A 6212W P =⨯=(供出功率); 3A 339W P =-⨯=-(供出功率); 6V 6 2.515W P =⨯=(供出功率);244 1.59W P Ω=⨯=(消耗功率); 233327W P Ω=⨯=(消耗功率);2.13 已知交流电压V )511000sin(10 +=t u ,交流电流2sin(1000)A 6i t π=+。
试问它们的最大值、有效值、频率、周期、初相位以及两者之间的相位差各是多少。
第一章1.电气工程和电工科学的关系是什么?电气工程的理论基础是电气科学。
2.与“现代五大工程”的其他工程相比,电气工程的突出特点是什么?与其他工程相比,电气工程的特点在于:他的出现首先不是来源与文明发展的自发需要,而是来源于科学发现。
他以全新的能量形态开辟出一个人类文明的新领域。
他的发展又伴生了电子工程,从而孕育出通信,计算机,网络等工程领域,为信息时代的出现奠定了基础。
3.为什么说第二次工业革命是以电气化为主要特征的?在这一时期,发电,输电,配电已形成了一气轮机,水轮机为原动机,以交流发电机为核心,以变压器与输配电线路等组成的输配点系统为“动脉”的输电网,使电力的生产,应用达到较高的水平,并具有相当大的规模。
在工业生产,交通运输中电力拖动,电力牵引,电动工具,点加工,点加热等得到普遍应用。
4.根据自己了解,电气工程有哪些应用?多电飞机,线控汽车,全电舰船。
5.20世纪哪些科学技术的进步对电器工程的发展起到了重要作用?超导材料,半导体材料,永磁材料,超导磁体技术,电磁技术。
6.电气科学与电气工程的发展史给你哪些启发?今天电能的应用已经渗透到人类社会的生产,生活的各个领域,他不仅创造了极大的生产力,而且促进了人类文明的极大进步,彻底改变了人类社会生活方式,电气工程也应次被誉为“现代文明之轮”7.21世纪电器工程科学的发展趋势是什么?将电气科学与工程和近代数学,物理学,化学,生命科学,材料科学以及系统科学,信息科学等前沿融合,加强从整体上对大型复杂系统的研究,加深对微观现象及过程规律性的认识,同时用信息科学的成就改造与提升本学科并开创新的研究方向。
8.为什么说21世纪电器工程与其他科学融合交叉是他的显著特点?21世纪的电气工程科学将在与信息科学,材料科学,生命科学及环境科学等学科的交叉和融合中获得进一步发展,创新和飞跃往往发生在学科的交叉点上,9电气工程科学的基础理论包括那些?电路藜芦,电磁理论,电磁计量理论等。
第一章1.电气工程和电工科学的关系是什么?电气工程的理论基础是电气科学。
2.与“现代五大工程”的其他工程相比,电气工程的突出特点是什么?与其他工程相比,电气工程的特点在于:他的出现首先不是来源与文明发展的自发需要,而是来源于科学发现。
他以全新的能量形态开辟出一个人类文明的新领域。
他的发展又伴生了电子工程,从而孕育出通信,计算机,网络等工程领域,为信息时代的出现奠定了基础。
3.为什么说第二次工业革命是以电气化为主要特征的?在这一时期,发电,输电,配电已形成了一气轮机,水轮机为原动机,以交流发电机为核心,以变压器与输配电线路等组成的输配点系统为“动脉”的输电网,使电力的生产,应用达到较高的水平,并具有相当大的规模。
在工业生产,交通运输中电力拖动,电力牵引,电动工具,点加工,点加热等得到普遍应用。
4.根据自己了解,电气工程有哪些应用?多电飞机,线控汽车,全电舰船。
5.20世纪哪些科学技术的进步对电器工程的发展起到了重要作用?超导材料,半导体材料,永磁材料,超导磁体技术,电磁技术。
6.电气科学与电气工程的发展史给你哪些启发?今天电能的应用已经渗透到人类社会的生产,生活的各个领域,他不仅创造了极大的生产力,而且促进了人类文明的极大进步,彻底改变了人类社会生活方式,电气工程也应次被誉为“现代文明之轮”7.21世纪电器工程科学的发展趋势是什么?将电气科学与工程和近代数学,物理学,化学,生命科学,材料科学以及系统科学,信息科学等前沿融合,加强从整体上对大型复杂系统的研究,加深对微观现象及过程规律性的认识,同时用信息科学的成就改造与提升本学科并开创新的研究方向。
8.为什么说21世纪电器工程与其他科学融合交叉是他的显著特点?21世纪的电气工程科学将在与信息科学,材料科学,生命科学及环境科学等学科的交叉和融合中获得进一步发展,创新和飞跃往往发生在学科的交叉点上,9电气工程科学的基础理论包括那些?电路藜芦,电磁理论,电磁计量理论等。
电气工程概论大工14秋《电气工程概论》在线测试1一,单选题1. 按照我国标准,下列电压不属于额定电压等级的是()。
A. 3kVB. 10kVC. 35kVD. 60kV?正确答案:D2. 下列关于六氟化硫断路器说法不正确的是()。
A. 第一代六氟化硫断路器是单压压气式的B. 单压压气式六氟化硫断路器结构简单,开断电流大C. 六氟化硫断路器断流能力强D. 六氟化硫断路器价格昂贵?正确答案:A3. 下列选项不属于熔断器基本构成的是()。
A. 金属熔体B. 灭弧室C. 支持熔体的触头D. 外壳?正确答案:B4. 下列关于低压断路器说法不正确的是()。
A. 低压断路器按结构型式可分为万能式和装置式B. 低压断路器一般装有自动脱扣机构C. 低压断路器不适于频繁操作D. 低压断路器的额定短路通断能力应大于线路中可能出现的最大短路电流 ?正确答案:D5. 下列电器中没有灭弧室的是()。
A. 时间继电器B. 低压断路器C. 真空断路器D. 交流接触器?正确答案:A6. ()是高压开关电器在规定时间内能够通过,而其温升不超过规定条件的最大标称电流。
A. 额定电流B. 额定短时耐受电流C. 额定峰值耐受电流D. 动稳定电流?正确答案:B7. 下列电器不属于开关电器的是()。
A. 断路器B. 隔离开关C. 避雷针D. 熔断器?正确答案:C8. 真空断路器开断电流时,下列选项能起到冷凝、吸收燃弧产生的金属蒸汽和带电粒子的是()。
A. 法兰盘B. 绝缘外壳C. 灭弧罩D. 波纹管?正确答案:C9. 下列关于真空断路器说法不正确的是()。
A. 真空断路器是利用真空作为触头间的绝缘与灭弧介质的B. 早期真空断路器常采用圆盘形触头C. 真空断路器灭弧室的绝缘性能好,触头开距大D. 真空断路器机械寿命高?正确答案:C10. 通过双金属片流过电流而发热弯曲推动执行机构动作的继电器是()。
A. 电磁式控制继电器B. 电磁式时间继电器C. 电子式时间继电器D. 热继电器?正确答案:D二,判断题1. 开关电器的额定电压是指设计时采用的标称电压,即我国国家标准中列入的电压等级。
1、下列哪种不是燃料电池的主要组成部分?()1. 燃料电极2. 氧化剂电极3. 氮气、水4. 电解质2、HSST与德国Transrapid的主要不同在于()1. 电源2. 控制系统3. 驱动电机4. 悬浮控制方法3、任何磁悬浮列车都要解决()这三个方面的问题。
1. 悬浮、动力、向导2. 悬浮、驱动、导向3. 悬浮、动力、控制4. 悬浮、发动机、电力4、()是最重要的可再生能源,它也是广泛存在、机会均等、自由索取、最终可依赖的初级能源。
1. 核能2. 水能3. 地热能4. 风能5、影响绝缘材料介电性能的重要因数是()。
1. 分子极性2. 原子种类3. 原子类型4. 分子极性的强弱和极性组分的含量6、下列哪一项不是高电压试验设备?()1. 低压变压器2. 高电压分路器3. 高压电压表4. 高压试验变压器7、到目前为止,静电还不能应用于()。
1. 除尘2. 植绒3. 脱硫4. 发电8、下列哪一项不是绝缘材料的类别()。
1. 气体绝缘材料:空气、氮气、六氟化硫等2. 液体绝缘材料:矿物绝缘油、合成绝缘油3. 有机固体绝缘材料:绝缘漆、绝缘胶、绝缘纸、绝缘纤维制品4. 金属固体材料9、下列哪一项不是对电容型绝缘在线监测进行的诊断内容?()1. 介质损耗因数tanδ2. 绝缘电流值的变化△I/I3. 电荷量Q4. 绝缘电容量的变化△C/C10、目前柴油机汽车的标准电压为多大()。
1. 12V2. 24V3. 36V4. 48V11、以下说法中有误的一项是()。
1. 意大利科学家福特发明了伏打电池,也译为伏打电堆,从而使化学能可以转化为源源不断输出的电能。
2. 法国的安培发现电流的磁效应,并研究通电导线之间的吸引或排斥现象建立了安培定律。
3. 德国的欧姆建立了欧姆定律。
4. 英国的法拉第发现电磁感应现象并建立电磁感应定律。
12、电流互感器是由闭合的铁心和绕组组成,它是依据()原理工作的。
1. 电磁感应2. 电磁力3. 库伦定律4. 安培定律13、自激发电机分为三种形式,不包括以下哪种形式()。
第四章习题参考解答4.1 计算下述复数表达式的值 )54)(32()21(j j j A -+++= 解:151210821)54)(32()21(++-++=-+++=j j j j j j A︒∠=∠+=+=-43.6352)24(42424122tg j ;4.2 复数4=X ∠45, 55j Y +=。
试计算:Y X XY Y X Y X /,,,-+和3X 。
解:83.783.7)522(5225545sin 445cos 4j j j j Y X +=+++=++︒+︒=+;17.217.2)522(5225545sin 445cos 4j j j j Y X --=-+-=--︒+︒=-; ︒∠=︒∠∙︒∠=902204525454XY ;566.04525454=︒∠︒∠=Y X ;︒∠=︒∠∙︒∠∙︒∠=135644544544543X ;4.3 已知 43j I-= A ,30220j e U =V 。
试写出它们的时域表达式:?=i ,?=u 并绘出它们的相量图和波形图。
解:A t tg t i )1.53sin(25))34(sin(2)4(3122︒-=-+-+=-ωω;V t u )30sin(2220︒+=ω;14.4 已知:431j I += A ,342j I -= A ,0310j e I =A 。
试计算:?321=-+=i i i i 并绘出相量图。
解:A j j j I I I I ︒∠=+-=--++=-+=57.161103103443321 ;t i 57.161sin(20+=ω4.4 已知C L R ,,三个元件的阻抗值都是100Ω,试求下述电路的复数阻抗: 1. 三个元件串联连接;2. 三个元件并联连接;3. R 和C 并联再与L 串联; 4. R 和L 并联再与C 串联。
解:1、Ω==-+=100)(C L X X j R Z ;2、S jX jX R Z CL 01.01111=++=,Ω=100Z ; 3、Ω+=+-⋅-=+-⋅-=)5050(100100100100100j j j j jX jX R R jX Z L C C ;4、Ω-=-+⋅=-+⋅=)5050(100100100100100j j j j jX jX R R jX Z C L L ;4.6 已知C L R ,,三个元件的阻抗都是100欧,试求下述电路的导纳: 1. 三个元件串联连接; 2. 三个元件并联连接;3. R 和C 并联再与L 串联;4.R 和L 并联再与C 串联。
电气工程概论大工14秋《电气工程概论》在线测试3一,单选题1. 当气体分子的温度很高,原子或分子的热运动能量足够大,高速运动的原子或分子相互碰撞时可产生()。
A. 碰撞电离B. 热电离C. 电极表面发射D. 光致电离?正确答案:B2. 门极可关断晶闸管可以用()表示。
A. SCRB. GTOC. LTTD. IGBT?正确答案:B3. 下列说法正确的是()。
A. 电气测量按测量方法可分为直接测量、间接测量和组合测量B. 电气测量对误差要求不是很严格C. 电气测量属于工程测量范畴D. 以上说法都正确?正确答案:D4. 在电力系统调度自动化中,()负责对收集的信息进行处理、加工,为监视和分析电力系统的运行状态提供决策依据。
A. 通信子系统B. 数据采集和执行子系统C. 计算机子系统D. 人机联系子系统?正确答案:C5. 下列关于电力系统中发电厂说法正确的是()。
A. 火电厂发电成本较低,但污染大、耗能大、效率低B. 水力发电厂后期成本低、无污染,但固定投资大,受地形限制C. 核能发电厂成本相对稳定、环境污染小,但可能产生放射性污染D. 以上说法都正确?正确答案:D6. 晶闸管关断条件是()。
A. 晶闸管承受正向阳极电压B. 晶闸管承受正向门极电压C. 晶闸管阳极施加反向电压D. 晶闸管承受反向门极电压?正确答案:C7. 利用多级运算放大器对交流信号进行差分、比较、检波等运算后可以测得()。
A. 交流电压的有效值B. 交流电压的平均值C. 交流电压的峰值D. 交流电压的频率?正确答案:A8. 仅由电场的作用而直接使介质破坏并丧失绝缘性能的现象称为()。
A. 电击穿B. 热击穿C. 电化学击穿D. 老化?正确答案:A9. 下列关于大功率二极管说法正确的是()。
A. 是不可控元件B. 导通、关断都有延时C. 用于不可控整流、逆变电路中D. 以上说法都正确?正确答案:D10. 功率场效应管属于()。
A. 单极性电压控制元件B. 单极性电流控制元件C. 双极性电压控制元件D. 双极性电流控制元件?正确答案:A二,判断题1. 切断空载线路过电压属于暂时过电压。
大工14秋《电气工程概论》在线测试2
一,单选题
1. 互感器的主要用途有()。
A. 将大电量按一定比例变换为普通仪表可测量的小电量
B. 向继电保护装置的测量系统供电
C. 实现高电压系统的隔离
D. 以上都正确
?
正确答案:D
2. 电机的规格很多,按照其用途的不同可分为电动机、发电机和()。
A. 微型电机
B. 同步电机
C. 异步电机
D. 控制电机
?
正确答案:D
3. 三相变压器一、二次侧绕组对应的相电压的相位总相差()的整数倍数。
A. 30°
B. 60°
C. 120°
D. 150°
?
正确答案:A
4. 电力变压器按用途可分为升压变压器、()和联络变压器。
A. 降压变压器
B. 实验变压器
C. 油浸式变压器
D. 整流变压器
?
正确答案:A
5. 下列关于自耦变压器说法不正确的是()。
A. 效率较高
B. 不可作为降压变压器运行
C. 可作为升压变压器运行
D. 低压侧可能出现高电压
?
正确答案:B。
2. 目前,我国的电气工程及其自动化专业不包括____。
通信3. 公元前一世纪中国的王充发现了____。
静电吸引3. 4. 1600年,英国的吉尔伯特编著了____并论述磁现象。
《论磁石》4. 5. 1660年,德国的奥托·冯·库克发明了____。
摩擦起电机5. 6. 1660年,荷兰莱顿大学,克里斯特与莫什布鲁克发明了____。
莱顿瓶6. 7. 《论磁石》系统的讨论了地球的磁性,认为地球是个大磁石,还提出可以用____判断地球上各处的纬度。
磁倾角7. 8. 电荷引力或斥力的大小与两个小球所带电荷电量的乘积成正比,而与两个小球球心的距离平方成反比的规律,这就是著名的____。
库伦定律8. 9. 1800年,意大利科学家福特发明的____被称之为电学的一个重要里程碑。
伏打电池9. 10. 1820年,丹麦科学家奥斯特(Hans Christian Oersted,1777-1851)在实验室中发现了____的现象。
电可以转化为磁10.11. 1820年,法国科学家安培(Andre Marie Ampere,1775-1836)发现了两根通电导线之间会发生____的现象。
吸引或排斥11.12. 欧姆(Georg Simon Ohm,1789-1854)用公式描述了____之间的关系,创立了电学中最基本的定律-欧姆定律。
电流、电压、电阻。
12.13. 1831年8月29日,英国科学家法拉第发现了____的现象。
磁可以转化为电。
13.14. 英国科学家__________________成功的进行了“电磁感应”实验,发现了磁可以转化为电的现象。
在此基础上,创立了电磁感应定律。
法拉第14.15. ____定律是研究暂态电路的基本定律。
电磁感应。
15.16. 英国物理学家麦克斯韦在《电磁场的动力学理论》中,利用数学进行分析与综合,在前人的研究成果基础上进一步把光与电磁的关系统一起来,完成了划时代的科学理论著作--《______________》。
《电气工程概论》复习题及答案一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分) 1、下列选项有关电容式电压互感器的优点不正确的描述是( A )。
A(误差小 B(结构简单 C(体积小 D(成本低2、有关避雷装置不正确的描述是( C )。
A(避雷线常采用镀锌钢绞线B(避雷线工作原理与避雷针相同C(避雷线保护宽度范围比避雷针大D(避雷针的保护范围与使用的支数和高度有关3、异步电机是交流电机的一种,主要是用作( B )。
A(发电机 B(电动机 C(调相机 D(以上选项都不正确 4、要关断已导通的晶闸管,通常给晶闸管加( )电压。
A(正向阳极 B(反向阳极 C(正向阴极 D(反向阴极 5、电压互感器在使用时二次绕组不允许( A )。
A(短路 B(接仪表 C(接电阻 D(开路6、下列选项中不属于切断空载线路过电压的降压措施的是( C )。
A(采用不重燃断路器 B(加装并联分闸电阻C(采用纠结式绕组 D(利用避雷器来保护7、目前( A )是电力电子装置的主导器件。
A(IGBT B(SCR C(RCT D(P-MOSFET 8、磁通的测量单位是( A )。
A(韦 B(西 C(特 D(法9、气体放电的电子碰撞理论是在20世纪初由( )首先提出的。
A(巴申 B(爱默生 C(汤逊 D(爱迪10、电力网内无功功率要求就地平衡,为了补偿远距离输电线路的充电功率,在变电站内装设( A )。
A(并联电抗器 B(串联电容器组C(同步调相机 D(以上选项都不正确二、判断题(本大题共5小题,每小题2分,共10分) 1、直流输送功率是可控的,直流功率的改变由整流站控制直流电流来实现。
( ? )2、组式变压器具有便于运输、备用容量小等优点。
( )3、直流电机可作为发电机运行,也可作为电动机运行。
( ? )4、三相半波可控整流的输出直流电压平均值将按控制角的正弦函数变化。
( × )5、油隙的击穿电压会随电压作用时间的增加而上升。
题 5.2 图L第五章习题参考解答5.1 图示电路中的mH L 10=,pF C 100=。
请分别绘出该电路 阻抗的模和辐角随激励信号频率变化的曲线。
解:θωωωω∠=-=+=Z CL j Cj L j Z )1(1,C L Z ωω1-=,︒±=90θ,612301010100101011=⨯⨯⨯==--LCω;5.2 图示电路中的Ω=k R 1,H L 1.0=。
请分别绘出该电路阻抗的模和辐角随激励信号频率变化的曲线。
解:θωωωω∠=+=+=Z RLjL j Lj R L jR Z 1,2421011.01⎪⎭⎫⎝⎛+=⎪⎭⎫⎝⎛+=ωωωωR L L Z ,⎪⎭⎫ ⎝⎛-︒=⎪⎭⎫ ⎝⎛-︒=--311101.09090ωωθtg R L tg ,0=ω, 0=Z ,︒=90θ;410=ω,70710223=⨯=Z ,︒=45θ;∞=ω,310=Z , ︒=0θ;ω-ωωZ22103ω15.3图示电路中的Ω=100R ,mH L 1=,F C μ1=。
请分别绘出该电路阻抗的模和辐角随激励信号频率变化的曲线。
解:θωω∠=-+=Z CL j R Z )1(,2634221010101⎪⎪⎭⎫⎝⎛-+=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=ωωωωC L R Z , ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=-----ωωωωωωθ45163111010*********tg tg R CL tg , 4463010162.31010101011⨯==⨯==--LCω;0=ω, ∞=Z , ︒-=90θ;10104=ω,100==R Z ,︒=0θ;∞=ω,∞=Z , ︒=90θ;5.4 以 |)(|ωj H ∠)(ωθj 的形式写出下列电路的传递函数。
解:(1) ⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-︒∠+=+==∠-∙∙R L tgL R LLj R L j U Uj j H ωωωωωωθω1221290)()()(; 题 5.3 图L题 5.4 图22ω-2(2) ⎪⎭⎫ ⎝⎛-∠+=+==∠-∙∙R L tgL R R RL j R U Uj j H ωωωωθω12212)()()(;5.5 在图示的无线电接收电路中,Ω=10R 。
第十五章习题 参考解答Ⅰ思考题1.有a 、b 、c 三个几何尺寸相同的环形磁路,均绕有N 匝线圈,线圈通入相同电流。
磁路a 由铸铁材料构成,磁路b 由铸钢材料构成,磁路c 由铸铁材料构成但留有一小段气隙,试问:(1) 磁路a 与磁路b 中的磁感应强度是否相等?磁场强度是否相等?(2) 磁路c 铁心中的磁场强度与气隙中的磁场强度是否相等?磁感应强度是否相等? (3) 沿三个磁路的中心线闭合环路对磁场强度的积分值各为何值?它们是否相等?答:(1)磁感应强度b a B B <,磁场强度b a H H =, (2)磁路C 中,磁感应强度SB CC φ=,各处相等;铁心磁场强度CCC B H μ=,气隙磁场强度00μCB H =;不相等。
(3)沿三个磁路对磁场强度的积分值均为:NI l d H =⎰,它们完全相等。
2.如图15.1所示磁路,保持励磁电流的频率和电压不变,试问: (1)励磁匝数不变,磁路的截面增大一倍,励磁电流有何变化? (2)励磁线圈匝数增加一倍,铁心中的磁通有何变化? (3)匝数不变,衔铁拉开一个空气隙δ,励磁电流如何变化?答:(1)交流电磁铁S fNB fN U m m 44.444.4==φ,当f 、U 、N 一定时,Φm 一定; 当S 增大一倍时,磁阻SlR m μ=减少一倍;因为磁动势m m m R NI F φ==,所以励磁电流i 减小一倍心铁1.15图UU U(2)当f 、U 一定时,N 增加一倍,Φm 减小一倍;(3)当f 、U 、N 一定时,Φm 一定;衔铁拉开一个空气隙δ,磁阻R m 迅速增大,磁动势m m m R NI F φ==亦增 大,所以,励磁电流i 迅速增大。
3.上述磁路如用直流电励磁,保持励磁电压和线圈匝数不变,当磁路的截面增大一倍,试问:(1) 铁心的磁通有何变化?(2)若磁路的铁心与衔铁之间原有较大的空气隙,磁通的变化与问(1)有何异同?答:(1)直流电磁铁m m m R NI F φ==,当U 、N 一定时,励磁电流I 、磁动势F m 一定; 当S 增大一倍时,磁阻SlR m μ=减少一倍;磁通Φm 增大一倍;(2)当f 、U 一定时,N 增加一倍,Φm 减小一倍;(3)磁路磁阻等于铁心磁阻1m R 和空气气隙磁阻0m R 之和,即10m m m R R R +=,空气气隙气磁阻0m R >>1m R ,有气隙时,S 增大,导致m R 变化很小,所以磁通Φm 微量增大,几乎不变。
1.大型电力系统能带来那些技术经济效益:①提高供电的可靠性②减少系统装机容量③减
少系统备用容量④采用高效率大容量的发电机组⑤合理利用资源,充分发挥水电在系统中的作用。
2.⑴电力系统的主要特点:①电能不能大量储存②暂态过程十分短暂③地区性特点较强④
与国民经济密切相关。
⑵对电力系统的要求:①为用户提供充足的电力②保证供电的安全可靠③保证良好的电能质量④提高电力系统运行经济性
3.简述衡量电能质量的主要指标,并举例说明其重要性。
①电压:电热装置消耗的功率与
电压的平方成正比,过高的电压将损坏设备,过低的电压则达不到所需要的温度。
②频率:频率降低将使电动机的转速下降,影响生产效率和电机的寿命;频率增高会使转速上升,增加功率消耗,使经济性降低。
③波形:影响电机的正常运行和效率,危害电气设备的安全运行,例如谐波放大或谐振过电压烧坏变电站中无功补偿电容器。
4.为什么要规定电力系统额定电压?简述发电机变压器和电力线路的额定电压与电力系
统额定电压之间的关系。
①对一个国家来说不可能建设一条输电线路就确定一个电压等级,这样会造成设备通用性差,备用设备增加,网络连接和管理都困难。
因此为了使电力系统和电气设备制造厂的生产标准化系列化和统一化,电力系统的电压等级应有统一的标准。
②发电机比系统额定电压高5%。
变压器一次绕组和系统额定电压相等,二次绕组比系统额定电压高10%。
电力线路的额定电压和系统额定电压相等。
5.①互感器的分类:电压互感器和电流互感器。
②原理:电磁感应原理③作用:电压互感
器是一种电压变换装置,有电压变换和隔离两重作用,它将高电压转变为低电压(一般为100V),供给仪表和继电保护装置实现测量、计量、保护等作用。
电流互感器是一种电流变换装置,有电流变换和隔离两重作用,它将大电流转变为低压小电流(一般为5A),供给仪表和继电保护装置实现测量、计量、保护等作用。
④使用注意事项:电流互感器工作时二次侧不能开路,电压互感器工作时二次侧不能短路。
它们二者二次侧必需有一端接地。
⑤断路器的功能:利用断路器的控制作用,根据电网运行的需要,将一部分电力设备或线路投入或退出运行;当电力设备或线路发生故障时,通过继电保护装置作用于断路器,将故障部分从电网中迅速切除,保证其他部分的正常运行。
6.电气主接线的基本接线形式:汇流母线(单母线,单母线分段,单母线分段带旁路母线,
双母线,双母线分段,双母线带旁路母线,一台半断路器接线)和无汇流母线(单元接线,桥形接线,角形接线)
7.直流输电的优缺点及使用范围:①优点⑴线路造价低,年运行费用省⑵没有交流输电的
运行稳定问题⑶能限制短路电流⑷调节速度快,运行可靠。
②缺点⑴换流站比交流变电站的投资大,运行费用高⑵消耗大量的无功功率⑶产生谐波影响⑷缺乏直流断路器。
③使用范围:⑴远距离大容量输电⑵海底电缆送电⑶交流电力系统之间的非同步联络⑷向用电密集的大城市供电。
8.负荷曲线:描述在某一段时间内用电负荷大小随时间变化规律的曲线。
各类负荷曲线的
作用①日负荷曲线:对电力系统的规划设计和运行十分有用,它是安排日发电计划,确定各发电厂发电任务和系统运行方式以及计算用户日用电量等的重要依据。
②年负荷曲线:用来制定发电机组的检修计划,并为新建或扩建发电厂的装机容量提供依据。
9.①年最大负荷利用小时数:用户始终保持最大负荷Pmax运行,经过Tmax时间后所消耗
的电能恰好等于全年的实际耗电量,则Tmax为年最大负荷利用小时数。
②作用:在一定程度上反应用户的用电特点。
用户的性质不同、生产班次不同、环境条件不同,其年最大负荷利用小时数也不同。
10.电力系统中性点接地方式及适用范围:①中性点不接地(3~60KV)②中性点经消弧线圈
接地(3~6kv电力网,I>30。
10KV电力网,I>20。
35~60KV电力网,I>10)③中性点直接接地(220~380V)④中性点经电阻接地(大电阻接地适用于接地故障电流小于10A 系统,小电阻接地一般在100~1000A间)。
11.消弧线圈一般应当运行在过补偿状态:采用过补偿方式时,当电力网运行方式改变而切
除部分电路时,也不会发展为全补偿方式,致使电力网发生谐振。
同时消弧线圈有一定的裕度,今后电力网发展,线路增多、对地电容增加后,原有消弧线圈还能继续使用。
12.电力系统保护接地方式及作用:方式:IT,TT,TN。
作用:Imax=IeRe/(Rman+RtRe)由
公式可见增加脚与地面的接触电阻Rt,减少保护接地电阻Re,均可在一定范围内减少流过人体的电流。
13.电力系统保护接零方式及其作用:方式:TN-S,TN-C,TN-C-S。
作用:①正常供电情况下
能维持相线的对地电压不变,从而可向外提供380/220两种不同的电压。
②既能减小人体的接触电压,同时还可以适当降低对电气设备的绝缘要求,利于制造和降低造价。
③可以避免高压电窜到低压侧的危险。
14.电压损耗=(U1-U2)/Un 电压偏移=(U-Un)/Un
15.电力系统的无功电源有:发电机、同步调相机、电力电容器、静止补偿器。
16.中枢点的概念:反应系统电压水平的主要发电厂或枢纽变电站的母线,系统中大部分负
荷由这些节点供电。
17.⑴为什么电力系统无功功率不足会导致电压下降:负载增加后,系统的无功电源已不能
满足在电压Ua下无功平衡的需要,因而只好降低电压水平以取得较低电压水平下的无功功率⑵电力系统的调压措施有哪些:①发电机调压②改变变压器的变比调压③利用无功功率补偿调压④改变输电线路的参数调压
18.短路的概念:电力系统中一切不正常的相与相之间或相与地之间发生通路的情况。
19.⑴短路的原因:①电气设备绝缘损坏②运行人员误操作③其他原因鸟兽跨接、大
风、雨雪等⑵后果:①产生大电流因此会产生大量的热量,损毁设备②造成低电压:它会使电气设备无法正常工作③干扰抑制与破坏系统的稳定运行④.线损,热损,无功功率等增大⑤影响通信,通讯等
20.短路的类型::三相短路,两相短路,单相对地短路和两相接地短路
21.短路电流的周期分量:短路电流的强制分量,由电动势的作用所产生的,与电源
电动势具有相同的变化规律,幅值在暂态过程中保持不变,由于此分量是周期性变化的,故称为短路电流的周期分量。
22.短路电流的非周期分量:短路电流的自由分量与外加电源无关,随时间而衰减至
零,它是一个依指数规律而衰减的直流电流,通常称为短路电流的非周期分量23.⑴继电保护装置:能反应电力系统中电气元件故障或不正常运行状态并动作于断
路器跳闸或发出指示信号的一种自动装置。
⑵基本任务:①自动、迅速、有选择的将故障元件从电力系统中切除,使故障元件免于继续遭到破坏并保证非故障元件迅速恢复正常运行②反应电气元件的不正常工作状态并根据实际运行条件做出不同反应。
24.操作电源的分类:交流操作电源和直流操作电源
25.对继电保护装置的要求:有选择性、动作迅速、灵敏度好、可靠性高。
26.电流保护的接线方式:完全星形接线和不完全星形接线。
27.过电压的分类:外部过电压和内部过电压。
28.谐振过电压的类型:线性谐振、参数谐振、铁磁谐振。
29.架空输电线路的防雷保护措施:架设避雷线、降低杆塔接地电阻、采用中性点经
消弧线圈接地、装设自动重合闸、安装线路避雷器。
30.发热对导体和电器的影响:使绝缘材料的绝缘性能降低、使金属材料的机械强度
降低、使导体的接触电阻增加。
31.主变压器型式的选择:相数的确定、绕组数的确定、绕组连接组号的确定、调压
方式的确定、冷却方式的确定。
32.电气设备选择的一般条件:①额定电压②额定电流③环境条件④校验热稳定⑤校
验动稳定。