电工学第三、四章习题答案 (1)
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第三章 三相电路
一、单相选择题
1.三相对称绕组在空间位置上应彼此相差( B )
A、60°电角度; B、120°电角度; C、180°电角度; D、360°电角度。
2. 三相对称电路是指( C )
A、三相电源对称的电路;
B、三相负载对称的电路;
C、三相电源和三相负载均对称的电路-
D、三相电源对称和三相负载均不对称的电路。
3. 有“220V、100W”“220V、25W”白炽灯两盏,串联后接入220V交流电源,其亮度情况是( B )
A、100W灯泡最亮; B、25W灯泡最亮;
C、两只灯泡一样亮; D、100W和25W都不亮。
4. 三相四线制供电线路,已知作星形联接的三相负载中U相为纯电阻,V相为纯电感,W相为纯电容,通过三相负载的电流均为10安培,则中线电流为( A )
A、30安; B、10安; C、27.32安。
5. 在某对称星形连接的三相负载电路中,已知线电压 utAB= V3802sin,则C相电压有效值相量 CU 为( A )
A、 22090 V B 、38090 V C 、22090 V D、90380
6.星型连接的三相对称负载,接于三相对称电源上,线电流与相电流之比为( C )。
A、3 B、2 C、1 D、33
7. 额定电压为 220 V 的照明负载接于线电压为380 V的三相四线制电源时,必须接成 ( A ) 形。
A 、 B、 C、Y和都可以 D 、Y和都不可以
8.当三相交流发电机的三个绕组连接成星形时,若线电压VtuBC)180sin(2380,则相电压Cu ( D )。
A、Vt)30sin(2220 B、 Vt)30sin(2380
C、 Vt)120sin(2380 D、2202sin(30)t
9.有一对称三相电动势,若U相电动势为VtuU)314sin(311则V相和W相电动势分别为 ( A )
A、VtuVtuWV)3314sin(311)3314sin(311
B、VtuVtuWV)3314sin(311)3314sin(311
C、VtuVtuWV)6314sin(311)6314sin(311
D、VtuVtuWV)6314sin(311)6314sin(311
10.在三相交流电路中,三相堆成负载星形连接,三个线电流均为4A,则中线电流为( A )。
A、0 B、4A C、8A D、12A
11.某三相电热电器,每相负载的电阻为55Ω,额定电流为4A,电源电压为380V,则三相电热电器用作( A )。
A、Y连接 B、△连接
C、Y、△连接均可 D、不能在该电源上使用
二、填空题
1.我国民用三相交流电的相电压是 220 伏,线电压是 380 伏,从相位关系上看,相电压 滞后 线电压 30 度。
2.三相对称负载三角形电路中,线电压abU与相电压aU的关系是abU= aU ,线电流aI与相电流abI的关系是abI= 3031aI 。
3.对称三相负载作Y接,接在380V的三相四线制电源上。此时负载端的相电压等于 31倍线电压;相电流等于 1 倍的线电流;中线电流等于
0 。
4. 有一对称三相负载成星形联接,每相阻抗均为22Ω,功率因数为0.8,又测出负载中的电流为10A,那么三相电路的有功功率为
1760w ;无功功率为
1320w ;视在功率为 2200w。
5.为了防止中线断开,中性线上不允许装设 开关 和 熔断器 。
6.对称三相负载三角形连接,接在线电压为380V的三相电源上,已知线电流的有效值为10A,三相有功功率为6KW,则电路中的相电压为 220
V,相电流为 3310 A,功率因数为
19310 ,三相负载的阻抗为 322 。
8.电力工程上常采用 黄 、 绿 、 红 三种颜色表示U、V、W三相。
三、计算题
1.下图所示的电路为三相对称电路,其线电压Ul=380V,每相负载R=6Ω。
试求:相电压、相电流、线电流,并画出电压和电流的相量图。
解:电路为三相对称电路,所以只要求出一相,即可知其他相。
已知线电压幅值为380v,所以设0220AU,则30380ABU
067.3660220RUIAPA3051.633067.363RUIALA
2. 在线电压为380V的三相电源上,接有两组电阻性对称负载,如下图所示。试求线路上的总线电流I和所有负载的有功功率。
解:由于两组对称负载都是电阻性,所以计算较简单。
22103380YPPYLYRUII(A)
32.1738380333RURUILPL(A)
32.3932.1722LLYLIII(A)
也可以用相量法进行求解。
由于三相负载对称,所以可以选用一相进行计算。
设30/380ABU(V)
则0/220aU(V)
星接时的线电流和相电流相等,则
0/22100/220YaaAYRUII(A)
三角接时的线电压和相电压相等,则
30/103830/380RUIABab(A)
由角接时线电流和相电流的关系知,
0/32.173030/10330/3abLII(A)
所以0/32.390/32.170/22LLYLIII(A)
即 IL=39.32(A)
3.一台三相交流电动机,定子绕组星形连接于线电压UL=380V的对称三相电源上,其线电流IL=2.2A,cosφ=0.8,试求每相绕组的阻抗Z。
解:因三相交流电动机是对称负载,因此可选一相进行计算。三相负载作星接时
3LpUU
由于UL=380(V),IL=2.2(A)
则 UP=220(V), Ip=2.2(A),
2201002.2ppUZI(Ω)
由阻抗三角形得
808.0100COSZR(Ω)
60801002222RZXL(Ω)
所以 Z=80+j60(Ω)
4.电路如图3.2所示的三相四线制电路,三相负载连接成星形,已知电源线电压380V,负载电阻Ra=11Ω,Rb=Rc=22Ω,试求:
(1)负载的各相电压、相电流、线电流和三相总功率;
(2)中线断开,A相又短路时的各相电流和线电流;
(3)中线断开,A相断开时的各线电流和相电流。
解:(1)380LU(V) 则 220pU(V)
设0/220.aU(V)
则120/220.bU(V),120/220.cU(V)
0/20..RUIaA(A)
120/1022120/220..bbBRUI(A)
120/1022120/RUcI(A)
所以: 120/10120/100/20....CBANIIII=100(A)
(2)中线断开,A相又短路时的电路如图所示;
此时RB、RC上的电压为电源线电压,
27.1722380bbbBRUII(A)
27.1722380cccCRUII(A)
(3)中线断开,A相断开时的电路如图所示,
此时RB、RC二负载串联后的电压为电源线电压,
64.82222380cbBCCBRRUII(A)
5.在线电压为380V的星形连接三相电源上,接两组电阻性对称负载,如图10所示。已知22,3821RR,试求电路的线电流I。
解:设VUA0220
则:VUAB30380
对于星形负载:
其线电流等于相电流:
AI01022/02201
对于三角形负载,线电流计算如下: AI031038/038032
依据KCL定理得:
AIII32.27031001021
6.已知电路如下图所示。电源电压UL=380V,每相负载的阻抗为R=XL=XC=10Ω。
(1)该三相负载能否称为对称负载?为什么?
(2)计算中线电流和各相电流,画出相量图;
(3)求三相总功率。
解:(1)三相负载不能称为对称负载,因为三相负载的阻抗性质不同,其阻抗角也不相同。故不能称为对称负载。
(2) 380LU(V) 则 220pU(V)
设0/220.aU(V)
则120/220.bU(V),120/220.cU(V)
0/22..RUIaA(A)
30/2210120/220..jjXUICbB(A)
30/2210120/220..jjXUcILC(A)
所以: 30/2230/220/22....CBANIIII=0/1.60(A)
(3)由于B相负载为电容,C相负载为电感,其有功功率为 0, 故三相总功率即 A相电阻性负载的有功功率。
即 4840102222RIPa(W)=4.84(KW)
第四章
一、选择题
1.图示电路在换路前已处于稳定状态,而且电容器C上已充有图示极性的6V电压,在t=0瞬间将开关S闭合,则i (0+)= ( A)
A、1A; B、0A; C、1A; D、2A。
2. RC电路的初始储能为零,而由初始时刻施加于电路的外部激励所引起的响应称为( C ) 响应。
A、暂态 B、零输入 C、 零状态 D、 全响应
3. 全响应是指电源激励和储能元件的初始状态均不为零时电路的响应,也就是零输入响应和零状态响应的叠加,这是( C )在一阶线性电路暂态分析中的应用。
A、戴维宁定理 B、诺顿定理 C、叠加定理 D、 结点电压法
4. 图5所示电路的时间常数( D )。
A、2RC B、RC2 C、RC1 D、 RC