 上传我的文档
 下载
 收藏
粉丝量：89
大部分资料来源于网络,仅供大家参考学习,版权归原作者。若有侵权，敬请留言告知，本人会及时删除侵权文档,谢谢!
 下载此文档
正在努力加载中...
电工学实验【PPT】
下载积分：2000
内容提示：电工学实验【PPT】
文档格式：PPT|
浏览次数：6|
上传日期： 22:28:44|
文档星级：
全文阅读已结束，如果下载本文需要使用
 2000 积分
下载此文档
该用户还上传了这些文档
电工学实验【PPT】
关注微信公众号电工与电子技术实验指导书2014(吴敏) (1)_百度文库
两大类热门资源免费畅读
续费一年阅读会员，立省24元！
电工与电子技术实验指导书2014(吴敏) (1)
阅读已结束，下载本文需要
想免费下载本文？
定制HR最喜欢的简历
下载文档到电脑，方便使用
还剩41页未读，继续阅读
定制HR最喜欢的简历
你可能喜欢当前位置： >>
RLC电路综合实验讲义
RLC 电 路 的 特 性 研 究DH4503 型 RLC 电路实验仪实 验 讲 义RLC 电路特性的研究电容、电感元件在交流电路中的阻抗是随着电源频率的改变而变化的。将正弦交流电 压加到电阻、电容和电感组成的电路中时，各元件上的电压及相位会随着变化，这称作电 路的稳态特性；将一个阶跃电压加到 RLC 元件组成的电路中时，电路的状态会由一个平 衡态转变到另一个平衡态， 各元件上的电压会出现有规律的变化， 这称为电路的暂态特性。[实验目的]1、观测 RC 和 RL 串联电路的幅频特性和相频特性 2、了解 RLC 串联、并联电路的相频特性和幅频特性 3、观察和研究 RLC 电路的串联谐振和并联谐振现象 4、观察 RC 和 RL 电路的暂态过程，理解时间常数 τ 的意义 5、观察 RLC 串联电路的暂态过程及其阻尼振荡规律 6、了解和熟悉半波整流和桥式整流电路以及 RC 低通滤波电路的特性[实验仪器]1、DH4503 型 RLC 电路实验仪 2、双踪示波器 3、数字存储示波器（选用）[实验原理]一、RC 串联电路的稳态特性 1、RC 串联电路的频率特性 在图 1 所示电路中，电阻 R、电容 C 的电压有以下关系式： U I= 2 1 2 R +( ―― ωC ) U R =IR U C= I ωC ψ =-arctan 1 ωC R 其中ω 为交流电源的角频率，U 为交流电源的电压有效值，φ 为电流和电源电压的相 位差，它与角频率ω 的关系见图 2Rφ0i=Isinωt + C u(t)=Usin(ωt+φ)ω1图 1 RC 串联电路图 2 RC 串联电路的相频特性? ，ω 很大时φ →0。 2 2、RC 低通滤波电路如图 3 所示，其中 Ui 为输入电压，Uo 为输出电压，则有可见当ω 增加时，I 和 UR 增加，而 UC 减小。当ω 很小时φ →Uo= 1 U i 1+j ωR C 它是一个复数，其模为： Uo = 1 2 U i 1+( ωR C )1 ,则由上式可知： RC Uo ω =0 时， U i =1 Uo 1 =0. 707 ω =ω 0 时 U i = 2 Uo ω →∞时 U i =0设ω 0= 可见uo uo uo 随ω 的变化而变化，并且当ω &ω 0 时， 变化较小，ω &ω 0 时， 明显 ui ui ui下降。这就是低通滤波器的工作原理，它使较低频率的信号容易通过，而阻止较高频率的 信号通过。R CCR图 3 RC 低通滤波器 3、RC 高通滤波电路 RC 高通滤波电路的原理图见图 4 根据图 4 分析可知有：图 4 RC 高通滤波器Uo = 1 U i 1+( 1 )2 ωR C 1 同样令ω 0= ，则： RC U o = 1 =0. 707 ω =0 时， Ui 2 Uo ω =ω 0 时 U i =0 Uo ω →∞时 U i =1 可见该电路的特性与低通滤波电路相反，它对低频信号的衰减较大，而高频信号容易 通过，衰减很小，通常称作高通滤波电路。2二、RL 串联电路的稳态特性 RL 串联电路如图 5 所示R i=Isi n(ωt+φ)φ+ -u ( t) =Usinωt0ω图 5 RL 串联电路 图 6 RL 串联电路的相频特性 可见电路中 I、U 、UR、UL 有以下关系：I=2UR +( ω L) U R = IR , U L = Iω L φ= arctan ω L R2可见 RL 电路的幅频特性与 RC 电路相反，增加时，I、UR 减小 UL 则增大。它的相频 特性见图 6。 ? 由图 6 可知，ω 很小时φ →0，ω 很大时φ → 。 2 三、RLC 电路的稳态特性 在电路中如果同时存在电感和电容元件，那么在一定条件下会产生某种特殊状态，能 量会在电容和电感元件中产生交换，我们称之为谐振现象。 1、RLC 串联电路 在如图 7 所示电路中，电路的总阻抗|Z|，电压 U、UR、和 i 之间有以下关系：1 ωC 1 ω L- ω C φ=arctan R U i= 1 ωC其中ω 为角频率,可见以上参数均与ω 有关,它们与频率的关系称为频响特性， 见图 8。CzLu ( t)R0f0图 7 RLC 串联电路3图 8（a） RLC 串联电路的阻抗特性iim im0f1 f0 f2f图 8（b）RLC 串联电路的幅频特性 图 8（c） RLC 串联电路的相频特性 由图 8 可知，在频率 f0 处阻抗 z 值最小，且整个电路呈纯电阻性，而电流 i 达到最大 值，我们称 f0 为 RLC 串联电路的谐振频率(ω 0 为谐振角频率)。从图 8 还可知，在 f1～f0～ f2 的频率范围内 i 值较大,我们称为通频带。 下面我们推导出 f0 (ω 0)和另一个重要的参数品质因数 Q。 当 ?L ?1 时，从公式（11） 、 （12）及（13）可知 ?C1 U i m= R这时的ω =ω 0= LCF= f 0= 1 2π L Cω0L Z L| = ?U 电感上的电压 U L = i m| R ZC| = ?U m| 电容上的电压 U C = i Rω0C 1UC 或 UL 与 U 的比值称为品质因数 Q。 U U ωL 1 Q= L = C = 0 = Rω0C U U R f 0 Q = f0 可以证明 △f= Q , △f 2、RLC 并联电路 在图 9 所示的电路中有L C Ru i ( t)R4图 9 RLC 并联电路 可以求得并联谐振角频率1R ω = 2 π f = 0 0 L CL可见并联谐振频率与串联谐振频率不相等(当 Q 值很大时才近似相等)。 图 10 给出了 RLC 并联电路的阻抗、相位差和电压随频率的变化关系。zz0i0f00f1 f0图 10 RLC 并联电路的阻抗特性 、幅频特性、相频特性L 1 ω 0 = = 和 RLC 串联电路类似，品质因数 Q 。 R R ω C 0由以上分析可知 RLC 串联、并联电路对交流信号具有选频特性，在谐振频率点附近， 有较大的信号输号，其它频率的信号被衰减。这在通信领域，高频电路中得到了非常广泛 的应用。 四、RC 串联电路的暂态特性 电压值从一个值跳变到另一个值称为阶跃电压1KRC图 11 RC 串联电路的暂态特性 在图 11 所示电路中当开关 K 合向“1”时，设 C 中初始电荷为 0，则电源 E 通过电阻 R 对 C 充电，充电完成后，把 K 打向“2” ，电容通过放电，其充电方程为： d U C+ 1 U = E C RC dt R C d 1 U =0 放电方程为 U C+ C dt R C 可求得充电过程时-tR C U= ( 1 e ) C EU = E ? e R放电过程时t / R CU C =E ?e U R =-E e- Rt C-t / RC5由上述公式可知 Uc、UR 和 i 均按指数规律变化。令 τ =RC，τ 称为 RC 电路的时间常 数。τ 值越大，则 Uc 变化越慢，即电容的充电或放电越慢。图 12 给出了不同 τ 值的 Uc 变化情况，其中 τ1&τ2&τ3。1 τ2 ττ 3000图 12 不同 τ 值的 Uc 变化示意图 五．RL 串联电路的暂态过程 在图 13 所示的 RL 串联电路中，当 K 打向“1”时，电感中的电流不能突变，L 打向 “2”时，电流也不能突变为 0，这两个过程中的电流均有相应的变化过程。类似 RC 串联 电路，电路的电流、电压方程为 电流增长过程L U= ? e L E-R tU = E ( 1 e) RRt L电流消失过程U= E ? eL L U= ? eL R ERt -Rt -其中电路的时间常数 ? ?1KRL R1KRCLL图 13 RL 串联电路的暂态过程图 14 RLC 串联电路的暂态过程六．RLC 串联电路的暂态过程 在图 14 所示的电路中，先将 K 打向“1” ，待稳定后再将 K 打向“2” ，这称为 RLC 串联电路的放电过程，这的电路方程为2 U d U d C C L C + R C + U = 0 C 2 d t d t dU C 初始条件为 t=0，UC=E， ，这样方程的解一般按 R 值的大小可分为三种情况： dt =061、 R & 2 LC时，为欠阻尼1 t τ U =C 2 ? E ? e ? c o s ( ω t + φ ) C 1 ? R 4 L2L 1 其中 τ = R ,ω = L C 1- C ?R 2 4L2、 R& 2 LC时，过阻尼1 ?E ?e τ ?sh( ω t+ φ)-C R 2-1 4L 2L , ω = 1 ? C 2 其中τ = R -1 LC R 4LU C=t3、R= 2L?E?e τ 。 C 时，临界阻尼, U C =(1+τ)t-t图 15 为这三种情况下的 Uc 变化曲线，其中 1 为欠阻尼，2 为过阻尼，3 为临界阻尼。3 2002 3图 15 放电时的 Uc 曲线示意图 如果当 R&& 2 L图 16 充电时的 Uc 曲线示意图时，则曲线 1 的振幅衰减很慢，能量的损耗较小。能够在 L 与 C 之 1 间不断交换，可近似为 LC 电路的自由振荡，这时ω ≈ =ω 0，ω 0 为 R=0 时 LC 回路 LC 的固有频率。C对于充电过程，与放电过程相类似，只是初始条件和最后平衡的位置不同。 图 16 给出了充电时不同阻尼的 Uc 变化曲线图。 七*．整流滤波电路 常见的整流电路有半波整流、全波整流和桥式整流电路等。这里介绍半波整流电路和 桥式整流电路。 1、半波整流电路 如图１７所示为半波整流电路， 交流电压Ｕ经二极管Ｄ后， 由于二极管的单向导电性， 只有信号的正半周Ｄ能够导通，在Ｒ上形成压降；负半周Ｄ截止。电容Ｃ并联于Ｒ两端， 起滤波作用。在Ｄ导通期间，电容充电；Ｄ截止期间，电容Ｃ放电。用示波器可以观察Ｃ 接入和不接入电路时的差别， 以及不同Ｃ值和Ｒ值时的波形差别， 不同电源频率时的差别。 ２．桥式整流电路7如图１８所示电路为桥整流电路。在交流信号的正半周，Ｄ２、Ｄ３导通，Ｄ１、Ｄ４截 止；负半周Ｄ１、Ｄ４导通，Ｄ２、Ｄ３截止，所以在电阻Ｒ上的压降始终为上“＋”下“－” ， 与半波整流相比，信号的另半周也有效的利用了起来，减小了输出的脉动电压。电容Ｃ同 样起到滤波的作用。用示波器比较桥式整流与半波整流的波形区别。D1u(t)CD2Cu0u( t)D3 D4u0图１７ 半波整流电路图 １８ 桥式整流电路[实验内容]对 RC、RL、RLC 电路的稳态特性的观测采用正弦波。对 RLC 电路的暂态特性观测 可采用直流电源和方波信号，用方波作为测试信号可用普通示波器方便地进行观测；以直 流信号作实验时，需要用数字存储式示波器才能得到较好的观测。 DH4503 型 RLC 电路实验仪的使用及性能参见附录， 示波器的使用参照厂家的说明书 或实验老师的指导。注意：仪器采用开放式设计，使用时要正确接线，不要短路功率信号 源，以防损坏。 一、RC 串联电路的稳态特性 1、RC 串联电路的幅频特性 选择正弦波信号，保持其输出幅度不变，分别用示波器测量不同频率时的 UR、UC ， 可取 C=0.1μF，R=1KΩ ，也可根据实际情况自选，R、C 参数。 用双通道示波器观测时可用一个通道监测信号源电压，另一个通道分别测 UR、UC ， 但需注意两通道的接地点应位于线路的同一点，否则会引起部分电路短路。 2、RC 串联电路的相频特性 将信号源电压 U 和 UR 分别接至示波器的两个通道，可取 C=0.1μF，R=1KΩ （也可自 选） 。从低到高调节信号源频率，观察示波器上两个波形的相位变化情况，先可用李萨如 图形法观测，并记录不同频率时的相位差。 二、RL 串联电路的稳态特性 测量 RL 串联电路的幅频特性和相频特性与 RC 串连电路时方法类似，可选 L=10mH， R=1KΩ ，也可自行确定。 三、RLC 串联电路的稳态特性 自选合适的 L 值、C 值和 R 值，用示波器的两个通道测信号源电压 U 和电阻电压 UR， 必须注意两通道的公共线是相通的，接入电路中应在同一点上，否则会造成短路。 1、幅频特性 保持信号源电压 U 不变（可取 Upp=5V） ，根据所选的 L、C 值，估算谐振频率，以选 择合适的正弦波频率范围。从低到高调节频率，当 UR 的电压为最大时的频率即为谐振频 率，记录下不同频率时的 UR 大小。82、相频特性 用示波的双通道观测 U，的相位差，UR 的相位与电路中电流的相位相同，观测在不同 频率下的相位变化，记录下某一频率时的相位差值。 四、RLC 并联电路的稳态特性 按图 9 进行连线，注意此时 R 为电感的内阻，随不同的电感取值而不同，它的值可在 相应的电感值下用直流电阻表测量，选取 L=10mH、 C=0.1μF 、R′=10KΩ 。也可自行 设计选定。 注意 R′的取值不能过小， 否则会由于电路中的总电流变化大而影响 UR′的大 小。 1、 LC 并联电路的幅频特性 保持信号源的 U 值幅度不变（可取 UPP 为 2~5V） ，测量 U 和 UR′的变化情况。注意 示波器的公共端接线，不应造成电路短路 2、RLC 并联电路的相频特性 用示波器的两个通道，测 U 与 UR′的相位变化情况。自行确定电路参数。 五、RC 串联电路的暂态特性 如果选择信号源为直流电压，观察单次充电过程要用存储式示波器。我们选择方波作 为信号源进行实验，以便用普通示波器进行观测。由于采用了功率信号输出，故应防止短 路。 1、选择合适的 R 和 C 值，根据时间常数 τ，选择合适的方波频率，一般要求方波的 周期 T＞10τ，这样能较完整地反映暂态过程，并且选用合适的示波器扫描速度，以完整地 显示暂态过程。 2、改变 R 值或 C 值，观测 UR 或 UC 的变化规律，记录下不同 RC 值时的波形情况， 并分别测量时间常数 τ 3、改变方波频率，观察波形的变化情况，分析相同的 τ 值在不同频率时的波形变化 情况。 六、RL 电路的暂态过程 选取合适的 L 与 R 值，注意 R 的取值不能过小，因为 L 存在内阻。如果波形有失真、 自激现象， 则应重新调整 L 值与 R 值进行实验， 方法与 RC 串联电路的暂态特性实验类似。 七、RLC 串联电路的暂态特性 1、先选择合适的 L、C 值，根据选定参数，调节 R 值大小。观察三种阻尼振荡的波 形。如果欠阻尼时振荡的周期数较少，则应重新调整 L、C 值。 2、用示波器测量欠阻尼时的振荡周期 T 和时间常数 τ。τ 值反映了振荡幅度的衰减速 度，从最大幅度衰减到 0.368 倍的最大幅度处的时间即为 τ 值。 八、整流滤波电路的特性观测 1、半波整流 按图 17 原理接线， 选择正弦波信号作电源。 先不接入滤波电容， 观察 U 与 Uo 的波形。 再接入不同容量的 C 值。观察 Uo 波形的变化情况。 2、桥式整流 按图 18 原理接线，先不接入滤波电容，观察 Uo 波形，再接入不同容量的 C 值。观 察 Uo 波形的变化情况，并与半波整流比较有何区别。9[数据处理]1、根据测量结果作 RC 串联电路的幅频特性和相频特性图。 2、根据测量结果作 RL 串联电路的幅频特性和相频特性图。 3、分析 RC 低通滤波电路和 RC 高通滤波电路的频率特性。 4、根据测量结果作 RLC 串联电路、RLC 并联电路的幅频特性和相频特性。并计算电 路的 Q 值。 5、根据不同的 R 值、C 值和 L 值，分别作出 RC 电路和 RL 电路的暂态响应曲线有何 区别。 6、 根据不同的 R 值作出 RLC 串联电路的暂态响应曲线， 分析 R 值大小对充放电的影 响。 7、根据示波器的波形作出半波整流和桥式整流的输出电压波形，并讨论滤波电容数 值大小的影响。10附录 DH4503 型 RLC 电路实验仪技术说明DH4503 型 RLC 电路实验仪采用开放式设计，由学生自己连线来完成 RC、RL、RLC 电路的稳态和暂态特性的研究，从而掌握一阶电路、二阶电路的正弦波和阶跃波的响应过 程，并理解积分电路、微分电路和整流电路的工作原理。 一、仪器组成 仪器由功率信号发生器、频率计、电阻箱、电感箱、电容箱和整流滤波电路等组成， 见附图。杭州大华仪器制造有限公司附图 DH4503 型 RLC 电路实验仪面板图 二、仪器主要技术参数 1、供电：单相 220V，50Hz 2、工作温度范围 5~35℃，相对温度 25~85% 3、信号源： 正弦波分 50Hz~1KHz，1K~10KHz，10KHz~100KHz 三个波段 方波为 50Hz~1KHz，信号幅度均 0~6Vpp 可调 直流 2~8V 可调 4、频率计工作范围：0~99.999KHz，5 位数显，分辨率 1Hz 5、十进式电阻箱： （10KΩ +1KΩ+100 Ω+10Ω）×10，精度 0.5% 6、十进式电感箱： （10mH+1mH）×10，精度 2% 7、十进式电容箱： （0.1μF+0.01μF+0.001μF）×10，精度 1% 8、仪器外形尺寸：400mm×250mm×120mm 三、注意事项 1、仪器使用前应预热 10~15 分钟，并避免周围有强磁场源或磁性物质。 2、仪器采用开放式设计，使用时要正确接线，不要短路功率信号源，以防损坏。使 用完毕后应关闭电源。 3、仪器的使用和存放应注意清洁干净避免腐蚀和阳光暴晒。114、本仪器的保修期为一年。12
更多搜索：
赞助商链接
All rights reserved Powered by
文档资料库内容来自网络，如有侵犯请联系客服。uR和uC及uR和uC与电压u的相位差
时间： 23:33:52
&&&&&&&&第一章习题答案&&&&1.1一只110V8W的指示灯，现在要接在380V的电源上，问需串接多大阻值的电阻？该电阻应选用多大瓦数的？解：&&&&&&&&R&&&&&&&&+380V方法一：&&&&&&&&Z&&&&&&&&R&&&&&&&&VR=R二端电压＝380V?110V=270V&&&&I=电流＝P8=AU110&&&&&&&&∴R=&&&&&&&&VRI&&&&&&&&=&&&&&&&&270V=/110&&&&&&&&P=VI=&&&&方法二：&&&&&&&&270*8=19.6w≈20w110&&&&&&&&R=&&&&I=&&&&&&&&U21102=P8&&&&&&&&P8380==U110R+R380*110∴R+R=8&&&&&&&&R=&&&&&&&&380*12.5Ω88&&&&&&&&PI2RU380?110=2==PIRU110&&&&P=P*.6w11011&&&&&&&&1.2在图1.1中的两个电路中，要在12V的直流电源上使6V50mA的电珠正常发光，应该采用哪一个联接电路？&&&&&&&&&&&&+&&&&120Ω&&&&Z&&&&&&&&+&&&&120Ω&&&&Z&&&&&&&&12V（a）&&&&&&&&12V&&&&120Ω&&&&Z&&&&&&&&（b）图1.1&&&&&&&&解：如a图所示，R=&&&&&&&&V6==120ΩI0.05&&&&&&&&∴电珠二端电压为1/2电源电压＝6V，能正常工作。&&&&再看b图，R=&&&&&&&&V6==120ΩI0.R二端并联电阻值＝＝60Ω120+12060∴R二端电压＝12*＝4V，所以不能正常工作120+60&&&&&&&&1.3&&&&&&&&图1.2所示的是用变阻器R调节直流电机励磁电流If&&&&&&&&+220V图1.2&&&&&&&&Z&&&&&&&&的电路。设电机励磁绕组的电阻为315Ω，其额定电压为220V，如果要求励磁电路在0.35～0.7A的范围内变动，试在下列三个变阻器中选用一个合适的：（1）A；（2）200Ω1A；（3）350Ω1A。解：（1）If=0.35A时，&&&&&&&&R&&&&If&&&&Z&&&&&&&&315Ω&&&&&&&&220V=0.35R+315220∴R=?315=313.57Ω0.35If=&&&&（2）If=0.7A时，&&&&&&&&∴R=&&&&&&&&220?315=00.7&&&&&&&&所以，R应在0～313.57欧姆间变化，应选（3）350Ω1A。&&&&&&&&&&&&1.4&&&&&&&&图1.3的电路可用来测量电源的电动势E和内阻R0。图中，&&&&&&&&A+ER0R2S2&&&&图1.3&&&&&&&&R1=2.6Ω，R2=5.5Ω。当将开关S1闭合时，电流表读数为&&&&2A；断开S1，闭合S2后，读数为1A。试求E和R0。&&&&&&&&R1S1&&&&&&&&Z&&&&&&&&1.4&&&&&&&&解：①S1闭合时，I=2A&&&&&&&&E=I(R1+R0)=2(2.6+R0)..................................1&&&&②S2闭合时，I=1A&&&&&&&&E=I(R2+R0)=1(5.5+R0)=5.5+R0..................2&&&&解由上面1，2两个方程联立而成的方程组，可得：&&&&&&&&E=5.8V,R0=0.3Ω&&&&&&&&1.5&&&&&&&&为了测量某电源的电动势E和内阻R0，采用了图&&&&&&&&1.4的实验电路，图中R是一个阻值适当的电阻。如果当开关断开时，电压表的读数为6V；开关闭合时，电流表的读数为0.58A，电压表的读数为5.8V。求E和R0。设电压表的内阻远大于R0，而电流表的内阻远小于R0。1.5解：方法一：开关断开时，电压表读数为6V，即E＝6V，开关闭合时，忽略电流表内阻，&&&&&&&&VR=IR5.8=0.58*R∴R=10ΩE=5.8V+IR0=6VIR0=0.2V&&&&R0=0.2=0.34Ω0.58&&&&&&&&Z&&&&&&&&&&&&方法二：&&&&&&&&I=&&&&&&&&ER0+RE6?R=?10=0.34Ω0.58I&&&&&&&&∴R0=&&&&1.6&&&&&&&&在图1.5所示的电路中，已知U1=10V,E1=4V,&&&&&&&&E2=2V,R1=4Ω,R2=2Ω,R3=5Ω，端点1&&&&和2两点间处于开路状态，试计算开路电压U2。1.6解：&&&&&&&&U1=I2R2+I1R1+E1Q1,2开路，I2=I1∴10=I1(R2+R1)+E110=I1(4+2)+4∴I1=1A&&&&U2=?E2+I1R1+E1+I3R3Q1,2开路，I3=0∴则U2＝?2V+I1*4V+4V＝4+2＝6V&&&&&&&&1.7&&&&&&&&在图1.6中，求A点电位VA。&&&&&&&&1.7解：&&&&&&&&I1=I2+I3.........................................................1UBC=100V=I2R2+I1R1=10I1+5I22I1+I2=20.......................................................2UBD=50V=I3R3+I1R1=10I1+20I3&&&&I2通过求解由上面的1，3方程联立组成的方程组可得：2，I1&&&&&&&&B&&&&Z&&&&&&&&AI3&&&&ZZ&&&&&&&&I1+2I3=5.........................................................3I3=?5A7&&&&&&&&C&&&&&&&&D&&&&&&&&5VA=I3R3=?*20=?14.3V7&&&&&&&&&&&&1.8&&&&&&&&在图1.7中，如果15Ω电阻上的电压降30V，其极性&&&&&&&&如图所示，试求电阻R及B点的电位VB。1.8解：&&&&&&&&15Ω上的电流I15=&&&&&&&&30=2A15根据节点电流定律，I5=5+2=7A30又根据回路电压定律，V+7*5V+IR?100V=0得，VR=IR=35V....................................................1B节点电流定律，I=7?2?3=2A,代入1得：R=35/2=17.5Ω&&&&&&&&VB=IR=2*17.5=35V&&&&1.91.9在图1.8中，在开关S断开和闭合的两种情况下试求A点的电位。解：&&&&&&&&开路时，12+1224=mA20+309+326.924VA=12?I*20kΩ=12?*20=?5.84V26.9I=闭合时，12V=I(20kΩ+3.9kΩ)I=0.502mAVA=I*3.9kΩ=0.502*3.9=1.96V&&&&1.10图1.9所示是一衰减电路，共有四档。当输入电压&&&&&&&&①&&&&&&&&U1=16V时，试计算各档输出电压U2。&&&&1.10解：①Ua=U1=16V②b档时：&&&&&&&&REc=REc&&&&&&&&5.5(45+5)=4.95Ω5.5+(45+5)5.5(4.95+45)==4.95Ω5.5+(4.95+45)&&&&&&&&16V45&&&&Z&&&&&&&&4.95&&&&&&&&电路可以简化为：&&&&&&&&Z&&&&&&&&&&&&I=&&&&&&&&16=0.32A45+4.95&&&&&&&&Vb=IREb=0.32*4.95=1.6V&&&&③c档时：&&&&&&&&VEc=VEb*&&&&④d档时：&&&&&&&&REc4.95=1.6*=0.16VREc+454.95+*=0.016V5+4510&&&&&&&&VEd=VEc*&&&&1.11&&&&&&&&图1.10所示的是由电位器组成的分压电路，电位器的电&&&&&&&&阻RP=270Ω,两边的串联电阻R1=350Ω,R2=550Ω,设备输入电压U1=12V，试求输出电压U2的变化范围。1.11解：&&&&&&&&RP在最上端时：U2=270+550*U=8.41VRP在最下端时：U2=550*U=5.64V&&&&&&&&∴U2=5.64V~8.41V&&&&图1.11所示电路中E1=120V，E2=100V，&&&&&&&&1.12&&&&&&&&R1=R2=5Ω，R3=100Ω。请计算流过电源E1和E2的&&&&电流，并说明E1和E2何者吸收能量，何者输出能量。解：&&&&Z&&&&&&&&1.12&&&&&&&&I1I1&&&&Z&&&&&&&&I2&&&&&&&&I3&&&&Z&&&&&&&&&&&&方法一：&&&&&&&&∑E=I(R&&&&1&&&&&&&&1&&&&&&&&+R2)&&&&&&&&左孔：&&&&&&&&120?100=10I1I1=2A(E1的电流）∴E1释放能量&&&&右孔：&&&&&&&&100V=I3R3=100I3I3=1A(E1的电流）&&&&电流定律：&&&&&&&&∴I2=I1?I3=2?1=1A∴E2吸收能量&&&&方法二：（提示，使用叠加原理）图1．12电路中E1=12V，E2=24V，&&&&&&&&1.13&&&&&&&&E3=36V，R1=8Ω，R2=8Ω，R3=8Ω，R4=4Ω，R5=8Ω。试用迭加原理求通过R4的电流。&&&&1.13解：&&&&&&&&8&&&&Z&&&&&&&&4&&&&Z&&&&&&&&IE1&&&&12V888&&&&ZZZ&&&&&&&&I=&&&&&&&&4V0.5A4+4&&&&4&&&&Z&&&&&&&&等价于：&&&&&&&&Z&&&&&&&&8&&&&&&&&8&&&&&&&&Z&&&&&&&&I&&&&24&&&&&&&&Z&&&&&&&&Z&&&&&&&&8&&&&&&&&8&&&&&&&&8&&&&&&&&I&&&&4&&&&&&&&24&&&&&&&&Z&&&&&&&&&&&&I=&&&&&&&&24V=2A8+4&&&&等价于：&&&&4&&&&Z&&&&&&&&I&&&&36V&&&&Z&&&&&&&&Z&&&&&&&&8&&&&&&&&8&&&&&&&&I&&&&8&&&&Z&&&&&&&&I&&&&8&&&&&&&&4&&&&Z&&&&&&&&36V88&&&&Z&&&&&&&&ZZ&&&&&&&&4&&&&&&&&36=3A8+4II==1.5A2I=∴R4上总电流：I=I+I+I=?0.5+2+1.5=3A方向如图相反方向（由右至左）。&&&&图1．13电路中E1=12V，E2=6V，R1=510Ω，&&&&&&&&1.14&&&&&&&&R2=1kΩ，R3=510Ω，R4=510Ω，R5=330Ω，试&&&&用迭加原理求各电阻上通过的电流和电压。并参照实验内容验证之。1.14解：（一）：&&&&510&&&&Z&&&&&&&&1k&&&&Z&&&&&&&&I1&&&&12V&&&&&&&&I2I3&&&&510&&&&Z&&&&&&&&I4&&&&ZZ&&&&&&&&I5&&&&330&&&&&&&&510&&&&&&&&R=&&&&&&&&510(8.6Ω&&&&&&&&上图等价于：&&&&&&&&&&&&510&&&&Z&&&&&&&&I1&&&&12V368.6&&&&Z&&&&&&&&I4&&&&Z&&&&&&&&510&&&&&&&&I1=I4=I3=&&&&&&&&8.6&&&&&&&&=0.mA&&&&&&&&(=0.mA(0&&&&&&&&I2=I5=8.6?6.2=2.4mA&&&&（二）：&&&&510&&&&Z&&&&&&&&等价于：&&&&1k&&&&Z&&&&&&&&1k&&&&Z&&&&&&&&I1I3I4&&&&ZZ&&&&&&&&I2&&&&5106V&&&&&&&&I2&&&&340&&&&Z&&&&&&&&Z&&&&&&&&6V&&&&&&&&I5&&&&Z&&&&&&&&I5&&&&330&&&&&&&&510&&&&&&&&330&&&&&&&&I2=I5=&&&&&&&&6=0.mA&&&&&&&&2I2=2.4mA3I1=I4=3.6?2.4=1.2mAI3=&&&&叠加结果：&&&&&&&&I1=8.6?1.2=7.4mAI4=I1=7.4mAI3=I5=6.2+2.4=8.6mAI2=I5=2.4?3.6=?1.2mAI1,I3,I4的方向按（一）图所示，I2，I5的方向按（二）图所示。&&&&电压：&&&&&&&&&&&&V1=510Ω*7.4mA=3.8V=V4V2=1kΩ*1.2mA=1.2VV3=510Ω*8.6mA=4.4VV5=330Ω*1.2mA=0.4V&&&&1.151.15试用戴维宁定理计算图1．中1Ω电阻中的电流。14解：（1）先求开路电压：&&&&&&&&b&&&&Z&&&&&&&&8&&&&&&&&Z&&&&&&&&4&&&&&&&&10A&&&&&&&&c&&&&Z&&&&&&&&Uab=Uac+Ucb&&&&10V&&&&&&&&5&&&&&&&&a&&&&&&&&=10V?4*10V=?30V&&&&&&&&（2）求等效电阻：&&&&&&&&b&&&&4Ω&&&&Z&&&&&&&&a&&&&&&&&Rab=4Ω&&&&（3）等效电路：&&&&30V&&&&&&&&4Ω&&&&&&&&1Ω&&&&&&&&Z&&&&&&&&Z&&&&&&&&I=&&&&1.16&&&&&&&&30=6A4+1&&&&&&&&图1.15所示是常见的分压电路，试用戴维宁定理&&&&&&&&求负载电流IL。1.16解：（1）先求开路电压：&&&&&&&&&&&&+&&&&50Ω&&&&&&&&220VZ&&&&&&&&Z&&&&&&&&a&&&&50ΩUab=110Vb&&&&&&&&（2）求等效电阻：&&&&&&&&a&&&&50Ω50ΩRab=25Ωb&&&&ZZ&&&&&&&&（3）等效电路：&&&&&&&&IL=&&&&110V&&&&&&&&110V25Ω+RL110V110＝A25Ω+50Ω75&&&&&&&&25ΩIL&&&&&&&&1Ω&&&&&&&&RL=50Ω则IL=&&&&&&&&1.17&&&&&&&&在图1.16中，已知E1=15V，E2=13V，E3=4V，&&&&&&&&R1＝R2＝R3＝R4=1Ω，R5=10Ω，(1)当开关S断开时，&&&&试求电阻R5上的电压U5和电流I5；（2）当开关S闭合后，试用戴维宁定理计算I5。解：（1）当开关S断开时：U5=0,I5=0（2）当开关S闭合时：先求开路电压：&&&&15V&&&&ZZ&&&&&&&&1.17&&&&&&&&Z&&&&&&&&Z&&&&&&&&4V&&&&&&&&b&&&&ZZ&&&&&&&&c&&&&13V&&&&&&&&I2&&&&&&&&a&&&&&&&&I4&&&&&&&&&&&&I1=I2=Uab&&&&&&&&15?13=1A1+1=13V+1*1V=14V&&&&&&&&I3＝I4＝Uac&&&&&&&&4＝2A1+1=?2*1=?2V&&&&&&&&开路电压为：&&&&&&&&Ubc=14V?2V=12V&&&&求等效电阻：&&&&ZZ&&&&&&&&b&&&&ZZ&&&&&&&&c&&&&&&&&Rbc=1Ω&&&&等效电路：&&&&12V&&&&&&&&10Ω&&&&&&&&1Ω&&&&&&&&I&&&&&&&&Z&&&&&&&&Z&&&&&&&&I5=&&&&&&&&&&&&&&&&第二章习&&&&2.1&&&&&&&&题&&&&&&&&图2．1所示电路．电流表的读数分别为A1=5A，&&&&&&&&A2=20A，A3=15A。电流表A的读数是多少。&&&&如果电流的频率f较原先增大了一倍，但B，N之问电压有效值不改变，这时电流表&&&&&&&&A1的读数仍然是5A，电流表A2，A3及A的读数各是多&&&&少安。2.1解：&&&&&&&&A2=52+52=50=7.07A&&&&如电流频率f较原先增大一倍，电压有效值不变，则：（1）&&&&&&&&I&&&&&&&&C&&&&&&&&15A&&&&&&&&IR5A5A&&&&&&&&IL&&&&&&&&20A&&&&&&&&&&&&XL=2πfLI=UXL&&&&&&&&f增加一倍，XL增加一倍，∴∴I减少一半A2=20/2=10A&&&&（2）&&&&&&&&12πfCUI=XCXC=f增加一倍，XC减少一半，∴∴I增加一倍A3=15*2＝30A&&&&（3）&&&&&&&&IC30A&&&&&&&&20A&&&&&&&&IR5AIL10A&&&&&&&&A=202+52=20.6A&&&&2.2图2.2所示电路，当C＝150pF时该电路对f＝820kHz的信号产生谐振。如果电感L不改变，要使该电路改为对频率f’=1200kHz的信号产生谐振，电容C应改为多少皮法。解：f0=&&&&&&&&12πLC&&&&&&&&f1=f2&&&&∴c2=(=(&&&&&&&&c2fc→(1)2=2c1f2c1&&&&f12)?&&&&c1f2&&&&&&&&8202)×150pF1200=70pF&&&&一个电感线圈，它的电感L=0.08H，电阻R=50Ω，电感线圈上作用的电压&&&&&&&&2.3&&&&&&&&u=2202sin(314t)V。求线圈的阻抗、电流、平均功率P、视在功率S和无功功率Q。&&&&解：阻抗：&&&&&&&&ω=314&&&&XL=314×0.08=25.12Ω&&&&&&&&&&&&Z=R2+XL=56Ω&&&&电流：&&&&&&&&2&&&&&&&&=502+(314*0.08)2&&&&&&&&U220==3.9有效值Z56X25.12=arctg5.02?＝arctgL=arctgR50=26.7o.即电流落后电压26.7oI=&&&&i=8.592sin(314t?26.7o)A&&&&平均功率即有功功率，&&&&&&&&P=I2R=3.92×50=772(w)&&&&视在功率，&&&&&&&&S=UI=220×3.0=864.6(VA)&&&&无功功率，&&&&&&&&QL=I2XL=3.92×25.12=387.9(Var)&&&&2.4一个电感线圈，电压U=110V时电流I=5A，功率P=200w，电流频率f＝50Hz。求这个&&&&&&&&线圈的电阻R、电感L是多少，该电感线圈的阻抗Z及阻抗角?各是多少。解：&&&&&&&&P=I2R→R=&&&&&&&&又，P=UIcos?&&&&&&&&P200=2=8ΩI25&&&&&&&&cos?=&&&&&&&&P200==0.364UI110×5&&&&&&&&∴?=68.7o&&&&Z=U220==22ΩI5&&&&2&&&&&&&&Z2=R2+XL&&&&2&&&&&&&&∴XL=222?82=420∴XL=20.5Ω&&&&XL=ωL=2π×50L=20.5L=20.5=0.065H2π×50&&&&&&&&&&&&2.5&&&&&&&&图2.3所示R—C串联电路，已知R=16kΩ，C=0.01uF，。求电流i，电压&&&&&&&&u=2sin(2π×600t)V&&&&&&&&uR和uC及uR和uC与电压u的相位差。画出这个电路电压、&&&&电流的矢量图。解：&&&&&&&&Z=R+XC&&&&2&&&&&&&&2&&&&&&&&vUR&&&&&&&&vI&&&&&&&&1=()2+R2ωc11=XC=ωc2π×600×0.01×10?6=26.5kΩ&&&&&&&&?&&&&vUC&&&&&&&&?&&&&&&&&&&&&vU&&&&&&&&∴Z=26.52+162=30.96≈31kΩ&&&&U1==0.0323mAZ30.9kΩX26.5?=arctgC=arctg=58.8oR16I=&&&&∴i=0.0322sin(2π×600t+58.8o)mA&&&&&&&&UR=IR=0.032mA×16kΩ=0.51V&&&&uR=0.512sin(2π×600t+58.8o)V&&&&&&&&UC=IXC=0.032mA×26.5kΩ=0.85V&&&&&&&&?=90o=90o?58.8o=31.2o&&&&r∴uC=0.852sin(2π×600t?31.2o)落后U以?&&&&2.6今有2．7kW的电动机，按额定电压要求接入220V交流电源，测得此电动机取用电流为18A，试求此电动机的功率因数。若要使功率因数提高到0．88时，试求应并联的电容值。解：&&&&&&&&P2.7×103==0.68S220×18?=47.2ocos?=&&&&（1）＝I电机cos?=I总cosβ&&&&&&&&vIC&&&&&&&&（1）&&&&&&&&?βv&&&&&&&&vUv（2）IC&&&&&&&&I总&&&&&&&&vI电机&&&&&&&&&&&&I总＝&&&&&&&&I电机cos?18×0.68==13.9Acosβ0.88&&&&&&&&Qcosβ=0.88&&&&&&&&β=28.36ocosβ=0.475&&&&（2）＝I电机sin?IC=I电机sinI总sinβ=18sin47.2o?13.9×0.475=13.16?6.60=6.56AIC=U=U?ωc=220×2π×50?cXCIC=6.56=95uF220×2π×50&&&&&&&&∴C=&&&&&&&&2.7今有一纯电感L=720(mH)，接入f=60Hz的电源中去，用电流表测出电流是5A，问再并联一只电容器以后，为使总电流仍为5A，请计算此电容值应为多大?解：电容上电流与L上相反，当Ic＝10A时，则总电流I＝5A先求&&&&&&&&U=IXL=IωL=5×2π×60×C=10A&&&&&&&&π×60C=19.5uFC=&&&&或：&&&&&&&&IL=&&&&&&&&UU,IC==UωcωLXCUωL&&&&&&&&IC=2IL即Uωc＝2&&&&&&&&ωC?ωL=2&&&&C=2&&&&&&&&ωL&&&&2&&&&&&&&=&&&&&&&&2=19.5uF(2π×60)2×0.72&&&&&&&&2.8有一个1H的电感元件，接在50Hz的220V交流电源上，试问流过电感元件的电流是多少?如电压的初相位为30o，作出电压和电流的矢量图以及写出电压和电流的瞬时值表达式，并计算电感的无功功率。解：v&&&&&&&&U&&&&&&&&UU220IL====0.7AXLωL2π×50×1&&&&vIL&&&&&&&&&&&&无功功率PL=ILU=0.7×220=154w&&&&&&&&UL=2202sin(2π×50t+30o)ViL=0.72sin(2π×50t?60o)A&&&&2.9把一个100uF的电容器先后接在f=50Hz与f=500Hz的电源上，电源电压为220V。请分别计算上述两种情况下电容器的容抗、通过电容的电流及无功功率。解：&&&&&&&&XC1=IC1=&&&&&&&&11==0.318×102=31.8Ω?6ωC2π×50×100×10U220==6.92AXC131.811==3.18ΩωC2π×500×100×10?6U220==69.2AXC23.18&&&&&&&&XC2=IC2=&&&&&&&&PC1=IC1?U=6.92×220=1522.4wPC2=IC2?U=69.2×220=15224w&&&&2.10日光灯管与镇流器串联接在f=50Hz，电压为220V的电源上。已知灯管电阻R=500Ω，镇流器可看成是电阻r=120Ω与电感L=2H相串联的器件。试求此电路的电流、镇流器两端的电压、灯管的电压及电路的功率因数。解：&&&&&&&&XL=ωL=2π×50×2=628Ω&&&&I==U(R+r)2+XL220(500+120)2+6282&&&&222&&&&&&&&=0.25A&&&&&&&&U镇＝Ur+UL=&&&&2&&&&&&&&(Ir)2+(IXL)2&&&&&&&&=Ir2+XL=0.2=160VU灯＝IR=0.25×500=125V&&&&&&&&cos?=&&&&&&&&UrIr0.25×120＝==0.1875U镇160V160&&&&&&&&&&&&第三章习题&&&&3.1有一星形连接的三相对称负载，已知其各相电阻R=6Ω，电感L=25.5mH，现把它接人线电压U线=380V、频率f=50Hz的三相对称电源中，求通过每相负载的电流及其取用的总功率，并画出电压和电流的矢量图。解：&&&&&&&&Z相＝R2+XL=62+(2π×50×25.5×10?3)2=36+64=10Ω&&&&2&&&&&&&&I相＝&&&&&&&&U线3Z相&&&&&&&&＝&&&&&&&&380＝22A3×10&&&&&&&&?=arccos&&&&&&&&6R＝arccos＝53o.110Z相3806×22cos?=220×22×=&&&&&&&&P相＝U相Icos?=&&&&&&&&P=3P相＝3×wvUA&&&&vIC&&&&&&&&?&&&&&&&&vIA&&&&&&&&设uA=220sin(2π×50t)则iA=222sin(2π×50t?53o.1)&&&&&&&&?&&&&vUC&&&&&&&&?&&&&vIBvUB&&&&&&&&uB=220sin(2π×50t?120o)&&&&iB=222sin(2π×50t?120o?53o.1)&&&&&&&&3.2&&&&&&&&把一批额定电压为220V、功率为100W的白炽灯接在线电压为380V的三相四线&&&&&&&&制的电源上，设每相所接的电灯数为nA=20盏，nB=20盏，nC=30盏，分别求各相电流、各线电流、中线电流和总功率，并作出矢量图。解：&&&&&&&&U相＝UA=UB=UC=&&&&各相电流：IA=IB=&&&&2&&&&&&&&U线3&&&&&&&&＝&&&&&&&&380＝220V3&&&&&&&&U相U相=RARB&&&&&&&&RA=RB=&&&&&&&&1U相12202×=×=24.2Ω2020100P&&&&&&&&&&&&IA=IB=&&&&&&&&U相220×20×P220×20×100＝＝9.1A=2RA2202U相&&&&&&&&线电流＝相电流，IA线＝IB线＝IA=9.1A&&&&&&&&1U相QRC=30P&&&&&&&&2&&&&&&&&IC=&&&&&&&&U相U相×30×P30×1003000==＝＝13.6A=IC线2RCU相220U相&&&&vUAvIA&&&&求中线电流矢量相加I=IA+IB+IC&&&&&&&&v&&&&&&&&v&&&&&&&&v&&&&&&&&v&&&&&&&&vvIA+IB=9.1vIBvUB&&&&&&&&vI=13.6?9.1=4.5A,与IC同相&&&&总功率，&&&&&&&&vUC&&&&&&&&vIC&&&&&&&&vI&&&&&&&&P=100×20+100×20+100×30=700w&&&&或&&&&&&&&P=U相×IA+U相×IB+U相×IC&&&&＝220（9.1+9.1+13.6）＝700w&&&&&&&&3.3有一三相异步电动机作三角形连接，接在线电压U线=380V的三相电源上，其工作正常，取用功率为2.2KW，其线电流I线=4.8A，求该电动机每相绕组的功率因数及其所承受的电压。解：Q三角形联接，相电压即线电压＝380V&&&&&&&&I线＝3I相&&&&P=3P相＝3U相I相cos?相＝3U线I线3cos?相＝3U线I线cos?相&&&&&&&&2200＝3U线I线cos?相＝3×380×4.8cos?相cos?相＝×380×4.8&&&&&&&&3.4某三相对称负载取用的功率为5.5KW，今按三角形接法把它接在线电压U线=380V的线路上，设此时该负载取用的线电流I线=19.5A，求此负载的相电流、功率因数和每相的阻抗值。解：&&&&&&&&&&&&I相＝&&&&&&&&I线3&&&&&&&&＝&&&&&&&&19.5＝11.26A3&&&&&&&&P=3U线I线cos?相&&&&&&&&0×19.5cos?相&&&&cos?＝&&&&I线3&&&&&&&&×380×19.5&&&&&&&&I相＝&&&&&&&&Z相＝&&&&&&&&U相380×3380×3＝＝＝33.75I线I线19.5&&&&&&&&3.5有一三相电动机，每相的等效电阻R=29Ω，等效感抗XL=21.8Ω，试求在下列两种情况下电动机的相电流、线电流对及从电源输入的功率，并比较所得结果：(1)绕组联成星形接于线电压U线=380V的三相电源上；(2)绕组联成三角形接于线电压U线＝220V的三相电源上。解：（1）星形联接时：&&&&&&&&Z相＝R2+XL=292+21.82=36.28Ω&&&&2&&&&&&&&U相＝I相＝&&&&&&&&U线3&&&&&&&&＝220V&&&&&&&&220V＝6.06A=I线36.28&&&&&&&&cos?相＝&&&&&&&&R29==0.8Z36.28&&&&&&&&P=3U线I线cos?相=3×380×6.06×0.8=kw&&&&（2）△联接时：&&&&&&&&I相＝&&&&&&&&220＝6.06A36.28&&&&&&&&I线＝3I相＝3×6.06＝10.5AP=3U线I线cos?相=3×220×10.5×0.8=kw&&&&比较结果：有些电动机有两种额定电压如220/380V,表示电压为220V时，电动机绕组应该接成△，电压为380V时，电动机绕组应该接成星形。&&&&&&&&&&&&两种接法中：相电压均为220V，相电流不变，功率不变，仅线电流增大为（1）时3的倍。&&&&&&&&第四章习&&&&&&&&题&&&&&&&&4.l电源电压的实际值为220V，今用准确度为1.5级、满标值为250V和标准度为1.0级、满标值为500V的两个电压表去测量，试问哪个读数比较准确？解：1.5级表：ΔUm=±1.5%×250V=±3.75V1.0级表：ΔUm=±1.0%×500V=±5.00V相对误差：&&&&&&&&r1=&&&&r2=&&&&&&&&ΔUm±3.75×100%=×100%=±1.7%A0220&&&&ΔUm±5.00×100%=×100%=±2.2%A0220&&&&&&&&∴用1.5级250V的表较准确。&&&&4.2用准确度为2.5级、满标值为250V的电压表去测量110的电压，试问相对测量误差为若干？如果允许的相对测量误差不应超过5％，试确定这只电压表适宜于测量的最小电压值。解：&&&&&&&&r=&&&&&&&&ΔUm±2.5%×250×100%==±5.68%A0110ΔUm×100%A0&&&&&&&&5%=&&&&最小电压：&&&&&&&&A0=&&&&&&&&ΔUm×100±2.5%×250×100==125V55&&&&&&&&4.3一毫安表的内阻为20Ω，满标值为12.5mA。如把它改装成满标值为250V的电压表，问必须串多大的电阻。解：&&&&&&&&I(R0+R)=250V=12.5mA(20+R)=250V&&&&&&&&&&&&R=&&&&4.44.5&&&&&&&&250?20=1×10?3&&&&&&&&在同一供电系统中为什么不能同时采用保护接地和保护接零?为什么中性点不接地的系统中不采用保护接零?&&&&&&&&4.6何为工作接地、保护接地和保护接零?为什么在中性点接地系统中，除采用保护接零外，还要采用重复接地?4.7试判断图4.1中三个接线图，哪个正确?&&&&&&&&图4.1三眼插座接线图&&&&&&&&第五章习&&&&&&&&题&&&&&&&&5.1有一单相照明变压器，容量为10KV·A．电压为V。今欲在二次绕组(副绕组)接上60W／220V的白炽灯，变压器在额定情况下运行时，可接多少个这样的白炽灯？试求此时的一次和二次绕组中的额定电流。解：&&&&&&&&SN=U1NI1N=U2NI2N&&&&N=SN10×只P60P166×60==45.27AU2N=3.02A3300&&&&&&&&I2N=I1N=&&&&&&&&可接166只灯泡，I2N=45.27A,I1N=3.02A在下图5.l中，输出变压器的二次(副)绕组有中间抽头，以便接8Ω或3.5Ω的扬&&&&&&&&5.2&&&&&&&&声器，两者都能达到阻抗匹配。试求二次(副)绕组两部分匝数之比N2/N3=?&&&&&&&&&&&&解：&&&&&&&&Z1=k1Z1=k2Z3&&&&22&&&&&&&&Qk1=&&&&&&&&N1N,k2=1,代入N2+N3N3&&&&&&&&2Zk13.5∴2=3=8Z2k2&&&&&&&&(&&&&&&&&N1)2N2+N3N3)2=(N12N2+N3()N3&&&&N2+N328)=N33.5N228)=N33.5&&&&8?1≈0.53.5&&&&&&&&∴(&&&&&&&&即：(1+&&&&&&&&N2=N3&&&&&&&&5.3图5.2中所示的是一电源变压器，一次(原)绕组有550匝，接220V电压。二次(副)绕组有两个：一个电压36V，负载36W；一个电压12V，负载24W。两个都是纯电阻负载。试求一次(原)绕组电流I1和两个二次绕组的匝数。解：&&&&&&&&&&&&Q&&&&&&&&N1U1=N2U2N1U匝U1220&&&&&&&&∴N2=&&&&Q&&&&&&&&N1U1=N3U3N1U匝U1220&&&&&&&&∴N3=&&&&I2=&&&&&&&&P236==1AU236P324==2AU212I11=N2I290×19==I330×26==55055N1&&&&&&&&I3=&&&&&&&&N1I=2N2I11IN1=3N3I12&&&&&&&&I12=&&&&&&&&I1=I11+I12=&&&&或：&&&&&&&&9615+==0.27A555555&&&&&&&&P=36+24=60w&&&&I1=P60==0.27AU1220&&&&&&&&第六章习&&&&6.1&&&&&&&&题&&&&&&&&已知Y100L1—4型异步电动机的某些额定技术数据如下：2.2KW380VY接法1420r／min&&&&&&&&cos?=0.8&&&&&&&&η=81％&&&&&&&&试计算：(1)相电流和线电流的额定值及额定负载时的转矩；(2)额定转差率。解：（1）&&&&&&&&P入=&&&&&&&&3U线I线cos?相＝&&&&&&&&P出&&&&&&&&η&&&&&&&&I线=&&&&&&&&P=η3U线I线cos?相&&&&&&&&2200=5A=I相3×380×0.8×0.81&&&&&&&&&&&&T=9550&&&&（2）s=&&&&&&&&P2.2kw=9550×=14.8N.mn1420r/min&&&&&&&&n0?n×100%=×100%=5.33%n01500&&&&&&&&6.2有Y112M一2型和Y160Ml一8型异步电动机各一台，额定功率都是4kW，但前者额定转速为2890r/min，后者为720r/min。试比较它们的额定转矩，并由此说明电动机的极数、转速及转矩三者之间的大小关系。解：&&&&&&&&P4kw=9550×=13.22N.mn2890r/minP4kwT=×=53.06N.mn720r/minT=9550&&&&极数多——转速低——转矩大极数少——转速高——转矩小6.3已知Y132S－4型三相异步电动机的额定技术数据如下：&&&&&&&&功率&&&&&&&&转速&&&&&&&&电压&&&&&&&&效率&&&&&&&&功率因数0.84&&&&&&&&Ist/IN&&&&7&&&&&&&&Ist/TN&&&&2.2&&&&&&&&Tmax/TN&&&&2.2&&&&&&&&5.5kw1440r/min&&&&&&&&380V85.5％&&&&&&&&电源频率为50Hz。试求额定状态下的转差率SN，电流IN和转矩TN，以及起动电流Ist，起动转矩Tst，最大转矩Tmax解：&&&&&&&&SN=&&&&&&&&n0?n×100%=×100%=0.04n01500&&&&&&&&QP出＝&&&&&&&&P&&&&&&&&η&&&&&&&&=3U线I线cos?相&&&&P3U线I线cos?相&&&&&&&&∴IN=I线＝=&&&&&&&&A3×380×0.84×0.855&&&&P5.5kw=9550×=36.5N.mn1440r/min&&&&&&&&TN=9550&&&&&&&&起动电流Ist=7IN=7×11.6=81.2A起动转矩Tst=2.2TN=2.2×36.5=80.3N.m&&&&&&&&&&&&6.46.5&&&&&&&&改变交流伺服电动机的转动方向的方法有哪些?交流伺服电动机(一对极)的两相绕组通入400Hz的两相对称交流电流时产生旋转&&&&&&&&磁场，(1)试求旋转磁场的转速n0；(2)若转子转速n=18000r/min，试问转子导条切割磁场的速度是多少?转差率s和转子电流的频率f2各为多少?若由于负载加大，转子转速下降为&&&&&&&&n=12000r/min，试求这时的转差率和转子电流的频率。(3)若转子转向与定子旋转磁场的方&&&&向相反时的转子转速n=18000r/min，试问这时转差率和转子电流频率各为多少?电磁转矩T的大小和方向是否与(2)中n=18000r/min时一样?解：（1）n0=&&&&&&&&60f160×400==24000r/minP1&&&&&&&&(2)切割磁场速度＝n0?n＝＝6000r/min转差率S=&&&&&&&&n0?n×100%=×100%=0.25n024000&&&&&&&&磁场转速n0?n=6000=&&&&&&&&60f260f2=p1&&&&&&&&所以，转子电流频率f2=100Hz若负载加大，转速n=12000r/min时。&&&&&&&&S=&&&&&&&&n0?n×100%=×100%=0.5n024000&&&&&&&&磁场转速n0?n==12000r/min∴12000r/min=60f2,f2=200Hzp&&&&&&&&（3）&&&&&&&&S=&&&&&&&&n0?n×100%=×100%=1.75n024000&&&&&&&&磁场转速n0?n==&&&&&&&&60f2p&&&&&&&&f2=700Hz&&&&&&&&&&&&电磁转矩方向与（2）中的一样，转矩大大增大。&&&&&&&&&&&&&&&&}