变电站值班员职业技能鉴定试题与参考答案解析汇编计算题.docx
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变电站值班员职业技能鉴定试题与参考答案解析汇编计算题
计算题La5D1001 一电炉取用电流为5A,接在电压为220V的电路上,问电炉的功率是多少?
若用电8h,电炉所消耗的电能为多少?
解:
电炉的功率
P=UI=220×5=1100(W)=1.1kW
电炉在8h内消耗的能量A=P·t=1.1×8=8.8(kWh)
答:
电炉的功率为1.1kW,电炉所消耗的电能为8.8kWh。
La5D2002 如图D-1所示,其中:
R1=5Ω,R2=10Ω,R3=8Ω.R4=3Ω.R5=6Ω.试求图中A、B端的等效电阻R?
解:
Ra=R4∥R5=R4R5/(R4+R5)=3×6/(3+6)=2(Ω)
Rb=R3+Ra=8+2=10(Ω)
RC=R2∥Rb=R2Rb/(R2+Rb)=10×10/(10+10)=5(Ω)
RAB=R1+RC=5+5=10(Ω)
答:
A、B端的等效电阻R为10Ω。
La5D3003 有一对称三相正弦交流电路,负载为星形连接时,线电压为380V,每相负载阻抗为10Ω电阻与15Ω感抗串接,试求负载的相电流是多少?
解:
已知电压UL=380V,则
相电压Up=UL/=220(V)
每相负载电阻R=10Ω
每相负载感抗XL=15Ω
每相负载阻抗18(Ω)
则负载相电流为IP=U/Z=220/18=12.2(A)
答:
负载相电流为12.2A。
La5D5004 图D-2所示L、C并联电路中,其谐振频率f0=30MHz,C=20pF,求L的电感值。
解:
答:
L的电感值为1.4×10-12H。
La5D4005 某电源的相电压U相是6kV,如接成星形,它的线电压是多少?
如果uA=Umsinωt(kV),写出各相、线电压的瞬时值表达式。
解:
线电压UL=UP=×6(kV)=10.39(kV)
答:
线电压为10.39kV。
各相、线电压的瞬时值表达式为
uA=Umsinωt(kV)
uB=Umsin(ωt-120°)kV
uc=Umsin(ωt+120°)kV
uAB=Umsin(ωt+30o)kV
uBC=Umsin(ωt-90o)kV
uCA=Umsin(ωt+150o)kV
La5Dl006 如图13-3所示,已知:
E1=230V,R1=1Ω,E2=215V,R2=1Ω,R3=44Ω,试求Il、I2、I3及各电阻上消耗的功率?
解:
应用支路电流法建立一组独立方程为
Il+12-I3=0
I1R1+I3R3=E1
-I2R2-I3R3=-E2
将已知数代入上式,得
I1+I2-I3=0
I1×1+I3×44=230
I2×1+I3×44=215
应用消元法得
I1=10(A)
I2=-5(A)
I3=5(A)
I1、I3为正值,说明这两个电流的实际方向与选定的参考方向相同;I2为负值,说明它的实际方向与参考方向相反。
各电阻上消耗的功率为
P1=R1=102×1=100(w)
P2=R2=(-5)2×1=25(w)
P3=R3=502×44=1100(w)
答:
I1、I2、I3分别为10A、-5A,5A,消耗的功率分别为100W、25W、1100W。
La5D2007 在图D-4中,已知:
R为4Ω,XL为9Ω,XC为6Ω,电源电压U为100V,试求电路中的电压和电流的相位差及电阻、电感和电容上的电压。
解:
已知U=100V,XL=9Ω,Xc=6Ω,R=4Ω。
由此得出
电路的电抗X=XL-Xc=9-6=3(Ω)
电路的阻抗Z==5(Ω)
则电路中的电流I=U/Z=100/5=20(A)
电压和电流的相位差为
ψ=arctg(X/R)=arctg(3/4)=36.87°
电阻上的电压为
UR=IR=20×4=80(V)
电感上的电压为
UL=IXL=20×9=180(V)
电容上的电压为
UC=IXC=20×6=120(V)
答:
相位差为36.87°,电阻、电感、电容上的电压分别为80V、180V和120V。
La5D3008 图D-5所示电路中,已知Va=50V,Vb=-40V,VC=30V,求Uac、Ubc、Uoc、Uab、Ubo、Uoa。
解:
Uac=Va-Vc=50-30=20(V)
Ubc=Vb-VC=-40-30=-70(V)
UOC=0-VC=-30(V)
Uab=Va-Vb=50-(-40)=90(V)
Ubo=Vb-0=-40(V)
Uoa=0-Va=-(50V)
答:
Ua为20V,Ubc为-70V;UOc为-30V,Uab为90V,UbO为-40V,Uoa为-50V。
La5D4009 图13-6所示电路中,各支路的电流的正方向已标出,试列出各节点的电流方程式。
答:
节点a:
I1+I5-I6=0
节点b:
I2-I4+I6=0
节点c:
I3+I4-I5=0
节点d:
-I1-I2-I3=0
La5D5010 图D-7所示电路中,已知Cl=1μF,C2=3μF,C3=6μF,C4=2μF,各电容器原不带电,求加上电压U=100V后各电容器上的电压。
解:
设各电容器的电压为U1、U2、U3、U4、U5,电容C3、C4串联,再与C2并联后的等效电容
C5=C3×C4/(C3+C4)+C2=6×2/(6+2)+3=9/2(μF)
C1/C5=U5/U1
U1+U2=100
将Cl、C5数值代入,解联立方程得
U1=81.8(V)
U5=U2=18.2(V)
C3/C4=U4/U3
U3+U4=U2=18.2
将C3、C4数值代入,解联立方程得
U3=4.55(V)
U4=13.65(V)
答:
Cl、C2、C3、C4、C5上的电压分别为81.8V、18.2V、4.55V、13.65V和18.2V。
La4D1011 电场中某点有一个电量Q=20μC的点电荷,需用F=0.01N的力才能阻止它的运动,求该点的电场强度。
解:
E=F/Q=0.01/20×10-6=500(N/C)
答:
电场强度为500N/C。
La4D2012 在磁感应强度为0.8T的磁场中有一条有效长度为0.15m的导线,导线在垂直于磁力线的方向上切割磁力线时,速度为20m/s,求导线中产生的感应电动势E的大小。
解:
E=BLv=0.8×0.15×20=2.4(V)
答:
感应电动势为2.4V。
La4D3013 已知一个R、L串联电路,其电阻和感抗均为10Ω,试求在线路上加100V交流电压时,电流是多少?
电流电压的相位差多大?
解:
电路的阻抗为
Z=14.1(Ω)
电路中的电流为
I=U/Z=100/14.1=7.1(A)
电流电压的相位差为
φ=tg-1(XL/R)=tg-1(10/10)=45°
答:
电流为7.1A,相位差45°。
La4D4014 已知通过某支路的正弦交流电的频率为1Hz,Im=10mA,初相角φ=π/4。
试写出电流的函数式,并求当t=0.5s时,电流的瞬时值。
解:
由已知条件可写出电流的函数式为
i=10sin(2πt+π/4)(mA)
当t=0.5s时,电流的瞬时值为
i=10sin(2π×0.5+π/4)=-7.07(mA)
答:
电流的瞬时值为-7.07mA。
La4D5015 已知条件如图D-8所示,求R5上的电流I5和总电流I。
解:
R1/R2=R3/R4
I5=0
R=(R1+R3)(R2+R4)/(R1+R2+R3+R4)
R=(320×480)/(320+480)=192(Ω)
I=E/(R+R0)=24/(192+100)=0.08(A)
答:
I5为0,总电流I为0.08A。
La4D1016 正弦交流量的频率分别为50Hz和820kHz时,它们的周期和角频率各为多少?
解:
当频率f1=50Hz时
周期T1=1/f1=1/50=0.02(s)
角频率ω1=2πfl=2×3.14×50=314(rad/s)
当频率f2=820kHz时
周期T2=1/f2=1/(8.2×105)=1.22×10-6(s)
角频率ω2=2πf2=2×3.14×8.2×105=5.15×106(rad/s)
答:
50Hz时,周期为0.02s,角频率为314rad/s;820kHz时,周期为1.22×10-6,角频率为5.15×10rad。
La4D2017如图D-9所示,R1=R2=R3=R4,求等效电阻R。
解:
图(a)的等效电路为图(b),由图(b)可得
R5=R1×R2/(R1+R2)+R3=(3/2)R1
R=R5×R4/(R5+R4)=3/5R1
答:
等效电阻R为3/5R1。
La4D3018 将220V、100W的灯泡接在220V的电源上,允许电源电压波动±10%(即242~198V),求最高电压和最低电压时灯泡的实际功率。
解:
P=U2/R
P1/P2=
Pmax=100×2422/2202=121(W)
Pmin=100×1982/2202=81(W)
答:
最高时为121W,最低时为81W
La4D4019有一单相全波整流电路,要求输出直流电压为110V,电流为3A。
试计算Udrm和Id的值。
解:
变压器二次电压为
U=U0/0.9=110/0.9=122(V)
整流元件截止时承受的最高反向电压为
Udrm==344(V)
通过整流元件的平均电流为
Id=1/2I0=1/2×3=1.5(A)
答:
Udrm为344V,Id为1.5A。
La4D5020某正弦电流的初相为30°,在t=T/2时,瞬时值为-0.4A,求这个正弦电流的有效值。
解:
设正弦电流的瞬时值表达式为
i=Imsin(2πft+φ)
已知φ=30°=π/6,且t=T/2时,i=-0.4A
因此-0.4=Isin[(2π/T)·(T/2)+π/6]= Isin7/6π=-/2I
则电流有效值为
I=0.4=0.566(A)
答:
电流有效值为0.566A。
La3D1021 如图D-10所示,U=120V,Rl=30Ω,R2=10Ω,R3=20Ω,R4=15Ω,求Il、I2、I4、U1和U4。
解:
=R3+R2=30(Ω)
=30×15/(30+15)=10(Ω)
R=R1+R4=30+1
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