中南大学网络教育电工技术计算题汇总.docx
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中南大学网络教育电工技术计算题汇总
计算题:
1.如图所示的电路中,15Q电阻上的电压U为30V,试求电阻R及电压Uab。
解:
流经15Q电阻上的电流I(参考方向由下向上)
l=30/15=2A
由KCL得5Q电阻上的电流li为7A
由KVL有2R-100+30+57=0
得R=17.5Q
Uab=30+35=65V
解:
选择C点为参考点,则Vc=0V
A点电位Va=8V,Vb=8V
如果选择B点为参考点,则
Vb=0V
A点电位Va=0V,Vc=-8V
4.已知三相对称交流电路,三负载作三角形联接,电源线电压Ul=380V,每相阻抗Z=30+j40Q,试求
负载的相电流Ip,线电流Il,及电源输出的有功功率P.
解:
相电流Ip380/3024027.6A
线电流I,3IP1.737.613.1A
电源有功功率:
P3U11,cos38013.10.62997.7W
5.
1位置已经取于稳定状态,在t=0时,
)
6.
解:
7.
解:
用三要素法
当开关在
1位置稳疋时,
Uc(0)
36
2V
3
6
当开关在
2位置稳疋时,
Uc()
36
2V
3
6
等效电阻
R0=3//6=2Q,
RC2
0.510
6
u(t)
106t
24e
正弦交流电路如下,已知u
已知已=3V,Ez=3V,R=3Q,R2=6Q,C=0.5卩f,开关K合在将开关K合向2位置,求Uc(t),并画出其变化曲线。
(01-303-4
Uc(0)
106S
Ei
E2
2k
Ri
R2
ab=141.4伏,试求电路功率因数cos©,有功功率P及无功功率Q和电流I。
coscos[arctg=^
2
]cos[arctg]cos[45]0.707
2
Uc
IU/Z
PUIcos
UIsin
100,2/2.2
100..250
50A
0.7075000W
100.2500.7075000W
2Q4Qb
LC
Uab-
(1)
(2)
(3)
解:
如图所示电路,电流表A和A的读数分别为l1=6A,l2=8A,
设乙=R,Z2=-jXc,此时电流表A的读数为多少?
设乙=R,问Z2为何种参数才能使电流表A的读数最大?
此时读数为多少?
设乙=jX「Z2为何种参数时,才能使电流表的读数最小?
此时读数为多少?
A0——
+I0
(1),628210A
(2)当两条支路的电流相同时读数最大,
(3)当两个电流方向相反时,读数最小,
Z2也为电阻,此时读数为8+6=14A
Z2应该为电容,此时读数为8-6=2A
1V
Z1
I1Z2
|2
8.试求下图所示电路中的电流
I1、I2、I3,已知
解:
由节点电压法知
E1E1E1
101010
1010
Uab=-1
10
220
I1
440
I
3
A13
B=220V,E2=E3=110V,R10=F20=R30=1Q,电阻R=R>=F3=9Qo(01-1)
-+
--+
R10R1
9.在下图电路中,电源电压为220/0°解:
Z2和Z3的等效阻抗为
V,乙=j120Q,Z2=j50Q,Z3=-j100Q,求各支路电流。
(04-2)
j50(j100)
j50j100
j100
2200j120j100
90
j1001
j50j100
90
90
j501
j50j100
90
90
■
1—
Z1
4:
2n
U
Z2
本
4
Z3
«
」3
10.已知Is=lA,Is2=2效电路,并求出它的诺顿等效电路。
解:
先求等效电阻,将|S1,
R0=5+5=10Q
再求开路电压
E1=5V,巳=5V,R=R>=Rs=5Q,求图中所示电路在
(04-3)
IS2开路E1,E2短路,可知R1
a、b端口的戴维宁等
UabE2IS2R25255V
用电源的等效变换求诺顿电路:
Is1
R
R3
E1Is2.
Is5/100.5AR
0=10Q
11.某有源支路接于U=230V安培。
求:
(1)
(2)
的电源上,电路如下图所示,支路电阻为
R0=0.6Q,测得电路中的电流1=5
解、
0.6
Pe
El
Pr°
12.
该有源支路的电动势
此支路是从电网吸收电能还是向电网输送电能?
5230
2335
233/
1165W(发出)
|2^250.615W(吸收)
Pu
23051650W(吸收)
某直流电源的额定功率为Pn=200W,额定电压为
图所示,试求:
(1)
(2)
(3)
Un=50V,内阻R0=0.5Q,负载电阻R可以调节,如
额定状态下的电流及负载电阻;空载状态下的电压;短路状态下的电流;
R0
0)
R
200A
解:
(1)
PNUN
IN
In4A
50
⑵
U50
0.5
52
452V
(3)
IShort
亦
104A
13•如图所示,正常工作时电流表的读数是各情况下各相的电流:
(1)正常工作;
(2)VW相负载断路;
(3)相线V断路。
Pn
200
16
12.5
26A,电压表的读数是380V,三相对称电源供电,试求下列
解:
(1)I26/.315A
(2)15A
(3)22•5A
14.Y250M-4型电动机,U=380V,PN=55kW,nN=1480r/min,fN=50Hz,Tm/TN=2.2,lst/|N=7.0,Tst/Tn=2.0,nn=93.1%,cos0=0.88,Y型接法。
求:
(1)额定转矩;
(2)额定转差率;
(3)最大转矩;
(4)起动转矩;
(5)直接起动时的起动电流。
解:
⑴Tn=955055/1480=354.9N?
m
⑵S=20/1500=0.003
(3)Tmax=2.2354.9=780.8N?
m
55000
33800.9310.88
102A
(4)Tst=2354.9=709.8N?
m
Pe=18.5Kw,nN=2930r/min,Tm/TN=2.2,Tst/Tn=2.0,
15•有一台三相异步电动机,其参数如下:
额定功率为
求它的额定转矩、最大转矩和起动转矩。
P
18.5K1
解:
Tn9550
9550
60.30N?
m
nN
2930
Tm22Tn
2.2
60.30
132.6N?
m
Tst260.30120.6N?
m
16.求图3-1所示电路中的电流|。
(14分)解:
l=2A
1
回路I
abea
回路nbdcb回路川abdea
1L3
1L1
1L2
1L1
lL28
(13分)
18.写出图3-3所示电路的结点电压方程。
1
2
Q
19.在图3-4电路中,求u1、uab及i。
18、解:
3Um2Un2
2Un13Un24
u15V,i3.5A,uab
5V
4Q
图3-4
解;
(15分)19
图3-3
-
Is1=2A
4Q
+O-
Us=10V
OIs2=1A4Q
V
21
图3-5
20.解;P=14W吸收
图3-6
21.在图3-6所示电路中,开关S闭合前电路处于稳态,在t=0时闭合开关,求换路后的lL(t)。
(13分)
解;换路后的IL(t)=83e
22.试求如图3-7所示的正弦一端口电路的输入阻抗。
(13分)
ua
z
图3-7
22.解;电路的输入阻抗为5+j10
图3-8
23.如图3-8所示电路中,ls10A,Z0(10j10),Z,(6j10)
求负载Z的最佳匹配值及在最佳匹配值时负载的功率。
(12分)
解:
Zeq10j10、
P=500W
24、在图示电路中,已知E1=15V,E2=13V,E3=4V,R1=R2=R3=R4=1Q,R5=10Q。
(1)开关S断开时,试求电阻R5上的电压U5和电流|5;
(2)开关S闭合时,试用戴维南定理计算求电阻R5上的电流I5;(10分)
解:
(1)I5;=0U5;=0
(2)可采用电压源和电流源等效变换的方法或者结点电压法等求出:
戴维宁等效电路的电动势为:
E=12V
等效电阻为:
Ro=1Q等效电路图为右上图。
所以,丨5;=E/(Ro+R5)=12/(1+10)=1.09A
25、图示电路中已知
m=2Miy25in314xV
i.=11sin(314i-45a)A
11A
=1172sinpL4f+S0°)A
2、解:
U220V
22
1115.6A
<2
1211A
试求:
各表读数及参数RL和C。
(10分)
I
I1
I215.6—451190A
所以I
11A
220_0_
15.6—45
14.145
10j10Q
10Q
Xl
U2200
Xl
I21190
L2nf
20_90Q
0.0318H
所以Xc20Q
11C159口F
2nfXc31420
26、图示电路原已稳定,已知:
R1=6,R2=3,C=0.25F,Is=1A,t=0时将开关S闭合。
求
S闭合后的h(t),i2(t),并画出h(t),i2(t)的变化曲线。
(12分)
R=Ri//R2=3*6/(3+6)=2Q
t=R*C=2*0.25=0.5S
Uc(t)=Uc(x)+[Uc(0+)—Uc(%)]e/t
=3e—2tv
ii(t)=--Uc(t)/Ri=-3e「2t/6=-0.5e「2tAi2(t)=Uc(t)/R2=3e「2t/3=e「2tA
27、一台三相异步电动机的额定数据如下:
Un=380V,In=2.9A,n=50HZ,n=0.82,cos①n=0.83,
nN=1470r/min,形接法。
试问:
这是一台几极的电动机?
在额定工作状态下的转差率,转子
电流的频率,输出功率和额定转矩各是多少?
若电动机的起动转矩为额定转矩的2.2倍时,采
用降压起动时的起动转矩?
(12分)
P2N
-■3UNINCOSN
N'■■■''3
1.299
Tn
95502N
9550
nN
1470
Tst
2.2*8.44
18.57N
1m
380*2.9*0.83*0.821.299kW
8.44Nm
Tst1/3Tst1/318.576.19Nm
no
Sn
60f60*50
~p2
non1500
1500
1470
n01500
0.02
f2sf10.02*501Hz
28、分析题:
下图所示的鼠笼式电动机正反转控制线路中有几处错误,请改正之。
(6分)
1:
:
反转时只需将电源的任意两根进线对调一头即可,第三根进线不需变动。
2:
热继电器常闭触点一端应接在接触器KMF上端,否则无法在过载时断开主电路
3:
按钮SB1不应接在正转控制电路之内,应接在正转和反转控制电路之外。
4:
按钮SBF应并联一个正转接触器KMF的常开触点,以便自锁。
:
5:
正转接触器KMF的常闭触点应串接在反转接触器KMR的线圈电路中
6:
反转接触器KMR的常闭触点应串接在正转接触器KMF的线圈电路中
及其变化规律。
解:
用三要素法
Uc(0)48VUc(0)
Req40//1202050
6
Uc()
48
40120
120
36V
uc(0)
ReqC500.02110s
t
106t
uc(t)36(4836)e3612etV
2Q」2Q
30、图示电路中,已知:
Us1=18V,Us2=12V,I=4A。
求电压源Us等于多少?
(11分)(求解方法不限)
解、将Us支路移开,原图变为如下形式
R0=2//2=1
则原图变为:
U0-Us=(R0+3)I解得:
Us=—1V
31、下图电路中已知:
Ii=10A、Uab=100V,求:
总电压表和总电流表的读数。
(10分)
A
解:
设:
UAB
1000V
I2[100/(5j5)]A10245
A
I1
10
90A
j10A
II1I2100A所以A读数为
10安
I
I1I
1210
0A
所以ULI(j10)Vj100V
U
Ul
UAB
100j100V
V读数为141V
100、245
V
由t=0-时电路:
Uc(0)
33V
Uc
(0)
1
2
3
求稳态值:
uc
0
---2
分
求时间常数:
R0C
2
3
5
1066
10
6s
2
3
t
)Ue一
Uc(t)Uc(
)Uc
(0)
u
c(
0
3e
3e1.7105tV
dt
Uc(O)3V
罟t
解、
2.5e1.71o5ta
ic(t)c哑
32、电路如图,开关S闭合前电路已处于稳态。
t=0时S闭合,试求:
t三0时电容电压uc和电流ic(12分)
1Q
2Q
Pc
13Q
求各线电流和中线电流。
(8分)
B&
33、如图13所示的220/380V三相四线制电路中,RA484,RB242,RC48.4
Ib0.911200A,
?
In3.89125.80A。
图13解:
Ia0.45500A,
?
Ic4.551200A,
34、三相异步电动机额定数据如下:
P2n=45Kw,Un=380V,nN=1470r/min,Tst/TN=1.9。
计算
(1)额定转差率Sn;
(2)额定转矩Tn;(3)直接起动转矩Tst;(4)若电源电压降低为0.8Un时,负载转矩是400Nm,能否直接起动?
(14分)
解、
1)、Sn=
n。
nN
n。
15001470
1500
2%
2)、Tn9550-p2N
nN
9550*亠5-
292.35
3)、Tst1.9*Tn555.46
故不能起动
''2
4)、Un=0.8Un时,Tst0.8Tst0.64*555.46355.5<400
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