运行电工二级计算题.docx
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运行电工二级计算题
运行电工二级计算题
1.一台△联接的三相异步电动机的额定数据如下:
7.5kW,380V,15.4A,1440r/min,50HZ,cos=0.85,试求电动机极数2p、额定转差率SN、额定负载时的效率ηN和额定转矩TN。
答案:
。
答:
该电动机的极数2=4,=0.04,=0.87,TN≈49.74N·m。
2.一台并励直流电动机,其额定数据如下:
PN=22kW,UN=110V,nN=1000r/min,η=0.84。
已知电枢回路总电阻R=0.04Ω,Rf=27.5Ω,试求:
(1)额定电流,额定电枢电流,额定励磁电流
(2)额定电磁转矩
(3)额定负载下的电枢电动势
答案:
(1);
;
;
(2)
(3)
答:
电动机额定电流为237A,额定电枢电流为234A,额定励磁电流为4A;额定电磁转矩为210N·m;额定负载下的电枢电动势为100.6V。
3.在图15所示电路中,A为理想运算放大器。
已知R1=R2=RL=10kΩ,R3=RF=100kΩ,U1=0.55V,求输出电压Uo、负载电流IL及运放输出电流Io
答案:
4.已知一个空心线圈中电流为10A,自感磁链为0.01Wb,试求它的电感?
如果这个线圈有100匝,线圈中的电流为5A时,试求线圈的自感磁链和自感磁通是什么?
答案:
已知线圈100匝,自感磁链0.01Wb,电流10A。
(1)线圈电感:
(2)当线圈电流为5A时:
自感磁链:
Ψ5=IL=5×1×103=5×10-3(Wb)
自感磁通:
(Wb)
5.在图6所示的电路中,已知E=30V,IS=1A,R1=5Ω,R2=20Ω,R3=8Ω,R4=12Ω,试用叠加原理计算流过电阻R3的电流I。
答案:
设E、IS单独作用时流过电阻R3的电流为I′和I″,且I′和
I″的方向均与I相同。
E单独作用时:
IS单独作用时:
E和IS共同作用时:
I=I′+I″=1A-0.5A=0.5A
答:
流过电阻R5的电流I=0.5A。
6.一台△联结三相异步电动的额定数据如下:
7.5kW,380V,15.4A,1440r/min,50HZ,cos=0.85,试求电动机极数2p、额定转差率SN、额定负载时的效率ηN和额定转矩TN。
答案:
。
答:
该电动机的极数2=4,=0.04,=0.87,TN≈49.74N·m。
7.三相半控桥式整流电路电阻性负载,已知100V,10Ω,求45°时输出的平均电压、负载的平均电流、流过晶闸管的平均电流、有效值电流。
答案:
8.已知正弦电流为i=10sin(ωt+30°)安,f=50赫兹,问电流的有效值是多少?
当t=1秒时,电流的瞬时值是多少?
答案:
从题中可知Im=10(A)
则有效值I=0.707Im=0.707×10=7.07(A)
瞬时值i=10sin(ωt+π/6)
=10sin(2πft+π/6)
=10sin(2π×50+π/6)
=10sin30°
=10×1/2
=5(A)
答:
电流有效值为7.07安,t=1秒时,电流瞬时值为5安。
9.有一台直流发电机,在某一工作状态下测得该机端电压U=230V,内阻R0=0.2Ω,输出电流I=5A,求发电机的电动势E、负载电阻Rf和输出功率P各为多少?
答案:
解:
(Ω)
E=I(Rf+R0)=5×(46+0.2)=231(V)
P=UI=230×5=1150(W)
答:
发电机的电动势为231V,负载电阻为46Ω,输出功率为1150W。
10.有一线圈,若将它接在电压U为220V,频率f为50Hz的交流电源上,测得通过线圈的电流I为5A,求线圈的电感L是多少?
答案:
解:
感抗(Ω)
(H)
答:
线圈的电感L为0.14H。
11.如图D-3所示,已知三相负载的阻抗相同,PA1表的读数I1为15A,求PA2表的读数I2是多少?
图D-3
答案:
解:
因三相负载阻抗相同,所以A相电路中的电流为
(A)
答:
PA2表的读数是25.98A。
12.如图D-4所示,已知电阻R1=2kΩ,R2=5kΩ,B点的电位UB为20V,C点的电位UC为-5V,试求电路中A点的电位UA是多少?
图D-4
答案:
解:
B、C两点间电压UBC=UB-UC=20-(-5)=25(V)
电路中电流(A)
R1两端电压U=IR1=5×10-3×2×103=10(V)
UA=UB+U=20+10=30(V)
答:
A点的电位是30V。
13.有一电阻R=10kΩ和电容C=0.637μF的电阻电容串联电路,接在电压U=224V,频率f=50Hz的电源上,试求该电路中的电流I及电容两端的电压UC。
答案:
解:
容抗
=5000(Ω)
(A)
UC=I·XC=0.02×5000=100(V)
答:
电路中的电流为0.02A,电容两端电压为100V。
14.某一晶体管收音机,电源电压U为6V,开机后总电流I为60mA,试计算收音机的等效电阻和耗用功率。
答案:
解:
收音机等效电阻(Ω)
消耗的功率P=IU=6×60×10-3=0.36(W)
答:
收音机的等效电阻为100Ω,耗用功率为0.36W。
15.有一个分压器,它的额定值为R=100Ω、I=3A,现在要与一个负载电阻Rf并接,其电路如图D-8所示,已知分压器平分为四个相等部分,负载电阻Rf=50Ω,电源电压U=220V。
求滑动触头在2号位置时负载电阻两端电压Uf和分压器通过的电流是否超过其额定值?
图D-8
答案:
解:
电路总电阻(Ω)
分压器通过的电流(A)
负载电阻两端电压
(V)
因为I=2.9A<3A,分压器通过的电流不超过额定值。
答:
滑动触头在2号位置时负载电阻两端电压为72.5V,通过的电流未超过额定值。
16.有一台电动机功率P为1.1kW,接在U=220V的工频电源上,工作电流I为10A,试求电动机的功率因数是多少?
若电动机两端并联上一只C=79.5μF的电容器,试求功率因数有多大?
答案:
解:
所以
根据公式
则
又
所以
=0.634
答:
电动机的功率因数为0.5,并入电容后为0.84。
17.一额定电流In为20A的电炉箱接在电压U为220V的电源上,求此电炉的功率P是多少?
若用10h,电炉所消耗电能为多少?
答案:
解:
P=UIn=220×20=4400(W)=4.4kW
使用10h时,电炉所消耗的电能A=Pt=4.4×10=44(kWh)
答:
此电炉电功率为4.4kW;用10h所消耗的电能为44kWh。
18.已知一台三相35/0.4kV所内变压器,其容量S为50kVA,求变压器的一、二次电流。
答案:
解:
已知U1=35kV,U2=0.4kV,根据公式
一次电流(A)
二次电流(A)
答:
此变压器一次电流为0.85A,二次电流为72A。
19.电路如图D-10所示,试用U2的计算式说明在开关S合上后,电压U2是增加还是减少?
图D-10
答案:
解:
开关S拉开时,电阻R2上的电压U2为:
开关S合上时,电阻R2上的电压U2为:
比较以上两式可知,开关S合上后,电阻R2上的电压U2要减少。
答:
开关S合上后,电阻R2上的电压U2要减少。
20.电路如图D-11所示,已知E1=20V,R1=20Ω,R2=20Ω,R3=3Ω,R4=7Ω求:
图D-11
(1)支路电流I1、I2、I3、I4和I5;
(2)各电阻吸收的功率P1、P2、P3、P4、P5。
答案:
解:
(1)等效电路如图D-11所示,对包含接点1、2、3的封闭面用基尔霍夫电流定律,知I5=0A。
I3=I4=I1-I2=(0.75-0.25)=0.5(A)
(2)P1=I21R1=0.752×20=11.25(W)
P2=I22R2=0.252×20=1.25(W)
P3=I23R3=0.52×3=0.75(W)
P4=I24R4=0.52×7=1.75(W)
P5=I25R5=0×R5=0(W)
答:
支路电流I1、I2、I3、I4和I5分别为0.75A、0.25A、0.5A、0.5A、0A;各电阻吸收的功率P1、P2、P3、P4、P5分别为11.25W、1.25W、0.75W、1.75W、0W。
21.如图D-12分压器电路中,在开关S闭合的情况下,滑动触头在位置a时输出电压Uex是多少伏?
在位置b时输出电压Uex是多少伏?
在中点c时输出电压Uex是多少伏?
图D-12
答案:
解:
滑动触头在位置a时,输出电压Uex=10V;在位置b时,输出电压Uex=0V,在位置c时,输出电压:
答:
滑动触头在位置a时输出电压是10V,在位置b时输出电压是0V,在中点c时输出电压是4.44V。
22.电阻R=12Ω,电感L=160mH的线圈与电容C=127μF串联后,接到电压U=220V,频率f=50Hz的工频电源上,求电路中的电流I。
答案:
解:
角频率ω=2πf=2×3.14×50=314(rad/s)
电路中的阻抗为:
电路中的电流为:
答:
电路中的电流为7.89A。
23.电阻R=30Ω,电感XL=60Ω,容抗XC=20Ω组成串联电路,接在电压U=250V的电源上,求视在功率S、有功功率P、无功功率Q。
答案:
解:
串联电路的阻抗:
电路电流:
视在功率:
S=UI=250×5=1250(VA)
有功功率:
P=I2R=52×30=750(W)
无功功率:
Q=I2(XL-XC)=52×40=1000(W)
答:
视在功率S为1250VA,有功功率为750W,无功功率为1000W。
24.已知负载的电压和电流相量为u=(80+j50)V,i=(80-j50)A,求负载的等效阻抗Z和有功功率P。
答案:
解:
负载的等效阻抗为:
其视在功率为:
S=uI*=(80+j50)(80+j50)=3900+j8000(W)
所以有功功率为:
P=3900(W)
答:
负载的等效阻抗和有功功率分别为3900W。
25.有一星形连接的三相对称负载,接于线电压UL=100V的三相对称电源,负载中流过的电流IL=8A,负载功率因数cos=0.8,求三相中的总功率P是多少?
答案:
解:
在负载的星形连接中,负载中流过的电流为线电流,所以三相电路功率:
答:
三相中的总功率是1109W。
26.有一台星形连接的三相电炉,每相电阻丝的电阻R=50Ω,接到线电压UL=380V的三相电源上,求相电压Uph、相电流Iph各是多少?
答案:
解:
答:
相电压、相电流各约是220V、4.4A。
27.有一台三相发电机,每相电压Uph=220V,试求当绕组分别星形连接和三角形连接时,输出的线电压UL是多少?
答案:
解:
星形连接时,输出的线电压:
三角形连接时,输出的线电压:
UL=Uph=220(V)
答:
当绕组分别做星形连接和三角形连接时,输出的线电压分别为381.05V、220V。
28.在50Hz、380V的单相电路中,接有感性负载,负载的功率P=20kW,功率因数cos=
0.6,试求电路中的电流I?
答案:
解:
因为P=UIcos
所以
答:
电路中的电流为87.72A。
29.如图D-14所示R-L-C并联电路,已知R=50Ω,L=16mH,C=40μF,U=220V,求谐振频率f0,谐振时的电流I0。
谐振时电流I0是否为最小值?
图D-14
答案:
解:
谐振时的电流I0是最小值。
答:
谐振频率f0为199.04Hz,谐振时的电流I0为4.4A,谐振时电流I0是最小值。
30.假定三相对称线电压U
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