初级电工计算题教学内容.doc
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1、初级电工计算题精品文档计算题1. 但相桥式整流电容滤波电路,若负载电阻RL为200,输出电压UL为30V,求变压器二次电压U2,每只二极管的平均电流IF和最大反向电压URM。解:U2=1/1.2UL=30/1.2=25(V) IL=UL/RL=30/200=0.15(A) IF=1/2IL=1/20.15=75(mA) URM=U2=25=35.4(V)2. 电感性负载,额定工频电压220V、额定电流0.41(A)额定功率40W。试求其功率因数。若要将功率因数提高到0.866,应补偿多少无功功率?应并接多大电容?解:cos1=P/UI=40/2200.41=0.4435 1=63.67 cos
2、=0.886 =30 QC=P(tan1-tan)=40(tan63.37-tan300)=57.7(Var) C=QC/wU2=57.7/3142202=3.8(uF)3. 某单相全波整流电路,输出电压120V、电流2A,求整流变压器二次侧每半个绕组的电压有效值。并确定所选用整流二极管的有关参数值。解:U2=1/0.9UL=120/0.913.3(V) 流过整流二极管的电流: IF=1/2IL=1/22=1(A) 二极管承受的最大反向电压: URM=U2=133376(V)4. RC串联在24220sin314tV的电源上,已知C79.6F。若要使uC滞后u30o角,求R的值,并写出电流的瞬
3、时值表达式。解:XC=1/C=1/31479.610-6=40() UC=u-30=0-30=-300 i=uc+90=-30+90=60 =u-i=0-60=-60 R=Xctan=40tan60=23() Z=46() I=U/Z=220/46=4.78(A) i=4.78sin(314t+60)(A)5. RLC串联交流电路中,R6、XL15、XC7、电压u220(314t+30o)V,求电抗、阻抗、阻抗角、电流、电流瞬时值表达式、三种电功率,并判断电路性质。解:X=XL-XC=15-7=8() Z=10() =acrtanX/R=acrtan8/6=53.13 I=U/Z=220/10
4、=22(A) 1=u-=30-53.13=-23.13 i=22sin(314t-23.13)(A) P=UIcos=22022cos53.13=3.872(Var) S=UI=22022=4840(VA) 由于0,电路呈感性。6. RL串联在u220sin(100t+30o)V的电源上,已知L51mH,若要使电感两端的电压UL176V,求R的值,并写出电流的瞬时值表达式。解:XL=wL=1005110-316() I=UL/XL=176/16=11(A) UR=132(V) R=UR/I=132/11=12() =arctanXL/R=arctan16/12=53.13 i=u-=30-53
5、.13=-23.12 i=11sin(100t-23.13)=(A)7. 把一个电阻为30、电感为127mH的线圈接到电压为u220sin(314t+30o)V的电源上,求其感抗、阻抗、阻抗角、电流及电流瞬时值表达式、功率因数、有功功率。解:XL=L=31412710-340() Z=50() j=arctanXL/R=arctan(40/30)=53.13 I=U/Z=220/50=4.4(A) j1=jU-j=30-53.13=-23.13 i=4.421/2sin(314t-23.13)(A) cosj=R/Z=30/50=0.6 P=UIcosj=2204.40.6=580.8(W)8
6、. 标有220V、100W的灯泡经过一段导线接在220V电源上,其实际功率为81W,求导线上损耗的功率是多少?解:因为P/PN=U2/U2N 所以 U=UN=220=198(V) I=P/U=81/198=9/22(A) U0=UN-U=220-198=22(V) P0=IU0=9/2222=9(W)9. 某单相变压器,一次侧U1400V,二次侧有三个绕组:U21220V,I218A;U2236V,I226A;U236V,I234A,求一次电流I1。解:I1=(U21I21+U22I22+U23I23)/U1 =(2208+366+64)/400 =5(A)10. 长100m、横截面积为3.4
7、mm2的铜导线,在70时的电阻值是多少(已知铜的电阻率为1.710-8m,电阻温度系数为0.004)?解:在20时R=L/S=1.710-8(100/3.410-6)=0.5() 在70时R=R1+a(t-t)=0.51+0.004(70-20)=0.6()11. 某导体在5min内均匀通过的电荷量为4.5C,求导体中的电流值是多少?解:I=Q/t=4.5/560=0.015(A)=15(mA)12. 某灯泡额定值为220V、40W,其热态电阻值是多少?若将其接在110V电源中,所发出的实际功率是多少(视为线性电阻)?解:R=U2/P=2202/40=210() P=U2/R=1102/121
8、0=10(W)13. 某电感性负载两端电压u220sin(314t+30o)V,其中电流i11sin(314t-30o)A,求该负载的阻抗、阻抗角、功率因数、等效电阻、等效感抗及电感。解:Z=U/I=220/11=20() j=ju-ji=30-(-30)=60 cosj=cos60=0.5 R=Zcosj=200.5=10() XL=Zsinj=20sim60=17.32() L=XL/=17.32/314=55.16(mH)14. 某电源,用高内阻表测得其开路电压UK为130V,接上负载后,测得负载电流为5(A)端电压U为110V,求电源内阻r0和负载及。解:E=UK=130(V) R=U
9、/I=110/5=22() r0=E/I-R=130/5-22=4()15. 某电源的电动势是20V,内阻是3,外接负载的电阻为7。求电源发出的功率、负载取用的功率以及内电路损失的功率。解:I=E/R+r0=20/7+3=2(A) P发=IE=220=40(W) P=I2R=227=28(W) P0=I2r0=223=12(W)16. 某电源的电动势为3V,内阻r0为0.4,外接负载电阻R为9.6,求电源端电压和内压降。解: I=E/R+r0=3/9.6+0.4=0.3(A) U0=Ir0=0.30.4=0.12(V) U=IR=0.39.6=2.88(V) 或U=E-U0=3-0.12=2.
10、88(V)17. 某电源两端接上10电阻,通过的电流为150mA;若两端接上32电阻,通过的电流为50mA。求该电源的电动势E和内电阻r0。解: 代入数字: 解之得:E=1.65(V);r0=1()18. 某负载需要直流电压12V、直流电流4A。采用单相桥式整流电路,求变压器二次侧电压值,并确定所用整流二极管的有关参数值。解:U2=1/0.9UL=12/0.913.3(V) 流过每只整流二极管的电流: IF=1/2IL=1/24=2(A) 每次二极管承受的最大反向电压; URM=U2=13.318.86(V)19. 某三相变压器,作Y,d11连接,额定电压为10kV/0.4kV,求变压比K。解
11、:K=U1/U2=(10000/)/40014.43某三相变压器SN50kVA,额定电压10kV/0.4kV,求额定电流I1N、I2N。解:I1N=SN/U1N=50103/(10103)2.887(A) I2N=SN/U2N=50103/(0.4103)72.175(A)20. 某铜线圈用长100 m、横截面积1mm2的铜导线绕成。已知铜在20时电阻率为1.710-8m,求其电阻值。工作一段时间后,测得线圈电阻为1.972,求此时线圈的温度(铜的温度系数为0.004)。解:R1=L/S=1.710-8100/110-6=1.7() t2=t1+R2-R1/R1a=20+1.972-1.7/1
12、.70.004=60()21. 某照明电路中需要通过21A电流,问应采用多粗的铜导线(设铜导线的允许电流密度为6A/mm2)?解:S=I/J=21/6=3.5(mm2)22. 某直流负载,电阻为1.5k,要求工作电流为10mA,若采用单相半波整流电路,试求整流变压器二次侧电压有效值,并选择整流二极管的有关参数。解:UL=ILRL=1010-31.5103=15(V) U2=1/0.45UL=15/0.4533(V) 流过整流二极管的电流: IF-IL=10(mA) 二极管承受的最大反向电压: URM=U2=33=47(V)23. 在图I-7中,表头满偏电流为100A,内阻为1k。若要将其改装为
13、一个量限分别为500(A)50m(A)5A的电流表,试计算R1、R2、R3值。解:R1+R2+R3=Iar0/I3-Ia =10010-61103/50010-6-10010-6 =250() U0=Ia(ra+R1+R2+R3) =10010-6(1000+250) =0.125(V) R1=U0/I1=0.125/5=0.025() R1+R2=U0/I1=0.125/5=0.25() R2=0.25-0.025=0.225() R3=250-0.25-0.225=249.525()24. 在图I-8中,R150、R230、R3=40、R460、R520,求等效电阻RAB的大小。解:R2,
14、4=R2/R4=30/60=20() R2,4,5=R2,4/R5=20/20=10() R3,2,4,5=R3+R2,4,5=40+10=50() RAB=R1/R3,2,4,5=50/50=25()25. 在图I-9中,R130、R220、R360、R410,求等效电阻R(A)B的值。解:R1,3=R1/R3=30/60=20() R2,1,3=R2/R1,3=20/20=10() RA,B=R2,1,3R4=10+10=20()26. 阻值为100,额定功率为1W的电阻,两端允许加的最高电压为多少?允许流过的电流又是多少?解:最大电压:U=10(V) 允许电流:I=P/U=1/10=0.
15、1(A)27. 如果在5s内通过横截面积为4mm2导线的电量是10C,求导线中的电流强度和电流密度各是多少?解:I=Q/t=10/5=2(A) J=I/S=2/4=0.5(A/mm2)28. 如图I-4所示,R120、R240、R350,电流表读数为2A,求总电压U、R1上的电压U1及R2上的功率P2。解:U=I(R1+R2+R3)=2(20+40+50)=220(V) U1=IR1=220=40(V) P2=I2R2=2240=160(V)29. 已知电池的开路电压UK为15V,接上9负载电阻时,其端电压为135V,求电池的内电阻r0。解:E=UK=1.5(V) U0=E-U=1.5-1.3
16、5=0.15(V) I=U/R=1.35/9=0.15(A) r0=U0/I=0.15/0.15=1()30. 已知某正弦交变电流的瞬时值函数式为i2sin(314t+/3)A,求该交变电流的最大值、有效值、初相角、频率各为多少?解:Im=2(A) I=2/=1.414(A) j1=/3=60 f=/2=314/2=50(Hz)31. 用6mm2铝线从车间向150m处的临时工地送电。如果车间的电压是220V,线路上的电流是20A,铝的电阻率0.02610-6m。求线路上的电阻、电压、消耗的功率各为多少?临时工地上电压是多少?解:R=2L/S=0.02610-62150/610-6=1.3()
17、U线=IR=201.3=26(V) P线=I2R=2021.3=520(W) U=U-U线=220-26=194(V)32. 由电动势为110V、内阻为0.5的电源向负载供电,负载电流为10A。求通路时电源的输出电压。若负载短路,求短路电流和电源输出的电压。解:U=E-Ir0=110-100.5=105(V) I0=E/r=110/0.5=220(A) U0=E-I0r0=110-2200.5=0(V)33. 有两只电容器,C1为2F/160V,C2为10F/250V,若将它们连接在300V的直流电源上使用,求等效电容量和每只电容器上分配的电压。试问,这样使用是否安全?解:串联后等效电容为:
18、C=C1C2/(C1+C2)=210/(2+10)=20/12=1.67(F) 每只电容器上分配的电压为: UC1=C2/(C1+C2)U=10/(2+10)300=250(V) UC2=U-UC1=300-250=50(V) 由于UC1=250V远大于C1的额定工作电压160V,C1击穿后C2也将被击穿,故很不安全。34. 有一台220V、800W的电炉接入电压为220V的单相交流电路中,若电路用RC系列熔断器对其作过载及短路保护,则熔体的电流应选为多大?解:因为 PN=INUN IN=800/2204(A) 所以 IRNIN 所以IRN=4(A) 故熔体的额定电流可选择4A的熔丝。35.
19、有一台直流电动机,端电压550V,通过电机线圈的电流为2.73A,试求电动机运行3h消耗多少度电?A=IUt=2.7355034500(Wh)=4.5(KWh)=4.5(度)36. 在图I-10中,已知E6V、R14k、R22k,求(A)(B)C各点的电位。解:由图可知:C=0 又I=E/R1+R2=6/(4103+2103)=1(A) B=IR2=110-32103=2(V) A=E=6(V)37. 在图I-11中,已知E130V、E220V、R14、R26、R35、R410,求(A)(B)(C)(D)E、F、G各点的电位。解:由图知:G=0(V) F=-E1=-30(V) I=E1/R1+
20、R2+R3=30/(4+5+6)=2(V) C=IR1+F=24+(-30)=-22(V) D=IR2+C=26+(-22)=-10(V) B=E2+C=20+(-22)=-2(V) A=B=-2(V)38. 在图I-12中,已知E16V、E29V、E33V、R120、R230、R37、R44、R56,求电压UAB的值。解:I1=E1/R1+R4=6/(2+4)=1(A) I2=E2/R2+R5=9/(3+6)=1(A) 由于R3中无电流UA,B=I1R4+E3-I2R5=14+3-16=1(V)39. 在图I-13中,已知Uab8V、R10.5、R2=2.5、R3=50、R41,求电动势E的
21、值。解:解法一: 解之得:I1=4(A);I2=2(A) E=I2(R3+R4)=2(5+1)=12(V) 解法二:R2/(R1+R2)E-R4/(R3+R4)E=Uab E=Uab/ =8/ =12(V)40. 在图I-14中,已知C1200pF、C2300pF、C3400pF、C4600pF,求a)、b)图中(A)B两点间的等效电容量。解:a)图中: CA,B=C1C2/(C1+C2)+C3C4/(C3+C4) =200300/(200+300)+400600/(400+600) =360(pF) b)图中: CA,B=(C1+C2)(C3+C4)/(C1+C2)+(C3+C4) =(20
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