电工技术第五章部分重点习题解答
电工技术习题答案第五章
第五章 电路的过渡过程习题参考答案1．由换路定律知，在换路瞬间电容上的电压、电感上电流不能突变，那么对其余各物理量，如电容上的电流、电感上的电压及电阻上的电压、电流是否也遵循换路定律？解：在换路瞬间只有电容上的电压、电感上电流不能突变。
电容上的电流、电感上的电压及电阻上的电压、电流能突变，不受换路定律的限制。
2．一电容C = 100μF ，端电压互感器u C = 200V ，试问电容的电流和电容的储能是否等于零？为什么？解：当电容处于静态时，电容的电流为零。
电容的储能为221CCU ,不等于零。
其原因是电容具有记忆功能。
3．一电感L = 1H ，通过的电流i L = 10A ，试问电感的电压和电感的储能是否都等于零？为什么？解：当电感处于静态时，电感的电压为零。
电感的储能为221LI ,不等于零。
其原因是电感具有记忆功能。
4．在实验测试中，常用万用表的R X1k Ω档来检查电容量较大的电容器的质量。
测量前，先将被电容器短路放电。
测量时，如果（1）指针摆动后，再返回到无穷大（∞）刻度处，说明电容器是好的；（2）指针摆动后，返回速度较慢，则说明被测电容器的电容量较大。
度根据RC 电路的充放电过程解释上述现象。
解：常用万用表测试电容器的过程实际就是电容充电的动态过程，当电容接通常用万用表电源的瞬间，电容器开始充电，此时充电电流最大，动态电阻较小，随着充电的进行，电流迅速减小，动态电阻迅速增大，当充电完成时，电流为零，此时电阻为无穷大（∞）。
指针摆动后，返回速度较慢，则说明充电时间常数RC 较大，因此被测电容器的电容量较大。
5．电路如图5-31所示，开关S 闭合前电路已处于稳态，t =0时开关闭合，试计算开关闭合后u C (0+)和u C (∞)。
（u C (0+)=36V ，u C (∞)=0V ）解：换路前电路已处于稳态，电容已处于开路状态，则 u C (0-)=36V 根据换路定律，得u C (0+)=u C (0-)=36V当时间为无穷大（∞）时，电容已经完全放电，故 u C (∞)=0V图5-31 习题5的电路6．电路如图5-32所示，开关S 闭合前电路已处于稳态，t =0时开关闭合，试计算开关闭合后初始值u (0+)、i (0+)和稳态值u (∞)、i (∞)。
供配电第五章课后习题答案
习题解答（五）学习单元一1. 电力变压器的作用是什么？变压器是一种静止的电气设备，是应用电磁感应原理，在频率不变的基础上将电压升高或降低，电力变压器是变电所中最重要的设备，属于变换类设备。
主要作用是传输电能，将电力系统中的电力电压升高或降低，以利于电力的合理输送、分配和使用。
2. 电力变压器的主要技术参数有哪些？（1）额定容量S N.T（kV·A）。
（2）额定电压U N（kV或V）。
（3）额定电流I N(A)。
（4）额定频率f N (Hz)。
（5）阻抗电压U d%。
（6) 空载电流I0%。
（7）空载损耗P0。
（8）短路损耗P d。
（9）额定温升。
（10）冷却方式。
学习单元二1.什么是电力变压器的实际容量？什么是电力变压器的额定容量？电力变压器的额定容量S N.T（kV·A）。
指在额定工作状态下变压器能保证长期输出的容量。
由于变压器的效率很高，所以规定一、二次侧的容量相等。
电力变压器的实际容量是指变压器在实际使用条件（包括实际输出的最大负荷和安装地点的环境温度）下，在不影响变压器的规定使用年限（一般为20年）时所能连续输出的最大视在功率S T，单位是kVA。
2、某工厂变电所有两台SL7-500/10型配电变压器（Yyn0联结）。
试计算这两台变压器（查有关手册得SL7-500/10型变压器的有关数据ΔP0= 1. 08kW，ΔP k=6. 的经济运行的临界负荷。
9kW ， I 0% = 2.1 ，U k % =4。
）解 已知SL7-500/10型配电变压器（Yyn0联结）的有关技术数据: ΔP 0= 1. 08kW ，ΔP k =6.9kW ， I 0% = 2.1 ，U k % =4。
由式（5-14）得var 5.105001001.2100%.00k S I Q T N =⨯=≈∆ 由式（5-15）得var 205001004100%.k S U Q T N k N =⨯=≈∆ 取K q =0.1。
邓允主编《电工电子技术及应用(第二版)》第五章习题详解
《电工电子技术及应用（第二版）》（邓允主编，化学工业出版社,2011年）思考题与习题详解第五章 异步电动机的继电接触控制电路5-1 按钮和开关的作用有什么不同？【解】按钮是一种结构简单但应用极为广泛的主令电器。
它用来接通或断开电流较小的控制电路（如控制接触器、继电器等），从而控制电动机或其它电气设备的运行。
开关主要用于不经常操作的低压电路中，用于接通或切断电源与负载的联系。
5-2交流接触器有何用途？交流接触器由哪几个部分组成？各有什么作用？【解】交流接触器是广泛用于电力的通断和控制电路。
它利用主触点来通断主电路，利用辅助触点来执行控制指令。
交流接触器由电磁操作机构、触点和灭弧装置等三部分组成。
电磁操作机构实际上就是一个电磁铁，它包括吸引线圈、山字型的静铁心和动铁心。
触点可根据通过电流大小的不同，分为主触点和辅助触点。
主触点一般为三极动合（常开）触点，电流容量大，通常装有灭弧装置，主要用在主电路中。
辅助触点有动合（常开）和动断（常闭）两种类型，主要用在控制电路中。
当吸引线圈通电时，衔铁被吸合，通过传动机构使触点动作，达到接通或断开电路的目的；当线圈断电后，衔铁在反力弹簧的作用下回到原始位置使触点复位。
5-3 交流接触器的主触点和辅助触点各有什么特点？如何区分常开辅助触点和常闭辅助触点？【解】主触点接在主电路中，用来接通或断开电源与电动机；辅助触点接在控制电路中，常与按钮配合使用，用来实现电动机的各种控制。
区分常开辅助触点和常闭辅助触点，可用万用电表的欧姆档测两端的电阻值即可判断。
5-4 在电动机主电路中，既然装有熔断器，为什么还要装热继电器？它们的作用有什么不同？为什么照明电路只装熔断器而不装热继电器？【解】熔断器和热继电器的保护范围不同，不能相互替代。
熔断器对电路进行严重过载或短路保护，热继电器对电路进行一般过载保护。
照明电路一般只会发生电源短路的故障，而不会出现过载，所以只需要熔断器进行保护。
电工技术习题答案第5、6章 习题
第5章 习题解答5.1 在图5.1所示电路中，12100V,1,99,10F E R R C μ==Ω=Ω=，试求：（1）S 闭合瞬间，各支路电流及各元件端电压的值；（2）S 闭合后到达稳定状态时中各电流和电压的值；（3）当用电感元件L =1H 替换电容元件后再求（1），（2）两种情况下各支路的电流及各元件端电压的值。
解：（1）S 闭合瞬间，由于电容C 的电荷0)0(,0C 0==-u q ，所以0)0()0(C C ==-+u u ，即C 可视为短路，2R 被短接，20i =。
此时（2）S 闭合后，电路达到稳定状态时，由于E 为直流电动势，所以C 视为开路，则10i =1R 11A 11V u iR ==⨯Ω=2C R 21A 9999V u u iR ===⨯Ω=（3）当用电感元件替换电容元件后，S 闭合瞬间，由于S 闭合前电感中电流为零，即L (0)0i -=，且电感元件中电流不能跃变，所以L L 1(0)(0)0i i i +-===电感在S 闭合瞬间L 视为开路，所以此时212100V1A 199E i i R R ====+Ω+Ω1R 11A 11V u iR ==⨯Ω=2R 21A 9999V u iR ==⨯Ω=11100V100A 1E i i R ====Ω2R C (0)0u u +==212100V1A199E i i R R ====+Ω+Ω1R 1100A 1100Vu iR ==⨯Ω=22L R 99V u u ==S 闭合后，且电路达到稳定状态时，在直流电动势E 作用下，电感元件L 视为短路，则2R 被短路。
所以，11100V 100A 1E i i R ====Ω 20i = 2L R 0u u ==1R 1100A 1100V u iR ==⨯Ω=5.2 在图5.2所示电路中，已知126V,6A ,3E I R R ====Ω。
当电路稳定后，在t =0时将两个开关同时闭合。
大学电工电子基础习题参考答案：第5章习题习题参考答案
第五章习题参考答案5.1 题5.1的图所示的是三相四线制电路，电源线电压l U ＝380V 。
三个电阻性负载接成星形，其电阻为1R =11Ω，2R =3R =22Ω。
(1)试求负载相电压、相电流及中性线电流，并作出它们的相量图；(2)如无中性线，求负载相电压及中性点电压；(3)如无中性线，当L1相短路时求各相电压和电流，并作出它们的相量图；(4)如无中性线，当L3相断路时求另外两相的电压和电流；(5)在(3)，(4)中如有中性线，则又如何?1L 2L 3L N题5.1的图解： ○1各相负载两端电压都等于电源相电压，其值为：V V U U l P22033803===。
各负载相电流分别为：()()AI I I I I I A R UI A R U I A R U I N P P P 1030cos 30cos 30sin 30sin 10,10,202232132332211=︒-︒++︒-︒-=======相量图如图（b ）所示。
○2因为三相电源对称，而三相负载不对称时，由于无中性线，将使电源和负载中点之间的电位差不为零，而产生中性点位移。
设 V U U ︒∠=011 ()()()V V U U U V V U U U VV U U U V V R R R R U R U R U U NN N N N N N N ︒∠=︒∠-︒∠=-=︒-∠=︒∠-︒-∠=-=︒∠=︒∠-︒∠=-=︒∠=++︒∠+︒-∠+︒∠=++++=131252055120220131252055120220016505502200552212211112212022022120220110220111''''3'32'21'1321332211○3若无中性线，1L 相短路，此时电路如图（c ）所示，此时1L 相的相电压01=U ，2L 相、3L 相的相电压分别等于2L 、1L 之间、3L 、1L 之间的线电压，所以有：V U U V U U ︒∠==︒-∠=-=150380,150380313122 各相电流为：()()A A I I IV R U I VR U I ︒∠=︒∠+︒-∠-=+-=︒∠==︒-∠==0301503.171503.171503.171503.17321333222 相量图如图（d ）所示○4若无中线，3L 相断路，电路如图（e ）所示，1L ，2L 两相成了串联电路： V V R I UV V R I U AA R R U I I ︒∠=⨯︒∠=∙=︒∠=⨯︒∠=∙=︒∠=+︒∠=+==3025322305.113012711305.11305.11221130380222111211221 ○5当有中性线，1L 相短路或3L 相断路，其他相电压、电流均保持不变。
燕山大学电工技术课后答案第5章
三、习题详解
5－1在图5—1所示电路中，已知 ，开关 时闭合，试求换路后电流 及电压 的初始值和稳态值。
解 时，电感相当于断路，电容相当于短路
根据欧姆定律
稳态时
5－2图5－2所示电路已处于稳定状态， 时开关闭合，求电流 和电压 的初始值。
解 时
时
5－3电路如图5－3所示。求在开关 闭合瞬间 各元件中的电流及两端电压；当电路到达稳态时又各等于多少？设在 时，电路中的储能元件均未储能。
图5－34题5－13图图5－35题5－14图
5－16电路如图5－37所示。当开关S处于1位置时电路已达稳定状态，当t＝0时，开关S由1换到2。试求：1)求t≥0时的uC(t)，画出波形图；2)求t＝3τ时的uC值。
图5－36题5－15图图5－37题5－16图
5－17图5－38所示电路原已稳定，求开关S闭合后的响应uC(t)和i1、i2，并画出其变化曲线。
解开关闭合后
时间常数
所以
设经过时间 时电流为初始值的一半，则
解得
5－13图5－13所示电路原已稳定，在 时先断开开关 使电容充电，到 时再闭合 ，试求 和 ，并画出它们随时间变化的曲线。
解
所以
当 时
从而
5－14在图5－14中，开关 先合在位置1，电路处于稳定状态。 时，将开关从位置1合到位置2，试求 时 之值。在 时，又将开关合到位置１，试求 时 之值。此时再将开关合到2，做出 的变化曲线。充电电路和放电电路的时间常数是否相等？
5－8RC串联电路与电压为8V的恒压源于t＝0瞬间接通，如图5－29a所示，且知uC(0)＝0V，当电容器的电容值分别为 、 、 、 时得到的四根 曲线如图5－29b所示。其中 电容所对应的 曲线是( )。
电工技术(第四版高教版)思考题及习题解答：第五章 三相交流电路 席时达 编.doc
第五章 三相交流电路 5-1-1 在图5-1中，如果发电机的转子逆时针旋转，三相电动势的相序如何？[答] 相序为1→3→2。
5-1-2 已知星形联接的三相电源中u 23=2202sin(ωt －90°)V ，相序为1→2→3。
试写出u 12 、u 31U 、u 1、u 2 、u 3的表达式。
[答] ｕ12= 2202sin(ωt －90°+120°)V= 2202sin(ωt +30°)Vｕ31= 2202sin(ωt －90°－120°)V= 2202sin(ωt －210°)V=2 220sin(ωt +150°)Vｕ1= 2202/3sin(ωt +30°-30°)V= 1272sin ωt Vｕ2 = 1272sin(ωt -120°)Vｕ3= 1272sin(ωt -240°)V = 1272sin(ωt +120°)V5-2-1 若三相负载的阻抗相等，即｜ＺU ｜＝｜ＺV ｜＝｜ＺW ｜，能否说这三相负载一定是对称的呢？为什么？[答] 仅三相负载的阻抗相等，不能说这三相负载一定是对称的，还必须三相负载的阻抗角也相等，才能说这三相负载是对称的。
5-2-2 试判断下列结论是否正确：(1) 当负载作星形联接时，必须有中性线;(2) 当负载作星形联接时，线电流必等于负载相电流;(3) 当负载作星形联接时，电源线电压必为各相负载电压的3倍[答] (1) 不对，当负载作星形联接时，如果三相负载对称，就不需要中性线。
思考题解答 图5-1 U 2 U 1V 1 V 2 W 1W 2ωe 1e 2 e 3(2) 对的。
(3) 当负载作星形联接时，如果接有中性线，则电源线电压必为负载相电压的3倍；但如果没有接中性线，且三相负载又不对称，则电源线电压就不是负载相电压的3倍。
故该结论是错的。
大二电工学课后习题第五章答案(1)
大二电工学课后习题第五章答案(1) 第一章电路的基本概念和基本定律习题解答1-1 在图1-39所示的电路中，若I1=4A，I2=5A，请计算I3、U2的值；若I1=4A，I2=3A，请计算I3、U2、U1的值，判断哪些元件是电源？哪些是负载？并验证功率是否平衡。
解：对节点a应用KCL得I1+ I3= I2 即4+ I3=5, 所以 I3=1A在右边的回路中，应用KVL得6?I2+20?I3= U2，所以U2=50V同理，若I1=4A，I2=3A，利用KCL和KVL得I3= -1A，U2= -2V在左边的回路中，应用KVL得20?I1+6?I2= U1，所以U1=98V。
U1，U2都是电源。
电源发出的功率：P发= U1 I1+ U2 I3=98?4+2=394W负载吸收的功率：P吸=20I1+6I22+20I3=394W二者相等，整个电路功率平衡。
1-2 有一直流电压源，其额定功率PN=200W，额定电压UN=50V，内阻Ro=0.5Ω，负载电阻RL可以调节，其电路如图1-40所示。
试求：⑴额定工作状态下的电流及负载电阻RL的大小；⑵开路状态下的电源端电压；⑶电源短路状态下的电流。
解：⑴IN?PNUxx0??4A RL?N??12.5? UN50IN422⑵ UOC?US?UN?IN?R0?50+4?0.5 = 52V⑶ ISC?US52??104AR00.5图1-39 习题1-1图图1-40 习题1-2图1-3 一只110V、8W的指示灯，现在要接在220V的电源上，问要串多大阻值的电阻？该电阻的瓦数为多大？解：若串联一个电阻R后，指示灯仍工作在额定状态，电阻R应分去110V的电1102?1512.5? 压，所以阻值R?81102?8W 该电阻的瓦数PR?R1-4 图1-41所示的电路是用变阻器RP调节直流电机励磁电流If的电路。
设电机励磁绕组的电阻为315Ω，其额定电压为220V，如果要求励磁电流在0.35～0.7A的范围内变动，试从下列四个电阻中选用一个合适的变阻器：⑴1000Ω 0.5A；⑵350Ω 0.5A；⑶200Ω 1A；⑷350Ω 1A；图1-41 习题1-4图解：要求励磁电流在0.35～0.7A的范围内变动，则应有0.35?220?0.7 315?RP则 313.6?RP??0.714?取 314?RP?0?同时变阻器中允许通过的电流最大值不小于0.7A综上所以选择第四个变阻器。
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第五章 习题
1、 有一三相对称负载，其每相的电阻R = 8，感抗 X L = 6Ω。
如果将负载联成星型接于
线电压U l = 380V 的三相电源上，试求相电压、相电流及线电流。
【解】由负载星型联接线电压与相电压的关系，相电压U p ：V U U l p 2203
380
3===
∴相电流： A X R U I L
p
p 2210
220
682202
22
2==
+=
+=
线电流： I l = I p = 22 A
2、 如将上题的负载联成三角型，接于线电压U l = 220V 的三相电源上，试求相电压、相电
流及线电流。
将所得的结果与上题结果加以比较。
【解】负载三角型联接时，线电压与相电压相等，即：V U U l p 220== 但线电流不等于相电流，当负载对称时，有： p l I I 3=，
∴ 相电流：A X R U I L
p
p 2210
220
682202
22
2==
+=
+=
线电流：A I I p l 382233=⨯==
由两题结果比较得知：同一负载，以不同的接法接于不同的电源上，但因相电压未变，故相电流也就未变，都能正常工作，只是线电流有所改变，三角型联接时，线电流要大些。
3、（5.4.1） 有一三相异步电动机，其绕组联成三角型，接于线电压U l = 380V 电源上，从
电源所取用的功率P 1 = kW ，功率因数 cos ф = ，试求电动机的相电流和线电流。
【解】三相有功功率： ϕcos 3
1l l I U P = ∴ 线电流： A U P I l l 96.1987
.038031043.11cos 331=⨯⨯⨯=
=
ϕ
相电流：A I I l p 52.113
96.193===
4、（5.4.2） 在图示电路中，电源线电压U l = 380V 。
（1）如果图中各相负载的阻抗模都等于10Ω， 是否可以说负载是对称的？
（2）试求各相电流，并用电压与电流的相量图 计算中线电流。
如果中线电流选得与图上所示相反， 则结果有何不同？
（3）试求三相平均功率P 。
【解】（1）虽然三相负载的阻抗模相等，但阻抗的性质不同，所以不可以说负载是对称的。
（2）各相电流、中线电流计算：
设U1为参考相量，V U ︒∠=02201
& 各相电流：A Z U I ︒∠=︒∠==02210
0220111
&
& A Z U I ︒-∠=-∠︒-∠==30229010120220222&& A Z U I ︒∠=∠︒∠==302290
10120220333
&
& 相量图如右。
中线电流：
A j j I I I I
N
1.603222221232221232222302230220223
2
1
=+=⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=︒∠+︒-∠+︒∠=++=&&&&
如所设N I &方向相反，则有： A I I I I N 1.60)(321-=++-=&&&& （3）所求三相平均功率即三相有功功率：
KW
I U I U I U P P P P 484090cos 22220)90cos(222200cos 22220cos cos cos 3
33222111321=︒⨯+︒-⨯+︒⨯=++=++=ϕϕϕ
4、（5.3.2）在线电压为380V 的三相电源上，接两组电阻性对称负载，如（图4）所示，试求线路电流I ？
【解】两组负载均对称，则只要计算一相即可。
令︒∠=•
038012U ，A Z U I ︒∠=︒∠==∆∆
•
01038
03801212&， A I I ︒-∠=︒-︒∠∠=︒-∠=∆•
3021030031030312
1& ︒-∠=•302201Y U ，A Z U
I Y Y ︒-∠=︒-∠==•3022103022011&
A I I I Y ︒-∠=︒-∠+︒-∠=+=•
ƥ
•
3032.39302230310111
l l l。