电工学第五章习题
电工学 唐介 第5章 思考题及习题 解答 答案
第5章 变 压 器
5.2 (3) 两个匝数相同（N1= N2 ）的铁心线圈分别接 到电压相等（U1= U2）而频率不同（f1＞f2）的两个交流电 源上时，试分析两个线圈中的主磁通Φ1m 和Φ2m 的相对大 小（分析时可忽略线圈的漏阻抗）。
5.4 (1) 在求变压器的电压比时，为什么一般都用空 载时一、二次绕组电压之比来计算？
空载时： U1≈E1，E2 = U20 = U2N ，而负载时： U1≈E1， E2≈U2 ，显然用空载时一、二次绕组电压之比来计算电 压比精确度较高。
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第5章 变 压 器
5.4 (2) 为什么说变压器一、二次绕组电流与匝数成 反比，只有在满载和接近满载时才成立？空载时为什么 不成立？
5.4 (2) 为什么说变压器一、二次绕组电流与匝数成 反比，只有在满载和接近满载时才成立？空载时为什么 不成立？
5.4 (3) 满载时变压器的电流等于额定电流，这是的 二次侧电压是否也等于额定电压？
5.4 (4) 阻抗变换的公式即式（5.4.11）是在忽略什么 因素的条件下得到的？
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第5章 变 压 器
5.2 (1) 额定电压一定的交流铁心线圈能否施加大小 相同的直流电压？
【答】 如果给交流铁心线圈施加了与交流电压大小 相等的直流电压会把线圈烧毁。这是因为交流铁心线圈 上施加的交流电压绝大部分被感应电动势所平衡 （U≈E），漏阻抗上的电压很小，因而励磁电流很小。 如果是施加同样大小的直流电压，由于线圈中没有感应 电动势与之平衡，全部电压降落在线圈本身的电阻上， 该电阻值是很小的，因此将会产生很大的直流励磁电 流，使线圈烧毁。如果系统有过流保护装置，此时保护 装置将动作跳闸。
电工学第4,5章作业、习题答案
√
√
N1 230 N2’ = = ≈ 56 4.07 4.07
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第 5 章 变压器
5.3.4电阻值为8Ω的扬声器，通过变压器接到E =10V、 R0= 250Ω的信号源上。设变压器一次绕组的匝数为500，二 次绕组的匝数为100。求：(1) 变压器一次侧的等效阻抗模 | Z | ；(2) 扬声器消耗的功率。 【解】本题目的仍是为了熟悉变压器的阻抗变换作用。 (1) 一次侧的等效阻抗模 | Z | 即一次侧的等效电阻R， 故 N1 2 500 2 |Z|=R= R × （ N2 ） L =（ 100 ） 8 Ω= 200 Ω 10V E (2) I1 = = = 0.022 A (250+200) Ω R0 +R
·
I· 2
I· 3
-jXC
解: 负载为不对称三相负载
0 ·= U1 = U12 = 220 0 8 . 8 0 0 A I1 Z R 25 1
·
·
·= U2 = U23 = 220 120 I2 Z -jXC -j25 2
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·
·
0
8 . 8 30 A
0
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P =3UP IP cos =3×220 × 44 × 0.8W=23232W Q =3UP IP sin =3×220 × 44 × 0.6var=1742var S=3UP IP =3×220 × 44 V· A=29040 V· A
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第 5 章 变压器
5.3.3某收音机的输出变压器，一次绕组的匝数为230， 二次绕组的匝数为 80，原配接8Ω的扬声器，现改用4Ω的扬 声器，问二次绕组的匝数应改为多少？ 【解】本题目是为了熟悉变压器的阻抗变换作用。 改用4 Ω的扬声器后应当保证一次侧的等效电阻仍与用 8 Ω扬声器是相同，故 N1 2 N1 2 （ N2’）RL2 = N2 ）RL1 （ N1 N1 2 RL1 230 2 8 = （ ） = （ = 4.07 × N2 RL2 80 ） 4 N2’
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。
电工学第1-7章习题
2011年春季《电工学》习题（上）院系 年级专业 学生姓名 学号第1、2章 电路定律及分析方法习题一、单项选择题1．图示电阻元件R 消耗电功率10W ，则电压U 为( )。
A ）-5V B ）5V C ）20VU+R 题1图2．图示电路中，A 点的电位V A 为( )。
A ）2 V B ）-4 V C ） -2 V－ 2 k 7 k ΩΩ题2图3．图示电路中，U 、I 的关系式正确的是( )。
A ）U = (I S + I )R 0 B ）U = (I S －I )R 0 C ）U = (I - I S )R 0R L题3图I 2题4图4．图示电路中电流I 2为( )。
A ）7AB ）3AC ）-3A5．理想电流源的外接电阻越大，则它的端电压( )。
A ）越高 B ）越低 C ）不能确定6．把图1所示的电路改为图2的电路，其负载电流I 1和I 2将( )。
A ）增大B ）不变C ）减小221Ω2V 2A图 1图 2+题6图7．图示电路中，供出功率的电源是( )。
A ）理想电压源 B ）理想电流源 C ）理想电压源与理想电流源8．在图示电路中，各电阻值和U S 值均已知。
欲用支路电流法求解流过电阻R G 的电流I G ，需列出独立的电流方程数和电压方程数分别为( )。
A ）4和3 B ）3和3 C ）3和4I RU 2A 14VSS1Ω1Ω..+题7图R R R R R I U 1234GGS....+题8图9．在计算线性电阻电路的电压和电流时，用叠加原理。
在计算线性电阻电路的功率时，加原理( )。
A ）可以用 B ）不可以用 C ）有条件地使用10．在图示电路中，已知U S =12V ，I S =2A 。
A 、B 两点间的电压U AB 为( )。
A ）-18VB ）18VC ）-6VU I ABSSΩ3+题10图.－6V SA.1k 1k ΩΩ题11图11．在图示电路中，当开关S 闭合时A 点的电位V A ( )。
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( )。
电工学少学时第三版张南主编课后练习答案第五章电动机修改
第五章电动机5.1基本要求1. 掌握三相异步电动机的基本构造、转动原理和机械特性。
2. 掌握三相异步电动机的起动、调速和制动的基本原理和方法。
3•理解三相异步电动机铭牌数据的意义。
4•了解直流电动机的基本构造和工作原理。
5.2基本内容5.2.1 .三相异步电动机的构造三相异步电动机主要由定子和转子两部分构成。
定子是静止部分，由铁芯和三相绕组组成，绕 组的连接方式不同可以构成不同的极对数p 。
转子是转动部分，分为鼠笼式和绕线式两种。
鼠笼式转子自成一个闭合电路，绕线式转子则将接线端通过电刷引出电动机外。
5.2.2 .三相异步电动机的旋转原理定子三相绕组通过三相电流后产生旋转磁场，旋转磁场与转子的相对运动使转子切割磁场产生 感应电动势和电流，而转子电流又与旋转磁场作用产生电磁转矩，从而推动转子转动。
以下是几个 重要概念：2 •旋转磁场的方向与三相电流的相序有关，改变相序可以改变旋转磁场的方向。
3.转子与旋转磁场的转速差 n 0 n 是产生电磁转矩的必要条件，也是异步”一词的由来。
4. 当转差率s n —n o 时，电磁转矩消失，所以转子的转速恒小于旋转磁场的转速。
n 。
5.2.3 .三相异步电动机的特性三相异步电动机的特性分为电磁转矩特性（ T s 曲线）和机械特性（n T 曲线），特性曲线上有三个重要转矩，即：1•额定转矩一电机可以长期运行的输出转矩 2 .最大转矩一电机的可能达到的最大输出转矩 3 .起动转矩一电机在起动时的输出转矩 5.2.4. 三相异步电动机的起动、调速和制动 1.三相异步电动机的起动方式分为："全压起动（直接起动） 一适用于10kw 以下电机 y 降压起动一可分为Y/ △起动和自耦调压起动 •串阻起动一用于绕线式电机2 •三相异步电动机的调速方式分为：「变频调速一可实现无级调速，但需要专用的变频电源“变极调速一无需专用设备，但只能实现分级调速，且每相定子绕组要分成几段I *变转差率调速 一类似于串阻起动，用于绕线式电机5.2.5. 直流电机的构造和工作原理1 .与三相异步电机一样， 直流电机也是由定子和转子两个基本部分组成的。
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。
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6
2）求开关S由a合至b后的i0(t) 画 t=0+ 的等效电路如下 i0(0+)
a b
10V E2
R1=4k
R2=2k
C
5V
E1
5V
R3=4k
由迭加原理得
5 5 1 i0 (0) 8 22 2 4 6
15 5 25 mA 16 8 16
5 5 i0 () mA 44 8
4
t 10 s
时，
uC () 6.32 V
当
10
4
t 2 10 s
4
时， 设使输出电压
u0 0 的负脉冲的幅值为U-，即 uC () U
则 当
uC (t ) U (6.32 U )e
t 2 2 10 s
4
t
时，
iC (0 ) i3 (0) i4 (0 ) 0.064m A
u L (0) 0V
课堂练习3
P.119/题5-4
求图5-31所示电路中开关
S
。 在“1”和“2”位置 时的时间常数。已 知
R1 2k, R2 3k, L 2.5mH
1
S (t=0)
R2
U
2
uC 2
解
(1)uC1 (0 ) uC1 (0 ) 400 25 200 400 2 25 16.7V 3
(2)uC1 () 25V
(3)1 R1C1 200 0.1 10 20s
6
t uC1 (t ) 25 (16.7 25)e 1 25 8.3e
+
R
uR(t) L
uR(t)/V
8 4 0
a
b
c
-
t/s
答案： ( a )
例1
P. 110/例5-4 电路如图所示，已知
uC (0 ) 0
t0
时的
开关闭合前电路已处于稳态。求
uC (t )。
S (t=0)
R2
I2
C
I1
2A
R1 4
4
2 I1
0.01F
uC
解
三要素法：
(1)uC (0 ) uC (0 ) 0
a) 因为发生换路，要产生过渡过程 b) 因为C的储能值不变，不产生过渡过程 c) 因为有储能元件且发生换路，要发生过渡过程 R2
US -
+
R1
C
答案：
( b )
4、下图所示电路在稳定状态下闭合开关S，该电路 （ ）。
a) 不产生过渡过程，因为换路未引起L的电流发生变化
b) 要发生过渡过程，因为电路发生换路
t f (t ) f () f (0 ) f ()exp( )
5、微分电路与积分电路
练习与思考
1、下图所示电路在已稳定状态下断开开关S，则 该电路（ ）。
a) 因为有储能元件L，要产生过渡过程；
b) 因为电路有储能元件且发生换路，要产生过渡 过程； c) 因为换路时元件L的电流储能不能发生变化， 不产生过渡过程。
R1
+ S
答案： ( C )
L
US -
R2
2、下图所示电路在达到稳定状态后移动R1上的 滑动的触点，该电路将产生过渡过程。这是 因为（ ）。 a) 电路发生换路；
b) 电路中有储能元件C ；
c) 电路有储能元件的能量发生变化。
R2 US + R1 C
答案： ( b )
3、下图所示电路在达到稳定状态后减小增加R1 ， 则该电路（ ）。
t0
时的
i1 (t )
、 iC (t ) 和
uC (t )
。
S (t=0)
R2
i1 iS
R1
iC u1 gmu1
C
uC
解（答 案）
学生自行完成
t uC (t ) 4 ( 2 4) exp( 10 6 )V 2.4
du C (t ) t iC (t ) C 0.833 exp( 10 6 ) A dt 2.4
例2
P.119/题5-7
已知图5-34所示电路原已处于稳态，
R1 200, R2 400,
C1 0.1F , C2 0.05F , U 25V , t 0
时电路换路。求换路后的
uC1 (t )、uC 2 (t )和i(t )。
R2
i (t )
uC 1
U R1 S (t=0)
(2)uC () 2 A 4 2 2 A 12V U 即 Req 10 I s 0 U 10 I I 6 (3) Re q C 10 0.01 10
t (4)uC (t ) 12 12 exp( 7 )V 10 7 12 1 exp(10 t ) V
0.1s 10 s
7
ห้องสมุดไป่ตู้
课堂练习1
P.118/题5-1
已知图5-28所示电路在换路前已处于稳态。若， 试求换路后的瞬间各支路中的电流和各储能元件
上的电压。设
uC (0 ) 0
i1
。
iC
us
S(t=0)
i2 uL
解（答 案）
学生自行完成
uC (0 ) uC (0 ) 0 u L (0 ) 6V iC (0 ) 0.15A i2 (0 ) i2 (0 ) 0.15A i1 (0 ) 0
例3
P.119/题5-8 已知5-35中
510 4 t
V
E1 10V , E2 5V , R! R2 4k,
R3 2k, C 100F ,
开关S在位置a时电路已处于稳态。求开关S由
a合同b后的
uC (t )
和
i0 (t )
i0(t)
S (t=0) a E1 10V E2
510 4 t
V
200 1 (1)uC 2 (0) 25 25 8.3V 200 400 3
(2)uC 2 () 25V
(3)2 R2C2 400 0.05 10 20s
6
t uC 2 (t ) 25 (8.3 25)e 6 20 10 25 16.7e
R1=4k
R2=2k
b
5V
C=100μ R3=4k
uC(t)
解
1）求开关S由a合至b后的uC(t)
uC (0 ) uC (0 ) 5V
uC () 2.5V
Req C (2 2) 10 10010 0.4S uC (t ) 2.5 (5 2.5) exp(2.5t )
第五章 线性电路的时域分析习题课
学习要点
1、暂态过程产生的原因及研究电路暂态过 程的意义
2、确定暂态过程初始值的换路定则
uC (0 ) uC (0 )
iL (0 ) iL (0 )
3、一阶电路的三要素法
三 要 素
f (0 )
f ( )
Req C
L Req
4、暂态方程的一般式
R1
L
解（答 案）
学生自行完成
6
1 0.8310 S
2 0.5 10 S
*课堂练习4 (P.120/题5-11) 图5-38所示电路中，已知
6
I s 10A, R1 1, R2 2, C 1F ,
且
uC (0) 2V , gm 0.25S , t 0 时电路换路，求
c) 要发生过渡过程，因为电路有储能元件且发生换路 R1
US -
+
S R2 L
答案：
( a )
5、RL串联电路与电压为8V的恒压源接通，如下 图所示。在t=0瞬间将开关S闭合。当电感分 别为1H、3H、6H、4H时所收到的四根uR(t) 曲线如下图所示。其中1H电感所对应的uR(t) 曲线是（ ）。 S
1
uC (2) U (6.32 U )e 0
6 . 32 1 1 解得 U e 10e 3.68V 1 1 e
课堂练习2
P.119/题5-2
在图5-29所示电路中，已知
U 16V , R1 20k, R 2 60k,
R3 R4 30k, C 1F , L 1.5mH,
且换路前电路已处于稳态。试求换路后瞬 间各支路电流和各储能元件两端的电压。
C
i1 R1
U
i3 R3
i2
C
i4
R2
S (t 0 )
iC
R4
L
uC
uL
解（答 案）
学生自行完成
uC (0) 4.8V
iL 4 (0) 0.16m A
i1 (0) i3 ()) 0.224mA
5 25 5 i0 (t ) ( ) exp( 2.5t )mA 8 16 8 5 15 exp( 2.5) mA 8 16
例4
已知：
P.120/题5-17
图5-44a所示电路中，设输入信号电压波形如图5-44b所示，
R 1M, C 100pF,
时使输出电压
试求
t 2 104 s
u0 0
的负脉冲的幅值。设
uC (0) 0
R
ui
a)
C
uo
ui/V
10 6.32 0 U 10-4 210-4
b) 图5-44
t/S