电工技术习题答案第六章
《电工技术(李中发版)》课后习题及详细解答(全面版)
图1.10 习题1.3解答用图
1.4 在图1.11中，已知
，
。试确定元件 N 中的电流 I3和它两端的电压 U3，
并说明它是电源还是负载。校验整个电路中的功率是否平衡。
分析 电路有2个节点、3条支路和3个回路，欲求元件 N 的电流和电压，必须应用基尔霍
夫定律。
解 设元件 N 上端节点为 a，左边回路的方向为顺时针方向，如图1.12所示。对节点 a 列
图1.26 习题1.14解答用图
1.15 在如图1.27所示电路中，已知流过电阻 R 的电流 ，求 US2。
分析 本题运用 KCL 和 KVL 求出左右两条支路的电流后，即可求出 US2。 解 设各电流的参考方向和所选回路的绕行方向如图1.28所示。根据 KCL 得：
由于 ，故得：
根据 KVL，得： 所以：
（2）将10只220V、40W 的灯泡并联作为该发电机的负载，这些灯泡是否能正常工作？为
什么？
分析 本题考查电气设备的额定值及其应用。电气设备的额定电流 IN、额定电压 UN 和额
定功率 PN 之间的关系为
。至于电气设备是否能正常工作，则取决于其实际的电
流、电压和功率等是否与额定值相等，若相等，则设备能正常工作，否则设备不能正常工
电烙铁的电阻为：
（Ω）
由于
（Ω） ，R0可忽略不计，因此流过电烙铁的电流为：
电烙铁实际消耗的功率为：
（A）
（W） 因为电烙铁实际消耗的功率与额定功率不相等，所以电烙铁不能正常工作。 1.8 求如图1.15所示电路 a、b 两点之间的电压 Uab。 分析 本题考查基尔霍夫定律的推广运用。在运用基尔霍夫定律列方程时，先要在电路 图中标出电流、电压的参考方向和所选回路的绕行方向。KCL 可推广到包围部分电路的任 一假设的闭合面，KVL 可推广到不闭合的电路上。 解 设电流的参考方向和所选回路的绕行方向如图1.16所示。根据 KCL，有：
电工技术第6章(李中发版)课后习题及详细解答
文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.第6章一阶动态电路分析6.1 如图6.3所示电路，在开关S断开前已处于稳态，试求开关S断开后瞬间电压u C和电流i C、i1、i2的初始值。
分析先在时的等效电路中求，因为1文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.时电路已处于稳态，电路中各处的电流和电压都是常数，电容中的电流，所以这时电容C可2文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 看作开路。
然后在时的等效电路中求、3文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.4和，这时电容C可用电压为文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.的恒压源代替。
解画出时的等效电路，如图6.4（a）所示。
5文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 根据分压公式，得时电容两端的电压为：（V）6文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 根据换路定理，时电容两端的电压为：（V）7文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 在瞬间，电容C可用电压为V的恒压源代替，由此可画出8文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.时的等效电路，如图6.4（b）所示。
由于4Ω电阻支路已断开，故时的电流i2为：9文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.10 （A）根据欧姆定律，得时的电流i1为：文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.11 （A）根据KCL，得时的电流i C为：文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.12 （A）图6.3 习题6.1的图图6.4 习题6.1解答用图6.2 如图6.5所示电路，在开关S闭合前已处于稳态，试求开关S闭合后瞬间电压u L和电流i L、i1、i2的初始值。
分析先在时的等效电路中求文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.13 ，因为时电路已处于稳态，电路中各处的电流和电压文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 都是常数，电感两端的电压，所以这时电感L 可看作短路。
电工与电子技术之电工技术课后答案完整版
电工与电子技术之电工技术课后答案完整版第1章电路的基本概念和基本定律1－1 试求图1－1所示电路的电压U ab和U ba。
图1－1解(a)电压U的参考方向如图所示，已知U＝10V，故有U ab=U=10VU ba=-U ab=-U=-10V(b)直流电压源的电压参考方向如图所示，故有U ab=5VU ba=-U ab=-5V1－2根据图1－2所示的参考方向和电压、电流的数值确定各元件电流和电压的实际方向，并计算各元件的功率，说明元件是吸收功率还是发出功率。
(a)(b)(c)(d)图1－2解 (a)因为电流为＋2mA，电压为＋5V，所以电流、电压的实际方向与参考方向相同。
电阻元件的功率为P=UI=5×2×10-3=10×10-3=10Mw电阻元件的电压与电流取关联参考方向，计算结果P>0，说明电阻元件吸收功率。
(b)因为电流、电压随时间t按照正弦规律变化，所以当电流i>0、电压u>0时，它们的实际方向与参考方向一致；当电流i<0、电压u<0时，它们的实际方向与参考方向相反。
电阻元件的功率为p=ui=5sin(ωt)×sin(ωt)=5sin2(ωt)W电阻元件的电压与电流取关联参考方向，计算结果p>0，说明电阻元件吸收功率。
(c)因为电流为－2mA，所以电流的实际方向与参考方向相反；电压为＋5V，所以电压的实际方向与参考方向相同。
直流电压源的功率为P=UI=5×(－2×10-3)=－10×10-3=－10mW直流电压源的电压与电流取关联参考方向，计算结果P<0，说明直流电压源发出功率。
(d)因为电流为＋2A，电压为＋6V，所以电流、电压的实际方向与参考方向相同。
直流电流源的功率为P=UI=6×2=12W直流电流源的电压与电流取非关联参考方向，计算结果P>0，说明直流电流源发出功率。
电工技术第6章(李中发版)课后习题及详细解答
第6章一阶动态电路分析6.1 如图6.3所示电路，在开关S断开前已处于稳态，试求开关S断开后瞬间电压u C和电流i C、i1、i2的初始值。
分析先在时的等效电路中求，因为时电路已处于稳态，电路中各处的电流和电压都是常数，电容中的电流，所以这时电容C可看作开路。
然后在时的等效电路中求、和，这时电容C可用电压为的恒压源代替。
解画出时的等效电路，如图6.4（a）所示。
根据分压公式，得时电容两端的电压为：（V）根据换路定理，时电容两端的电压为：（V）在瞬间，电容C可用电压为V的恒压源代替，由此可画出时的等效电路，如图6.4（b）所示。
由于4Ω电阻支路已断开，故时的电流i2为：（A）根据欧姆定律，得时的电流i1为：（A）根据KCL，得时的电流i C为：（A）图6.3 习题6.1的图图6.4 习题6.1解答用图6.2 如图6.5所示电路，在开关S闭合前已处于稳态，试求开关S闭合后瞬间电压u L和电流i L、i1、i2的初始值。
分析先在时的等效电路中求，因为时电路已处于稳态，电路中各处的电流和电压都是常数，电感两端的电压，所以这时电感L可看作短路。
然后在时的等效电路中求、和，这时电感L可用电流为的恒流源代替。
解画出时的等效电路，如图6.6（a）所示。
根据欧姆定律，得时电感中的电流为：（A）根据换路定理，时电感中的电流为：（A）图6.5 习题6.2的图图6.6 习题6.2解答用图在瞬间，电感可用电流为A的恒流源代替，由此可画出时的等效电路，如图6.6（b）所示。
根据欧姆定律，得时电感两端的电压为：（V）根据分流公式，得时的电流i1和i2分别为：（A）6.3 如图6.7所示电路，在开关S闭合前已处于稳态，试求开关S闭合后瞬间电压u C、u L和电流i L、i C、i的初始值。
分析先在时的等效电路中求和，因为时电路已处于稳态，电路中各处的电流和电压都是常数，电容中的电流，电感两端的电压，所以这时电容C可看作开路，电感L可看作短路。
电工第六章课后习题答案(1)
第6章习题解答6-1 一个具有闭合的均匀的铁心线圈，其匝数为300，铁心中的磁感应强度为 0.9T ，磁路的平均长度为45cm ，试求： (1)铁心材料为铸铁时线圈中的电流; (2)铁心材料为硅钢片时线圈中的电流。
解：B =0.9T 时，查图6-5曲线，铁心为铸钢时，H=700A/m, 铁心为硅钢片时，H=350A/m(1) A NL H I m A H 2.130045.0800,/800111=⨯===(2) A NL H I m A H 525.030045.0350,/350222=⨯===6-2 题图6-2为环形铁心线圈，其内径为10cm ，外径为15cm ，铁心材料为铸钢。
磁路中含有一空气隙，其长度为0.2cm 。
设线圈中通有1A 的电流，如要得到1T 的磁感应强度，试求线圈匝数。
解：1096.71041570⨯=⨯==-πμB H H 1592102.01096.7250=⨯⨯⨯=-δ铸钢铁心的磁场强度，查铸钢的磁化曲线， 磁路的平均总长度为2.3921510cm l =+=π1l =当 l H 11=NI = 6-3 有一交流铁心线圈，电源电压 U= 220 V 电路中电流 I=2 A ，功率表读数P=100W ，频率f=50Hz ，漏磁通和线圈电阻上的电压降可忽略不计，试求:(1)铁心线圈的功率因数；（2）铁心线圈的等效电阻和感抗。
解：(1)100cos 0.232202P U I ϕ===⨯(2) Ω==1102220I U Z由于线圈电阻R 可忽略不计，所以Ω====+=2541002'IP R R R R Fe Fe由于漏磁通可忽略不计，所以Ω=-=-==+=107251102222'FeFe Fe R ZX X X X6-4 如题图6-4所示，交流信号源的电动势 E=12V ，内阻 R 0=200Ω，负载为扬声器，其等效电阻为R L =8Ω。
要求:（1）当R L 折算到原边的等效内阻200Ω时，求变压器的匝数比和信号源输出的功率；（2）当将负载直接与信号源联接时,信号源输出多大功率？解：(1)L LR K R R 20200=Ω==' 5=K 20()0.18O L LE P R W R R '=='+(2) 20()0.027O L LE P R W R R ==+6-5 有一单相变压器,100V A, U 1=220 V , U 2 =36 V ，一次绕组匝数N 1=1000匝、（1）试计算二次绕组N 2匝数？（2）若二次绕组接60W多少？解：6-6 , f=50Hz 。
电工技术第6章(李中发版)课后习题及详细解答.(DOC)
电工技术第6章(李中发版)课后习题及详细解答.(DOC)第6章一阶动态电路分析6.1图6.3所示的电路在开关S关闭之前已经处于稳定状态。
尝试在开关S关闭后立即找到电压uC和电流iC、i1和i2的初始值。
该分析首先在处的等效电路中找到，因为电路在处已经处于稳定状态，电路中各处的的电流和电压是恒定的，并且在等效电路中被替换为电容器中的电流。
绘制的电压为、和，因此此时电容C可视为开路。
然后，此时，当恒压源的电压为时，当电容器两端的电压为时，电容器c可以使用等效电路，如图6.4(a)所示根据分压公式，得到(V)。
根据开关定理，电容器两端的电压为(V)。
在瞬间，电容C可以被电压为伏的恒压源代替，由此可以得出处的电流i2为:(A)根据欧姆定律，处的电流i1为(A)根据KCL，处的电流iC相等由于4ω电阻支路已断开，因此，图6.3图6.1图6.4图6.1图6年2月，图6.5所示电路在开关闭合前处于稳定状态。
尝试在开关s闭合后立即找到电压u1和电流i1、i1、i2的初始值。
该分析首先在处的等效电路中找到，因为电路在处已经处于稳定状态，电路中各处的的电流和电压是恒定的，并且等效电路中在电感器两端的电压处的解显示为、和，因此然后，电感器l可以由电流为的恒流源代替电感电流为时的等效电路如图6.6(a)所示根据欧姆定律，得到(A)。
根据开关定理，处电感中的电流为(A)图6.5图6.2图6.6图6.2解决方案使用图在瞬间，电感可由电流为A的恒流源代替。
因此，电感两端电压为(V)的等效效应电路根据欧姆定律，得到。
根据分流公式，当获得时，电流i1和i2为(A)6.3，如图6.7所示。
在开关s闭合之前，电路处于稳定状态。
尝试找出开关s闭合后瞬时电压uC、u1和电流iL、iC、iI的初始值该分析首先在处的等效电路中发现和，因为电路在处已经处于稳定状态，和中的电流和电压是恒定的，并且电容器中的电流是恒定的，所以电容器c可以被视为开路，电感器l可以被视为短路。
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212100V 1A 199E i i R R ====+Ω+Ω1R 11A 11V u iR ==⨯Ω=2R 21A 9999V u iR ==⨯Ω=11100V 100A1E i i R ====Ω2R C (0)0u u +==212100V1A199E i i R R ====+Ω+Ω1R 1100A 1100Vu iR ==⨯Ω=R 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 ====Ω20i = 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。
技校电工基础习题及答案(第六章 三相交流电路)
第六章三相交流电路§6-1 三相交流电源一、填空题1．三相交流电源是三个大小相等、频率相同而相位互差120°的单相交流电源按一定方式的组合。
2．由三根相线和一根中性线所组成的供电线路，称为三相四线制电网。
三相电动势到达最大值的先后次序称为相序。
3．三相四线制供电系统可输出两种电压供用户选择，即线电压和相电压。
这两种电压的数值关系是U线=U相，相位关系是U线超前U相30°。
4．如果对称三相交流电源的U相电动势e u=E m sin (314t+)V，那么其余两相电动势分别为ev= E m sin (314t-90°)V，ew =E m sin (314t+150°) V。
二、判断题1．一个三相四线制供电线路中，若相电压为220 V，则电路线电压为311 V。
( × )2．三相负载越接近对称，中线电流就越小。
( √ )3．两根相线之间的电压叫相电压。
( × )4．三相交流电源是由频率、有效值、相位都相同的三个单个交流电源按一定方式组合起来的。
( × )三、选择题1．某三相对称电源电压为380 V，则其线电压的最大值为( A )V。
A．380 B．380 c．380 D．2．已知在对称三相电压中，V相电压为u v=220sin(314t+π)V，则U相和W相电压为(B)V。
A. U u=220sin (314t+) u w=220sin (314t-)B．u u=220sin (314t-) u w=220 sin (314t+)C.u u=220sin (314t+) uw=220sin (314t-)3．三相交流电相序U-V-W-U属( A )。
A．正序 B．负序 C．零序4．在如图6-1所示三相四线制电源中，用电压表测量电源线的电压以确定零线，测量结果U12=380 V，U23 =220 V，则( B )。
A．2号为零线B．3号为零线 C．4号为零线5．已知某三相发电机绕组连接成星形时的相电压u u=220sin(314t+300)V，u v=220sin(314t - 900)V，u w=220sin (314t+1500)V，则当t=10 s时，它们之和为(B)V。
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第六章 磁路与变压器
习题参考答案
1．有两个如图6-4所示的环形金属，外套绕组，大小完全相同，一个是铁的，另一个是铜的，所套绕组的匝数和通过的电流相等，试问
（1）两环中的H 和B 是否相等？
（2）如果在两环上各开一个相同的缺口，两环中的H 和B 有何变化？
答:（1）H 相同，B （＝μH ）不同。
（2）空气和铜都是非铁磁材料，值相近，但空气与铁的导磁率相差很大。
因此铜环上开缺口H 和B 无变化，铁环上开缺口后H 不变，B 大大减小。
2．如果交流电源电压的有效值和直流电源电压相等,试比较以下四种情况通过线圈的电流和功率的大小,并说明其理由。
（1）将一个空心线圈先后接到直流电源；
（2）将一个空心线圈先后接到交流电源；
（3）这个线圈中插入铁心后接到直流电源；
（4）这个线圈中插入铁心后接到交流电源；
答:交流电压的有效值和直流电压相等，设为U 。
空心线圈接到直流电源和交流电源上，电流分别为I 1＝U /R 和I 2＝U /2
2L X R +，故I 1>I 2；功率分别为P 1=UI 1,P 2=UI 2cos φ,故P 1>P 2。
插入铁心后，再接到直流电源上，I 1、P 1不变；再接到交流电源上，因X L =2πfL 增大，故I 2减小、P 2也减小（功率因数也降低）。
3．将铁心线圈接在直流电源上，当发生下列三种情况时，铁心中的电流和磁通有何变化？
（1）铁心截面积增大，其它条件不变；
（2）线圈匝数增加，导线电阻及其他条件不变；
（3）电源电压降低，其它条件不变。
答:将铁心线圈接在直流电源上I=U/R ，φ＝INS μ/l ，故
（1）S 增大时，I 不变，φ增大；
（2）N 增加时，I 不变，φ增大；
（3）U 降低时，I 、φ都减小。
4．将铁心线圈接到交流电源上，当发生以上三种情况时，铁心中的电流和磁通又有何变化？
答:将铁心线圈接到交流电源上，则22)2(/fL R U I π+=，φm ≈U/4.44fN ,又根据L=N 2μS/l ,可知
（1）S 增大时，L 增大，I 减小，φm 不变；
（2）N 增加时，L 增大，I 减小，φm 不变；
（3）U 降低时，I 、φ都减小。
5．有一交流铁心线圈接在220V ，50HZ 的正弦交流电源上，线圈的匝数为733匝，铁心截面积为13cm 2，求：
（1）铁心中的磁通最大值和磁感应强度最大值是多少？
（2）若在此铁心上再套一个匝数为60的线圈，则此线圈的开路电压是多少？
解：（1）磁通最大值Φm =U/4.44fN
=220/(4.44×50×733)=0.00135Wb
磁感应强度最大值B m =Φm /S=0.00135/(13×10-4)=1.04T
（2）开路电压U 20≈4.44fN Φm =4.44×50×60×0.00135=18V
6．什么是硬磁材料和软磁材料？各有何用处？
答：略
7．什么叫变压器？它有什么用途？变压器铁心的作用是什么？变压器不用铁心行不行？
答：变压器是一种基于电磁感应原理而制成的静止的电工设备，它可将某一数值的交流量换成同频率另一数值的交流量，包括电压变换，电流变换和阻抗变换等。
变压器的用途主要有：1）升压变压器，把发电厂发出的电变换成适合输送的高压电；2）降压变压器将输电线路的高电压变换成适合各种用电设备所的电压；3）在电子线路中变压器用来传递信号，实现阻抗变换等。
铁心是变压器的磁路部分，是用来提高磁路的导磁能力和减少铁损耗的。
铁心由高导磁材料硅钢片构成，它变压器的铁心形成了原边，副边线圈之间的主磁通路，使副边线圈能够感应产生相应的电流。
如果没有铁心副边绕组只能通过原边绕组在空气中形成磁通路感应出很小的电流（空气的磁阻大大高于铁心），而原边绕组本身的阻抗较小，接入高压系统中将直接短路烧毁。
因此变压器不能没有铁心。
8．变压器是否可以用来变换直流电压？一台220V/36V 的变压器，其高压绕组若接入220V 的直流电源，将会产生什么后果？
答：变压器不能用来变换直流电压。
高压绕组对应直流220V 电压而言其阻抗很低（几欧--几十欧），如果把220V/36V 的变压器接到220V 的直流电上，会使变压器电流过大，迅速温升，从而烧毁。
9．变压器原、副边绕组之间没有电的直接联系，那么原边绕组电路输入的电能是怎样传递到副边绕组电路中的？变压器负载减少时，原边绕组电路供给的电能随之减少，试分析这一过程。
答：变压器原边绕组通上交流电，铁心会形成了交变的磁通，使副边线圈能够感应产生相应的电流，使原边的电能传递到副边。
变压器负载减少，即负载电阻R 2增大，由I 2=U 2/R 2，且副边电压U 2不变，可知副边的电流I 2减少。
又由
i k N N I I ==≈κ
11221，可得，原边的电流I 1也减少，即原边绕组电路供给的电能减少了。
10．有人从国外带来一台额定频率为60HZ 的变压器，能不能在国内使用？为什么？ 答：不能在国内使用。
变压器的电流、频率与磁通密度具有以下关系：
U =4.44fB m SN ，即B m =U/4.44fSN
由于做好的变压器铁心剖面积S ，以及线圈匝数N 都是固定值，因此Bm 与感应电压U 成正比，但与频率f 成反比。
故将额定频率为60HZ 的变压器，接在50HZ 的电力系统上时，变压器的最大磁通密度Bm ，将增加为1.2倍（60/50=1.2）。
由变压器铁损中的磁滞损耗关系式Ph ＝k1fBm 2（k1比例系数），可知磁滞损耗与频率f 成反比，因此将额定频率为60HZ 的变压器，接在50HZ 的电力系统上时，磁滞损耗将增加。
又由于励磁电流的大小，随磁通密度的增大而加大。
因此额定频率为60HZ 的变压器，接在50HZ 的电力系统上时，一方面会使磁滞损耗增加，另一方面会使励磁电流增大，降低了变压器的效率。
甚至在增大磁通密度时，容易使铁心达到饱和状态，从而使铁损和励磁电流无限增大，将导致变压器烧毁。
根据以上说明，从国外带来的额定频率为60HZ 的变压器，不能在国内使用。
11．一台额定容量为50kV A 、额定电压为3300/220V 单相照明变压器，现要在二次测接220V 、60W 的白炽灯，若要求变压器在额定状态下运行，可接多少盏灯？一、二次侧绕组的额定电流是多少？
解：
A U S I A U S I P S N N N N N N N 3.22722010502.153300
105083360
1050n 3223
113
=⨯===⨯==⨯==二次绕组的额定电流一次绕组的额定电流盏＝可接电灯的数量。