建筑电工学详解

《建筑电工学》复习题

一、选择题

将正确答案填入下表中

1、电路计算中电压、电流的参考方向的选取原则是 A.与实际方向选得一致 B.任意选取

C.电压与电流的方向必须选得一致

D.电压与电流的方向必须选得相反 2、对称三相电路的有功功率?cos 3l l I U P =，其中?角为

A.线电压和线电流之间的相位差

B.相电压和相电流之间的相位差

C.线电压和相电压之间的相位差

3、在三相四线制照明系统中，各相负载电阻不等，如果取消中线，后果是 A.各相电灯中电流均为零

B.各相电灯上的电压将重新分配，高于或低于额定值，因此有的不能正常发光，有的可能烧坏灯丝。

C. 各相电灯中电流不变

4、电感性负载并联电容器提高电路功率因素后，线路电流减小了，则测量用电量的瓦时计走字速度将

A.不变

B.加快

C.减慢

5、在直流空心线圈中置入铁心后，如在同一电压作用下，则电流I （），磁通φ（），电感L （）及功率P （）。

A.不变；增大；增大；不变

B.减小；增大；不变；增大

C.不变；增大；不变；增大

D.不变；不变；增大；增大

6、交流铁心线圈的匝数固定，当电源频率不变时，则铁心中主磁通的最大值基本上决定于 A. 电源电压 B.线圈阻抗 C. 磁路结构 D.线径大小

7、当变压器的负载增加后，则

A.铁心中主磁通增大

B.二次侧负载电流I 2增大，一次侧电流I 1不变

C.一次侧电流I 1和二次侧电流I 2同时增大

D.铁心中主磁通减小 8、在换路瞬间，下列各项中除( )不能跃变外，其他全可跃变。

A.电感电压

B.电容电压

C.电容电流

9、某三相异步电动机在额定运行时的转速为1440rpm ，电源频率为50Hz ，此时转子电流的频率为

A.50Hz

B.48Hz

C.5Hz

D.2Hz

10、三相异步电动机铭牌上所标的功率是指它在额定运行时 A.视在功率 B.输入电功率

C.消耗的有功功率和无功功率的和

D.轴上输出的机械功率 11、热继电器对三相异步电动机起的作用是

A.短路保护

B. 过载保护

C.欠压保护

D.过压保护

12、选择一台三相异步电动机的熔丝时，熔丝的额定电流

A.等于电动机的额定电流

B.大致等于（电动机的启动电流）/2.5

C.等于电动机的启动电流

D.大致等于（电动机的启动电流）×2.5 13、磁性物质的磁导率μ不是常数，因此

A. B 与H 不成比例

B. φ与B 不成比例

C. φ与I 成比例 14、50Hz 的变压器用于25Hz 时，则

A.m φ近于不变

B. 可能烧坏绕组

C. 一次侧电压U 1降低

D. 一次侧电压U 1升高 15、直流电磁铁在吸合过程中气隙减少，则磁路磁阻和线圈电流将 A.增大；增大 B.增大；减小 C.减小；减小 D.减小；增大 16、三相异步电动机在正常运行中如果有一根电源线断开，则

A.电动机立即停转

B.电动机会反向运转

C. 电流立即减小

D.电流大大增加 17、三相异步电动机的转矩T 与定子每相电源电压U 1的关系是 A.与U 1的平方成正比 B.与U 1成正比 C.与U 1成反比 D.无关 18、在多量程的电压表中，量程愈大，则其倍压器的阻值 A.愈大 B.愈小 C.不变 D.无关

19、一段导体的电阻为Ω4，将其对折后的等效电阻为 A.Ω2 B ．Ω1 C ．Ω8 D ．Ω4

20、在R 、L 、C 串联电路中，已知R ＝3Ω，XL ＝5Ω，XC ＝8Ω，则电路的性质为 A. 感性 B. 容性 C. 阻性 D. 不能确定

21、如图所示为一正弦交流电路的一部分，电流表A 的读数是5A ，电流表1A 的读数是4A ，则电路中电流表2A 的读数是

A ．4A

B ．1A

C ．3A

D ．0A

22、某三相发电机连接成三角形时每相电压为380V ，将它连接星形时，对外提供的线电压为

A.127V

B.220V

C.380V

D.660V 23、三相异步电动机产生的电磁转矩是由于

A.定子磁场与定子电流的相互作用

B.转子磁场与转子电流的相互作用

C.旋转磁场与转子电流的相互作用

24、对于理想变压器来说，下面叙述中正确的是

Ａ.变压器可以改变各种电源电压

Ｂ.变压器不仅能改变电压，还能改变电流和功率

Ｃ.变压器一次绕组的输入功率由二次绕组的输出功率决定

Ｄ.抽去变压器的铁心，互感现象依然存在，变压器任然能正常工作。

二、简答题

1、变压器的铁心为什么用硅钢片叠成，而不用整块铁心？

答：变压器工作时，它的铁心中通过交变的磁通，交变的磁通在铁心中要产生感生电动势，在电动势的作用下，铁心中形成涡流。涡流使铁心发热而产生涡流损耗。为了减小涡流损耗，便把整块铁心分成薄片，片间用绝缘相隔，同时铁心材料的钢片中渗入硅，增加材料的电阻，减少涡流损耗。

另一原因是变压器随着交变磁场的不断改变方向，磁畴转动，使产生摩擦的能量损耗，这种损耗称为磁滞损耗。采用硅钢片叠成的铁心可以减小磁滞损耗。

2、既然在电动机的主电路中装有熔丝，为什么还要加接热继电器？它们各起什么作用？

答：熔丝和热继电器虽然都能对过大电流起保护作用，但两者的动作原理、目的和应用范围不同，熔丝主要对过大的突发短路电流起保护作用，热继电器主要对一段时间的过负载起保护作用，过负载时电流虽然超过额定值，但一般都比短路电流小，长时间流过这种电流，将使绕组过热而烧坏。不过，偶然的或短时的过载是允许的，也不需要保护。

熔丝一般动作时间快，一有过大电流流过，立即熔断，所以它不能用作过载保护。热继电器的动作与流过电流的时间有关，它要经过一段时间之后，才切断电路，所以它不能作短路保护。这两种保护电器不能互相代用，但能互相补充。

3、为什么要提高功率因数？怎样提高？

答：如果功率因数不高，电源设备（发电机和变压器）的容量不能充分利用；增加了发电机绕组和线路的功率损耗及电压损失。

提高功率因数的方法：（1）提高自然功率因数，即正确选用合适的电动机、变压器等电感性负载的容量，不要在空载或轻载下运行；（2）在感性负载两端并联适当的电容器。4、戴维南定理是怎样表述的？

答：一个含独立源、线性受控源、线性电阻的二端电路N，就其端口而言可等效为一个理想电压源与一电阻和的串联模型。其理想电压源的数值为有源二端电路N的开路电压uoc，串联的内阻为N内部所有独立源等于零，受控源保留时两端子间的等效电阻Ro。

5、远距离输电采用高压电的原因是什么？

答：（1）在同样输电功率下，电压愈高则线路电流愈小，线路阻抗压降和线路电阻耗损功率

也愈小；（2）电流减小，导线面积也可减小，以节省导线材料；（3）导线细则重量轻，可降低支撑铁塔或线杆的机械强度要求，以节省输电设备投资。

6、电流互感器二次绕组为什么不许开路？电压互感器二次绕组为什么不许短路？

答：电流互感器正常运行时，相当于变压器工作在短路状态，一、二侧磁动势处于平衡状态，磁场很弱。若二次侧开路，一次侧电流完全用于励磁，磁场变得很强，将在二次侧感应出很高的电压，将绝缘击穿，危及人身及设备安全。因此，电流互感器二次侧不得开路。电压互感器正常运行时，负载接电压表，阻抗很大，接近于空载运行。若二次绕组短路，则变成短路运行，电流从空载电流变成短路电流，一、二次侧电流均变得很大，造成互感器绕组过热而烧坏。

三、填空题

1、工厂中一般动力电源电压为 380V ，照明电源电压为 220V 。

2、正弦交流电的三要素是指：振幅、角频率和初相。

3、测量直流电流的直流电流表应(串)联在电路当中，表的正端接电流的流入端，表的负端接电流的流出端。

4、不论负载是三角形连接还是星形连接，计算三相负载总功率的公式都为

z l l I U P φcos 3=。

5、PN 结的基本特性是单向导电特性；

6、集成的门电路一般分为单极性和双极性两大类

7、正弦交流电的三要素是指：振幅、角频率和初相。设?∠=?

30380AB U ，则?

BC U =

?-∠90380，?

CA U =?∠150380。

8、在动态电路中，电感元件伏安关系的微分形式为dt

t di L t u )

()(=，电容元件伏安关系的微分形式为dt

t du C

t i )

()(=。在换路瞬间，电感元件中的电流连续，电容元件的电压连续。 9、零输入响应是激励为零，由电路的初始储能产生的响应，它是齐次微分方程满足初始条件的解。对于直流电源作用的一阶电路，用三要素表示的全响应公式为

y y y t y -

∞-++∞=)]()0([)()(。

四、计算与分析题

1、有一CJ0-10A 交流接触器，其线圈数据为380V/30mA/50Hz,线圈电阻ΩK 16，试求线圈电感。

解：线圈阻抗的模为 Ω=Ω?==-K I U Z 7.121030380

故线圈电感为

Uoc 8Ω15A 7V

_题3图

U R H H R Z f

L 3962.17.1250

21021

223

=-?=-=

ππ

2、试分析题图3所示电路的工作原理（图中只画出了控制电路）。

题图2

【解】该电路是电动机既能点动又能连续运行的控制电路。SB1是总停止按钮。当按下启动按钮SB2时，SB2的常闭触点先断开，切断了自锁电路，使自锁电路不起作用。当SB2的常开触点闭合后，接触器KM 线圈通电，KM 主触点闭合，电动机运行。一旦释放SB2，则常开触点先断开，使KM 线圈失电，电动机停转，KM 自锁触点断开，切断自锁电路，这时SB2常闭触点即使闭合，KM 线圈也不能通电。所以SB2只能用作点动控制。

控制电动机连续运行的是启动按钮SB3。按下SB3，接触器KM 线圈通电，KM 主触点闭合，电动机运行，自锁触点KM 闭合，与SB2的常闭触点一起将SB3短接，起到了自锁作用，可使电动机连续运行。； 3、求图示电路的开路电压。

解:：a 由题知：V V U R 120158=?=

V V V U OC 1277120-=--=

4、电路如图所示，V CC ＝15V ，β＝100，U BE ＝0.7V 。试问：（1）R b ＝50k Ω时，u O ＝？

（2）若T 临界饱和（临界饱和管压降 V CES =0.3V ），则R b ≈？

解：

（1）R b ＝50k Ω时，基极电流、集电极电流和管压降分别为

26b

BB B

=-=R U V I μA

2mA 6.2 C C CC CE B C =-===R I V U I I β

所以输出电压U O ＝U CE ＝2V 。

（2）设临界饱和时U CES ＝U BE ＝0.7V ，所以

Ω≈-=

=-=

k 4.45A

6.28mA 86.2B

BB b C

B c CES

CC C I U V R I I R U V I μβ

5、在图5所示的正反转控制电路中有多处错误，请指出错误并说明应如何改正。

图5

【解】

（1）主电路中接触器KMR 的C 相主触点的电动机一端错接在A 相，应改接到C 相热继电器的上方。否则KMR 接触器合上时，将造成B 、C 相间短路。

（2）控制电路的电源端均应接在接触器主触点的上方，否则接触器未合上时控制电路亦无法接通。另外，控制电路电源端应跨接在任意两相的电源线上，如两端都接在同一相上，则

控制电路不能工作。

(3) 反转启动按钮SBR 的电源端应接到停止按钮SB1的右端，否则SB1按下时，反转控制电路不起控制作用。

(4) 正转启动按钮SBF 应与正转自锁KMF 触点并联，原线路中未加正转自锁触点KMF ，应予补上。否则正转时只能点动。

(5) 反转启动按钮SBR 所并联的自锁触点应为KMR ，而不是KMF ，应予改正。

(6) 正转及反转控制电路中的常闭互锁触点用反了，即在KMF 线圈中应串联KMR 的互锁触点，在KMR 的线圈中应串联KMF 的互锁触点，否则接触器线圈将无法通电。

6、电路如图下图所示，晶体管导通时U BE ＝0.7V ，β=50。试分析u i 为0V 、1V 、3V 三种情况下T 的工作状态及输出电压u O 的值。解：（1）当V BB ＝0时，T 截止，u O ＝12V 。（2）当V BB ＝1V 时，因为 60b

BEQ

BB BQ

R U V I μA

9mA 3C CQ CC O BQ CQ R I V u I I

所以T 处于放大状态。

（3）当V BB ＝3V 时，因为 160b

BEQ

BB BQ

R U V I μA

C CQ O BQ CQ mA 8U R I V u I I CC ＜

所以T 处于饱和状态。

7、如图所示，已知us(t)=82COS 10t （V ），R=10Ω，L=1H ，C=0.005F

求?

I ，i （t ）， C u （t ）， L u （t ）， R u

us R L i(t)+u C -+u L -

+u R -

解：

8、某三相异步电动机，p ＝1，f1＝50Hz ，s ＝0.02，P2＝30kW ，T0 = 0.51N ·m 。求：（1）同步转速；（2）转子转速；（3）输出转矩；（4）电磁转矩。解：

min r/0003min r/1

606010

p f n min r/2940min r/0003)02.01()1(0 n s n

m N 49.97m N 940210302602603

22 n P T

m N 98m N )51.049.97(02 T T T

请说明异步电动机为什么回转动？

答：当定子绕组中通入三相电流后，它们共同产生的合成磁场是随电流的交变而在空间不断地旋转着，这就是旋转磁场。这个旋转磁场同磁极在空间旋转所起的作用是一样的。当旋转磁场顺时针方向旋转时，其磁通切割转子导条，导条中就感应出电动势。电动势的方向由右手定则确定。在应用右手定则时，可假定磁极不动，而转子导条向逆时针方向旋转切割磁通。在电动势的作用下，闭合的导条中就有电流，这电流与旋转磁场相互作用，而使转子导条受到电磁力F 。电磁力的方向由左手定则来确定。由电磁力产生电磁转矩，转子就转动起来。转子转动的方向与磁极旋转的方向相同。

4525045210013525045

254521010201010120I R U Z I U Z I U Z U

I j j Z j C j Z j L j Z R L L C C S C L