唐介-电工学少学时答案ppt课件.ppt

练习题解答,解 S 闭合时，,S 断开时,下一题,返回练习题集,解：S闭合时,下一题,上一题,返回练习题集,解 S 断开时，,1.5.1 试根据理想电压源和理想电流源的特点分析图示的两电路：当 R 变化时，对其余电路（虚线方框内的电路）的电压和电流有无影响？R 变化时所造成的影响是什么？,（a）,（b）,下一题,上一题,返回练习题集,S 断开时，I2=IS=2 A选取由 US、R2 和 S 组成的回路，利用KVL 求得 U=US R2 I2 4 V S 闭合时，R2 右端电位与 US 下端电位相同，R2 两端电压等于 US，故 I2=USR2=6 A选取右上结点，利用 KCL 求得 I=I2 IS 4 A,1.6.1 图示电路中，已知 US6 V，IS2 A，R12，R21。求开关 S 断开时开关两端的电压 U 和开关 S 闭合时通过开关的电流 I（不必用支路电流法）。,解 设通过 R2 的电流为 I2。,下一题,上一题,返回练习题集,1.6.2 图示电路中，已知 US6 V，IS2 A，R1R24。求开关S断开时开关两端的电压U和开关S闭合时通过开关的电流 I（在图中注明所选的参考方向）。,解 设所求电压和电流的参考方向如图。,S 断开时，U14 V,S 闭合时，I 3.5 A,下一题,上一题,返回练习题集,解 设 2 电阻上电流为 I3，如图。,该电阻与 10 V恒压源并联，故其上电压为10 V，所以I3=(102)A=5 A。右回路：5I12I340=0，则 I1=6 A 或外回路：5I11040=0，有 I1=6 A 再用 KCL 求得 I2=I1I3=1 A，左恒压源的功率 P1240 W，由于其电压和电流的实际方向符合电源关联参考方向，故起电源作用；右恒压源的功率P210 W，由于其电压和电流的实际方向符合负载关联参考方向，故起负载作用。,下一题,上一题,返回练习题集,左恒流源的功率 P140 W，起电源作用；右恒流源的功率 P23 W，起负载作用。,设 2 电阻上电流为 I，5 电阻两端电压为U3 如图。,下一题,上一题,返回练习题集,解,1.6.5 试分析图示两电路中：(1)图(a)中的理想电压源在R 为何值时既不取用也不输出电功率？在 R 为何范围时输出电功率？在 R 为何范围时取用电功率？而理想电流源处于何种状态？(2)图(b)中的理想电流源在R为何值时既不取用也不输出电功率？在R为何范围时输出电功率？在 R 为何范围时取用电功率？而理想电压源处于何种状态？,解(a)当 R1 时理想电压源既不取用也不输出电功率;R 1 时,理想电压源取用电功率。而理想电流源始终起电源作用。,(b)当 R1 时理想电流源既不取用也不输出电功率;R 1 时,理想电流源输出电功率;R 1 时,理想电流源取用电功率。而理想电压源始终起电源作用。,下一题,上一题,返回练习题集,1.6.6 图示电路已知 US4 V，IS11 A，R12，R25,R32，R44。试根据题 1.5.1总结出的规律将电路简化后求出 I4；根据题 1.6.5 总结出的规律，分析 IS2 输出和取用电功率的条件。,I41 A,当 IS2 2 A 时，IS2 起电源作用，输出电功率。,当 IS2 2 A 时，IS2 起负载作用，取用电功率。,下一题,上一题,返回练习题集,联立方程，解得：I12.5 A I20.5 A I32 A I41 A,1.7.2 用支路电流法求图中各支路电流。,解 各支路和结点标于图中。,下一题,上一题,返回练习题集,1.8.1 用叠加原理求图示电路中的电流I1和 I2。,解,下一题,上一题,返回练习题集,解,1.8.2 用叠加原理求图示电路中的电流 I。,下一题,上一题,返回练习题集,解 恒压源US16 V 单独作用时，,1.8.3 在图示电路中，当 US16 V 时，Uab8 V，试用叠加原理求 US0 时的 Uab。,则 US0 时Uab 的值可记做 Uab 应为三个电源共同作用的结果减去恒压源单独作用的结果：,下一题,上一题,返回练习题集,1.8.4 图示电路中，R2 R3。当 IS0 时，I12 A,I2I34 A。求 IS10 A 时的 I1、I2 和 I3。,解 恒流源 IS10 A 单独作用时，,则三个电源共同作用时：,下一题,上一题,返回练习题集,1.9.1 用戴维宁定理求图示电路中通过理想电压源的电流。图中 US10 V，IS13 A，IS25 A，R12，R23，R34,下一题,上一题,返回练习题集,1.9.2 用戴维宁定理求图示电路中理想电流源两端的电压。解,下一题,上一题,返回练习题集,1.9.3 用戴维宁定理求图示电路中的电流I2。解,下一题,上一题,返回练习题集,下一题,返 回,【解】本题目的是为了熟悉正弦交流电的三要素。,（1）,（2）波形图如图3.5 所示。,3.1.1 已知某负载的电流和电压的有效值和初相位分别 是2A、-;36V、,频率均为 50 Hz。(1)写出它们的 瞬时值表达式；(2)画出它们的波形图；(3)指出它们的幅 值、角频率以及二者之间的相位差。,图3.5,下一页,下一题,（3）幅值 角频率 相位差,返 回,上一页,上一题,下一题,返 回,下一页,3.2.1 已知某正弦电流当其相位角为 时，其值为 5 A，则该电流的有效值是多少？若此电流的周期为 10 ms，且在t0 时正处于正值过渡到负值时的零值，写出电流的瞬时值表达式 i 和相量。,【解】本题目的仍是为了熟悉正弦交流电的三要素。设 i=Imsin(t+)A则,5 A=Imsin A=0.5 Im A,故,故,上一题,下一题,返 回,上一页,【解】本题目的是为了熟悉复数运算。,上一题,下一题,返 回,下一页,上一题,下一题,返 回,上一页,【解】本题目的是为了熟悉 R、C、L,在交流电路中的作用，即熟悉单一参数交流电路。当f50 Hz、U100 V时 S 合向 a：,图3.6,3.3.1 在图3.6（教材图3.01）所示 电路中，已知 求电源的频率和电压分别为50 Hz、100 V 和1 000 Hz，100 V两种情况下，开关 S 合向 a、b、c 位置时电流表的读数，并 计算各元件中的有功功率和无功功率。,上一题,下一题,返 回,下一页,S 合向 b：,S 合向 c：,当f1 000Hz、U100 V时S 合向 a：,上一题,返 回,下一题,下一页,上一页,S 合向 b：,S 合向 c：,上一题,返 回,下一题,上一页,【解】本题的目的有二：一是熟悉R、C、L三者在交直流电路中的作用有何不同；二是熟悉它们在交直流电路中的分析方法有何不同。,3.4.1 在图3.7（教材图3.02）所示电路中，三个照明相同，,试问接于交流电源上时，照明灯的亮度有什么不 同？若该接到电压相同的直流电源上，稳定后，与接交流电 源时相比，各照明灯的亮度有什么变化？,图3.7,照明灯的亮度取决于它们消耗的电功率的大小。由于照明灯是电阻性元件且三个照明灯相同，即它们的电阻 相同，功率，因而可以比较三者电路的大小即可判断出它们的亮度。,上一题,下一题,返 回,下一页,接交流电源时,上一题,下一题,返 回,下一页,上一页,显然，与接交流电源时相比，IA不变，A 亮度不变，IB 为零，B 不亮，IC 增大，C 亮度增加。,上一题,下一题,返 回,上一页,【解】本题为串联交流电路的分析题，目的是为了熟悉 电压、电流和阻抗的关系。,（1）,u 超前于 i，电感性,上一题,下一题,返 回,下一页,u 与 i 同相，电阻性。,上一题,下一题,返 回,上一页,【解】当线圈接直流电源时，其电感相当于短路，故,当线圈接交流电源时，其阻抗为,故感抗和电感为,3.4.3 将一个电感线圈接到 20 V直流电源时，通过的电 流为1 A，将此线圈该接于2 000 Hz、20 V的电源时，电流为 0.8 A。求该线圈的电阻 R 和电感 L。,上一题,下一题,返 回,【解】解法1：利用相量图求解,3.4.4 一个 R、C 串联电路，当输入电压为1 000 Hz、12V时，电路中的电流为 2 mA，电容电压 滞后于电源电压，求 R 和 C。,上一题,下一题,返 回,下一页,解法2：利用公式求解,由阻抗三角形求得,上一题,下一题,返 回,上一页,【解】（1）,图3.9,上一题,下一题,返 回,下一页,（2）由于，所以 时，Z最 小，I 最大。这时,上一题,下一题,返 回,上一页,3.4.6 在图3.10（教材图3.04）所示电路中，已知U220 V，超前于，超前于，求 和。,【解】本题未给出电路参数，只给出了相位关系，利用相 量图求解比较方便。现选电流为参考相量，据意定性地画出相 量图如图3.11所示。从相量图中可以知道 超前，而且,上一题,下一题,返 回,下一页,或,上一题,下一题,返 回,上一页,【解】（1）f 50 Hz时,如图3.14所示，选择 ULC 为参考相量，画出 和；由，再画出；由 与 同相，画出；最后由，画出。由相量图求得,上一题,下一题,返 回,下一页,现在频率增加了一倍，故 XL 增加一倍，XC 减少一半，即现在,（2）f100 Hz 时 由于 f50 Hz 时，可求得,上一题,下一题,返 回,下一页,上一页,上一题,下一题,返 回,上一页,【解】S 断开时，,与 的相位差,上一题,下一题,返 回,下一页,上一题,下一题,返 回,上一页,图3.17,上一题,下一题,返 回,下一页,上一题,下一题,返 回,上一页,由于 RXC，所以 IR=IC，且 与 的相位差为。,又由于 与 同相、超前于，超前,上一题,下一题,返 回,下一页,所以、之间成等腰直角三角形关系。,故,上一题,下一题,返 回,上一页,【解】由S闭合时的电路求得,上一题,下一题,返 回,下一页,由 S 断开时的电路求得,由于故,图3.20,返 回,上一页,上一题,下一题,【解】R 和 XL串联支路的功率因数角,该支路的无功功率,S闭合后，电路的总有功功率、无功功率和视在功率分别为 P=P1+P2=(726+74)W=800 W Q=Q1Q2=(965.6 168)var=797.6 var,上一题,下一题,返 回,下一页,由于S 闭合后，电路的总无功功率减少了，故知Z2为电容性。,由此求得总电流为,再由开关 S 支路求得,返 回,上一页,上一题,下一题,4.1.1 某三相同步发电机,三相绕组联结成星形时的线电压为10.5 kV,若将它联结成三角形,则线电压是多少?若联结成星形时,L2 相绕组的首末端接反了,则三个线电压的有效值 U12、U23 和 U31各是多少?,星形联结时 UlY=10.5 kV,三角形联结时相电压不变,UlY=UpY=6.06 kVL2 首末端接反的相量图如图所示:,U12=6.06 kV U23=6.06 kV U31=10.5 kV,解,下一题,返 回,解,负载线电压 UlL=UlS=380 V,负载线电流 IlL=IpL=22 A,电源线电流 IlS=IlL=22 A,电源相电流 IpS=IlS=22 A,下一题,上一题,返 回,解,电源三角形联结,线电压 UlS=UpS=220 V,负载线电压 UlL=UlS=220 V,负载相电压 UpL=UlL=220 V,电源线电流 IlS=IlL=38 A,4.2.2 有一电源和负载都是三角形联结的对称三相电路,已知 电源相电压为 220 V,负载每相阻抗模 Z 为 10,试求负载的 相电流和线电流,电源的相电流和相电流。,下一题,上一题,返 回,4.2.3 有一电源为三角形联结,而负载为星形联结的对称三相 电路,已知电源相电压为 220 V,每相负载的阻抗模为 10,试求负载和电源的相电流和线电流。,解:,电源三角形联结,线电压 UlS=UpS=220 V,负载线电流 IlL=IpL=12.7 A,负载线电压 UlL=UlS=220 V,电源线电流 IlS=IlL=12.7 A,下一题,上一题,返 回,4.2.4 有一三相四线制照明电路,相电压为 220 V,已知三个相的照明灯组分别由 34、45、56 只白织灯并联组成，每只白织灯的功率都是 100 W,求三个线电流和中线电流的有效值。,由于白织灯为电阻性负载，电压和电流的相位相同,解:,下一题,上一题,返 回,4.2.5 在如图所示三相电路中,R=XC=XL=25,接于线电压为 220 V 的对称三相电源上,求各相线中的电流。,解:负载为不对称三相负载,下一题,上一题,返 回,各线电流如下:,下一题,上一题,返 回,I3=,4.3.1.有三个相同的电感性单相负载,额定电压为 380 V,功率因素为 0.8,在此电压下消耗的有功功率为 1.5 kW。把它接到线电压为 380 V 的对称三相电源上,试问应采用什么样的联结方式?负载的 R 和 XL 是多少?,解:三角形联结,下一题,上一题,返 回,4.3.2 某三相负载,额定相电压为 220 V,每相负载的电阻为 4,感抗为 3,接于线电压为 380 V的对称三相电源上,试问该负载应采用什么联结方式?负载的有功功率、无功功率和视在功率?,解:星形联结,S=3Up Ip=3220 44 VA=29 040 VA,Q=3Up Ip sin=3220 44 0.6 var=1742 var,P=3Up Ip cos=3220 44 0.8 W=23 232 W,下一题,上一题,返 回,4.3.3 有一台三相电阻炉,每相电阻为14,接于线电压为 380 V 的对称三线电源上,试求联结成星形和三角形两种情况下负载的线电流和有功功率。,解:星形联结,Il=Ip=15.7 A,P=3Up Ip=3220 15.7 1W=10 362 W,三角形联结,Up=Ul=380 V,P=3Up Ip=3380 21.7 1 W=30 894 W,下一题,上一题,返 回,未断线时相电流、线电流和有功功率分别为 Ip,4.3.4 试分析如图所示电路在下述两种情况下各线电流、相电流和有功功率的变化：工作中在 M 处断线,工作中在 N 处断线。,在N处断线,在M处断线,下一题,上一题,返 回,4.3.5 在如图所示三相电路中,已知 Za=(3+j4),Zb=(8-j6),电源线电压为 380 V,求电路的总有功功率、无功功率和视在功率以及从电源取用的电流。,解:三个Za组成 Y 形联结的对称三相负载,Pa=3Upa Ipa cosa=3220 44 0.6 W=17 424 W,Qa=3Upa Ipa sina=3220 44 0.8 var=23 232 var,下一题,上一题,返 回,Upb=Ul=380V,三个 Zb 组成 形联结的对称三相负载,Pb=3UPb IPa cos b=3380 38 0.8 W=34 656 W,Qb=3UPbIPbsin b=3380 38(-0.6)var=-25 992 var,P=Pa+Pb=(174 24+34 656)W=52.08 kW,Q=Qa+Qb=(23 232-25 993)var=-2.76 kvar,下一题,上一题,返 回,4.3.6 电路如图所示,在 220/380 V的低压供电系统中,分别接有30只日光灯和一台三相电动机,已知每只日光灯的额定值为:UN=380 V,PN=40 W,N=cos=0.5,日光灯分三组均匀接入三相电源。电动机的额定电压为 380 V,输入功率为 3 kW,功率因素为 0.8,三角形联结,求电源供给的线电流。,下一题,上一题,返 回,解:,P=P1+P2=(4030+3103)W=4 200 W,Q=Q1+Q2=P1 tan+P2 tan=(1 200 tan600+3 000 tan36.90)var=4 326 var,下一题,上一题,返 回,5.4.1 收音机中的变压器，一次绕组为 1 200 匝，接在220 V 交流电源上后，得到 5 V、6.3 V 和 350 V 三种输出电压。求三个二次绕组的匝数。【解】,27,34,1 909,返 回练习题题集,下一题,5.4.2 已知变压器的二次绕组有 400 匝，一次绕组和二次绕组的额定电压为 220/55 V。求一次绕组的匝数。【解】,上一题,下一题,返 回练习题题集,=1 600,5.4.3 已知某单相变压器 SN=50 kVA，U1N/U2N=6 600/230 V，空载电流为额定电流的 3%，铁损耗为 500 W，满载铜损耗 1 450 W。向功率因数为 0.85 的负载供电时，满载时的二次侧电压为 220 V。求：(1)一、二次绕组的额定电流；(2)空载时的功率因数；(3)电压变化率；(4)满载时的效率。【解】本题目是为了区别变压器空载和满载时的不同。,(2)I0=3%I1N=0.037.58 A=0.23 A 空载时，二次绕组没有铜损耗，一次绕组的铜损耗只有满载时一次绕组铜损耗的 0.032=0.0009，故空载时的,下一题,返 回练习题题集,上一题,下一页,铜损耗可以忽略不计。而铁损耗是不变损耗，空载与满载时铁损耗相同。故可以认为空载损耗等于铁损耗，即P0=PFe，因此求得：,(4)P2N=U2 I2N cos2=(220217.4 0.85)W=40 653.8 W,=95.4%,上一页,下一题,返 回练习题题集,上一题,5.4.4 某单相变压器容量为 10 kVA，额定电压为3 300/220 V。如果向 220V、60 W 的白炽灯供电，白炽灯能装多少盏？如果向 220 V、40 W、功率因数为 0.5 的日光灯供电，日光灯能装多少盏？【解】解法1：通过电流求解。变压器二次绕组的额定电流为,每只白炽灯的电流为,因而可装白炽灯数为,每只日光灯的电流为,上一题,下一题,返 回练习题题集,下一页,因而可装日光灯数为,解法2：通过视在功率求解。,每只白炽灯的视在功率为,因而可装白炽灯数为,每只日光灯的视在功率为,因而可装日光灯数为,上一页,下一题,返 回练习题题集,上一题,5.4.5 某 50 kVA、6 600/220 V 单相变压器，若忽略电压变化率和空载电流。求：(1)负载是 220 V、40 W、功率因数为 0.5 的 440 盏日光灯时，变压器一、二次绕组的电流是多少？(2)上述负载是否已使变压器满载？若未满载，还能接入多少盏 220 V、40 W、功率因数为 1 的白炽灯？【解】(1)变压器的电压比为,变压器输出的有功功率，即日光灯消耗的有功功率为 P2=44040 W=17 600 W 忽略电压变化率，则变压器二次绕组电压等于其空载电压 220 V，故二次绕组电流为,下一题,返 回练习题题集,下一页,上一题,忽略空载电流，则变压器一次绕组电流为,(2)变压器的二次绕组额定电流为,由于 I2I2N，所以变压器未满载。设接入的白炽灯总功率为 P，只要接入白炽灯后总视在功率（或总电流）不超过变压器的容量 SN（或额定电流 I2N）变压器就不会过载，故,式中 Q2 为日光灯的无功功率，由于 2=arccos2=arccos 0.5=60o Q2=P2 tan2=17 600tan 60o var=30 484 var,上一页,返 回练习题题集,上一题,下一题,下一页,由此可得,=22 032.4 W,因而可装白炽灯数为,上一页,下一题,返 回练习题题集,上一题,5.4.6 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 8 的扬声器，现改用 4 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 的扬声器后应当保证一次侧的等效电阻仍与用 8 扬声器时相同，故,=4.07,上一题,下一题,返 回练习题题集,5.4.7 电阻值为 8 的扬声器，通过变压器接到E=10 V、R0=250 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】,扬声器消耗的功率为：P2=R I12=(2000.0222)W=0.097 W或,P2=RL I22,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,=0.097 W,上一题,下一题,返 回练习题题集,5.5.1 一自耦变压器，一次绕组的匝数 N1=1 000，接到220 V 交流电源上，二次绕组的匝数 N2=500，接到 R=4、XL=3 的感性负载上。忽略漏阻抗压降。求：(1)二次侧电压 U2；(2)输出电流 I2；(3)输出的有功功率 P2。【解】,(2)ZL=R+j XL,(3)P2=R I22=(4222)=1 936 W,上一题,下一题,返 回练习题题集,5.5.2 某三绕组变压器，三个绕组的额定电压和容量分别为：220 V 和 150 VA，127 V 和 100 VA，36 V 和 50VA。求这三个绕组的额定电流。【解】,上一题,下一题,返 回练习题题集,5.6.1 某三相变压器 SN=50 kVA，U1N/U2N=10 000/440 V，Y,yn 接法。求高、低压绕组的额定电流。【解】,上一题,下一题,返 回练习题题集,5.6.2 某三相变压器的容量为 800 kVA，Y,d 接法，额定电压为 35/10.5 kV。求高压绕组和低压绕组的额定相电压、相电流和线电流。【解】,U2Np=U2N=10.5 kV,上一题,下一题,返 回练习题题集,5.7.1 试判断图 5.01 中各绕组的极性。【解】各极性端如图 5.2 中标注。,上一题,返 回练习题题集,返回主页,返 回练习题题集,下一题,【解】,6.2.1 某三相异步电动机，定子电压的频率 f150 Hz,极对数 p1，转差率 s0.015。求同步转速 n0，转子转速 n 和转子电流频率 f2。,返 回练习题题集,上一题,下一题,【解】（1）,6.2.2 某三相异步电动机，p1，f150 Hz，s0.02，P230 kW，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。,（3）,（4）,（2）,【解】（1）由题目知 p2，所以,（2）,（3）,6.2.3 一台4个磁极的三相异步电动机，定子电压为380V，频率为 50 Hz，三角形联结。在负载转矩 TL=133Nm 时，定子线电流为47.5 A，总损耗为5 kW，转速为1 440r/min。求：（1）同步转速；（2）转差率；（3）功率因数；（4）效率。,返 回练习题题集,上一题,下一题,下一页,（4）,返 回练习题题集,上一题,下一题,上一页,【解】,（1）,6.2.4 某三相异步电动机，定子电压为380 V，三角形联结。当负载转矩为 51.6 N m 时，转子转速为740 r/min，效率为 80，功率因数为0.8。求：（1）输出功率；（2）输入功率；（3）定子线电流和相电流,（2）,（3）,下一题,返 回练习题题集,上一题,上一题,（1）,当U1lUN时,（2）当U1l0.8 UN时，由于，所以,【解】,6.3.1 某三相异步电动机，PN30 kW，nN 980 r/min，KM2.2，KS2.0，求：（1）U1lUN 时的 TM 和 TS；（2）U1l0.8 UN 时的 TM 和 TS。,返 回练习题题集,下一题,6.4.1 下面是电动机产品目录中所列的一台三相笼式异步电动机的数据。试问：（1）额定转差率；（2）额定转矩；（3）额定输入功率；（4）最大转矩；（5）起动转矩；（6）起动电流。,下一页,返 回练习题题集,上一题,下一题,上一页,【解】（1）由表中nN1 470 r/min 可知,（2）,（3）,（4）,（5）,（6）,返 回练习题题集,上一题,下一题,上一题,【解】电源电压 380 V 时，定子绕组星形联结，此时,电源电压为 220 V 时，定子绕组角形联结，此时,6.4.2 有一台老产品 J514 型三相异步电动机，PN4.5 kW，UN220/380 V，。试求电源电压为380 V 和 220 V 两种情况下，定子绕组的联结方法和额定电流的大小。,返 回练习题题集,下一题,【解】（1）由 nN720 r/min 知 n0750 r/min,（2）,6.4.3 某三相异步电动机，UN380 V，IN9.9 A，0.73，nN720 r/min。求：(1)sN；(2)PN,上一题,返 回练习题题集,下一题,（1）,由于,故当 时电动机过载。,（2）,【解】,6.4.4 某三相异步电动机，PN11 kW，UN380 V，nN2 900 r/min，N=0.88，N=85.5%。试问：(1)TL=40 N m 时，电动机是否过载；(2)I1l10 A 时，电动机是否过载？,由于，故当 时电动机不过载,上一题,返 回练习题题集,下一题,下一页,（1）,由于TNTL，故不能带此负载长期运行。,由于,故可以带此负载短时运行。,（2）,（3）,【解】,6.4.5 Y160M-2 型三相异步电动机，PN15 kW，UN380 V，三角形联结，nN2 930 r/min，N=88.2%，N=0.88。KI7，KS2，KM2.2，起动电流不允许超过150A。若TL=60 Nm，试问能否带此负载：（1）长期运行；（2）短时运行；（3）直接起动。,上一题,返 回练习题题集,下一题,7.1.1 某生产机械采用 Y112M-4 型三相异步电动机拖动,起动不频繁,用熔断器作短路保护,试选择熔体的额定电流。电动 机的 IN=8.8 A。,【解】电动机在起动时有冲击电流,IFN(1.53)IMN=2.58.8=22 A(系数取2.5)所以可选用 25 A 的熔体。,下一题,返 回,7.2.1 下列电路能否控制电机起停?,能起动,不能停止。,不能起动,且造成电源短路。,非正常起动,且不能停止。,只能点动。,下一题,上一题,返 回,7.2.2 画出即能长期工作又能点动的三相笼式异步电动机的继电器-接触器控制电路。,下一题,上一题,返 回,【解】,返 回,下一题,【解】由于UA UB，即加在二极管 DB 上的正向电压大于加在二极管DA上的正向电压，所以 DB 优先导通。DB 导通后:（1）二极管如为理想二极管，即正向电压降 UD0 V，因而 UF UBUD（10）1 V。使得 DA 承受反向电压而截止，从而割断了 UA 对 UF 的影响。,8.2.1 图 8.12(教材 8.01)所示电路中的 UA=0 V，UB=1 V，试求下述情况下输出端的电压 UF。（1）二极管为理想二极管；（2）二极管为锗二极管；（3）二极管为硅二极管。,图8.12,下一页,（2）二极管如为锗二极管，设正向电压降 UD0.3 V，则,（3）二极管如为硅二极管，设正向电压降 UD 0.7 V，则,返 回,下一题,上一页,ui E 3 V 时，二极管 D 截上，电路中无电流，uOE3 V。ui E3 V 时，二极管 D 导通，uO ui。故该电路为单向 限幅电路。,【解】uO波形如图 8.13（b）中的实线部分所示。,图8.13,8.2.2 图8.13(a)(教材图 8.02)所示电路中的二极管为理想二极管，已知 E=3V，试画出电压 UO 的波形。,返 回,下一题,下一页,上一题,上一页,在输入信号 ui 的负半周期，二极管 D1 截止，D2 的状态则取决于 ui 与 U2 的相对大小。当 ui U2 时，D2 截止，uO ui。可见，这是一个双向限幅电路，输出信号 uO 的波形如图8.14（b）中实线部分所示。,返 回,下一题,上一题,图8.14（a）,【解】在输入信号 ui 的正半周期，二极管 D2 截止，D1的状态则取决于 ui 与 U1 的相对大小，当 ui U1 时，D1 导通，uOU11 V；当 ui U1 时，D1 截止，uO ui。,图8.14（b）,8.2.3 在图 8.14（a）（教材图 8.03）所示电路中，D1 和D2 为理想二极管，U1=U2=1 V，试画出输出电压uo的波形。,返 回,下一题,上一题,图8.15（a）,【解】在 ui 的半周期时，输入信号 ui 0，二极管 D 正向导通，灯泡两端电压；,图8.15（b）,8.2.4 在图8.15（a）(教材图 8.04)所示电路中，设二极管为理想二极管，且 V 两个灯泡皆为 220 V，40 W。(1)画出 uO1 和 uO2 的波形；(2)哪盏灯泡亮些？为什么？,返 回,下一题,下一页,上一题,上一页,在 ui 的负半周期时，输入信号 ui 0，D 反向截止，由于两灯泡皆为 220 V，40 W，则电源电压平均分配在两灯泡上，uO1uO2（220。波形如图 8.15（b）所示。,（2）由于灯泡 EL2 在正负半周都有电流流过，所产生的热效应高，所以灯泡 EL2 比灯泡 EL1 亮一些。,返 回,下一题,上一题,返 回,下一题,上一题,（2）,图8.21,8.5.1 图8.21（教材图 8.09）为某晶体管的输出特性曲线,试求:UCE10 V时，（1）IB 从 0.4 mA变到 0.8 mA；从 0.6 mA变到 0.8 mA 两种情况下的动态电流放大系数；（2）IB等于0.4 mA 和 0.8 mA 两种情况下的静态电流放大系数。,下一页,下一题,返 回,【解】本题目的是为了熟悉电压放大倍数、输入电阻和输出电阻的定义。,有载电压放大倍数,空载电压放大倍数,9.3.1 有一放大电路，接至 Us=12 mV，Rs=1 k 的信号源上时，输入电压 Ui=10 mV，空载输出电压 1.5 V，带上 5.1 k 的负载时，输出电压下降至 1 V。求该放大电路的空载和有载时的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。,上一页,返 回,由于,所以,由于,所以,下一题,【解】图9.3（a）的微变等效电路如图 9.8 所示。,电压放大倍数,图9.8,图9.3（a）,9.3.2 试推导图 9.3（a）(教材图 9.1.3）所示放大电路的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻的计算公式。,下一页,下一题,返 回,上一题,其中，空载时，,输出电阻,下一题,返 回,上一题,上一页,【解】本题是已知静态工作点求电路中的电阻值。,由,选取,选取 UB=4 V，则,9.4.2 在图 9.4（教材图 9.4.1）所示共射放大电路中，UCC=12 V，硅晶体管的=50，IC=1 mA，UCE=6 V，试确定电路中各个电阻的阻值。,下一页,下一题,返 回,上一题,下一题,返 回,上一题,上一页,【解】（1）静态分析,9.4.3 在图 9.4（教材图9.4.1）所示的共射放大电路中，UCC=24 V，RB1=33 k，RB2=10 k，RC=3.3 k，RE=1.5 k，RL=5.1 k，硅晶体管的=66。试作静态分析和动态分析。,下一页,下一题,返 回,上一题,（2）动态分析,下一题,返 回,上一题,上一页,下一题,上一题,返 回,【解】不加发射极旁路电容CE时，电路的微变等效电路如图9.10。,图9.10,9.4.4 上题中的共射放大电路，若不加发射极旁路电容CE，试推导这时的电压放大倍数的计算公式，并计算出数值。,【解】(1)ui=10 mV 时，,(2)ui=sint V 时，,10.5.1 在图 10.5.1 所示反相比例运算电路中，已知某集成运放的UCC=15 V，UEE=15 V，R1=10 k，Rf=100 k。(1)ui=10 mV；(2)ui=sint V；(3)ui=3 V；(4)ui=5 V。,上一题,下一题,下一页,返 回练习题集,(3)ui=3 V 时，若,|uo|UEE，这是不可能的，说明它已工作在于负饱和区，故 uo=UOM=UEE=15 V。,(4)ui=5 V 时，若,|uo|UCC，这是不可能的，说明它已工作在于正饱和区，故 uo=+UOM=+UCC=15 V。,上一页,下一题,上一题,返 回练习题集,【解】左边两个电路为反相比例运算电路右边一个为减法运算电路，且,10.5.2 在图10.02 所示电路中，已知 U=1.5 V，R1=3 k，R2=2 k，R3=4 k，Rf=6 k。求Uo。,上一题,下一题,返 回练习题集,下一页,故求得,上一题,下一题,上一页,返 回练习题集,【解】R2=R11R12Rf,=10 k,=2 ui1ui2=2(ui1+ui2)由此求得 uo 的波形如图 10.03(d)所示。,10.5.3 在图 10.03(a)所示加法运算电路中，ui1 和 ui2 的波形如图 10.03(b)和(c)所示，R11=20 k，R12=40 k，Rf=40 k。求平衡电阻 R2 及 输出电压 uo 的波形。,上一题,下一题,返 回练习题集,【解】,uo2=uo2uo1,10.5.4 图 10.04 所示为两级比例运算放大电路，求 uo与 ui 的关系。,上一题,下一题,返 回练习题集,【解】前级电路为电压跟随器，故 uo1=ui1 后级电路利用叠加原理分析。在 uo1=ui1 单独作用时为反相比例运算电路，故,在 ui2 单独作用时为同相比例运算电路，故,由此求得：,=5 ui24 ui1,10.5.5 图 10.05 所示电路中，已知 Rf=4 R1，求 uo 与ui1 和 ui2 的关系式。,上一题,下一题,返 回练习题集,【证】由于 u+=u=0，“”端为虚地端，Rf 和 R4 可视为并联，因而,即,由于 uR4=uRf=Rf if,因此,10.5.6 图 10.06 所示为一反相比例运算电路，试证明：,上一题,下一题,返 回练习题集,下一页,即,上一题,下一题,返 回练习题集,上一页,【解】利用叠加原理求解此题。当 ui1 单独作用时：,当 ui2 单独作用时：,当 ui3 单独作用时，R1与 R2 并联接地，R4 与 R5 并联接地，其上的电压,10.5.7 图 10.07 所示为一加减混合运算电路，已知R1=R2=R3=R4，R5=Rf。求此电路的输出电压 uo 的表达式。,上一题,下一题,下一页,返 回练习题集,是从同相输入端输入的电压，根据同相比例运算得：,当ui2单独作用时，同理可得：,将R1=R2=R3=R4 和 R5=Rf 代入，求得输出电压为：uo=uo1+uo2+uo3+uo4,上一题,下一题,上一页,返 回练习题集,【解】由于理想集成运放的净输入电压和净输入电流为零，故：ui=R3 i3 i1=i2=i3因此 uo=R1 i1+R2 i2+R3 i3,10.5.8 求图 10.08 所示电路中 uo 与 ui 的关系式。,上一题,下一题,返 回练习题集,【解】由于 uiUR 时，uo=+UOM uiUR 时，uo=UOM 因此求得 uo 的波形如图10.13(b)所示。,上一题,下一题,10.6.1 图10.13(a)所示为加到基本电压比较器反相输入端的输入电压 ui 的波形，同相输入端接参考电压 UR=3 V。试画出对应的输出电压 uo 的波形。,(b)图 10.13,返 回练习题集,【解】把两个输入信号叠加在一起，画在同一个坐标系中，如图 10.14(a)所示。由于 ui1ui2 时，uo=+UOM ui1ui2 时，uo=UOM 因此求得 uo 的波形如图 10.14(b)所示。,上一题,下一题,10.6.2 一基本电压比较器，反相输入端加电压 ui1，同相输入端加电压 ui2，它们的波形如图 10.14(a)所示，试绘出输出电压 uo 的波形。,返 回练习题集,(b)图 10.14,【解】R2=3 k3 k3 k=1 kA1 是加法运算电路：,A2 是电压跟随器：uo1=uo1=(ui1+ui2)A3 是零比较器：,上一题,下一题,10.6.3 在图 10.15 所示电路中，集成运放的 UCC=UEE=9 V。求 R2 以及下述两种情况下的 uo1 和 uo2：(1)ui1=0.1 V，ui2=0.2 V；(2)ui1=0.1 V；ui2=0.2 V。,=(ui1+ui2),下一页,返 回练习题集,返回练习题题集,下一页,下一题,11.1