置c时,输出电压: U=
500?10500?2000500?2000×
500?2000500?2000=4.44(V)
答:滑动触头在位置a时输出电压是10V,在位置b时输出电压是0V,在中点c时输出电压是4.44V。
5、电阻R=12Ω,电感L=160mH的线圈与电容C=127?F串联后,接到电压U=220V,频率f=50Hz的工频电源上,求电路中的电流I。
答案:解:角频率?=2πf=2×3.14×50=314(rad/s) 电路中的阻抗为: Z=R?(?L?21?C)2
=122?(314?160?10?3?1314?127?10?6)2
=27.88(Ω) 电路中的电流为:I=
UZ=
22027.88=7.89(A)
答:电路中的电流为7.89A。
6、电阻R=30Ω,电感XL=60Ω,容抗XC=20Ω组成串联电路,接在电压U=250V的电源上,求视在功率S、有功功率P、无功功率Q。 答案:解:串联电路的阻抗: Z=R?(X电路电流: I=
UZ2L?XC)2=302?(60?20)2=50(Ω)
=
25050=5(A)
视在功率:S=UI=250×5=1250(VA) 有功功率:P=IR=5×30=750(W)
无功功率:Q=I(XL-XC)=5×40=1000(var)
答:视在功率S为1250VA,有功功率为750W,无功功率为1000var。
7、已知负载的电压和电流相量为u=(80+j50)V,i=(80-j50)A,求负载的等效阻抗Z和有功功率P。
答案:解:负载的等效阻抗为: Z=
ui2222=
80?j5080?j50=
(80?j50)2(80?j50)(80?j50)=0.44+j0.9(Ω)
其视在功率为:
S=uI=(80+j50)(80+j50)=3900+j8000(W) 所以有功功率为: P=3900(W)
答:负载的等效阻抗和有功功率分别为3900W。
8、有一星形连接的三相对称负载,接于线电压UL=100V的三相对称电源,负载中流过的电流IL=8A,负载功率因数cos?=0.8,求三相中的总功率P是多少?
答案:解:在负载的星形连接中,负载中流过的电流为线电流,所以三相电路功率: P=3ULILcos?=3×100×8×0.8=1109(W) 答:三相中的总功率是1109W。
9、有一台星形连接的三相电炉,每相电阻丝的电阻R=50Ω,接到线电压UL=380V的三相电源上,求相电压Uph、相电流Iph各是多少? 答案:解:Uph=
UL*=
3803≈220(V)
3 Iph=
UphR=
22050=4.4(A)
答:相电压、相电流各约是220V、4.4A。
10、有一台三相发电机,每相电压Uph=220V,试求当绕组分别星形连接和三角形连接时,输出的线电压UL是多少?
答案:解:星形连接时,输出的线电压: UL=3Uph=3×220=381.05(V) 三角形连接时,输出的线电压: UL=Uph=220(V)
答:当绕组分别做星形连接和三角形连接时,输出的线电压分别为381.05V、220V。 11、在下图所示的桥形电路中,已知E=11V时I=52mA,问电动势E降至6V时,I等于多少?
答案:解:根据齐次原理: 因为E=11V时,I=52mA 所以E=6V时,I=
611×52=28.36(mA)
答:电动势E降至6V时,I等于28.36mA。 12、在50Hz、380V的单相电路中,接有感性负载,负载的功率P=20kW,功率因数cos?=0.6,试求电路中的电流I?
答案:解:因为P=UIcos? 所以I=
PUcos?=
20?103380?0.6=87.72(A)
答:电路中的电流为87.72A。
13、在50Hz、220V电路中,接有感性负载,当它取用功率P=10kW时,功率因数cos?=0.6,今欲将功率因数提高至0.9,求并联电容器的电容值C。
答案:解:当功率因数cos?=0.6时,负载消耗的无功功率Q为: Q=
Pcos?×sin?
=
100.6×1?0.62=13.33(kvar)
当功率因数cos?=0.9时,负载消耗的无功功率Q?为:
Pcos? Q?=×sin?
=
100.9×1?0.92=4.84(kvar)
电容器补偿的无功功率Qco为: Qco=(13.33-4.84)=8.49(kvar) 又因Qco=ICU=
UX2=?CUC2
所以C=
Qco?U2=
8.49?10322??50?220=558(?F)
答:并联电容器的电容值为558?F。
14、将一个感性负载接于110V、50Hz的交流电源时,电路中的电流I为10A,消耗功率P=600W, (1)求负载中的cos?; (2)求R、XL。
答案:解:(1)因为P=UIcos? 所以cos?=
PUI2=
600110?10=0.55
(2)因P=IR 所以R=
PI2=
600102=6(Ω)
Pcos?2又因无功功率Q=
×sin?=IXL
所以XL=
P?sin?cos?I2=
600?1?0.55220.55?10=9.11(Ω)
答:负载中的cos?为0.55。R和XL分别为6Ω,9.11Ω。
15、如下图所示R-L-C并联电路,已知R=50Ω,L=16mH,C=40?F,U=220V,求谐振频率f0,谐振时的电流I0。谐振时电流I0是否为最小值?
答案:解:f0=
UR2205012?LC
=
2?3.14116?10?3=199.04(Hz)
?40?10?6 I0=
==4.4(A)
谐振时的电流I0是最小值。
答:谐振频率f0为199.04Hz,谐振时的电流I0为4.4A,谐振时电流I0是最小值。 16、假定三相对称线电压UL=380V,三角形对称负载z=(12+j9)Ω,试求各相电流Iph与线电流IL。 答案:解:Iph=
UZL=
380122=25.33(A)
2?9 IL=3Iph=3×25.33=43.87(A) 答:各相电流与线电流分别为25.33A,43.87A。
17、已知三相对称电源的相电压Uph为220V,A相接入一只U=220V、P=40W的灯泡,B相和C相各接入一只U=220V、P=100W的灯泡,中线的阻抗不计,电路连接图如下图所示,求各
?灯泡中的电流IA、IB、IC和中线电流I0。
答案:解:40W幻袍的电阻为: R=
UP2
=
220402=1210(Ω)
100W灯泡的电阻为: R?=
U2P?=
2201002=484(Ω)
因有中线,故各相可单独运算: IA=
UphR=
2201210=0.18(A)
IB=IC=
UphR?=
220484?=0.45(A)
设A相为参考相量,则IA=0.18/0°
?? IB=0.45/-120°,IC=0.45/-240°
???? I0=IA+IB+IC
=0.18-0.225-j0.39-0.225+j0.39 =-0.27(A)
?答:各灯泡中的电流IA、IB、IC和中线电流I0分别为0.18A、0.45A、0.45A、0.27A。 18、一台三相电动机接成星形,输入功率S为10kW,线电压UL为380V,功率因数cos?为0.8,求相电流Iph和每相阻抗Z。