中級(jí)計(jì)算與畫圖

1、四、計(jì)算題(每題5分,共26題)1(La4D1011).電場中某點(diǎn)有一個(gè)電量Q20C的點(diǎn)電荷，需用F0.01N的力才能阻止它的運(yùn)動(dòng)，求該點(diǎn)的電場強(qiáng)度。答案:解：EFQ0.0120×10-6500(NC) 答：電場強(qiáng)度為500NC。2(La4D2012).在磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.8T的磁場中有一條有效長度為0.15m的導(dǎo)線，導(dǎo)線在垂直于磁力線的方向上切割磁力線時(shí)，速度為20ms，求導(dǎo)線中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E的大小。答案:解：EBLv0.8×0.15×202.4(V) 答：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為2.4V。3(La4D3013).已知一個(gè)R、L串聯(lián)電路，其電阻和感抗均為10，試求在線路上

2、加100V交流電壓時(shí)，電流是多少?電流電壓的相位差多大?答案:解：電路的阻抗為 電路中的電流為IUZ10014.17.1(A) 電流電壓的相位差為tg1XLRtg1101045° 答：電流為7.1A，相位差45°。4(La4D4014).已知通過某支路的正弦交流電的頻率為1Hz，Im10mA，初相角4。試寫出電流的函數(shù)式，并求當(dāng)t0.5s時(shí)，電流的瞬時(shí)值。答案:解：由已知條件可寫出電流的函數(shù)式為i10sin(2t4)(mA) 當(dāng)t0.5s時(shí)，電流的瞬時(shí)值為i10sin(2×0.54)7.07(mA) 答：電流的瞬時(shí)值為7.07mA。5(La4D5015).已知條件

3、如圖D-8所示，求R5上的電流I5和總電流I。圖D-8答案:解：R1R2R3R4 I50 R(R1R3)(R2R4)(R1R2R3R4) R(320×480)(320480)192() IE(RR0)24(192100)0.08(A) 答：I5為0，總電流I為0.08A。6(La4D1016).正弦交流量的頻率分別為50Hz和820kHz時(shí)，它們的周期和角頻率各為多少?答案:解：當(dāng)頻率f150Hz時(shí) 周期 T11f11500.02(s) 角頻率12f12×3.14×50314(rads) 當(dāng)頻率f2820kHz時(shí) 周期 T21f21(8.2×105)1.

4、22×106(s) 角頻率22f22×3.14×8.2×1055.15×106(rads) 答：50Hz時(shí)，周期為0.02s，角頻率為314rads；820kHz時(shí)，周期為1.22×106，角頻率為5.15×10rad。7(La4D2017).如圖D-9所示，R1R2R3R4，求等效電阻R。圖D-9答案:解：圖(a)的等效電路為圖(b)，由圖(b)可得 R5R1×R2(R1R2)R3(32)R1 RR5×R4(R5R4)35R1 答：等效電阻R為35R1。8(La4D3018).將220V、100W的燈泡

5、接在220V的電源上，允許電源電壓波動(dòng)±10%(即242198V)，求最高電壓和最低電壓時(shí)燈泡的實(shí)際功率。答案:解：PU2R Pmax100×24222202121(W) Pmin100×1982220281(W) 答：最高時(shí)為121W，最低時(shí)為81W。9(La4D4019).有一單相全波整流電路，要求輸出直流電壓為110V，電流為3A。試計(jì)算Udrm和Id值。答案:解：變壓器二次電壓為UUo0.91100.9122(V) 整流元件截止時(shí)承受的最高反向電壓為Udrm2U2××122344(V) 通過整流元件的平均電流為Id12Io12×

6、;31.5(A) 答：Udrm為344V，Id為1.5A。10(La4D5020).某正弦電流的初相為30°，在tT2時(shí)，瞬時(shí)值為0.4A，求這個(gè)正弦電流的有效值。答案:解：設(shè)正弦電流的瞬時(shí)值表達(dá)式為iImsin(2ft) 已知30°6，且t2時(shí)，i0.4A 因此0.4Isin(2T)·(T2)6Isin762I 則電流有效值為I0.40.566(A) 答：電流有效值為0.566A。11(Jd4D1041).如圖D-21所示的電路中，E10V，R11.6k，R26k，R34k，L0.2H，把開關(guān)打開求：在換電路瞬間t0時(shí)，(1)電感中的電流iL(0)；(2)電感上

7、的電壓uL(0)。圖D-21答案:解：R2與R3并聯(lián) RR2R3(R2R3)6×4(64)2.4(k) R R1R1.62.44(k) L不起作用 IER1042.5(mA) iLR2(R2R3)I6(64)×2.51.5(mA) iL(0)1.5mA uL(0)I(R2R3)1.5×(64)15(V) 答：電感中電流為1.5mA，電感上的電壓為15V。12(Jd4D2042).有一高頻阻波器，電感量100H，阻塞頻率為400kHz，求阻波器內(nèi)需并聯(lián)多大電容才能滿足要求。答案:解：諧振頻率為 并聯(lián)電容為 1012(4×3.142×4002

8、15;10002×100×106) 1626311585(pF) 答：阻波器內(nèi)需并聯(lián)1585pF的電容才能滿足要求。13(Jd4D3043).將一塊最大刻度是300A的電流表接入變比為3005的電流互感器二次回路中，當(dāng)電流表的指示為150A，表計(jì)的線圈實(shí)際通過了多少電流? 答案:解： kI1I2300560 I2I1k150602.5(A) 答：表計(jì)實(shí)際通過了2.5A的電流。14(Jd4D4044).把一塊電磁鐵接到220V，50Hz的電源上，只有當(dāng)電流達(dá)15A以上時(shí)才能吸住電磁鐵。已知線圈的電阻XL8，求線圈電阻不能大于多少?答案:解：ZUI2201514.7() 答：R

9、小于12.3時(shí)才符合要求。15(Jd4D5045).一只電流表滿量限為10A，準(zhǔn)確等級(jí)為0.5，用此表測量1A電流時(shí)的相對(duì)誤差是多少?答案:解：最大相對(duì)誤差m±0.5%×10±0.05(A) 測量1A的電流時(shí)，其相對(duì)誤差為 ±0.051±5%。 答：相對(duì)誤差是±5%。16(Jd4D1046).有一臺(tái)額定容量15000kVA的三相變壓器，接在U135kV的電源上，變壓器空載時(shí)的二次電壓U210kV，求這臺(tái)變壓器的變比k。答案:解：kU1U210350.28 答：變壓器的變比為0.28。17(Jd4D2047).一臺(tái)型號(hào)是DL-10500

10、220的單相變壓器，一次側(cè)額定電壓Ue1220kV，二次側(cè)額定電壓Ue238.5kV，求一、二次側(cè)的額定電流Ie1、Ie2。答案:解：Ie1SeUe110500(220)82.6(A) Ie2SeUe210500(38.5)472.5(A) 答：一、二次側(cè)額定電流為82.6A和472.5A。18(Jd4D3048).有一臺(tái)Yy0的三相變壓器，容量180kVA，額定電壓10/0.4kV,頻率50Hz，每匝繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為5.133V，鐵心截面積為159.99cm2，球：（1）變比是多少？（2）一次、二次繞組的匝數(shù)是多少？（3）鐵芯中的磁通密度是多少？答案:（1）變比K= U1/ U2 = 10

11、/ 0.4 =25(2)一次繞組的匝數(shù) N1 = U1 /5.133=103/5.133=1125(匝) 一次繞組的匝數(shù) N2 = U1 / 5.133=400/5.133=45(匝)(3)磁通 m= U1 / 4.44fN1 =103/(4.44×50×1125)=0.023(Wb) 鐵芯中的磁通密度 Bm=m/S = 0.023×108 / 159.99×10-6 =1.444(T)答：變比是25，一次、二次繞組匝數(shù)分別是1125匝和45匝，鐵芯中的磁通密度為1.444T。 19(Jd4D4049).一臺(tái)22038.5kV的三相變壓器的變比k是多少?

12、若此時(shí)電網(wǎng)電壓仍維持220kV，而將高壓側(cè)分頭調(diào)至225.5kV，低壓側(cè)電壓U2應(yīng)是多少?答案:解：kU1U222038.555.71 調(diào)整高壓側(cè)分頭后，變比為kUU2225.538.55.84U2U1k2205.8437.67(kV) 答：三相變壓器的變比是5.71，低壓側(cè)電壓是37.67kV。20(Jd4D5050).一臺(tái)20MVA雙繞組變壓器，短路電壓為10.5%，取基準(zhǔn)容量Si100MVA，求其阻抗的標(biāo)么值。答案:解：Xb(10.5%100)×(SJSe)0.105×(10020)0.525 答：阻抗的標(biāo)么值是0.525。21(Je4D1067).有一臺(tái)SFL1-5

13、0000110雙繞組變壓器，高低壓側(cè)的阻抗壓降為10.5%，短路損耗為230kW，求變壓器繞組的電阻和漏抗值。答案:解：變壓器繞組的電阻 (230×103)(50000)2×11021.11() 變壓器漏抗 XB(UD%Ue2Se)×103(10.5%×110250000)×10325.41() 答：變壓器繞組的電阻為1.11，漏抗值為25.41。22(Je4D2068).某站裝有一組由118只GGF-300型鉛酸蓄電池組成的蓄電池組，每只電池電壓UD2.15V，正常負(fù)荷電流Ifh10A，若想使母線電壓U保持在220V，問應(yīng)有多少只電池投入運(yùn)行

14、?若蓄電池組的浮充電流Ifc0.03Qe36A，那么浮充機(jī)輸出的電流IC應(yīng)是多少?答案:解：電池?cái)?shù)nUUd2202.15102(只) Ife0.03(Qe36)0.03×(30036)0.25(A) IeIfeIfh0.251010.25(A) 答：應(yīng)有102只電池投入運(yùn)行，浮充機(jī)輸出的電流為10.25A。23(Je4D3069).一臺(tái)銘牌為10kV，80kvar的電力電容器，當(dāng)測量電容器的電容量時(shí)為200V工頻電壓下電流為180mA時(shí)，求實(shí)測電容值，并判斷其是否合格(C10%Ce時(shí)為合格)。答案:解：根據(jù)銘牌計(jì)算其標(biāo)稱電容量為CeQ(U2)(80×103)(10000)2

15、×100×1062.54(F) 根據(jù)測試結(jié)果，求出實(shí)測電容量為CeIU180×103(200×100)×1062.86(F) 電容量的偏差C為C(CeCe)Ce×100%(2.862.54)2.54×100%12.6% 因?yàn)镃10%，所以不合格。 答：實(shí)測電容值為2.86F，不合格。24(Je4D4070).有額定電壓11kV，額定容量100kvar的電容器48臺(tái)，每兩臺(tái)串聯(lián)后再并聯(lián)星接，接入35kV母線，問該組電容器的額定電流是多少?當(dāng)35kV母線線電壓達(dá)到多少伏時(shí)，才能達(dá)到額定電流?答案:解：(1)電容器組的額定電流。

16、100kvar、11kV的電容器每臺(tái)的額定電流為Ie100119.09(A) 48臺(tái)電容器分成三相每兩臺(tái)串聯(lián)后再并聯(lián)，則每相并聯(lián)8臺(tái)，故該組電容器的額定電流為I9.09×872.72(A)(2)達(dá)到額定電流時(shí)的母線電壓 兩臺(tái)電容器串聯(lián)后星接，則其相電壓為22kV，線電壓Ue2238.1(kV) 答：電容器的額定電流是72.72A，線電壓應(yīng)該是38.1kV。25(Je4D1071).某設(shè)備裝有電流保護(hù)，電流互感器的變比是2005，整定值是4A，如果原整定值不變，將電流互感器變比改為3005，應(yīng)整定為多少?答案:解：原整定值的一次電流為4×2005160(A) 當(dāng)電流互感器的變

17、比改為3005后，其整定值應(yīng)為IDY16030052.67(A) 答：整定值為2.67A。26(Je4D2072).某站新裝GGF300型蓄電池共118個(gè)準(zhǔn)備投入運(yùn)行，運(yùn)行人員在驗(yàn)收時(shí)以30A的電流放電，測得電壓為236V，停止放電后蓄電池組電壓立即回升到253.7V，求蓄電池組的總內(nèi)阻r和每個(gè)電池的內(nèi)阻r。答案:解：r(253.7236)300.59() rr1180.591180.005() 答：蓄電池組的總內(nèi)阻為0.59，每個(gè)電池的內(nèi)阻為0.005。五、繪圖題(每題5分,共19題)1(La4E3003).根據(jù)圖E-5中電流方向及導(dǎo)線在磁場中受力方向，標(biāo)出N、S極。圖E-5答案:N、S極如

18、圖E-6所示。圖E-62(La4E4004).圖E-7中電流I的方向是磁鐵B插入線圈時(shí)產(chǎn)生的電流方向，試標(biāo)出磁鐵B的N、S極。圖E-7答案:見圖E-8。圖E-83(La4E3005).兩導(dǎo)線中電流方向如圖E-9所示，在圖中標(biāo)出通電導(dǎo)線間相互作用力的方向。圖E-9答案:見圖E-10。圖E-104(La4E3008).標(biāo)出圖E-15中通電螺線管內(nèi)A點(diǎn)，軸線上B、N點(diǎn)，管外C點(diǎn)的磁場方向。圖E-15答案:見圖E-16。圖E-166(Lb4E3011).圖E-21中，哪個(gè)裝置是在供給能量?哪個(gè)裝置是在消耗能量(圖中U、I方向?yàn)檎鎸?shí)方向)?圖E-21答案:A、C裝置是消耗能量的。B、D裝置是供給能量的。

19、7(Lb4E3014).有三臺(tái)電流互感器二次側(cè)是星形接線，其中B相極性相反，畫出其電流的相量圖。答案:如圖E-24所示。圖E-248(Lb4E3015).圖E-25所示電路中，CD兩端的輸出電壓AB兩端的輸入電壓的相位向前移動(dòng)了一個(gè)角度，繪出該電路中各電壓、電流相量圖。圖E-25答案:如圖E-26所示。圖E-269(Jd4E3032).請(qǐng)畫出用功率表測量單相交流電電功率的電路圖。答案:電路如圖E-43所示。圖中L1是表的電流線圈，L2是電壓線圈，R是電壓線圈的附加電阻,R是負(fù)載。圖E-4310(Jd4E3033).簡述用三只功率表測量三相四線制電路的有功功率。答案:三相四線制電路有功功率的測量

20、。三相四線制的負(fù)載一般是不對(duì)稱的。此時(shí)，可用三只功率表分別測出各相功率，接線如圖E-44所示。三相總的功率等于三只表讀數(shù)之和或者采用一只三相三元件有功功率表來測量。圖E-4411(Jd4E3035).畫出三相變壓器的Y,d11組別接線圖，并標(biāo)出極性。答案:見圖E-47。圖E-47 三相變壓器的Y,d11組別接線圖12(Jd4E3036).請(qǐng)畫出電壓互感器二次側(cè)電壓表的連接圖。答案:見圖E-48。圖E-4813(Jd4E3037).畫出用單相電能表測量完全對(duì)稱三相四線制三相有功電能的電路圖。答案:見圖E-49。完全對(duì)稱的三相四線制電路可采用上圖所示的測量方法，此時(shí)，三相總電能消耗為電能表測得數(shù)據(jù)

21、的3倍。圖E-4914(Jd4E3038).畫出用單相電能表測量三相三線制電路中三相有功電能的電路圖。答案:三相三線制電能測量可采用如圖E-50所示的兩表法。三相消耗總電能是兩表讀數(shù)之和。此法應(yīng)注意，電能表額定電壓與供電網(wǎng)路的線電壓相等。圖E-5015(Jd4E3039).請(qǐng)畫出單相電能表經(jīng)電流互感器接入電路圖。答案:見圖E-51。圖E-5116(Je4E3061).請(qǐng)畫出備投后備過流動(dòng)作原理圖。答案:如圖E-73所示。圖E-7317(Je4E2062).畫出事故音響試驗(yàn)回路。答案:如圖E-74所示。圖E-7418(Je4E4063).請(qǐng)畫出兩相式過流保護(hù)直流展開圖。答案:如圖E-75所示。圖E-7519(Je4E3064).請(qǐng)畫出兩相式過流保護(hù)交流回路展開圖。答案:如圖E-76所示。圖E-7620(Je4E4065).請(qǐng)畫出零相電流濾過器接線圖。答案:如圖E-