电气工程学概论17章习题答案
【精品】电气控制与plc17章课后答案
第一章作业参考答案1。
电磁式电器主要由哪几部分组成？各部分作用是什么？答:主要由触头、每户装置和电磁机构组成。
触头是执行部件通过触头的动作来接通或断开被控电路。
灭弧装置作用，熄灭电弧。
电磁机构是电磁式低压电器的感测部件,作用是将电磁能量转换成机械能量，带动触头动作,从而实现电路的接通或分断。
2、何谓电磁机构的吸力特性与反力特性？吸力特性与反力特性之间应满足怎样的配合关系?答：电磁机构使衔铁吸合的力与气隙长度的关系曲线称作吸力特性；电磁机构使衔铁释放（复位）的力与气隙长度的关系曲线称作反力特性。
电磁机构欲使衔铁吸合，在整个吸合过程中，吸力都必须大于反力。
反映在特性图上就是要保持吸力特性在反力特性的上方且彼此靠近。
3、单相交流电磁铁的短路环断裂或脱落后，在工作中会出现什么现象？为什么?答:在工作中会出现衔铁产生强烈的振动并发出噪声，甚至使铁芯松散得到现象。
原因是：电磁机构在工作中，衔铁始终受到反力Fr的作用.由于交流磁通过零时吸力也为零,吸合后的衔铁在反力Fr作用下被拉开.磁通过零后吸力增大,当吸力大于反力时衔铁又被吸合。
这样，在交流电每周期内衔铁吸力要两次过零，如此周而复始,使衔铁产生强烈的振动并发出噪声，甚至使铁芯松散。
4.常用的灭弧方法有哪些？答：多断点灭弧，磁吹式灭弧，灭弧栅，灭弧罩。
5、接触器的作用是什么？根据结构特征如何区分交、直流接触器？答：接触器的作用是控制电动机的启停、正反转、制动和调速等。
交流接触器的铁芯用硅钢片叠铆而成，而且它的激磁线圈设有骨架，使铁芯与线圈隔离并将线圈制成短而厚的矮胖型,这样有利于铁芯和线圈的散热。
直流接触器的铁芯通常使用整块钢材或工程纯铁制成，而且它的激磁线圈制成高而薄的瘦高型,且不设线圈骨架，使线圈与铁芯直接接触，易于散热。
8、热继电器在电路中的作用是什么？带断相保护和不带断相保护的三相式热继电器各用在什么场合？答：热继电器利用电流的热效应原理以及发热元件热膨胀原理设计，可以实现三相电动机的过载保护。
第17章课后习题答案
第17章课后习题答案17-1解1）选择型号：因此类机组一般为中小型，所需传递的功率中等，直流发电机载荷平稳，轴的弯曲变形较小，联接之后不再拆动，故选用传递转矩大、结构简单的固定式刚性联轴器，如凸缘联轴器。
2）按传递最大功率求计算转矩转矩。
由教材表17-1查得，当工作机为发电机时的工作情况系数。
则计算转矩根据计算转矩、轴的转速、外伸轴直径d=45mm查手册，可用标准GB5843-1986铰制孔型凸缘联轴器YL9。
其许用转矩为，许用最大转速。
其他主要尺寸：螺栓孔中心所在圆直径，6只M10 螺栓。
17-2解（1）选择型号：因汽轮发电机组的转子较重，传递的转矩特大，轴有一定的弯曲变形，工作环境为高温高压蒸汽，轴有伸长，故选用耐温的齿式联轴器。
（2）求计算转矩转矩。
由教材表17-1,当工作机为发电机原动机为汽轮机时的工作情况系数仍可取。
则计算转矩根据计算转矩、轴的转速、外伸轴直径d=120mm查手册，可用标准ZB19012-1989GCLD型鼓型齿式联轴器GCLD7。
其许用转矩为，许用最大转速。
17-3图17.2 题17-3图图17.3 题17-3解图解可选用一超越离合器，如图17.3所示。
电动机1和电动机2的转速是相同的，但电动机1经过蜗杆蜗轮传动后，转速降至，并有。
当两电机同时开动时，因，超越离合器松开，传不到轴上，轴由电机2带动。
若电动机1开动后，再停止电动机2，那么当电动机2停止转动时，，，超越离合器被滚珠楔紧带动轴旋转。
所以任何时间都不会卡死。
17-4图17.4 题17-4图解（1）求计算转矩转矩。
由教材表17-1查得，当工作机为车床时的工作情况系数。
则计算转矩（2）求摩擦面数目由教材式（17-7）得由教材表17-2查得，并将、、、代入上式得摩擦面数应为10。
主动摩擦片为6片，从动摩擦片为5片时，摩擦面数即可实现。
（3）验算压强查教材表17-2，取合适。
17-5答：自行车从动链轮与内棘轮3相固联，棘爪4通过弹簧始终与棘齿啮合。
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2023年电气工程基础上册（陈慈萱著）课后习题答案下载电气工程基础上册（陈慈萱著）课后答案下载电气工程基础为21世纪高等学校规划教材。
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电气工程基础上册（陈慈萱著）：内容简介第1章电力系统概述11.1电力系统的发展历程1 1.2电力系统基本概念11.3发电系统21.3.1发电能源简介21.3.2火力发电31.3.3水力发电61.3.4风力发电91.3.5核能发电101.3.6太阳能发电141.3.7生物质发电171.3.8潮汐发电191.4电能的质量指标201.5电力系统的电压等级22 1.6变电站及类型23__小结24习题25第2章电力系统设备262.1汽轮发电机262.2水轮发电机262.3风力发电机272.4输变电设备292.5配电装置322.6高压电器362.6.1断路器362.6.2互感器402.7接地保护44__小结47习题47第3章电气主接线483.1电气主接线概念483.2电气主接线的形式483.2.1概述483.2.2有汇流母线的电气主接线49 3.2.3无汇流母线的电气主接线54 3.3主变压器和主接线的选择56 3.4工厂供电系统主接线573.5建筑配电系统接线593.5.1城网主接线603.5.2农网主接线61__小结62习题62第4章电气二次接线634.1二次接线基本概念634.1.1原理接线图644.1.2安装接线图654.2控制回路674.2.1对控制回路的一般要求684.2.2控制回路的组成684.2.3控制回路和信号回路操作过程分析70 4.3信号回路724.3.1位置信号724.3.2事故信号724.3.3预告信号724.4变电站的综合自动化734.4.1变电站自动化的含义734.4.2变电站综合自动化的发展历程734.4.3变电站综合自动化的特点734.4.4变电站综合自动化的基本功能74 4.4.5变电站综合自动化的结构75__小结77习题77第5章电力系统的负荷795.1电力系统负荷的分类795.2电力系统负荷曲线805.3电力系统负荷的计算825.4电网损耗的计算885.5用户负荷的计算905.6尖峰电流的计算915.7功率因数的确定与补偿925.8电力系统负荷的特性955.8.1负荷的静特性与动特性955.8.2负荷的综合特性97__小结98习题99第6章电力网络的稳态分析1006.1输电线路的参数计算与等值电路1006.1.1参数计算1006.1.2等值电路1036.2变压器的参数计算与等值电路1046.2.1双绕组电力变压器1046.2.2三绕组电力变压器1066.2.3自耦变压器1096.2.4分裂绕组变压器1106.3电力网络元件的电压和功率分布计算1116.3.1输电线路1116.3.2变压器1136.4电力网络的无功功率和电压调整1146.4.1无功功率调整1146.4.2中枢点电压管理1176.4.3电力系统调压措施1196.5潮流计算1246.5.1同电压等级开式电力网络1246.5.2多电压等级开式电力网络1266.5.3两端供电电力网络功率分布1276.5.4考虑损耗时两端供电电力网络功率和电压分布1286.6直流输电简介1296.6.1艰难的发展史1296.6.2独特的功能1306.6.3两端直流输电系统1306.6.4直流输电特点及应用范围1316.6.5高压直流输电系统的主要电气设备1326.6.6光明的前景133__小结133习题134第7章电力系统的短路计算1357.1电力网络短路故障概述1357.2标幺值1377.3无限大功率电源供电网的三相短路电流计算141 7.4有限容量电力网三相短路电流的实用计算146 7.5电力系统各序网络的建立1547.6不对称短路的计算1587.7电力网短路电流的效应159__小结162习题162第8章电力系统的继电保护1648.1继电保护的基本概念1648.1.1继电保护的任务1658.1.2对继电保护装置的要求1658.2继电保护原理1678.3常用保护装置1678.4电流保护1698.4.1单侧电源电网相间短路的电流保护1698.4.2多侧电源电网相间短路的方向性电流保护174 8.4.3大电流接地系统零序电流保护1768.4.4小电流接地系统零序电流保护1808.5距离保护1838.5.1距离保护的基本原理1838.5.2距离保护的主要组成部分1848.5.3影响距离保护正常工作的因素及其防止方法184 8.5.4距离保护的整定1918.6电力系统中变压器的保护1968.6.1变压器的纵差动保护1978.6.2变压器的电流和电压保护2008.7电力电容器的`保护2058.8线路的自动重合闸2098.8.1自动重合闸的要求和特点2098.8.2单侧电源线路的三相一次自动重合闸2108.8.3双侧电源线路的三相一次自动重合闸2118.8.4具有同步检定和无电压检定的自动重合闸2138.8.5自动重合闸动作时限选定原则2148.8.6自动重合闸与继电保护的配合2158.8.7单相自动重合闸2168.8.8综合自动重合闸简介2188.8.9自动重合闸在750kV及以上特高压线路上的应用218 __小结219习题220第9章电力系统的安全保护2219.1防雷保护2219.1.1雷电的基本知识2219.1.2防雷保护装置2229.1.3输电线路的防雷保护2259.1.5变电站的防雷保护2319.2绝缘配合2349.3电气装置的接地236__小结237习题238第10章电力系统电气设备的选择23910.1电气设备选择遵循的条件23910.2高压电器的选择24010.2.1按正常工作条件选择高压电气设备240 10.2.2按短路条件校验24110.3低压电器的选择24210.4高压断路器的选择24510.5隔离开关及重合器和分段器的选择246 10.6互感器的选择24710.6.1电流互感器的选择24710.6.2电压互感器的选择24910.7限流电抗器的选择24910.8电力系统母线和电缆的选择25210.8.1母线的选择与校验25210.8.2电缆的选择与校验254__小结255习题256第11章电力工程设计25711.1电气工程绘图基本知识25711.2电气设备图形符号26011.3电力工程CAD介绍26911.3.1软件工程术语26911.3.2系统环境26911.4工厂供电设计示例27311.4.1工厂供电的意义和要求273 11.4.2工厂供电设计的一般原则274 11.4.3设计内容及步骤27411.4.4负荷计算及功率补偿27511.4.5变压器的选择27711.4.6短路计算27711.4.7导线、电缆的选择28011.4.8高、低压设备的选择28111.4.9变压器的继电保护28111.4.10变压器的瓦斯保护28311.4.11二次回路操作电源和中央信号装置28411.4.12电测量仪表与绝缘监视装置28711.4.13防雷与接地28811.5变电站电气主接线设计290__小结292习题292第12章电力系统运行29312.1有功功率及频率的调整29312.2无功功率及电压的调整29612.3系统运行的稳定性30612.4电网运行的经济性308__小结311习题311电气工程基础上册（陈慈萱著）：目录点击此处下载电气工程基础上册（陈慈萱著）课后答案。
电气工程学概论 林孔元主编 第十七章部分习题解答
17.1 晶体管的静态偏置电路如图所示，其中β=99，R c =2.5k Ω，R E =2.5k Ω。
⑴ 试求U E ，I E ，I B ，I C ，U CE 并判断晶体管的静态工作点是否位于线性放大区（设U BE ＝0.7V ）；⑵ 保持晶体管电流放大系数β及电阻R E 不变，试确定使晶体管工作于线性放大区的电阻R C 的取值范围。
解：⑴ ∵ U B =3.2V ； ∴发射结正偏， U E = U B -0.7=2.5V ；A10 mA,99.01 mA,1k 5.25.2CB EC E E E μβββ===+====I I I I R U I 5.125.299.01515C C C =⨯-=-=I R U V ；V 025.1015E E C C CE =--=R I R I U ；∴ 集电结反偏，晶体管工作于线性放大区。
⑵ 设U CES =0.3V ， ∴当Ω=--≤k 3.12CCESE E CC C I U R I U R 时，晶体管工作于线性放大区。
17.2 晶体管共集电极放大电路如图所示，设U BE ＝0.7V 。
⑴求晶体管静态工作点（I B ，I E ，U CE ），并判断晶体管的工作状态； ⑵ 设R B 为可调电阻，当希望进一步调高静态工作点时，应如何调节R解： ⑴ 设I B ≈0， 则13.2V V 8.17.05.2CE E ==-≈U U ，∴ 晶体管的工作在放大区； ∵ 2.5=I B R B +U BE +(1+β)I B R E∴ I B =25.46μA I C = βI B =2.546 μA U CE =15-I E R E =13.23V [ I E =(1+β)I B =2.57 μA ] ⑵ ∵ 调高静态工作点∴ ↓↑↑→→BB C R I I ；17.3 将固定分压式共射极放大电路的输入侧进行戴维南等效变换，得到图示电路，设R B1=1.2k Ω，R B2=1.2k Ω，β =99，U BE =0.7V 。
电气工程学概论17章习题答案
=100题 17. 2 图E1k E第十七章习题参考解答17.1 双极型晶体管的静态偏置电路如题17-1图所示，其中β = 99，R c = 2.5k Ω，R E = 2.5k Ω。
（1）求U E ,I E ,I B ,I C ,U CE ，并判断晶体管的静态工作点是否位于线性放大区（设U BE ＝0.7V ）； （2）保持晶体管电流放大系数β及电阻R E 不变，试确定使晶体管工作于线性放大区的电阻R C 的取值范围。
解：（1） ∵ U B = 3.2V ； ∴发射结正偏， U E = U B -0.7=2.5V ；A10 mA,99.01 mA,1k 5.25.2CB EC E E E μβββ===+====I I I I R U I5.125.299.01515C C C =⨯-=-=I R UV ；V025.1015E E C C CE =--=R I R I U ；∴ 集电结反偏，晶体管工作于线性放大区。
（2） 设U CES = 0.3V ，∴ 当Ω=--≤k 3.12CCESE E CC C I U R I U R 时，晶体管工作于线性放大区。
17.2 双极型晶体管共集电极放大电路如题17.2图所示，设U BE ＝0.7V 。
（1）求晶体管静态工作点（I B ，I C ，U CE ），并判断晶体管的工作状态；（2）设R B 为可调电阻，当希望进一步调高静态工作点时，应如何调节R B 。
解：（1）设I B ≈ 0， 则13.2V V 8.17.05.2CE E ==-≈U U ， ∴ 晶体管的工作在放大区 ∵ 2.5 = I B R B +U BE +(1+β)I B R E∴ I B =25.46μA I C = βI B = 2.546 m A U CE = 15 -I E R E = 13.23V I E = (1+β)I B = 2.57 m A （2） ∵ 调高静态工作点∴C B BI I R ↑↑↓→→； 17.3 将固定分压式共射极放大电路的输入侧进行戴维南等效变换，得到题17.3图所示电路，设R B1=1.2k Ω，R B2=6k Ω，β =99，U BE =0.7V 。
电气工程概论(熊信银)习题解答
R r 。
1 0.12 100 12() XX 0 l 0.41 100 41()B b g l2.74 10 64100 2.74 10 4(S)根据题意，画出示意图:U i 1S 1| RjXS i Sy1S__ B -r j T末端负荷40 j30MVAB 2142S y1 S y2j U N j - 2.74 10 110j1.6577MVA2 2S 2 S 2 S y2 40 j30 ( j1.6577) 40 j28.3423MVAS 1 S 1S y1 42.3834 j 36.4857 ( j1.6577) 42.3834 j 34.828MVAP 'R Q 1X42.3834 12 36.4857 41U 1 - 117.43kV U 1115,, R 'XQ 1R42.3834 4136.4857 12 一“U 1—111.30kVU 1115U 2 (U 1 U 1)2 U 12.. (115 17.43)2 11.30298.22kV故线路始端功率为 42.3834+j34.828 MVA ，线路末端的电压为 98.22 kV 注意：1.在推导功率时，假定各节点电压均为额定电压。
2.在推导电压时，根据同一节点的电压及注入的功率进行计算。
5-5 解: 假设末端电压为额定电压 110kV 。
(也假定各节点电压为额定值)2 U 2 S 240 j30MVAS 2S y2—— BS (寻)2 (R jX)U N402 28.3 2321102(12 j41) 2.3834 j8.1434MVAS ] S2 S 40 j 28.3423 (2.3834 j8.1434) 42.3834 j 36.4857 MVA18.75 0.6 11.25MVAS 3S 315 j11.25MVAU 3 U 3 K T 3611038.5102.86kVS T S 3 2 TU3(R T jXJ 2 21511.25(4.93 j 63.525) 0.164j2.111MVA102.862U TP 3R TQ 3X T 15 4.93 11.25 63.5257.667kVU 3102.86忽略电压降落的横分量5-6 解: r ° l X 0 l b o l0.21 100 21() 0.416 100 41.6()2.74 10 64100 2.74 10 4(S)R TP kS N163 1102 2023104.93()X TU k %100U NS N10.5 1001102"20 63.525() G T B TU Nz 。
电气工程概论课后习题答案
第一章1．电气工程和电工科学的关系是什么？电气工程的理论基础是电气科学。
2．与“现代五大工程”的其他工程相比，电气工程的突出特点是什么？与其他工程相比，电气工程的特点在于：他的出现首先不是来源与文明发展的自发需要，而是来源于科学发现。
他以全新的能量形态开辟出一个人类文明的新领域。
他的发展又伴生了电子工程，从而孕育出通信，计算机，网络等工程领域，为信息时代的出现奠定了基础。
3．为什么说第二次工业革命是以电气化为主要特征的？在这一时期，发电，输电，配电已形成了一气轮机，水轮机为原动机，以交流发电机为核心，以变压器与输配电线路等组成的输配点系统为“动脉”的输电网，使电力的生产，应用达到较高的水平，并具有相当大的规模。
在工业生产，交通运输中电力拖动，电力牵引，电动工具，点加工，点加热等得到普遍应用。
4．根据自己了解，电气工程有哪些应用？多电飞机，线控汽车，全电舰船。
5．20世纪哪些科学技术的进步对电器工程的发展起到了重要作用？超导材料，半导体材料，永磁材料，超导磁体技术，电磁技术。
6.电气科学与电气工程的发展史给你哪些启发?今天电能的应用已经渗透到人类社会的生产，生活的各个领域，他不仅创造了极大的生产力，而且促进了人类文明的极大进步，彻底改变了人类社会生活方式，电气工程也应次被誉为“现代文明之轮”7.21世纪电器工程科学的发展趋势是什么?将电气科学与工程和近代数学，物理学，化学，生命科学，材料科学以及系统科学，信息科学等前沿融合，加强从整体上对大型复杂系统的研究，加深对微观现象及过程规律性的认识，同时用信息科学的成就改造与提升本学科并开创新的研究方向。
8.为什么说21世纪电器工程与其他科学融合交叉是他的显著特点?21世纪的电气工程科学将在与信息科学，材料科学，生命科学及环境科学等学科的交叉和融合中获得进一步发展，创新和飞跃往往发生在学科的交叉点上，9电气工程科学的基础理论包括那些?电路藜芦，电磁理论，电磁计量理论等。
电气工程及其自动化17级认知学习
8.1 容量为几千瓦时，为什么直流电动机不能直接启动而鼠标笼式三相异步电动机却可以直接启动？答 直流电动机若直接启动，其启动电流比额定电流大20倍左右，电动不能换向，而且还会急剧发热，是不允许的。
而鼠笼式三相异步电动机直接启动电流约为额定电流的4~7倍，没有换向问题，只要启动时间不长，发热也是允许的，不至于损坏电机。
8.2 两台一样的鼠笼式三相异步电动机同轴连接，启动时，把它们的定子绕组串联，启动后再改为并联。
试分析这种启动方式时的启动电流与启动转矩，与它们并联直接启动相比较有什么不同？答 两台电动机完全一样，定子串联后接电源启动，相当于每台电动机降压到121U 启动，而并联启动时则均为全压启动。
每台电动机直接启动时启动电流为s I 启动转矩为s T ，两台并联启动合起来的启动电流为2s I ，启动转矩为2s T ；而串联启动时，每台启动电流为12s I ，启动转矩为14s T ，两台合起来总启动电流为s I ，总启动转矩为12s T 。
8.3 某鼠笼式三相异步电动机铭牌上标注的额定电压为380/220V,接在380V 的交流电网上空载启动，能否采用Y -△降压启动？答 不能。
电源电压为380v 情况下，这台电动机正常运行时只能是Y 接法。
若采用Y -△启动，这运行时变为△接法，这是不允许的8.4 深槽式与双鼠笼异步电动机为什么启动转矩大而效率不低？答 深槽式与双鼠笼异步电动机之所以启动转矩大，是由于启动转子电动势及电流的频率较高，集肤效应电阻2R 增大，启动后，集肤效应不显著，转子电阻2R 变为正常值，因而运行时电机效率仍很高。
8.5 额定电压为N U ,额定电流为N I 的某鼠笼式三相异步电动机，采用表8. 1所列的各种方法启动，请通过计算机填写表中空格。
表 8.1答 定子边串入电抗器时三空格分别为4N I ，4N I ，0.768N T ，定子边接自耦变压器时，三空格分别填入4N I ，3.2N I ，0.768N T 。
电气工程学概论林孔原编电工学习题解答.
1
1 5
1 5
1 5
11 55
11 55
11 1 5 5 10
v1 v2
10
20 5
2
20 5
化简得：
8
5
2 5
2 5 1
v1
v2
6 6
相量运算，注意与 瞬时值相区别
3 j 3.16 18.43
i i1 i2 i3
4.47sin t 18.43 A
电工学作业
（第二次）
2.15 某交流电路（如题2.15图所示）施加激励电压 u 220 2 sin(314t )V
后的响应电流为 i 12sin(314，t 试30o计)A算电路的阻抗、有功功率、无
解：（2）设图中所示电压参考点
1 j2
1 4
1 j2
1 j2
1 j2
1 1 4 j2
U&a U&b
80o j2
30o
1
4
j
1 2
j 1 4
1 2 j1 2
•
•
•
IR IR0 A, IL IL 90 A, IC1 IC190 A
••
•
•
I I R I L I C1 5 j20 j25 5 j5A
电气工程概论作业答案
2. 目前，我国的电气工程及其自动化专业不包括____。
通信3. 公元前一世纪中国的王充发现了____。
静电吸引3. 4. 1600年，英国的吉尔伯特编著了____并论述磁现象。
《论磁石》4. 5. 1660年，德国的奥托·冯·库克发明了____。
摩擦起电机5. 6. 1660年，荷兰莱顿大学，克里斯特与莫什布鲁克发明了____。
莱顿瓶6. 7. 《论磁石》系统的讨论了地球的磁性，认为地球是个大磁石，还提出可以用____判断地球上各处的纬度。
磁倾角7. 8. 电荷引力或斥力的大小与两个小球所带电荷电量的乘积成正比，而与两个小球球心的距离平方成反比的规律，这就是著名的____。
库伦定律8. 9. 1800年，意大利科学家福特发明的____被称之为电学的一个重要里程碑。
伏打电池9. 10. 1820年，丹麦科学家奥斯特（Hans Christian Oersted,1777-1851）在实验室中发现了____的现象。
电可以转化为磁10.11. 1820年，法国科学家安培（Andre Marie Ampere,1775-1836）发现了两根通电导线之间会发生____的现象。
吸引或排斥11.12. 欧姆（Georg Simon Ohm,1789-1854）用公式描述了____之间的关系，创立了电学中最基本的定律-欧姆定律。
电流、电压、电阻。
12.13. 1831年8月29日，英国科学家法拉第发现了____的现象。
磁可以转化为电。
13.14. 英国科学家__________________成功的进行了“电磁感应”实验，发现了磁可以转化为电的现象。
在此基础上，创立了电磁感应定律。
法拉第14.15. ____定律是研究暂态电路的基本定律。
电磁感应。
15.16. 英国物理学家麦克斯韦在《电磁场的动力学理论》中，利用数学进行分析与综合，在前人的研究成果基础上进一步把光与电磁的关系统一起来，完成了划时代的科学理论著作--《______________》。
电气工程学概论(林孔元)习题答案
；
；
；
；
4.3已知 A， V。试写出它们的时域表达式： ， 并绘出它们的相量图和波形图。
解： ；
；
4.4已知： A， A， A。试计算： 并绘出相量图。
解： ；
；
4.8已知题4.8图所示正弦交流电路中电流表A1、A2、A3的读数分别为5A、20A、25A，求电流表A的读数；如果维持A1的读数不变，而把电源的频率提高一倍，再求电流表A的读数。
(3)给出系统的静态误差。
解：(1) 时，闭环增益
输出位移
(2) ，
(3)相对静态误差 ；绝对静态误差
9.7设某控制系统的驱动环节、被控对象、反馈环节的传递函数分别为 、 和0.4，控制器采用比例策略，即 。(1)写出该系统的闭环传递函数；(2)试确定k值，使系统的静态误差小于0.01。
解：(1)
题目给出的应该是相对误差小于0.01：
补充题1：用KCL、KVL求图示电路的完备解计算模型，并确定各支路电流。
解：
完备解计算模型:电路状态：
补充题2：求下图中二极管的静态工作点，并计算二极管的静态电阻和动态电阻。
解：
电路外特性曲线
静态工作点Q（ ）为（0.8V，3.5mA）
静态电阻
动态电阻
4.1计算下述复数表达式的值
解：
；
4.2复数 ∠ , 。试计算： 和 。
的相位：
；
时, ； ↑时, ↑； →∞时, ；
(2)设参考相量 ，画出各相量如图所示
由图可知： ，其大小不变；
的相位：
；
时, ； ↑时, ↓； →∞时, ；
4.14采用网孔电流法计算题4.14图中的电流 。
解：(1)网孔电流法：
《电气工程概论》复习题及答案
《电气工程概论》复习题及答案一、单项选择题(本大题共10小题，每小题3分，共30分) 1、下列选项有关电容式电压互感器的优点不正确的描述是( A )。
A(误差小 B(结构简单 C(体积小 D(成本低2、有关避雷装置不正确的描述是( C )。
A(避雷线常采用镀锌钢绞线B(避雷线工作原理与避雷针相同C(避雷线保护宽度范围比避雷针大D(避雷针的保护范围与使用的支数和高度有关3、异步电机是交流电机的一种，主要是用作( B )。
A(发电机 B(电动机 C(调相机 D(以上选项都不正确 4、要关断已导通的晶闸管，通常给晶闸管加( )电压。
A(正向阳极 B(反向阳极 C(正向阴极 D(反向阴极 5、电压互感器在使用时二次绕组不允许( A )。
A(短路 B(接仪表 C(接电阻 D(开路6、下列选项中不属于切断空载线路过电压的降压措施的是( C )。
A(采用不重燃断路器 B(加装并联分闸电阻C(采用纠结式绕组 D(利用避雷器来保护7、目前( A )是电力电子装置的主导器件。
A(IGBT B(SCR C(RCT D(P-MOSFET 8、磁通的测量单位是( A )。
A(韦 B(西 C(特 D(法9、气体放电的电子碰撞理论是在20世纪初由( )首先提出的。
A(巴申 B(爱默生 C(汤逊 D(爱迪10、电力网内无功功率要求就地平衡，为了补偿远距离输电线路的充电功率，在变电站内装设( A )。
A(并联电抗器 B(串联电容器组C(同步调相机 D(以上选项都不正确二、判断题(本大题共5小题，每小题2分，共10分) 1、直流输送功率是可控的，直流功率的改变由整流站控制直流电流来实现。
( ? )2、组式变压器具有便于运输、备用容量小等优点。
( )3、直流电机可作为发电机运行，也可作为电动机运行。
( ? )4、三相半波可控整流的输出直流电压平均值将按控制角的正弦函数变化。
( × )5、油隙的击穿电压会随电压作用时间的增加而上升。
电气工程导论答案
一、选择题（20x1.5分=30分）1、C；2、B；3、A；4、C；5、D；6、B；7、A；8、A；9、B；10、B；11、C；12、D；13、B；14、C；15、A；16、B；17、A；18、C；19、B；20、B。
二、简答题（5x10分=50分）1、答：电力系统综合负荷取用的功率一般要随系统运行参数（主要试电压U 或频率f）的变化而变化，反映这种变化规律的曲线或数学表达式称为负荷特性。
负荷特性有静态特性和动态特性之分。
2、答：根据负荷特点，电力系统的谐波源大致可分为下面两类。
（1）含电弧和铁磁非线性设备的谐波源。
（2）整流和换流电子器件所形成的谐波源。
3、答：电力系统中的谐波会对电网产生严重污染，影响电能质量，增加能量损耗，甚至危害电气设备和电力系统的安全运行。
主要危害有：（1）谐波可使旋转电机附加损耗增加、出力降低，绝缘老化加速。
谐波电流与基波磁场间的相互作用引起的振荡力矩严重时能使发电机产生机械共振，使汽轮机叶片疲劳损坏。
当谐波电流在三相感应电动机内产生的附加旋转磁场与基波旋转磁场相反时，将降低电动机的效率，使电动机过热。
在直流电机中，谐波处附加发热外，还会引起换相恶化和噪声。
（2）谐波电流流入变压器时，将因集肤效应和邻近效应，在变压器绕组中引附加铜耗。
谐波电压可使变压器的磁滞及涡流损耗增加。
3次谐波及其倍数的谐波在变压器三角形接法的绕组中形成的环流会使变压器绕组过热。
此外，谐波还会使变压器的噪声增大，使绝缘材料中的电场强度增大，缩短变压器的使用寿命。
（3）谐波电压作用在对频率敏感（频率越高，电抗越降低）的电容元件上，例如电容器和电缆等，会使之严重过电流，导致发热，介质老化，甚至损坏。
（4）高次谐波电流流过串联电抗器时，会在串联电抗器上形成过高的压降，使电抗器的匝间绝缘受损。
（5）谐波电流流过输电线（包括电缆）时，输电线的电阻会因集肤效应而增大，加大了线路的损耗。
谐波电压的存在可能使导线的对地电压和相间电压增大，使线路的绝缘受到影响，或使线路的电晕问题变得严重起来。
本科课后作业习题及答案17P
1电力系统的基本概念1.1思考题、习题1）电力网、电力系统和动力系统的定义是什么？2）对电力系统运行的基本要求是什么？3）电力系统的电气接线图和地理接线图有何区别？4）何为电力系统的中性点？其运行方式如何？它们有什么特点？我国电力系统中性点运行情况如何？5）中性点不接地的电力系统发生单相接地故障时，各相对地电压有什么变化？单相接地电流的性质如何？怎样计算？6）消弧线圈的工作原理是什么？补偿方式有哪些？电力系统一般采用哪种补偿方式？为什么？7）电力系统的额定电压是如何确定的？系统各元件的额定电压如何确定？8）目前我国电力系统的额定电压等级有哪些？额定电压等级选择确定原则有哪些？9）电力系统的接线方式有哪些？各自的优、缺点有哪些？10）联合电力系统的优越性有哪些？11）某一60kV电力线路长为100km，每相导线对地电容为0. 005U F/km，当电力线路末端发生单相接地故障时，试求接地电容电流值（60kV系统中性点经消弧线圈接地）。
1. 2习题解答1-11. 7d=16. 324 A2电力系统各元件的特性参数和等值电路2. 1思考题、习题1）发电机的等值电路有几种形式？它们等效吗？为什么？2）发电机电抗百分值X。
%的含义是什么？3）发电机的运行受哪些条件的约束？发电机的运行极限有哪些？4）什么是发电机的功角特性？隐极式发电机和凸极式发电机的功角特性有何区别？5）按结构区分，电力线路主要有哪几类？6）架空线路主要有哪几部分组成？各部分的作用是什么？7）电缆线路主要有哪几部分组成？各部分的作用是什么？8）在电力系统计算时，导线材料的电阻率P为什么略大于它们的直流电阻率？9）分裂导线的作用是什么？分裂数为多少合适？为什么？10）电力线路一般以什么样的等值电路来表示？11）什么是变压器的短路试验和空载试验？从这两个试验中可确定变压器的哪些参数？12）变压器短路电压百分数U k%的含义是什么？13）双绕组和三绕组变压器一般以什么样的等值电路表示？双绕组变压器的等值电路与电力线路的等值电路有何异同？14）变压器的额定容量与其绕组的额定容量有什么关系？绕组的额定容量对于计算变压器参数有什么影响？何为三绕组变压器的最大短路损耗？15）三绕组自耦变压器和普通三绕组变压器有何异同点？16）变压器的参数具有电压级的概念，是如何理解的？17）等值变压器模型是以什么样的等值电路来表示变压器的？有哪些特点？又是如何推导的？18）何为负荷的定义？何为综合用电负荷、供电负荷和发电负荷的定义和区别？19）电力系统负荷曲线有哪些？它们有何用途？20）组成电力系统等值网络的基本条件是什么？如何把多电压级电力系统等值成用有名制表示的等值网络？21）标幺值极其特点是什么？在电力系统计算中，基准值如何选择？22）电力系统元件参数用标幺值表示时，是否可以直接组成等值网络？为什么？23）电力系统元件参数标幺值的两种计算方法是否相同？为什么？自己试证明一下。
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=100题 17. 2 图E1k E第十七章习题参考解答17.1 双极型晶体管的静态偏置电路如题17-1图所示，其中β = 99，R c = 2.5k Ω，R E = 2.5k Ω。
（1）求U E ,I E ,I B ,I C ,U CE ，并判断晶体管的静态工作点是否位于线性放大区（设U BE ＝0.7V ）； （2）保持晶体管电流放大系数β及电阻R E 不变，试确定使晶体管工作于线性放大区的电阻R C 的取值范围。
解：（1） ∵ U B = 3.2V ； ∴发射结正偏， U E = U B -0.7=2.5V ；A10 mA,99.01 mA,1k 5.25.2CB EC E E E μβββ===+====I I I I R U I5.125.299.01515C C C =⨯-=-=I R UV ；V025.1015E E C C CE =--=R I R I U ；∴ 集电结反偏，晶体管工作于线性放大区。
（2） 设U CES = 0.3V ，∴ 当Ω=--≤k 3.12CCESE E CC C I U R I U R 时，晶体管工作于线性放大区。
17.2 双极型晶体管共集电极放大电路如题17.2图所示，设U BE ＝0.7V 。
（1）求晶体管静态工作点（I B ，I C ，U CE ），并判断晶体管的工作状态；（2）设R B 为可调电阻，当希望进一步调高静态工作点时，应如何调节R B 。
解：（1）设I B ≈ 0， 则13.2V V 8.17.05.2CE E ==-≈U U ， ∴ 晶体管的工作在放大区 ∵ 2.5 = I B R B +U BE +(1+β)I B R E∴ I B =25.46μA I C = βI B = 2.546 m A U CE = 15 -I E R E = 13.23V I E = (1+β)I B = 2.57 m A （2） ∵ 调高静态工作点∴C B BI I R ↑↑↓→→； 17.3 将固定分压式共射极放大电路的输入侧进行戴维南等效变换，得到题17.3图所示电路，设R B1=1.2k Ω，R B2=6k Ω，β =99，U BE =0.7V 。
(1) 求晶体管的静态工作点。
(2) 画出微变等效电路（不加旁路电容）。
(3) 求不加旁路电容C E 时的i o U U 和iE U U 。
(4) 若输入信号的最低频率为200Hz ，试确定射极电阻的旁路电容的最小取值（EE15C X R <）。
(5) 射极电阻被旁路后，重新画出微变等效模型并计算电路增益io U U。
V解：(1) ∵ BB B1B1B2152.5V U R R R ==+， R B =R B1//R B2 =1k Ω,∵ U BB =I B R B +U BE +(1+β)I B R E∴ I B = 25.7μA I C = βI B =2.54mA U CE =15 - I C R C - I E R E =7.38 V ；(2) 微变等效电路如下图所示：(3)()be E B 26mV 26mV 263001300300 1.3k Ω0.026r I I β=++=+≈+=o C be E i 1002300 3.24(1)1300100690U R r R U ββ••--⨯==≈-+++⨯ E E be E i(1)1006900.98(1)1300100690R U r R U ββ••+⨯==≈+++⨯(4) 若输入信号的最低频率为200Hz ，E11690138Ω255C E X R fC π=<==，C > 5.77μF (5) 2.175beCio -≈-=••r R U U β 17.4 共发射极放大电路如题17.4图所示。
(1) 设β =200，选择R 1，R 2和R E ，使射极电位E 3V U =，E 10mA I =，I 1=10I B ； (2) 设140R =KΩ，210R =KΩ，2E =I mA, β =70，求该电路的输入电阻；(3) 保持⑵参数不变，选择R C 的阻值，使200io -=UU；(4) 保持⑵及⑶参数不变，求静态值U CE ，并分析晶体管始终处于线性放大状态时输入电压的最大幅值；ou iB u i题13.3图ou 题 17.3 图题17. 4图Vou i u 3(5) 保持⑵中参数不变，350io -=UU，选取R C 的阻值，并分析晶体管始终处于线性放大状态时输出电压的最大幅值。
(6) 将射极电阻R E 改为R E1和R E2相串联，且R E2被电容旁路，求电路的输入电阻和io U U （只列公式）。
解： (1) 1o 估算 E 300ΩR =B E /(1)50μA I I β=+≈1B 10500μA=0.5mA I I == 21(30.7)/7.4k ΩR I =+=由21215 3.7R R R ⨯=+ 得 122.6k ΩR = 2o精确计算：2BB1215R U R R =+；B 12//R R R =；120.64k R =(2)()be E 26mV 26300130071 1.223k Ω2r I β=++=+⨯=r i = R 1 //R 2 //r be = 40//10//1.223 = 1.06 k Ω(3) Ω=∴-=-=k 49.3 200 be io C CR r R UU β (4)1o 估算 2B E12153V, 30.7 2.3V R U U R R ===-=+ CE C C E 701515152 3.49 2.3 5.82V<V 712U I R U =--=-⨯⨯-= ()CE cc CES CE oM ,min U U U U U --= ∴ U oM ＝U CE －U CES ＝5.82－0.3＝5.52V U iM = U oM / |A u |=27.6mV 2o 精确计算 2BB12153V R UR R ==+；B 12//40//108ΩR R R ===E BB B BB 20.7380.7 2.07V 71U U I R =--=-⨯-= CEC C E 701515152 3.49 2.07 6.05V<V 712U I R U =--=-⨯⨯-=U oM ＝U CE －U CES ＝6.05－0.3＝5.75VU iM = U oM / |A u |=28.75mV (5)o i be350 6.115k ΩC C U RR U r β=-=-∴= ()CE B 70152 6.1150.70.642V 71U U =-⨯⨯--= ()CE cc CES CE oM ,min U U U U U --= U oM ＝U CE －U CES ＝0.642－0.3＝0.342V(6) r i = R 1 //R 2 // [r be + (1+β) R E1]E1be io )1( R r R UU Cββ++-=补充题1：图示放大电路中，Ω=k 500B R ，Ω=k 3C R ，12CC =U V ，100β=，7.0BE =U V 。
1. 求电路中晶体管的静态工作点； 2. 画出放大电路的微变等效电路；3. 计算放大电路的输入电阻i r 和输出电阻o r ；4. 计算放大电路的电压放大倍数uo A ；5. 将图示信号源和3k Ω的负载电阻分别接入上述放大器的输入端和输出端，试求负载电压o u ；6. 若将两个 (r i1≥20k Ω； r o1 ≤50Ω；A uo 约为1)的射极输出器分别插接在放大器的输入端和输出端，求此时的负载电压o u 。
解：1. B CC B (0.7)(120.7)50022.6μA I U R =-÷=-÷≈C B 1000.0226 2.26mA I I β==⨯≈CE CC C C 12 2.263 5.22V U U I R =-=-⨯= 2.3. be B 26mV 26200200 1.35k Ω0.0226rI =+=+= r i = R B //r be = 500//1.35 = 1.35 k Ω ； r o = R C = 3 k Ω4. o uo i be 1003222.21.35C U R A U r β⨯==-=-=- 5. L u i be //100 1.5111.11.35C L R R U A U r β⨯==-=-=-u ou mVt ωu iL us S 1.35111.163.81 1.35U A U ==⨯-=-+ o 63.820sin 1276sin mV= 1.276sin V u t t t ωωω=-⨯=--6.Lu i u1s 20 1.3510.91811+20 1.350.05u A u '==⨯⨯=≈+ i i1u2u0i1o i 20222.2193.2203u r A A r r u ''===-⨯≈-++'(若r i1>> r o 时，u2u0222.2A A ≈=-)（或 i1i u2be i //1003//20193.21.35C R R u A r u β''⨯==-=-≈-'） L u3i 310.984130.05u A u ==⨯=≈+''o 193.220sin 3864sin mV= 3.864sin V u t t t ωωω=-⨯=--补充题2：图示电路中，已知B133k R =Ω，B210k R =Ω，C E L S 3k R R R R ====Ω，BE 0.7V U =,50β=。
试求：1. 电路中晶体管的静态工作点；2. 画出小信号模型；3. 输入电阻i r 和输出电阻o r ；4. 电压放大倍数u A 和源电压放大倍数us A解：1. CC B2B B1B2 2.79V U R U R R ⨯==+ ；B1B2BB1B27.674k ΩR R R R R ⨯==+ 3B B B E 0.72.091013.01μA (1)160.674U I R R β-==⨯=++C B 500.0130.65mA I I β==⨯=CE CC C C E E 120.653510.01338.061V U U I R I R =--=-⨯-⨯⨯= 2.uu i3.be B 26mV 26200200 2.2k Ω0.013rI =+=+= r i = R B //r be = 7.674//2.2 = 1.71 k Ω ； r o = R C = 3 k Ω4. L U i be //50 1.534.092.2C L R R U A U r β⨯==-=-=- i US U S i 1.71(34.09)12.3831.71r A A R r =⨯=⨯-=-++17.5已知信号源开路电压μV sin 2100S t u ω=，内阻R s =1k Ω，负载R L =1k Ω。