电工电子技术课后习题与答案

变压器额定容量
（2）按照图5-45（b）接线的自耦变压器变比
AX边额定电压
变压器额定容量
5.5一单相变压器，一次绕组匝数 ，电阻 ，漏电抗 ；二次绕组匝数 ，电阻 ，漏电抗 。设空载和负载时 不变，且 ， ， 。空载时， 超前于 ，负载阻抗 。求：（1）电动势 和 ；（2）空载电流 ；（3）负载电流 和 。
热继电器两相结构的，分别串接在任意两相即可。
6.2什么是欠压保护？用闸刀开关起动和停止电动机时有无零压保护？
解电源断电或电压严重下降时，电动机即自动从电源切除。无。
6.3说明接触器的三个主触头连接在电路的哪个部分？辅助常开触头起自锁作用时连接在电路哪里？辅助常闭触头起互锁作用时连接在电路哪个部分？其线圈呢？
解主电路。与启动按钮并联。与另一控制电路串联。
6.4分析图示控制电路，当接通电源后其控制功能？
解按SB2，KM通电动作，按SB1，不能使KM断电恢复常态，除非切断电源。
6.5图示为电动机M1和M2的联锁控制电路。试说明M1和M2之间的联锁关系，并问电动机M1可否单独运行? M1过载后M2能否继续运行?
答： ； ； 。
5.9Y-225M-4型三相异步电动机的技术数据如下：
45KW 380V△联结
求：（1）额定转差率 ；（2）额定电流 ；（3）起动电流 ；（4）额定转矩
（5）起动转矩 ；（6）最大转矩 ；（7）额定输入功率 。
解：（1）由已知 ，可知电动机的极数 ， （通常 比 略大）。则
（2）由式（5-28）可得
第七章
7.1N型半导体中的多子是带负电的自由电子载流子，P型半导体中的多子是带正电的空穴载流子，因此说N型半导体带负电，P型半导体带正电。上述说法对吗？为什么？
答：这种说法是错误的。因为，晶体在掺入杂质后，只是共价键上多出了电子或少了电子，从而获得了N型半导体或P型半导体，但整块晶体中既没有失电子也没有得电子，所以仍呈电中性。
7.2某人用测电位的方法测出晶体管三个管脚的对地电位分别为管脚①12V、管脚②3V、管脚③3.7V，试判断管子的类型以及各管脚所属电极。
答：管脚③和管脚②电压相差0.7V，显然一个硅管，是基极，一个是发射极，而管脚①比管脚②和③的电位都高，所以一定是一个NPN型硅管。再根据管子在放大时的原则可判断出管脚②是发射极，管脚③是基极，管脚①是集电极。
图4-25
解
对 点写结点电压方程有
将有关数据代入有
4.3图4-26所示电路已处于稳定状态，在t = 0时开关S闭合，试求初始值 (0+)、 (0+)、 (0+)、 （0+）、 (0+)。
图4-26
解
对结点 写KCL方程有
4.4如图4-27所示电路，在t = 0时开关S由位置1合向位置2，试求零输入响应 (t)。
第四章
4.1如图4-24所示的电路在换路前已处于稳态，在 时合上开关S，试求初始值 (0+)和稳态值 。
(a) (b)
图4-24习题4.1的图
解（a）
(b)
4.2在图4-25所示电路中，已知I =10mA，R1= 3kΩ，R2= 3kΩ，R3= 6kΩ，C =2μF，电路处于稳定状态，在 时开关S合上，试求初始值 (0+)， (0+)。
答：金属导体中只有自由电子一种载流子参与导电，而半导体中则存在空穴载流子和自由电子两种载流子，它们同时参与导电，这就是金属导体和半导体导电机理上的本质不同点。单极型晶体管内部只有多数载流子参与导电，因此和双极型晶体管中同时有两种载流子参与导电也是不同的。
7.5图7-20所示电路中，硅稳压管DZ1的稳定电压为8V，DZ2的稳定电压为6V，正向压降均为0.7V，求各电路的输出电压U0。
图4--29
解此时电路的响应是全响应
开关由位置a合向位置b后，零输入响应为
零状态响应为
全响应为
4.7图4-30所示电路在开关S打开前处于稳定状态，在t = 0时打开开关S，求 (t)和t =2ms时电容储存的能量。
图4--30
解
零输入响应
零状态响应
全响应
当 时，
4.8电路如图4-31所示，设电感的初始储能为零，在t = 0时开关S闭合，试求此后的 (t)、 (t)。
解空气隙的磁场强度为
查铸钢的磁化曲线，B=0.9 T时，磁场强度H1=500 A/m
铸钢中的磁路长度为：
5.2有一台单相变压器，额定容量 ，额定电压 ，求一次侧和二次侧的额定电流。
解
5.3有一台降压变压器，一次侧电压380V，二次侧电压36V，如果接入一个36V、60W的灯泡，求：（1）一、二次绕组的电流各是多少？（2）一次侧的等效电阻是多少？（灯炮看成纯电阻）
图4--35
解
当 的电路如下图所示
对a点写结点电压方程有
得
4.13图4-36所示电路中，已知U=30V、R1= 60Ω、R2= R3= 40Ω、L= 6H，开关S合上前电路处于稳定状态，在时开关S合上，试用一阶电路的三要素法求 、 、 。
图4--36
解
当 的电路如下图所示
因此有
4.14图4-37所示电路中，已知IS=1mA，R1= R2= 10kΩ，R3= 30 kΩ，C =10μF，开关S断开前电路处于稳定状态，在t = 0时打开开关S，试用一阶电路的三要素法求开关打开后的 、 、 。
（3）
（4）
（5）
（6）
（7）
5.10Y205S-6型三相异步电动机的技术数据如下：
45KW 380V△联结
求：（1）额定转矩 ,起动转矩 ,最大转矩 ；（2）电源电压因故障降为 时，电机能否带额定负载运行？
解
（1）解题方法如上题， ， ，
（2）可以，T与定子每相绕组电压U2成正比
5.11Y132S-4型三相异步电动机的技术数据如下：
解最大转矩下降，起动转矩下降，起动电流上升。
5.14若题5.9中电动机运行时电网电压突然降至额定电压的60%，此时电动机能否拖动负载？会产生什么后果？
解不能，会产生堵转现象。
第六章
6.1为什么热继电器不能作短路保护？为什么在三相主电路中只用两个（当然用三个也可以）热元件就可以保护电动机？
解因为热惯性。短路事故发生时，要求电路立即断开，热继电器不能立即动作行化简有
图4-31
已知 ，开关合上后，利用戴维南定理对电路进行化简有
4.9图4-32所示为一个继电器线圈。为防止断电时出现过电压，与其并联一放电电阻，已知 V, ，线圈电感 H， ,试求开关S断开时 (t)和线圈两端的电压 (t)、。设S断开前电路已处于稳定状态。
解（1） ；
（2）
5. 4实验室有一单相变压器如图5-45，其数据如下： ， ， 。今将它改接为自耦变压器，接法（a）和（b）所示，求此两种自耦变压器当低压边绕组ax接于110V电源时，AX边的电压 及自耦变压器的额定容量 各为多少？
图5-45
解（1）按照图5-45（a）接线的自耦变压器变比
AX边额定电压
解
4.10电路如图4-33所示，在t = 0时开关S合上，试求零输入响应电流 (t)。
图4---33
解
4.11电路如图4-34所示，开关S在位置a时电路处于稳定状态，在t= 0时开关S合向位置b，试求此后的 (t)、 (t)。
图4-34
解
零输入响应为
零状态响应为
全响应为
4.12图4-35所示电路中，开关S合上前电路处于稳定状态，在t = 0时开关S合上，试用一阶电路的三要素法求 、 、 。
解一次绕组和二次绕组的额定电流为
电压比为
（1）折算到高压侧时，激磁阻抗和等效漏阻抗的值
换算到 时
（2）T型等效电路如下图所示，其中 。
5.7将一铁心线圈接于电压120V，50Hz的正弦电源上，其电流 。若将铁心去掉，则电流 ，试求此线圈在具有铁心时的铜损耗和铁损耗。
解铜损 ，铁损
5.8一台三相异步电动，额定频率 ，额定电压380V，额定转速 ，试求：（1）同步转速 ；（2）极数对 ；（3）额定转差率 。
（2）当负载转矩为额定转矩 的80%时，是否可采用星---三角换接起动？
（3）当负载转矩为额定转矩 的40%时，是否可采用星---三角换接起动？
解（1）解题方法如题5.9。 ， ；
（2）不可以，起动转矩小于负载转矩。
（3）可以
5.13若题5.9中的电动机运行在 的电源上，问电动机的最大转矩、起动转矩和起动电流有什么变化？
答：将两个二极管背靠背地连接在一起是不能构成一个三极管的。因为，两个背靠背的二极管，其基区太厚，不符合构成三极管基区很薄的内部条件，即使是发射区向基区发射电子，到基区后也都会被基区中大量的空穴复合掉，根本不可能有载流子继续向集电区扩散，所以这样的“三极管”是不会有电流放大作用的。
解（1）求 和
（2）求
（3）求 和
5.6一台单相变压器， ， ， 。在 时开路和短路试验数据如下。
试验名称
电压/kV
电流/A
功率/kW
备注
开路试验
短路试验
11
9.24
45.5
157.5
47
129
电压加在低压侧
电压加在高压侧
试求：
（1）折算到高压侧时，激磁阻抗和等效漏阻抗的值；
（2）已知 ，设 ，画出T型等效电路。
5.5KW 380V△联结
求：（1）额定转矩 ,起动转矩 ,最大转矩 ；（2）额定转差率 ；（3）额定电流 ，起动电流 。
解
解题方法如题5.9。
（1） ， ， ；
（2）4%；
（3） ， 。
5.12Y180L-4型三相异步电动机的技术数据如下：
30KW 380V△联结
求：（1）星---三角换接起动时的起动电流，起动转矩。