哈工大电工技术 试题

哈尔滨工业大（威海）　２００３ /2004 学年 秋 季学期
电工技术　试题（Ａ）　
题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 附加题
分数
一、选择与填空（ 20分 ，1-7每题
2分，8题每空2分）
1．图（1）所示电路中，a 、b 间的等效电阻为（4Ω）。

（１） （２）　
2．试计算图（２）所示电路中的
Ａ点的电位为（５Ｖ）。

3．将下图所示电路的ab 二端网络化成戴维南等效电路。

4．三相异步电动机的额定转速为
1460r/min 。

当负载转矩为额定转矩的一
半时，电动机的转速为（1480r/min ）。

姓名 班级:
注 意 行 为 规 范 遵 守 考 试 纪 律
10V I +-a
b
0.5 I
1k Ω
1k Ω
5．电路如图所示，已知X L =R=X C ，并已知安培计A 的读数为5A ，则A 1的读数为（52A ），A 2的读数为（5A ）。

6．有一交流铁心线圈，线圈匝数加倍，线圈的电阻及电源电压保持不变。

铁心的磁感应强度将（增大、减小、不变），线圈中的电流将（增大、减
小
、不变）
7．将R L =8Ω的扬声器接在输出变压器的副绕组上，已知Ｎ１＝３００匝，Ｎ２＝１００匝，信号源电动势Ｅ＝６Ｖ，内阻Ｒ０＝１００Ω，扬声器得到的功率为　（０．０８７６Ｗ）。

8．三相异步电动机的额定转速为１４７０转／分，电源电压为３８０Ｖ，三角形联接，功率为30kW ，效率为93%，功率因数为0.85。

试计算额定转矩为（194.90N m ⋅）；额定转差率为（ 2% ）；额定电流为（ 57.66A ）。

二、图中Ｎ为无源电阻网络，已知当ＵＳ＝１０Ｖ，ＩＳ＝０时，ＵＸ＝１０Ｖ；当ＵＳ＝０，ＩＳ＝１Ａ时，ＵＸ＝２０Ｖ。

求当ＵＳ＝２０Ｖ，ＩＳ＝３Ａ时，ＵＸ为多少。

（７分）　
解: 由线性电路的叠加定理得:
a s U +
b s I =
c x V 当V V s 10=时 V U I s s 10,0==
即 10a=10c
+ － U s + －
U x
当 s U =0V 时 s I =1A V U x 20= 所以b=20c, a=c, x s s U I U =+20
当 =s U 20V A I s 3= 时, V V x 80=
三、在图示电路中，已知R 1=6Ω、R 2=3Ω、R 3=4Ω、U S =24V 、I S =4A ，(1) 求电阻R L =2Ω时的电流I L ；(2) 当R L =？时可获得最大功率？求此时的电流值和功率。

（8分）
解: (1) 把原电路转化为戴维南等效电路
V R R R U V s
R 822
12
=•+=
V R I U R 16323
==
所以 V U U U R R ab 2433=+= 等效电阻
Ω
=+×+=++
=6363
6421213R R R R R R
所以 A I L 32
624
=+=
(2) 当Ω==6R R L 时,L R 可获得最大功率.
此时A I L 26624
=+=
W R I P L L 242
max ==
U S
R L
四、电路如图5所示，已知V 0100U 0C
∠=&，电路参数如图中所示，
（1）试求I &、U
&，若角频率为ω，再写出i 及u 的表达式。

（2）电路的有功功率及功率因数。

（ 10分）
解: (1) 因为o
0100∠=•
C U 所以Ω=Ω==1010
100
C C C I U X
所以 A I C o 9010∠=•
A j U I C L o
o
o 4521045
25010055−∠=∠∠=+=•
•
所以A A I I I L C o
o o 010*********∠=−∠+∠=+=•
••
−∠=∠+−∠×∠=+−=+=•
••••o o o o 9010001009010010)(11V U jX I U U U C C C C V V o o 4521000100−∠=∠
若角频率为?,则:
t i ?sin 210= A
)45sin(200o −=t u ?V
)2(有功功率W W R I P L 10005)210(22=×==
功率因数: 71.02
21021001000cos ==×==UI P f
Xc -图5
五、在图示电路中，电源线电压V 380U L =。

　
（１）　如果Ω===20X X R C L ，是否可以说负载是对称的？　
（２）　试求各相负载电流及中线电流，并计算三相有功功率Ｐ。

（１０分）　
解 (1)不可以。

因为相位不对称. (2)令V U A o 0220∠=
A I A o o
011200220∠=∠=•
A I
B o
o
o 301190
20120220−∠=−∠−∠=•
A I C o
o
o 301190
20120220∠=∠∠=•
+=•
•A N I I A I I C B o
031111∠+=+•
•）（ =有P R I A 2
2420W 20112=×=
ＣＲＮ
Ｘi i
六、在下图所示电路中，开关S 闭合前电路已处于稳态。

已知：R 1=R 2=10k Ω、Ｃ＝０．２µＦ，ＥＳ＝１０Ｖ，　ＩＳ＝２ｍＡ，　ｔ＝０时开关S 闭合。

试求ｔ　≥０时ｕｃ的变化规律和电流ｉ的变化规律。

（１０分）　
解：s 101102.01010
1010
10C R R R R RC 3632121−−×=×××+×=+=
=t
利用叠加原理：原电路等效成：
2
2
)
I ()
II (
图I ：V 201010102)0()0(33
111−=×××−=−==−−+R I u u S c c
A 2I )0()0(S 21m i i c ===−+ A 12
1
)(1m I i S ==
∞ V 10)(R )(111−=∞−=∞i u c 图II ：V 10)0()0(22==−+c c u u A 0)0()0(22==−+i i
5V U 21
)(2==∞C u
A 5.010
)1010(10
R U )(3
212m R i =×+=+=∞
则：V 101020)0(−=+−=+C u A 2)0(m i =+
V 5510)(−=+−=∞C u A 5.15.01)(m i =+=∞
R
2
则：在0≥t 时， V 55)510(53
3
10101t t C e e
u −×−
−−=+−+−=−
A 5.05.1)5.12(5.13
3
10101m e e i t t −×−
+=−+=−
七、M 1和M 2都是三相鼠笼式异步电动机，今要求M 1起动后M 2才能起动；M 2起动后，M 1立即停车，。

试绘出继电接触器控制线路。

（7分）
2
2
SB 1KM 4
SB 1
KM 1KM 2
KM 2KM 按通
按 通 下面的两个 闭合2
KM 断开
上面的断开
闭合
八、M 1、M 2为两台三相鼠笼式异步电动机。

起动时M 1先启动，延时30s 后M 2自行启动；M 2启动后，延时50s ，M 1 自行停车。

试编制用PLC 实现上述控制要求的梯形图和指令语句表。

（ 8分）
输入输出
0X 1SB 1X 2SB 1Y 2Y 1
KM 2
KM 梯形图如下
TMX 301TMX 50
2
)
(ED 2
Y 1
Y 2T 0X 1Y 1Y 1X 1
T 0
X 2
Y 指令语句表地址
指令
161312111096543210ED
K TMX ST OT AN ST
K TMX ST
OT AN AN OR ST ///50
2
301
2201
1
1201
1Y Y X T Y Y T X Y X。