电气工程学概论第十七章部分习题解答
电气工程学概论 林孔元主编 第二章部分习题解答
2.3 用电流表测量电路中的电流时,必须将电流表串联在被测电路中(在测量处断开电路再接入电流表)。
为了尽可能减少电流表接入对电路原有工作状态的影响以保证足够的测量精度,所以电流表的内阻都很小。
有学生误将电流表并联在电路中(如图示),试分析此时所发生的情况。
假定电流表的内阻Ω=1.00R 。
⑴ 此时流过Ω4电阻上的电流是多少?⑵ 此时流过电流表的电流会达到多大的数值? ⑶ 这种错误会造成什么后果?应如何纠正之?解: ⑴ 5.1464==ΩI A ;⑵ 601.06A==I A; ⑶ 过大的电流经过电流表,会损坏电流表,也会损坏6V 电压源。
应将电流表串入被测支路。
2.5 试求图中各电路的电压U ,并讨论其功率平衡解2.6 某电源具有线性的外特性,当输出电流为0A 和400mA 时,其端电压分别为1.48V 和1.39V 。
请给出该电源的电压源模型和电流源模型及其相应的参数。
解:线性外特性为:I R U u S S -=⎩⎨⎧-==S S 4.048.139.1 48.1R U 解得: ⎪⎩⎪⎨⎧Ω=-== 225.04.039.148.1V 48.1SS R U ⎪⎩⎪⎨⎧==Ω=A 58.6225.0S S S S R U I R电流源模型+ _U电压源模+_2A=2Ω 6A=2Ω 由KCL 得:I =8A ,所以U =2*I =16VP R =I 2 R =128W 消耗 P I S = -I S *U = -96W 供出P U = -2*U = -32W 供出P 供出=P 消耗1=2ΩR 2=2由KCL 得:I = 4A ,所以 U =2*I =8V P R =I 2 R =32W 消耗 P I S = I S *U = 16W 消耗 P U = -2*U = -48W 供出 P 供出=P 消耗 由KVL 得:U = 4A ,所以 U =10V P R 1=P R 2 =22 *R 1=8W 消耗 P I S = -2*U = -20W 供出 P U S = 2*2 = 4W 消耗 P 供出=P 消耗I S2.8 考察图示几个电路的特点,用最简单的方法计算电路中各个支路的电流、各个元件上的电压和功率。
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。
电气工程学概论_林孔原编_电工学习题解答
电气工程与其他学科的交叉融合
电气工程与计算机科学: 人工智能、大数据和云 计算等技术在电气工程 中的应用,实现智能化 和自动化。
电气工程与生物学:生 物电、生物医学工程等 领域的发展,为医疗、 健康和生物科技产业提 供技术支持。
电气工程与环境科学: 可再生能源、能源效率 和节能减排技术的研发, 推动可持续发展和环境 保护。
电气工程与材料科学: 新型材料、纳米技术等 在电气工程中的应用, 提高设备性能和可靠性。
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汇报人:
电源和负载
电源:为电路 提供电能,将 其他形式的能 量转换为电能
负载:消耗电 能的Hale Waihona Puke 备,将 电能转换为其 他形式的能量
电路和网络
电路是实现电能传输和分配的途径,由电源、负载和中间环节组成。
网络是电路的扩展,由多个电路相互连接而成,实现电能的传输和信号的传递。
电路和网络在电气工程学中具有重要地位,是实现电能转换和应用的基础。 电路和网络的性能分析、设计和优化是电气工程学的重要研究内容。
促进信息技术的快速发展
提升人们的生活质量和便利性
电气工程学的基本概念
电流和电压
电压:电场中电势差,是推 动电荷移动的力量
电流和电压的关系:欧姆定 律
电流:电荷的定向移动形成 电流
电流和电压的测量:使用电 流表和电压表进行测量
电阻和电感
电阻:表示导体对电流 阻碍作用的物理量,常 用符号R表示。
电感:表示线圈在磁场 中产生感应电动势的能 力,常用符号L表示。
电气工程学的未来发展
新能源和可再生能源的应用
太阳能:利用太阳能 电池板将光能转化为 电能,可用于家庭、 工业和城市供电。
风能:利用风力发电 机将风能转化为电能, 可用于大型风电场建 设和分布式风能利用。
电气工程学概论答案(第十九章)
第十五章习题 参考解答Ⅰ思考题1.有a 、b 、c 三个几何尺寸相同的环形磁路,均绕有N 匝线圈,线圈通入相同电流。
磁路a 由铸铁材料构成,磁路b 由铸钢材料构成,磁路c 由铸铁材料构成但留有一小段气隙,试问:(1) 磁路a 与磁路b 中的磁感应强度是否相等?磁场强度是否相等?(2) 磁路c 铁心中的磁场强度与气隙中的磁场强度是否相等?磁感应强度是否相等? (3) 沿三个磁路的中心线闭合环路对磁场强度的积分值各为何值?它们是否相等?答:(1)磁感应强度b a B B <,磁场强度b a H H =, (2)磁路C 中,磁感应强度SB CC φ=,各处相等;铁心磁场强度CCC B H μ=,气隙磁场强度00μCB H =;不相等。
(3)沿三个磁路对磁场强度的积分值均为:NI l d H =⎰,它们完全相等。
2.如图15.1所示磁路,保持励磁电流的频率和电压不变,试问: (1)励磁匝数不变,磁路的截面增大一倍,励磁电流有何变化? (2)励磁线圈匝数增加一倍,铁心中的磁通有何变化? (3)匝数不变,衔铁拉开一个空气隙δ,励磁电流如何变化?答:(1)交流电磁铁S fNB fN U m m 44.444.4==φ,当f 、U 、N 一定时,Φm 一定; 当S 增大一倍时,磁阻SlR m μ=减少一倍;因为磁动势m m m R NI F φ==,所以励磁电流i 减小一倍心铁1.15图UU U(2)当f 、U 一定时,N 增加一倍,Φm 减小一倍;(3)当f 、U 、N 一定时,Φm 一定;衔铁拉开一个空气隙δ,磁阻R m 迅速增大,磁动势m m m R NI F φ==亦增 大,所以,励磁电流i 迅速增大。
3.上述磁路如用直流电励磁,保持励磁电压和线圈匝数不变,当磁路的截面增大一倍,试问:(1) 铁心的磁通有何变化?(2)若磁路的铁心与衔铁之间原有较大的空气隙,磁通的变化与问(1)有何异同?答:(1)直流电磁铁m m m R NI F φ==,当U 、N 一定时,励磁电流I 、磁动势F m 一定; 当S 增大一倍时,磁阻SlR m μ=减少一倍;磁通Φm 增大一倍;(2)当f 、U 一定时,N 增加一倍,Φm 减小一倍;(3)磁路磁阻等于铁心磁阻1m R 和空气气隙磁阻0m R 之和,即10m m m R R R +=,空气气隙气磁阻0m R >>1m R ,有气隙时,S 增大,导致m R 变化很小,所以磁通Φm 微量增大,几乎不变。
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 。
电气工程学概论 林孔元主编 第十章部分习题解答
10.3 一个5V 量程的数字电压表,采用10位A/D 转换器。
试问该电压表应以几位数字显示测量结果,它的满量程测量误差是多少?如果采用12位A/D 转换器,结果如何?最大转换误差是多少?解:10位A/D 转换:mV 5V 00489.012V510≈=-=∆u 满量程精度 %1.00049.0≈应采用四位数字显示测量结果,一位整数,三位小数,最大转换误差:5mV 若已知u i =2.127 V ,则二进制D=? 数字显示u o = ?()1842.43551023127.212510≈⨯=-i u,436D 10=∴ 110110100D 2=数字表显示 V 1309.210235436o =⨯=u显示2.131V.12位A/D 转换:mV 2.1V 0012.04095512V 512≈==-=∆u 满量程精度 %024.0105mV 2.13=⨯ 应采用四位显示,一位整数,三位小数,最大转换误差:1.2mV10.4 一个8位A/D 转换,最高输出时模拟输入量为10V ,若采用逐次逼近法,则4.5V 输入的实际输出D ? 解:120V 18-=∆u 比较 115V5.4≈∆=un 次 转换成二进制D=()210.5 一个12位逐次逼近法型A/D 转换器,最大转换误差9.5mV ,试问该转换器的最高输入电压和对2.3V 电压的转换误差?解:mV 5.91212=-=∆Uu 最高输入电压:()V 9.38105.912312=⨯⨯-=-U比较 2435.9.3V2≈=n 次 输出电压:V 309.25.9243x =⨯==nK u 转换误差为:0.009V10.6 一个8位逐次逼近法型A/D 转换器最大输入电压为5V ,求电压V 2.4A =u 经转换后二进制D A ,若将D A 送入8位D/A 得到?B =u ,若B A u u ≠,两者的差别是由哪个环节造成? 解:125V 8-=∆u 比较 2152.4≈∆=un 次 转换成二进制D A =()2 V 214.4mV 6.19215B =⨯=∆=u n u ,造成B A u u ≠差别的环节是A/D 环节。
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 。
《高电压工程基础(第2版)》第17章习题答案
第17章 习题17.1 什么是电力系统的绝缘配合?什么是电力设备的绝缘水平?解:所谓绝缘配合,就是综合考虑电气设备在电力系统中可能承受的各种电压(工作电压及过电压)、保护装置的特性和设备绝缘对各种作用电压的耐受特性,合理的确定设备必要的绝缘水平,以使设备的造价、维修费用和设备绝缘故障引起的事故损失,达到经济上和安全运行上总体效益为最高的目的。
所谓电力设备的绝缘水平是指该电气设备能承受的一组试验电压值。
17.2 输电线路绝缘子串中的绝缘子片数是如何确定的?直流线路绝缘子选择时为什么绝缘子型号更为重要?解:绝缘子片数的确定:(1)在工作电压下不发生污闪;(2)下雨天在操作过电压下不发生闪络;(3)具有一定的雷击冲击耐受强度,保证线路有一定的耐雷水平。
直流线路绝缘子选择时绝缘子型号更为重要的原因:直流输电线路绝缘子的外绝缘主要由持续运行电压下的污秽特性决定,其与交流线路绝缘子特性完全不同。
在污秽条件下直流耐受电压通常低于交流电压有效值,而且直流耐受电压受绝缘子形状影响更大。
17.3 如何确定输电线路的导线对杆塔的空气间隙?解:就间隙所承受的电压来看,雷电过电压幅值可能最高,内部过电压次之,工作电压(含工频过电压)幅值最低。
但就作用的持续的时间来说,顺序刚好相反。
在确定导线对杆塔间隙的大小时,必须考虑风吹导线使绝缘子串倾偏摇摆偏向杆塔的偏角。
由于工作电压长时间作用在导线上,计算风速应按最大风速(约25-35ms )计算,相应的风偏角1θ最大;对内部过电压p θ,考虑其持续时间短,计算风速只按最大风速的50%来计算,风偏角s θ较小;雷电过电压作用的时间极短。
因此计算风速一般采用10%来计算,此时风偏角1θ最小。
确定风偏角后,可以利用公式:s p + l sinθp、s l + l sinθl和s s + l sinθs分别计算出三种电压作用情况下的间隙距离,选最大的作为输电线路的导线对杆塔的空气间隙,如下图。
大工15秋《电气工程概论》辅导资料十七
电气工程概论辅导资料十七主题:第六章电气工程新技术发展学习时间:2016年1月18日--1月24日内容:我们这周主要学习电力系统的大电网互联技术,电工技术的最新发展,大功率电力电子技术。
第六章电气工程新技术发展第一节电力系统大电网互联技术电力系统大电网互联技术我国电力系统的发展,是世界电力系统发展的重要组成部分。
我国电力系统发展面临的大容量远距离输电和大电网互联问题,将是我们未来10-20年内要解决的主要问题。
环境保护制约和电力体制改革的影响也将现实地提到日程,必须引起我们高度重视。
到2010年,在我国中部将形成沿长江流域包括四川、华中、华东电网在内的三峡交直流电力系统,总容量将会接近200GW。
与此同时,北方的华北、东北、西北电网将实现互联;南方电网将进一步加强。
届时,全国将形成北、中、南三大互联电网的格局。
通过它们之间的互联,预期2020年左右将基本实现全国联网。
随着东部、中部核电的建设,西部巨型水电和坑口火电的开发,全国范围的远距离输电和电网互联将得到进一步加强。
在我国,大型电厂、电源基地特别是大型水电站的建设,往往导致跨省、跨区大容量远距离送电,对大电网发展起着决定性作用。
大电网互联是实现更大区域范围内资源优化配置和逐步缩小东西部地区经济差距的客观需要,这一发展战略的实施已经成为促进全国联网的重要因素。
大电网互联可以取得显著的联网效益,实现更大范围内的资源优化配置,取得联网送电效益,有利于加大中西部地区能源资源的开发力度,有利于电力工业实施可持续发展战略,能更好地适应市场经济的需要。
大电网互联的联网效益体现在以下几个方面:(1)错锋效益。
(2)水、火电互补效益。
(3)水电流域补偿调节效益。
(4)互为备用效益。
电网互联,为电网之间互相调剂余缺和协调规划与运行提供了前提条件。
扩大电网有利于充分发挥大型水、火电站的作用和效益;可在更大范围内实现系统经济运行。
形成更大区域内的发供竞争局面,相互开拓了电力市场,进而取得企业和社会双重效益;大大改善大机组运行环境,有效地解决小网大机的系统运行问题。
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
电气工程学概论(林孔元)习题答案
解: 打开前, A, ;
根据换路定理 A;
A,
换路稳定后 ;
时间常数 S;
根据三要素法
A;
A;
mA;
6.5图示电路中的开关 在 瞬间断开,开关 在 秒瞬间断开,试确定 和 并绘出它的波形图。(开关动作之前电路处于稳态)
⑴选择电容参数C的值,使放大器的低端截止频率fL等于基座振动频率的1/3。
⑵选择放大器的放大倍数 ,使系统在电阻Rt变化1%时,输出电压 能够以5V的变化做出反应。
解:振动频率
⑴放大器 , Hz
⑵近似计算:
a.当 变化1﹪时,即Rt= 1010,
由于 Hz> Hz,在通频带内,可以不考虑CC的影响,即看成短路。
解:(1)
或:
(2)当电容调谐到1000 时,接收到720 的信号,与电感 发生并联谐振,即
; , ;
mH
5.8题5.8图所示二端口网络中, ; 。试求:
(1)该网络的截止频率并用 和 两种形式表示之;
(2)以 为横坐标,在0.001至100的范围内绘出该网络的幅频特性和相频特性;
(3)用波特图画出该电路的频率特性;
解::e 4设电源中性点和负载中性点分别为:N、N’,根据节点电压法:
V;
A;
V;
A;
V;
A;
V;
4.18改用三线三相四线制供电后,重新计算习题4.17题,并计算此时的中线电流 。
解::e 4
V;
A;
V;
A;
V;
A;
A;
V;
4.19在题4.17图中,若 Ω,求 、 、 及各相负载的电压 、 、 。当B线断开后,重新计算。
大工17春《电气工程概论》在线测试2答案
大工17春《电气工程概论》在线测试2答案1.IGBT的反向耐压较低,因此目前IGBT模块总是将二极管与IGBT反并联封装在一起。
2.为了平衡变电站供电范围内的无功功率,电力网内装设同步调相机。
3.新能源发电包括风能发电、地热能发电和太阳能发电,而火力发电不属于新能源发电。
4.正确的功率半导体器件工作特点是:通常处于开关状态,导通管压降低,管子导通时相当于短路。
5.直流输电的特点是结构简单、造价低、不易老化,但损耗大的说法是不正确的。
6.关断已导通的晶闸管,通常给晶闸管加反向阳极电压。
7.功率场效应晶体管一般是N沟道增强型。
8.晶闸管的内部结构上有三个PN结。
9.双向晶闸管的标识是TRIAC。
10.晶闸管过电流保护措施包括利用电抗限制短路电流、拉逆变保护和加快速熔断器,但加避雷器保护不属于晶闸管过电流保护措施。
多选题:1.变流技术的主要目标包括节约能源、提高效率、降低谐波失真和降低成本。
2.晶阐管触发电路的基本要求包括与主电路电源隔离、抗干扰能力强,强触发脉冲和触发脉冲与电源不同步也可满足要求。
3.变流器的基本功能包括整流、逆变、直流电变换和交流电变换。
1.正确答案:B。
三相半波可控整流的输出直流电压平均值按控制角的余弦函数变化是正确的。
2.正确答案:B。
大功率二极管的工作原理和一般二极管相同都是基于PN结的单向导电性是正确的。
3.正确答案:B。
三相桥式全控整流电路是两个三相半波可控整流电路串联的结果是正确的。
4.正确答案:B。
只有当晶闸管同时承受正向阳极电压和正向门极电压时,晶闸管才可以导通是错误的。
5.正确答案:A。
在三相可控整流电路中,换流电压是相互换流的两个支路的相电压之和是错误的。
6.正确答案:B。
操作过电压是由变流装置拉、合闸和器件关断等经常性操作中电磁过程引起的过电压是错误的。
7.正确答案:A。
晶闸管是硅晶体闸流管的简称,其价格低,开关频率较高是错误的。
8.正确答案:B。
直流输送功率是可控的是正确的。
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--《______________》。
天津大学电气工程学概论习题
《电气工程学概论》练习题1.单项选择题(1图示电路为一有源二端网络,其诺顿等效电路参数I S 、R S 为( b 。
(a Ω==2 A 5.2S S R I (b Ω==2 A 5.3S S R I (c Ω==4 A 75.1S S R I(2图示电路中,提供功率的电源是( a (a U S 、I S (b U S (c I S(3已知正弦电压 sin(m ϕω+=t U u ,其相量表示式为( b 。
(a ϕj me U U = (b ϕj e U U = (c j(e ϕω+=t U U (4某非线性电阻的伏安特性曲线如图所示,若选Q 点为工作点,则Q 点的动态电阻r Q 为( b (a Ω625 (b Ω400 (c Ω160(5某非正弦周期信号电路中,当激励信号的二次谐波作用于电路时,电路的容抗Ω=100C X ,当基波作用时电路的容抗为( a 。
(aΩ=200C X (b Ω=100C X (c Ω=50C X(6当直流磁路中铁心的横截面增加,而其它条件不变时,磁路的磁通 (c(a 减小 (b 不变 (c 增大(7在交流磁路中,如铁心的平均长度减小,其他条件不变,则磁路的磁动势( a 。
(a 减小 (b 不变 (c 增大 (8变压器带负载运行,已知变比1021=N N ,当二次侧电流I 2 =10A 时,一次侧电流I 1 =(b A 。
(a 100 (b 1 (c 0.1(9三相变压器的连接方式为Y /Δ,高、低压绕组的匝数比u K N N =21,线电压变压比为(c 。
A 2Ω2V6+-SU SIABΩ2V5Ω2A1+-1234U /VI /mA12342.5O Q(a K u (bu K 3 (c3u K(10三相异步电动机的同步转速取决于( c 。
(a . 电源频率 (b . 磁极对数(c 电源频率和磁极对数(11降低三相异步电动机的供电电源频率,则其转速(c 。
(a . 不变 (b . 升高 (c . 降低(12三相异步电动机在运行中转子突然被卡住而不能转动,则电动机的电流将( c 。
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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∴ ↓↑↑→→B B 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 。
⑴ 求晶体管的静态工作点。
⑵ 画出微变等效电路。
⑶ 求不加旁路电容C E 时的io U U 和iE U U 。
⑷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(E 51E R X C <)。
⑸ 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 。
题17.2图V15 + E1k ΩΩ o Ω解:⑴ ∵V 5.215B2B2B1BB =+=R R R U , 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 ; ⑵ 微变等效电路如下图所示:⑶ ()Ω≈⨯+=+=++=k 3.1026.0100300300261300B E be I I r β 24.369010010002300100)1(E be C i o-≈⨯+⨯-=++-=R r R U U ββ 98.069010001000690100)1()1(E be E iE≈⨯+⨯=+++=R r R U U ββ ⑷ 若输入信号的最低频率为200Hz ,Ω==<=23036903121E E R fC X C π,C > 3.46μF ⑸ 2.175be Cio -≈-=r R U U β17.4 共射极放大电路如图所示。
⑴ 设β =200,选择R 1,R 2和R E ,使B 3V U =,E 10mA I =,I 1=10I B ; ⑵ 设140k R =Ω,210k R =Ω,2E =I mA, β =70,求该电路的输入电阻;⑶ 保持⑵参数不变,选择R C 的阻值,使200io -=UU;⑷ 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放大状态时输入电压的最大幅值; ⑸ 保持⑵参数不变,350io -=UU,选取R C 的阻值,并分析晶体管始终处于放大状态时输出电压的最大幅值。
⑹ 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: ⑴ ∵ U B =U BE +U E ,U E = I E R E ∴ R E =230ΩC B oC B o∵ ⎩⎨⎧+==B E2B B β)(110 I I R I U ∴ Ω=k 44.72R(A 49.820110mA1E B μβ==+=I I )∵ ⎩⎨⎧=+=B 212B 1115 I I R I U ∴ Ω=k 69.221R⑵ r i = R 1 //R 2 //r be =985Ω其中: ()Ω≈⨯+=++=k 12.122671200mV 261200E be I r β⑶ Ω=∴-=-=k 2.3 200 bei o C C R r RU U β⑷ ()V69.57.01515B C C E E C C CE =---=--=U R I R I R I U ????6.396V(mA 97.11E C =+=I I ββ,V 315212B =⨯+=R R R U )()CE cc CES CE oM ,min U U U U U --= ∴ U oM =U CE - U CES =5.69-0.3=5.39V (设U CES =0.3V ) ∵ iMoM||U U A u =∴ U iM = U oM / |A u |=28.5mV ⑸ 350 be C io -=-=r RUU β ∴ R C =5.6k Ω()V 67.17.015B C C CE =---=U R I U()CE cc CES CE oM ,min U U U U U --= ∴ U oM =U CE -U CES =1.67-0.3=1.37V⑹ r i = R 1 //R 2 // [r be + (1+β) R E1) E1be Ci o )1( R r R U U ββ++-=CBoCBo题4图Vou iu 317.5 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。
⑴ 信号源与负载直接相连(图a ),求负载电压u L ;⑵ 在信号源与负载之间插入一个共射极放大电路(图b ,r i =1k Ω,r o =1k Ω,A u =-100),求负载电压u L ;⑶ 在信号源与共射极放大电路之间插入一个射极输出器(图c ,r i1 =20k Ω,r o1 =50k Ω,A u 1=0.95),求负载电压u L 。
⑷ 在信号源与共射极放大电路及共射极放大电路与负载之间各插入射极输出器(图d ),求L u 。
⑸ 用一可调电阻R CW (0.5R C / 2 → 2 R C )替换共射极放大电路的集电极电阻C R ,分析图b ,图c ,图d 的空载电压及带载电压的范围。
解:⑴ 对于(a )图 S S L S L L 21μV sin 250u t u R R R u ==+=ω⑵ 对于(b )图∵ R s =1k Ω, r i =1k Ω ∴ S S i S i i 21u u r R r u =+=i oL L L u A r R R u u +=∴()()()μVsin 22500252110021SS S i S i o L LL πω+=-=⨯⨯-⨯=+⋅+=t u u u r R r A r R R u u⑶ 对于(c )图()()()()()()()mVsin 2535.408.43212095.005.1110021S S S i1S i11i o1i o L L i 1i o1i o L L i o L L L πω+=-=⨯⨯⨯-⨯=+⋅+⋅+=+⋅+='+=t u u u r R rA r r r A r R R u A r r r A r R R u A r R R u u u u u u题17.5 图(a)(b)(c)u L(d)+-u L+-+-L+-L射极输出器的输入电阻较大,接收信号的能力强,提高了输出电压。
⑷ 对于(d )图()()()()()()mVsin 2425.725.74212095.005.11100212095.005.11SS S i1S i11i o1i i1o i11o1L L i 1o L L L πω+=-=⨯⨯⨯-⨯⨯⨯=+⋅+⋅+⋅+=''+=t u u u r R rA r r r A r r r A r R R u A r R R u u u u u射极输出器的输出电阻较小,带载能力强的能力强,使输出电压得到提高。
⑸ ∵ R CW [0.5R C → 2 R C ]∴ r o = R C = 0.5R C ~ 2 R C =0.5k Ω~2k Ω A u ∝ R C ∴ 17.6 设图17-8-4所示场效应管放大电路中,R S 被部分旁路后(R S =R S1+R S2,R S1被旁路),试分析图17-8-4 (a)和(b) 电路的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。
解:(a) i S2g m g u R u g u =+ , ()L D g o //R R u g u m ⋅-= ,()S2m L D mi o 1//R g R R g u u +⋅-= DGr i = R G r o = R D(b) i S2g m g u R u g u =+, ()L g o //R R u g u D m ⋅-=()S2m L D m i o 1//R g R R g u u +⋅-= r i = R G + R G1 // R G2 r o = R DDGo。