最新电工学 第4章 课后习题答案 课件
最新电工学(下册)电子技术基础 第4章 习题解答教学内容
第4章 场效应管放大电路与功率放大电路4.1 图4.1所示为场效应管的转移特性，请分别说明场效应管各属于何种类型。
说明它的开启电压thU （或夹断电压pU ）约是多少。
GSGS (a)(b)(c)图4.1 习题4.1图解：(a) N 沟道 耗尽型FET U P =－3V ； (b) P 沟道 增强型FET U T =－4V ； (c) P 沟道 耗尽型FET U P =2V 。
4.2 某MOSFET 的I DSS = 10mA 且U P = －8V 。
(1) 此元件是P 沟道还是N 沟道？(2) 计算U GS = －3V 是的I D ；(3) 计算U GS = 3V 时的I D 。
解：(1) N 沟道； (2) )mA (9.3)831(10)1(P GS DSS D=-⨯=-=U U I I (3) )mA (9.18)831(10)1(P GS DSS D=+⨯=-=U U I I4.3 画出下列FET 的转移特性曲线。
(1) U P = －6V ，I DSS = 1mA 的MOSFET ；(2) U T = 8V ，K = 0.2mA/V 2的MOSFET 。
解：(1)/V(2)i D /V4.4 试在具有四象限的直角坐标上分别画出4种类型MOSFET 的转移特性示意图，并标明各自的开启电压或夹断电压。
解：4.5判断图4.2所示各电路是否有可能正常放大正弦信号。
解： (a) 能放大(b) 不能放大，增强型不能用自给偏压(c) 能放大（d）不能放大，增强型不能用自给偏压。
共漏1A ，可增加R d，并改为共源放大，将管u子改为耗尽型，改电源极性。
图4.2 习题4.5电路图4.6 电路如图4.3所示，MOSFET 的U th =2V ，K n = 50mA/V 2，确定电路Q 点的I DQ 和U DSQ 值。
解：)V (13.3241510015DD g2g1g2GSQ=⨯+=⨯+=V R R R U22DQ n GSQ th ()50(3.132)63.9(mA)I K U U =-=⨯-=)V (2.112.09.6324d DQ DD DSQ =⨯-=-=R I V UR g1R g2 100k 15kΩ(a)图 4.3 习题 4.6电路图图4.4 习题4.7电路图4.7 试求图4.4所示每个电路的U DS，已知|I DSS| = 8mA。
电工学第四章课件
B a
B¬ £
b
B BJ B0
B
0
磁化曲线
O
B和与H的关系
H
注
当有磁性物质存在时 B与H不成比例，与I也不成比例。
三、磁滞性
当铁心线圈中通有交变电流（大小和方向都变化） 时，铁心就受到交变磁化，电流变化时，B随H而变化， 当H已减到零值时，但B未回到零，这种磁感应强度滞 后于磁场强度变化的性质称磁性物质的磁滞性。
I N
磁路与电路对照 I
+
磁路
E
_
U
R 电路
磁通势F 磁通 磁感应强度B 磁阻Rm
电动势E 电流I 电流密度J 电阻R
l Rm Sl R S源自磁路的计算在计算电机、电器等的磁路时，要预先给定铁心 中的磁通（或磁感应强度），而后按照所给的 磁通及磁路各段的尺寸和材料去求产生预定磁通所 需的磁通势F＝NI。 计算均匀磁路要用磁场强度H，即NI＝Hl， 如磁路由不同的材料、长度和截面积的几段组 成，则磁路由磁阻不同的几段串联而成。 NI＝H1 l1＋H2 l2＋＝（H l）
0
如：由三段串联而成的
继电器磁路
2
1 l2
I
1
l1 S1
S2
S 1 S 2 S 0
B 1 B 2 B 0
＝ （ ） B f H H 1 ＝ （ ） B f H ＝ （ ） B f H H 2 H 0
l1
2
H 1l 1 H 2 l2
l） （ H H 0／ ＝ N I
例题4.1 有一环形铁心线圈，其内径为10cm，外径为15cm，铁 心材料为铸钢。磁路中含有一空气气隙，其长度等于 0.2cm。设线圈中通有1A电流，如要得到0.9T的磁感应 强度，试求线圈匝数。
电工学课件第四章
会不会出 现问题?
到大小不等的电压，有的超过用电设
一层楼 ...
备的额定电压，有的达不到额定电压 N
，都不能正常工作。比如，照明电路 中各相负载不能保证完全对称，所以 绝对不能采用三相三相制供电，而且 必须保证零线可靠。
二层 楼 B C
三层楼
28
第二十八页，共48页
Em sin( t + 120 °)
6
第六页，共48页
4.1.2 三相电源的表示法
1.瞬时值表达式
2.波形图
Em
eA = Em sin wt
eB = Em sin (wt - 120 °) eC = Em sin (wt - 240 °)
= Em sin(w t + 120 °)
eA eB eC
星形连接（Y接） 三角形连接（接）
相电流（IP）： 流过每一相负载的电流 线电流（IL） ： 流过每一根火线的电流
15
第十五页，共48页
4.2.1 负载星形连接的三相电路
1. 连接
三相四线制
A iA
三相四线
ZX Y
uA
i ZA
AN
N
iCN
i uB B i i uC C
B ZB
ZC
BN
C
相电流IP(负载上的电流)：
三表法适用于三相四线制接法的不对称负载。
38
第三十八页，共48页
3. 两表法：（用两个功率表测量）
* P1
线电压
A
*W 1
*P2
电压
B
*W 2
线圈
第十九页，共48页
例1 已知： 三相负载 R、L、C
电工技术第4章(李中发版)课后习题及详细解答
第4章三相正弦电路分析4.1 对称三相电源的相序为A→B→C，已知V。
求、，画出相量图和波形图。
分析对称三相电源3个电压的频率相同，振幅（有效值）相等，而相位彼此间相差120°，由于相序为A→B→C，超前120°，而超前120°。
解由于三相电源是对称的，且相序为A→B→C，所以：（V）（V）（V）相量图和波形图分别如图4.5（a）、（b）所示。
图4.5 习题4.1解答用图4.2 星形连接的对称三相电源，相序为A→B→C，已知V，求、、、、，画出相量图。
分析星形连接的对称三相电源不仅相电压对称，线电压也对称，且线电压与相电压的关系为：，相位超前U p 30°。
解由于三相电源是对称的，且相序为A→B→C，所以：（V）（V）（V）（V）（V）（V）（V）相量图如图4.6所示。
4.3 三相发电机三角形连接，设每相电压为U p，如果误将A相接反，试问会产生什么现象？图4.6 习题4.2解答用图图4.7 习题4.3解答用图分析三相电源为三角形连接时，在三相绕组的闭合回路中同时作用着3个电压源，如果连接方式正确，则由于三相电压瞬时值或相量之和等于零，所以回路中不会有短路电流。
但若任何一相绕组接反，则3个电压的和不再为零，在三相绕组中就会产生很大的短路电流而烧坏发电机。
解将A相接反时的三相电源三角形连接线路如图4.7（a）所示，根据图示回路绕行方向，由KVL得回路中的电压为：这样，就有一个大小等于两倍相电压的电压作用在三角形回路内。
由于发电机绕组本身的阻抗很小，故在三角形回路中产生很大的电流，将会烧坏发电机绕组。
因此，三相电源接成三角形时要特别小心。
4.4 何谓相电压、相电流？何谓线电压、线电流？何谓对称三相电压、对称三相电流？解（1）当三相电源接成星形时，电路中存在着两种电压：一种是相线与中线之间的电压，称为相电压，有效值用U p表示；另一种是相线与相线之间的电压，称为线电压，有效值用U l 表示。
第4章习题解答 电工课件
主 页 总目录 章目录 上一页 下一页 退 出
P151页4.5.4 如图，I1I2 1A 0 ,U 1V 0，0 u与i同相， 试求 I,XC,XL,R。
解：令 U 12 U 1 20V 则 I11 090A I21 00A I I 1 I 2 1 9 0 1 0 0 0 1 2 4 0 A 5 I为10 2A
u与i同相 U 1 0 4 V 0 5
U j X L I R I 2 j X L 1 2 4 0 R 5 1 0 0 1 4 0 5 0
解得 R10 2 ,X L52
R2 IXCI1
XCR I12I1012 010102
I
+
jX L
U
-
I1
jX C
I2
R
制作群
主 页 总目录 章目录 上一页 下一页 退 出
P150页4.5.1(e) 如图，试求电流表A0和电压表V0的 读数。
解： 令 U 110 0 0V 则 I11 090A
IR L5U 1 j515 0 j5 00 10 2 4A 5
I 0 I 1 I R 1 L 9 0 1 0 2 0 4 1 5 0 A 0 A0读数为10A
R2 XL, 试求 I,XC,XL,R2。 解：令 U 12 U 1 20V则 I11 090AI
I210 2 arcX R 2 L t a1n0 2 4A 5U+- R
I1 I2
R2
jX C jX L
I I 1 I 2 1 9 0 1 0 2 0 4 1 5 0 A 0 I为10A
U I R U 1 2 1 5 0 U 12
U 2 0 0 V ,U 1 0 2 2 5 0 1 0 0 V 5X0 CUI1121150015
电工学少学时第四章PPT课件
应使加于每相负载上的电压等于其额定电压，而与 电源的联接方式无关。 负载的额定电压 = 电源的线电压
中性线断开时，求各相负载电压。
解: (1) A相短路
A
1) 中性线未断
此时A相短路电流很 大，将A相熔断丝熔断， N 而 B相和C相 未受影响，其相电压 B
RA
N
RC
RB
仍为220V, 正常工作。 C.
第4章 供电与用电
2) A相短路, 中性线断开时,A 此时负载中性点N´
即为A, 因此负载各相 N 电压为
U A N–
I N
ZA N'
流，其它两相电 流可根据对称性
––
U B
+ U C
IB
IC
ZB 直接写出。
ZC
如：
I A 10 30 A
+
可知：
因 所中 以为负三 载线 对相称I 电 N 时 ，电 压 I 三A 相对I 电B Z流 称 A 流I 也， C Z 对B且 0 称负 Z。C载II CB对
2)负载的相电压＝电源相电压
3)线电流＝相电流
4)中线电流 INIAIBIC
UL 3UP
ILIP
I A
U A ZA
I B
U B ZB
I C
U C ZC
负载 Y 联结带中性线时, 可将各相分别看作单相电路计算 .
第4章 供电与用电
(3) 对称负载Y 联结IA三相电路的计算 负载对称时，
+
只需计算一相电
+–
U AB
–
U CA
UU+–BBCC +
A 1.相电压与线电压的关系: 结 论 ： 电 源 Δ 形结联 时
电工学(下册)电子技术基础 第4章 习题解答讲课教案
第4章 场效应管放大电路与功率放大电路4.1 图4.1所示为场效应管的转移特性，请分别说明场效应管各属于何种类型。
说明它的开启电压th U （或夹断电压p U ）约是多少。
GSGS (a)(b)(c)图4.1 习题4.1图解：(a) N 沟道 耗尽型FET U P =－3V ； (b) P 沟道 增强型FET U T =－4V ； (c) P 沟道 耗尽型FET U P =2V 。
4.2 某MOSFET 的I DSS = 10mA 且U P = －8V 。
(1) 此元件是P 沟道还是N 沟道？(2) 计算U GS = －3V 是的I D ；(3) 计算U GS = 3V 时的I D 。
解：(1) N 沟道； (2) )mA (9.3)831(10)1(P GS DSS D =-⨯=-=U U I I (3) )mA (9.18)831(10)1(P GS DSS D =+⨯=-=U U I I 4.3 画出下列FET 的转移特性曲线。
(1) U P = －6V ，I DSS = 1mA 的MOSFET ；(2) U T = 8V ，K = 0.2mA/V 2的MOSFET 。
解：(1)/V(2)i D /V4.4 试在具有四象限的直角坐标上分别画出4种类型MOSFET的转移特性示意图，并标明各自的开启电压或夹断电压。
解：i Du GSo耗尽型N沟道增强型N沟道U P U TU PU T耗尽型P沟道增强型P沟道4.5判断图4.2所示各电路是否有可能正常放大正弦信号。
解：(a) 能放大(b) 不能放大，增强型不能用自给偏压(c) 能放大（d）不能放大，增强型不能用自给偏压。
共漏1<uA&，可增加R d，并改为共源放大，将管子改为耗尽型，改电源极性。
图4.2 习题4.5电路图4.6 电路如图4.3所示，MOSFET的U th = 2V，K n = 50mA/V2，确定电路Q点的I DQ和U DSQ值。
电工学习题答案-第4章
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第4章 供电与用电
4.3.6 电路如图所示,在 220/380 V 的低压供电系统中 ,分 别接有30只日光灯和一台三相电动机,已知每只日光灯的额定
值为:UN = 380 V, PN = 40 W, λN= cos = 0.5, 日光灯分三组
均匀接入三相电源。电动机的额定电压为 380 V, 输入功率为 3 kW,功率因素为 0.8, 三角形联结, 求电源供给的线电流。
4.5.1 如图所示是刀开关的三种联线图,试问哪一种接法正
确?
3~
3~
3~
(a)
(b)
(c)
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第4章 供电与用电
4.6.1 如果供电方式是 TN-S 系统, 试画出家用单相交
流
电器电源插座的接线图。
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第4章 供电与用电
练习题解答
4.1.1 某三相同步发电机,三相绕组联结成星形时的线电压
-6 = 10 =
A -0.6
A
Pb =3UPb IPa cos b=3×380 × 38× 0.8 W = 34 656 W
Qb =3UPbIPbsin b= 3×380× 38× (-0.6) var = -25 992 v
电源线电流 IlS = IlL = 12.7 A
电源相电流 IpS= Il/S √ 3 = 7.33 A
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第4章 供电与用电
4.2.4 有一三相四线制照明电路, 相电压为 220 V,已知三个相的照明灯组分别由 34、45.56 只白织灯并 联组成，每只白织灯的功率都是 100 W, 求三个线电流和中线电流的有效值。
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_
+ U·+_32
+
U·1
I·1
Z1
I·2Z2
+
_
_
U·2
_ U·3 Z3 I·3 +
图 4.2.4 三相四线制星形联结
三相负载为三相四线制时星形联结。
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第4章 供电与用电
1. 线电压与相电压的关系
L1 I·L1
N I·N
L2 L3
I·L2 I·L3
_ +
I·L2 = I·2 - I·1 I·L3 = I·3 - I·2
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I·1 I·L1
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第4章 供电与用电
◆ 结论：
相电流和线电流对称。 Il =√3 Ip
相量图: I·L3 I·3
Il 滞后于与之对应的 Ip 30o I·L2
I·2 -I·3
I·1 I·L1
注意:
一般所说的三相电源电压、电流是指线电压、线电流。 ·
U·31
U·3
U·2
(2) U12 = √3 U1
(大小关系)
U12 超前 U1 30o (相位关系)
-U·2
U·12
300 U·1
U·23
推出一般结论: Ul = √3 Up Ul 超前于与之对应的 Up 30o
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第4章 供电与用电
2. 相电流与线电流的关系
+
E·1 E·3 _ _
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第4章 供电与用电
(二)三相电源的三角形联结
I·3
3
1
I·1
+
_
I·L1 L1
U·12=U·1 U·31=U·3
_
I·2 2 U·+_23=U·2
+
I·L2
L2
I·L3
L3
图 4.1.3 三相电源的星形联结
注意：这种接法只有三相三线制。
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第4章 供电与用电
可提供两种电压:
相电压: U1 、U2 、U3 线电压: U12 、U23 、 U31
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第4章 供电与用电
1. 相电压与线电压的关系
相量图:
+
E·1
E·3 _ _
+
N
_E·2 +
+ _+
U·12
U·31
U·1
__ _
_
U+_·23 +
U·
2
U·3
+
+
L1
U·31
U·3
N
L2
U·2
2. 相电流与线电流的关系
1
I·1
+
_ I·L1 L1
相量图:
I·3
3
U·12=U·1 U·31= U·3
_
I·2 2 +_U·23= U·2 +
根据 KCL 定律:
I·L2 L2 I·L3 L3
I·L2
I·L1 = I·1 - I·3 = I·1 + (- I·3 )
I·L3 I·3
I·2 -I·3
第4章 供电与用电
第 4 章 供电与用电
4.1 三相电源 4.2 三相负载 4.3 三相功率 4.4 电力系统 4.5 触电事故 4.6 触电防护 4.7 静电防护 4.8 电器防火与防爆
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教学基本要求
分析与思考
练习题
第4章 供电与用电
教学基本要求
1. 掌握三相电源和三相负载的联结方式; 2. 理解并掌握对称三相电路中的电压、电流和 功率的计算; 3. 了解三相四线制供电系统中中性线的作用； 4. 了解电力系统的组成； 5. 了解触电的种类和安全用电的重要性； 6. 了解接地和接零保护的作用和使用条件； 7. 了解静电保护和电器防火防爆的常识。
L3
-U·2
U·12
300 U·1
U·23
根据 KVL 定律: U·12 = U·1 - U·2 =U·1 +(-U·2) U·23 = U·2 - U·3 U·31 = U·3 - U·1
结论: (1) 相电压对称:
Up = U1 = U2 = U3 线电压也对称: Ul = U12 = U23 = U31
1. 相电压与线电压的关系
1
+
_
L1
U·12=
U·1
U·31=
·
U3
_
3
2 U+_·23 = U·2 +
L2 L3
根据 KVL 定律:
U·12 = U·1 U·23 = U·2 U·31 = U·3
结论: 相电压对称和线电压都对称。
Up = Ul 且相位相同。
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第4章 供电与用电
U·31 U·12
_
+ U·+_32
I·2Z2
+
+
U·1
_
_
U·2
I·1
Z1 _
Z3
根据 KVL 定律:
U·12 = U·1 - U·2
U·3 I·3 +
U·23 = U·2 - U·3 U·31 = U·3 - U·1
若电源电压对称,负载的线电压和相电压是对称的。
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第4章 供电与用电
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第4章 供电与用电
(一)三相电源的星形联结
+
E·1
E·3 _ _
+
N
_E·2 +
+_ +
L1
U·12 U·31
U·1
__ _
N
_
U+_·23 +
U·
2
U·3
+
L2
+ L3
图 4.1.3 三相电源 的星形联结
三相三线制:L1 、L2 、L3 无 N
三相四线制: L1 、L2 、L3 加 N
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第4章 供电与用电
4.2 三相负载
三相负载分为两种: 1. 对称负载: 2. 不对称负载:
三相负载的连接方式有两种: 1. 星形联结: 2. 三角形联结:
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第4章 供电与用电
(一)三相负载的星形联结
L1 I·L1
N I·N
L2 L3
I·L2 I·L3
_ +
+
I·3
I·1
N
_E·2 +
+
U·12
_
I·2 U+_·23
_
U·31
+
+
U·1
__ _
I·L1L1 I·N N
U·
2
+
U·3
+
I·L2 I·L3LL23
根据 KCL: I·L1 = I·1
I·L2 = I·2 I·L3 = I·3
⑴ 相电流和线电流都是对称的?（视负载而定） ⑵ Ip = Il 并且相位相同。
e3 = Emsin(ωt – 240o)
相量表示法: ·E1 = E ∠00 E·2 = E ∠－1200 ·E3 = E∠－2400
◆ 相序：三相电动势由超 前相到滞后相的顺序。
e e1 e2 e3
O
t
(a) 波形图
E·3
1200
1200
E·1
1200
E·2
(b) 相量图 图 4.1.2 对称三相电动势
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第4章 供电与用电
4.1 三相电源
三相交流电的产生(同步发电机):
分两部分: 1. 静止部分:定子 2. 转动部分:转子
◆ 三相电源:产生对称 的三相电动势的电源。
图 4.1.1 三相同步发电机
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第4章 供电与用电
9-1 同步发电机
第4章 供电与用电
表达式:
e1 = Emsinωt e2 = Emsin(ωt – 120o)
相量图: U·12 = U·1－ U·2 = U·1 + (－U·2)