电工技术基础检测题习题解析

第1章 检测题 （共100分，120分钟） 一、填空题：（每空0.5分，共20分）

1、电源和负载的本质区别是：电源是把 其它形式的 能量转换成 电 能的设备，负载是把 电 能转换成 其它形式 能量的设备。

2、对电阻负载而言，当电压一定时，负载电阻越小，则负载 越大 ，通过负载的电流和负载上消耗的功率就 越大 ；反之，负载电阻越大，说明负载 越小 。

3、实际电路中的元器件，其电特性往往 多元 而 复杂 ，而理想电路元件的电特性则是 单一 和 确切 的。

4、电力系统中构成的强电电路，其特点是 大电流 、 大功率；电子技术中构成的弱电电路的特点则是 小电流 、 小功率 。

5、常见的无源电路元件有 电阻元件 、 电感元件 和 电容元件 ；常见的有源电路元件是 电压源元件 和 电流源元件 。

6、元件上电压和电流关系成正比变化的电路称为 线性 电路。此类电路中各支路上的 电压 和 电流 均具有叠加性，但电路中的 功率 不具有叠加性。

7、电流沿电压降低的方向取向称为 关联 方向，这种方向下计算的功率为正值时，说明元件 吸收 电能；电流沿电压升高的方向取向称为 非关联 方向，这种方向下计算的功率为正值时，说明元件 供出 电能。

8、电源向负载提供最大功率的条件是 电源内阻 与 负载电阻 的数值相等，这种情况称为电源与负载相 匹配 ，此时负载上获得的最大功率为 US2/4RS 。

9、 电压 是产生电流的根本原因。电路中任意两点之间电位的差值等于这两点间 电压 。电路中某点到参考点间的 电压 称为该点的电位，电位具有 相对 性。

10、线性电阻元件上的电压、电流关系，任意瞬间都受 欧姆 定律的约束；电路中各支路电流任意时刻均遵循 KCL 定律；回路上各电压之间的关系则受 KVL 定律的约束。这三大定律是电路分析中应牢固掌握的 三大基本 规律。

二、判断正误：（每小题1分，共10分）

1、电路分析中描述的电路都是实际中的应用电路。 （ 错 ） 2、电源内部的电流方向总是由电源负极流向电源正极。 （ 错 ） 3、大负载是指在一定电压下，向电源吸取电流大的设备。 （ 对 ） 4、电压表和功率表都是串接在待测电路中。 （ 错 ） 5、实际电压源和电流源的内阻为零时，即为理想电压源和电流源。 （ 错 ） 6、电源短路时输出的电流最大，此时电源输出的功率也最大。 （ 错 ） 7、线路上负载并联得越多，其等效电阻越小，因此取用的电流也越少。（ 对 ） 8、负载上获得最大功率时，电源的利用率最高。 （ 错 ） 9、电路中两点的电位都很高，这两点间的电压也一定很大。 （ 错 ） 10、可以把1.5V和6V的两个电池相串联后作为7.5V电源使用。 （ 错 ）

1

三、选择题：（每小题2分，共20分）

1、当元件两端电压与通过元件的电流取关联参考方向时，假设该元件（A）功率；当元件两端电压与通过电流取非关联参考方向时，假设该元件（B）功率。

A、吸收； B、发出。

2、一个输出电压几乎不变的设备有载运行，当负载增大时，是指（C） A、负载电阻增大； B、负载电阻减小； C、电源输出的电流增大。 3、电流源开路时，该电流源内部（B）

A、有电流，有功率损耗； B、无电流，无功率损耗； C、有电流，无功率损耗。 4、某电阻元件的额定数据为“1KΩ、2.5W”，正常使用时允许流过的最大电流为（A） A、50mA； B、2.5mA； C、250mA。

5、有“220V、100W”“220V、25W”白炽灯两盏，串联后接入220V交流电源，其亮度情况是（B）

A、100W灯泡最亮； B、25W灯泡最亮； C、两只灯泡一样亮。 6、已知电路中A点的对地电位是65V，B点的对地电位是35V，则UBA=（B） A、100V； B、－30V； C、30V。

7、图1-31中安培表内阻极低，伏特表电压极高，电池内阻不计，如果伏特表被短接，则（C）

A、灯D将被烧毁； B、灯D特别亮；C、安培表被烧。 8、图1-31中如果安培表被短接，则（C）

A、电灯不亮； B、电灯将被烧； C、不发生任何事故。 9、如果图1-31电路中电灯灯丝被烧断，则（B） A、安培表读数不变，伏特表读数为零； B、伏特表读数不变，安培表读数为零； C、安培表和伏特表的读数都不变。

10、如果图1-31电路中伏特表内部线圈烧断，则（D）

A、安培表烧毁； B、电灯不亮； C、电灯特别亮； D、以上情况都不发生。 四、简述题：（每小题3分，共24分）

1、将一个内阻为0.5Ω，量程为1A的安培表误认为成伏特表，接到电压源为10V，内阻为0.5Ω的电源上，试问此时安培表中通过的电流有多大？会发生什么情况？你能说说使用安培表应注意哪些问题吗？

答：安培表中通过的电流为：10÷（0.5+0.5）=10A 是其额定电流的10倍，安培表会因过流而烧毁。使用安培表时一定要注意应串接在被测电路中。

2、在4盏灯泡串联的电路中，除2号灯不亮外其它3盏灯都亮。当把2号灯从灯座上取下后，剩下3盏灯仍亮，问电路中出现了何故障？为什么？

答：电路在2号灯处发生了短路现象。因为当2号灯被短路时，它不起作用，所以有它没它，整个线路仍是连通的，所以其它灯还亮。

2

A US D 图1-31

V 3、如何理解电路的激励和响应？当电感元件和电容元件向外释放能量时，能否将它们看作是电路激励？

答：激励就是在电路中激发电能的原因，响应则是电路中接受电能的表现。当电感元件和电容元件向外释放能量时，可以看作是电路激励。例如一个充好电的电容器，把它和一个电阻相接后，它就会通过这个电阻放电，这里它就是放电电路中的激励。

4、两个数值不同的电压源能否并联后“合成”一个向外供电的电压源？两个数值不同的电流源能否串联后“合成”一个向外电路供电的电流源？为什么？

答：数值不同的电压源是不能并联合成的，因为这样连接在它们内部将引起环流；两个数值不同的电流也不能串联连接，把它们串联时将造成小电流电源的过流现象。

5、什么叫一度电？一度电有多大作用？

答：1KW·h=1度电。 一度电可以让1KW的电机运行1个小时，可让100W的电灯点燃10个小时，还可让10W的节能灯点燃100个小时。

6、如何测量某元件两端电压？如何测量某支路电流？

答：把高内阻的电压表并联在待测元件两端就可测量其电压，把低内阻的电流表串接在待测支路中可测得该支路电流。

7、直流电路是否都是线性电路？线性电路的概念如何正确表述？

答：直流电路中含有的所有元件都是线性元件时，例如本章介绍的电阻元件，其伏安特性为线性关系；电感元件的韦安特性是线性关系；电容元件的库伏特性是线性关系，因此由它们构成的电路就是线性电路。线性电路只取决于电路中的元件特性，与电路中的电量，例如直流量、交流量、正弦量、非正弦量等无关。

五、计算题：（共26分）

1、在图1-31所示电路中，已知电流I=10mA，I1=6mA，R1=3KΩ，R2=1KΩ，R3=2KΩ。求电流表A4和A5的读数是多少？（8分）

解：对a列KCL方程：I-I1-I2=0 得I2=4mA 对左回路列KVL：6×3+2I3－4×1=0 得I3=-7mA A4=13mA A5=3mA

解：3条支路，两个结点，Uab和I都等于0。

3、用基尔霍夫定律求解图1-33电路中的电流I3。设US1=30V，US2=40V，R1=4Ω，R2=5Ω，R3=2Ω。（10分）

解：对电路列写KCL方程：I1＋I2－I3=0 (1) 对左回路列KVL方程：I1R1＋I3R3= US1 (2) 对右回路列KVL方程：I2R2＋I3R3= US2 (3) 将数值代入方程式（1）和（2）并整理：

3

R1 I1 b I a R2 I2 c R3 A4 I4 A5 I5 图1-31

2、在图1-32所示电路中，有几条支路和结点？Uab和I各等于多少？（8分）

2I1＋I3=15 (2) 5I2＋2I3=40 (3) 由（2）得： I1=(15－I3)/2 (4) 由（3）得： I2=(40－2I3)/5 (5)

(4)(5)代入(1)得：(15－I3)/2＋(40－2I3)/5－I3=0 解得：I3≈8.16A I3≈8.16A代入(2)： I1≈3.42A I3≈8.16A代入(3)： I2≈4.74A

a I 2Ω b ＋ 6V － 1Ω ＋ 12V － 1Ω I1 R1 ＋ US1 － a I3 R3 I2 R2 ＋ US2 －

5 5Ω

图1-33

b 图1-34

第2章 检测题 （共100分，120分钟） 一、填空题：（每空0.5分，共20分）

1、正弦交流电的三要素是 最大值 、 角频率 和 初相 。 有效 值可用来确切反映交流电的作功能力，其值等于与交流电 热效应 相同的直流电的数值。

2、已知正弦交流电压u?3802sin(314t?60?)V，则它的最大值是 3802 V，有效值是380 V，频率为50 Hz，周期是0.02 s，角频率是 314 rad/s，相位为 314t-60°，初相是 60 度，合 π/3 弧度。

3、实际电气设备大多为 感 性设备，功率因数往往 较低 。若要提高感性电路的功率因数，常采用人工补偿法进行调整，即在 感性线路（或设备）两端并联适当电容 。

4、电阻元件正弦电路的复阻抗是 R ；电感元件正弦电路的复阻抗是 jXL ；电容元件正弦电路的复阻抗是 －jXC ；多参数串联电路的复阻抗是 R+j(XL-XC) 。

5、串联各元件上 电流 相同，因此画串联电路相量图时，通常选择 电流 作为参考相量；并联各元件上 电压 相同，所以画并联电路相量图时，一般选择 电压 作为参考相量。

6、电阻元件上的伏安关系瞬时值表达式为 i=u/R ，因之称其为 即时 元件；电感元件上伏安关系瞬时值表达式为 uL?Ldi ，电容元件上伏安关系瞬时值表达式为

dtduiC?CC ，因此把它们称之为 动态 元件。

dt

4

7、能量转换过程不可逆的电路功率常称为 有功 功率；能量转换过程可逆的电路功率叫做 无功 功率；这两部分功率的总和称为 视在 功率。

8、电网的功率因数越高，电源的利用率就越 越充分 ，无功功率就越 越小 。 9、只有电阻和电感元件相串联的电路，电路性质呈 感 性；只有电阻和电容元件相串联的电路，电路性质呈 容 性。

10、当RLC串联电路发生谐振时，电路中 阻抗 最小且等于 电阻R ；电路中电压一定时 电流 最大，且与电路总电压 同相 。

二、判断正误：（每小题1分，共10分）

1、正弦量的三要素是指其最大值、角频率和相位。 （错） 2、正弦量可以用相量表示，因此可以说，相量等于正弦量。 （错） 3、正弦交流电路的视在功率等于有功功率和无功功率之和。 （错） 4、电压三角形、阻抗三角形和功率三角形都是相量图。 （错） 5、功率表应串接在正弦交流电路中，用来测量电路的视在功率。 （错） 6、正弦交流电路的频率越高，阻抗就越大；频率越低，阻抗越小。 （错） 7、单一电感元件的正弦交流电路中，消耗的有功功率比较小。 （错） 8、阻抗由容性变为感性的过程中，必然经过谐振点。 （对） 9、在感性负载两端并电容就可提高电路的功率因数。 （错） 10、电抗和电阻由于概念相同，所以它们的单位也相同。 （错） 三、选择题：（每小题2分，共20分）

1、有“220V、100W”“220V、25W”白炽灯两盏，串联后接入220V交流电源，其亮度情况是（B）

A、100W灯泡最亮； B、25W灯泡最亮； C、两只灯泡一样亮。 2、已知工频正弦电压有效值和初始值均为380V，则该电压的瞬时值表达式为（B） A、u?380sin314tV； B、u?537sin(314t?45?)V； C、u?380sin(314t?90?)V。

3、一个电热器，接在10V的直流电源上，产生的功率为P。把它改接在正弦交流电源上，使其产生的功率为P/2，则正弦交流电源电压的最大值为（A）

A、7.07V； B、5V； C、14V； D、10V。 4、提高供电线路的功率因数，下列说法正确的是（D）

A、减少了用电设备中无用的无功功率； B、可以节省电能； C、减少了用电设备的有功功率，提高了电源设备的容量； D、可提高电源设备的利用率并减小输电线路中的功率损耗。

5、已知i1?10sin(314t?90?)A，i2?10sin(628t?30?）A，则（C）

5

A、i1超前i260°； B、i1滞后i260°； C、相位差无法判断。

6、纯电容正弦交流电路中，电压有效值不变，当频率增大时，电路中电流将（A） A、增大； B、减小； C、不变。 7、在RL串联电路中，UR=16V，UL=12V，则总电压为（B） A、28V； B、20V； C、2V。

8、RLC串联电路在f0时发生谐振，当频率增加到2f0时，电路性质呈（B） A、电阻性； B、电感性； C、电容性。 9、串联正弦交流电路的视在功率表征了该电路的（A） A、电路中总电压有效值与电流有效值的乘积； B、平均功率； C、瞬时功率最大值。 10、实验室中的功率表，是用来测量电路中的（A）。

A、有功功率； B、无功功率； C、视在功率； D、瞬时功率。 四、简述题：（每小题3分，共12分）

1、有“110V、100W”和“110V、40W”两盏白炽灯，能否将它们串联后接在220伏的工频交流电源上使用？为什么？

答：不能。因为把它们串联后接在220V的交流电源上时，由于瓦数大的灯丝电阻小，瓦数小的灯丝电阻大，因此瓦数小的分压多，由于过电压易烧；瓦数大的分压少，由于低于额定电压不能正常工作。

2、试述提高功率因数的意义和方法？

答：提高功率因数的意义是：一是提高供电设备的利用率，二是可以减少线路上的功率损失。方法有自然补偿法和人工补偿法两种：自然补偿法就是避免感性设备的空载和尽量减少其轻载；人工补偿法就是在感性线路两端并联适当电容（欠补偿）。

3、某电容器额定耐压值为450伏，能否把它接在交流380伏的电源上使用？为什么？

答：耐压值为450V的电容器，接于交流380V的电源上使用时，其最大值等于537V，即超过了电容器的耐压值，因此会被击穿而损坏，所以不能接在380V的电源上使用。

4、一位同学在做日光灯电路实验时，用万用表的交流电压挡测量电路各部分的电压，实测路端电压为220V，灯管两端电压U1＝110V，镇流器两端电压U2＝178V。即总电压既不等于两分电压之和，又不符合U2＝U12＋U22，此实验结果如何解释？

答：因为日光灯管可以作为纯电阻元件，而镇流器只能看作是RL串联组合，它们的端电压不同相位，因此其和为相量和，而且相量和表达式中的U2也是由其不同相位的铜耗压降和电感压降构成的，正确的计算应为U?(U1?U2cos?2)2?(U2sin?2)2。

五、计算分析题：（共38分）

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1、试求下列各正弦量的周期、频率和初相，二者的相位差如何？（5分） （1）3sin314t； （2）8sin(5t＋17°) 解：（1）周期T=0.02s，f=50Hz，初相φ =0；

（2）周期T=1.256s，f=0.796Hz，初相φ =17°。二者不同频率，相位差无法比较。 2、某电阻元件的参数为8Ω，接在u?2202sin314tV的交流电源上。试求通过电阻元件上的电流i，如用电流表测量该电路中的电流，其读数为多少？电路消耗的功率是多少瓦？若电源的频率增大一倍，电压有效值不变又如何？（8分）

解：I=U/R=220/8=27.5A，纯电阻电路ui同相，所以：i?27.52sin314tA；电流表测量的是有效值27.5A，电路消耗的功率P=UI=220×27.5=6050W；纯电阻电路与频率无关，所以当频率增大一倍、电压有效值不变时电路消耗的功率不变。

3、某线圈的电感量为0.1亨，电阻可忽略不计。接在u?2202sin314tV的交流电源上。试求电路中的电流及无功功率；若电源频率为100Hz，电压有效值不变又如何？写出电流的瞬时值表达式。（8分）

解：ωL=314×0.1=31.4Ω Q=2202/31.4=1541Var；当电源频率增加一倍时，电路感抗增大一倍，即2ωL=2×314×0.1=62.8Ω Q′=2202/62.8=770.7Var；

I=U/2ωL=220/62.8≈3.5A i=4.95sin(314t-90°)A

4、利用交流电流表、交流电压表和交流单相功率表可以测量实际线圈的电感量。设加在线圈两端的电压为工频110V，测得流过线圈的电流为5A，功率表读数为400W。则该线圈的电感量为多大？（9分）

解：R=P/I2=400/25=16Ω |Z|=110/5=22Ω (ωL)2=222-162=228 L=48.1mH

R 5、如图2-22所示电路中，已知电阻R＝6Ω，感抗XL＝8Ω，电源端电压的有效值US＝220V。求电路中电流的有效值I。 （8分）

22解：|Z|=6?8=10Ω

~ uS 图2-22

XL

I=U/|Z|=220/10=22A

第3章 检测题 （共100分，120分钟）

一、填空题（每空0.5分，共20分）

1、对称三相交流电是指三个 最大值 相等、 角频率 相同、 相位 上互差120?的三个 单相正弦交流电 的组合。

2、三相四线制供电系统中，负载可从电源获取 线电压 和 相电压 两种不同的电压值。其中 线电压 是 相电压 的3倍，且相位上超前与其相对应的 相电压 30?。

3、由发电机绕组首端引出的输电线称为 火线 ，由电源绕组尾端中性点引出的输

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电线称为 零线 。 火线 与 火线 之间的电压是线电压， 火线 与 零线 之间的电压是相电压。电源绕组作 Y 接时，其线电压是相电压的 3 倍；电源绕组作 Δ 接时，线

电压是相电压的 1 倍。对称三相Y接电路中，中线电流通常为 零 。

4、有一对称三相负载Y接，每相阻抗均为22Ω，功率因数为0.8，测出负载中的电流是10A，那么三相电路的有功功率等于 1760W ；无功功率等于 1320Var ；视在功率等于 2200VA 。假如负载为感性设备，其等效电阻是 17.6Ω ；等效电感量是 42mH 。

5、实际生产和生活中，工厂的一般动力电源电压标准为 380V ；生活照明电源电压的标准一般为 220V ； 36V 伏以下的电压称为安全电压。

6、三相三线制电路中，测量三相有功功率通常采用 二瓦计 法。

7、 有功 功率的单位是瓦特， 无功 功率的单位是乏尔， 视在 功率的单位是伏安。

8、有功功率意味 电能的消耗 ；无功功率意味着 只转换不消耗 。

9、根据一次能源形式的不同，电能生产的主要方式有 火力发电 、 水力发电 、风力发电和 核能发电 等。

10、三相负载的额定电压等于电源线电压时，应作 Δ 形连接，额定电压约等于电源线电压的0.577倍时，三相负载应作 Y 形连接。按照这样的连接原则，两种连接方式下，三相负载上通过的电流和获得的功率 相等 。

二、判断题（每小题1分，共10分）

1、三相四线制当负载对称时，可改为三相三线制而对负载无影响。 （对） 2、三相负载作Y形连接时，总有Ul?3UP关系成立。 （错） 3、三相用电器正常工作时，加在各相上的端电压等于电源线电压。 （错） 4、三相负载做Y接时，无论负载对称与否，线电流总等于相电流。 （对） 5、三相电源向电路提供的视在功率为：S?SA?SC?SC。 （错） 6、人无论在何种场合，只要所接触电压为36V以下，就是安全的。 （错） 7、中线的作用就是使不对称Y接三相负载的端电压保持对称。 （对） 8、三相不对称负载越接近对称，中线上通过的电流就越小。 （对） 9、为保证中线可靠，不能安装保险丝和开关，且中线截面较粗。 （错） 10、电能是一次能源。 （错） 三、选择题（每小题2分，共12分） 1、对称三相电路是指（C）

A、三相电源对称的电路； B、三相负载对称的电路； C、三相电源和三相负载都是对称的电路。

2、三相四线制供电线路，已知作星形连接的三相负载中A相为纯电阻，B相为纯电感，C相为纯电容，通过三相负载的电流均为10安培，则中线电流为（C）

8

A、30A； B、10A； C、7.32A。

3、在电源对称的三相四线制电路中，若三相负载不对称，则该负载各相电压（B） A、不对称； B、仍然对称； C、不一定对称。

4、三相发电机绕组接成三相四线制，测得三个相电压UA＝UB＝UC＝220V，三个线电压UAB＝380V，UBC＝UCA＝220V，这说明（C）

A、A相绕组接反了； B、B相绕组接反了； C、C相绕组接反了。 5、三相对称交流电路的瞬时功率为是（B）

A、一个随时间变化的量； B、一个常量，其值恰好等于有功功率； C、0。 6、三相四线制中，中线的作用是（C）。

A、保证三相负载对称； B、保证三相功率对称； C、保证三相电压对称； D、保证三相电流对称。 四、问答分析题（共30分）

1、某教学楼照明电路发生故障，第二层和第三层楼的所有电灯突然暗淡下来，只有第一层楼的电灯亮度未变，试问这是什么原因？同时发现第三层楼的电灯比第二层楼的还要暗些，这又是什么原因？你能说出此教学楼的照明电路是按何种方式连接的吗？这种连接方式符合照明电路安装原则吗？（8分）

答：这个教学楼的照明电路是按三角形连接方式安装的。当第二层和第三层所有电灯突然暗淡下来，而第一层楼电灯亮度未变时，是二层和三层之间的火线断了，二层和三层构成了串联连接，端电压为线电压。第三层楼的灯比第二层楼的灯还亮些，是因为三层楼开的灯少，总灯丝电阻大分压多的缘故。照明电路必须接成Y形三相四线制，显然这种连接方式不符合照明电路安装原则。

2、对称三相负载作Δ接，在火线上串入三个电流表来测量线电流的数值，在线电压380V下，测得各电流表读数均为26A，若AB之间的负载发生断路时，三个电流表的读数各变为多少？当发生A火线断开故障时，各电流表的读数又是多少？（6分）

答：若AB之间的负载发生断路时，AB间的一相负载没有电流，A和B火线上串搛的电流表读数等于相电流26/1.732=15A，C火线上串接的电流表读数不变；当A火线断开时，A火线上串接的电流计数等于零，A、C两相构成串联并且与B相负载相并，由于负载对称，所以两支路电流相位相同，其值可以直接相加，即B、C火线上串接的电流的读数为：15+7.5=22.5A。

9

3、指出图3-15所示电路各表读数。已知V1表的读数为380V。（8分） A A2V A 10Ω V1A1 A2V2N C V1A1A310Ω 10Ω

10Ω 10Ω 10Ω C B B （a）

图3-15

（b）

答：（a）图中：V1表读数380V是线电压，V2表的读数是火线与零线之间的相电压220V，Y接电路中A1表读数是线电流等于A2表读数相电流220/10=22A，A3表读数是中线电流，对称情况下中线电流为零。

（b）图中：由于电路为三角形接法，所以V1表读数=V2表读数380V，A2表读数是相电流380/10=38A，A1表读数是线电流，等于相电流的1.732倍即65.8A。

4、手持电钻、手提电动砂轮机都采用380V交流供电方式。使用时要穿绝缘胶鞋、带绝缘手套工作。既然它整天与人接触，为什么不用安全低压36V供电？（4分）

答：虽然上述电动工具整天与人接触，但是由于它们所需动力源的功率较大，因此低电压情况下不易实现电能与机械能之间的转换，因此必须采用动力电压380V。

5、楼宇照明电路是不对称三相负载的实例。说明在什么情况下三相灯负载的端电压对称？在什么情况下三相灯负载的端电压不对称？（4分）

答：一般楼宇中的三相照明电路通常也是对称安装在三相电路中的，只要使用时保证中线可靠，三相灯负载的端电压总是对称的；如果中线因故断开，三相灯负载又不对称时，各相灯负载的端电压就会有高有低不再对称。

五、计算题（共28分）

1、一台三相异步电动机，定子绕组按Y接方式与线电压为380伏的三相交流电源相连。测得线电流为6安，总有功功率为3千瓦。试计算各相绕组的等效电阻R和等效感抗XL的数值。（8分） 3000380?0.758 Z??36.7?3?220?6解： 3?6R?36.7?0.758?27.8? XL?36.7?sin(arccos0.758)?23.9?cos??2、已知三相对称负载连接成三角形，接在线电压为220V的三相电源上，火线上通过的电流均为17.3安，三相功率为4.5千瓦。求各相负载的电阻和感抗。（8分）

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2203?22?解： 17.33?220?17.3R?22?0.683?15? XL?22?sin(arccos0.683)?16.1?cos???0.683 Z?3、三相对称负载，已知Z＝3＋j4Ω,接于线电压等于380V的三相四线制电源上，试分别计算作星形连接和作三角形连接时的相电流、线电流、有功功率、无功功率、视在功率各是多少？（8分）

解：Y接时：UP=220V，I线=IP=220/5=44A，P=17.424KW，Q=23.232KVar，S=29.04KVA Δ接时：UP=380V，IP=380/5=76A，I

S=86.64KVA

4、已知uAB?3802sin(314t?60?)V，试写出uBC、uCA、uA、uB、uC的解析式。（4分）

解：uBC?3802sin(314t?60?)V uCA??3802sin(314t)V

线

4500=131.6A，P=51.984KW，Q=69.312KVar，

uA?2202sin(314t?90?)V uB?2202sin(314t?150?)VuC?2202sin(314t?30?)V 第4章 检测题 （共80分，100分钟）

一、填空题（每空0.5分，共19分）

1、变压器运行中，绕组中电流的热效应引起的损耗称为 铜 损耗；交变磁场在铁心中所引起的 磁滞 损耗和 涡流 损耗合称为 铁 损耗。其中 铁 损耗又称为不变损耗；铜损耗称为可变损耗。

2、变压器空载电流的 有功 分量很小， 无功 分量很大，因此空载的变压器，其功率因数 很低 ，而且是 感 性的。

3、电压互感器实质上是一个 降压 变压器，在运行中副边绕组不允许 短路 ；电流互感器是一个 升压 变压器，在运行中副绕组不允许 开路 。从安全使用的角度出发，两种互感器在运行中，其 副边 绕组都应可靠接地。

4、变压器是既能变换 电压 、变换 电流 ，又能变换 阻抗 的电气设备。变压器在运行中，只要 端电压的有效值 和 频率 不变，其工作主磁通Φ将基本维持不变。

5、三相变压器的原边额定电压是指其 原边线电压 值，副边额定电压指 副边线电压 值。

6、变压器空载运行时，其 电流 很小而 铜 耗也很小，所以空载时的总损耗近似等于 变压器的铁 损耗。

7、根据工程上用途的不同，铁磁性材料一般可分为 软磁性 材料； 硬磁性 材料和 矩磁性 材料三大类，其中电机、电器的铁芯通常采用 软 材料制作。

8、自然界的物质根据导磁性能的不同一般可分为 非磁性 物质和 铁磁性物质 两

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大类。其中 非磁性 物质内部无磁畴结构，而 铁磁性 物质的相对磁导率大大于1。

9、 磁通 经过的路径称为磁路。其单位有 韦伯 和 麦克斯韦 。

10、发电厂向外输送电能时，应通过 升压 变压器将发电机的出口电压进行变换后输送；分配电能时，需通过 降压 变压器将输送的 电能 变换后供应给用户。

二、判断题（每小题1分，共10分）

1、变压器的损耗越大，其效率就越低。 （对） 2、变压器从空载到满载，铁心中的工作主磁通和铁耗基本不变。 （对） 3、变压器无论带何性质的负载，当负载电流增大时，输出电压必降低。 （错） 4、电流互感器运行中副边不允许开路，否则会感应出高电压而造成事故。 （对） 5、防磁手表的外壳是用铁磁性材料制作的。 （对） 6、变压器是只能变换交流电，不能变换直流电。 （对） 7、电机、电器的铁心通常都是用软磁性材料制作。 （对） 8、自耦变压器由于原副边有电的联系，所以不能作为安全变压器使用。 （对） 9、无论何种物质，内部都存在磁畴结构。 （错） 10、磁场强度H的大小不仅与励磁电流有关，还与介质的磁导率有关。 （错） 三、选择题（每小题2分，共12分）

1、变压器若带感性负载，从轻载到满载，其输出电压将会（B）

A、升高； B、降低； C、不变。 2、变压器从空载到满载，铁心中的工作主磁通将（C）

A、增大； B、减小； C、基本不变。

3、电压互感器实际上是降压变压器，其原、副方匝数及导线截面情况是（A）

A、原方匝数多，导线截面小； B、副方匝数多，导线截面小 。 4、自耦变压器不能作为安全电源变压器的原因是（B）

A、公共部分电流太小； B、原副边有电的联系； C、原副边有磁的联系。 5、决定电流互感器原边电流大小的因素是 （D）

A、副边电流； B、副边所接负载； C、变流比； D、被测电路。 6、若电源电压高于额定电压，则变压器空载电流和铁耗比原来的数值将（B）

A、减少； B、增大； C、不变。 四、简述题（每小题3分，共21分）

1、变压器的负载增加时，其原绕组中电流怎样变化？铁芯中工作主磁通怎样变化？输出电压是否一定要降低？

答：变压器负载增加时，原绕组中的电流将随着负载的增加而增大，铁芯中的工作主磁通基本保持不变，输出电压随着负载的增加而下降。

2、若电源电压低于变压器的额定电压，输出功率应如何适当调整？若负载不变会

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引起什么后果？

答：若电源电压低于变压器的额定电压，输出功率应向下调整，以适应电源电压的变化。若负载不变，就会引起线路上过流现象，严重时会损坏设备。

3、变压器能否改变直流电压？为什么？

答：变压器是依据互感原理工作的，直流下不会引起互感现象，因此不能改变直流电压。

4、铁磁性材料具有哪些磁性能？

答：铁磁性材料具有高导磁性、磁饱和性、剩磁性和磁滞性。 5、你能说出硬磁性材料的特点吗？

答：硬磁性材料由于磁滞回线包围的面积宽大，因此剩磁多、矫顽磁力大，不易磁化，一经磁化又不易去磁，一般用来制做各种人造的永久磁体。

6、为什么铁芯不用普通的薄钢片而用硅钢片？制做电机电器的芯子能否用整块铁芯或不用铁心？

答：铁芯不用普通的薄钢片而用硅钢片是为了增强材料的电阻率和提高其导磁率。制做电机电器的芯子是不能用整块铁芯或不用铁芯的。因为，用整块铁芯或不用铁芯造成涡流损耗过大或不能满足电气设备小电流强磁场的要求。选用硅钢片叠压制成铁芯主要是为了小电流获得强磁场的要求，同时最大程度地限制了涡流损耗。

7、具有铁芯的线圈电阻为R，加直流电压U时，线圈中通过的电流I为何值？若铁芯有气隙，当气隙增大时电流和磁通哪个改变？为什么？若线圈加的是交流电压，当气隙增大时，线圈中电流和磁路中磁通又是哪个变化？为什么？

答：具有铁芯的线圈电阻为R，加直流电压U时，线圈中通过的电流I=U/R；若铁芯有气隙，当气隙增大时电流不变，根据磁路欧姆定律可知，磁通减小。若线圈加的是交流电压，当气隙增大时，根据主磁通原理可知，磁路中磁通不发生变化，根据磁路欧姆定律，线圈中电流大大增加。

五、计算题（共18分）

1、一台容量为20KVA的照明变压器，它的电压为6600V/220V，问它能够正常供应220V、40W的白炽灯多少盏？能供给cos??0.6、电压为220V、功率40W的日光灯多少盏？（10分）

解：能够正常供应220V、40W的白炽灯数为：20000÷40=500盏； 能供给cos??0.6、220V、40W的日光灯数为：20000×0.6÷40=300盏

2、已知输出变压器的变比k=10，副边所接负载电阻为8Ω，原边信号源电压为10V，内阻R0=200Ω，求负载上获得的功率。（8分）

解：Z1r=102×8=800 I1=10/(800+200)=0.01A I2=I1×10=0.1A P=0.12×8=0.08W

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第5章 检测题（共100分，120分钟）

一、填空题（每空0.5分，共20分）

1、根据工作电源的类型，电动机一般可分为 直流 电动机和 交流 电动机两大类；根据工作原理的不同，交流电动机可分为 同步 电动机和 异步 电动机两大类。

2、异步电动机根据转子结构的不同可分为 鼠笼 式和 绕线 式两大类。它们的工作原理 相同 。 异步 式电机调速性能较差， 绕线 式电机调速性能较好。

3、三相异步电动机主要由 定子 和 转子 两大部分组成。电机的铁心是由相互绝缘的 硅钢 片叠压制成。电动机的定子绕组可以联接成 星形 或 三角形 两种方式。

4、分析异步电动机运行性能时，接触到的三个重要转矩分别是 额定电磁 转矩、 最大电磁 转矩和 起动电磁 转矩。其中 最大电磁 转矩反映了电动机的过载能力。

5、旋转磁场的旋转方向与通入定子绕组中三相电流的 相序 有关。异步电动机的转动方向与 定子旋转磁场 的方向相同。旋转磁场的转速决定于电动机的 极对数和电源频率 。

6、转差率是分析异步电动机运行情况的一个重要参数。转子转速越接近磁场转速，则转差率越 小 。对应于最大转矩处的转差率称为 临界 转差率。

7、若将额定频率为60Hz的三相异步电动机，接在频率为50Hz的电源上使用，电动机的转速将会 大于 额定转速。改变 频率 或 电机极对数 可改变旋转磁场的转速。

8、电动机常用的两种降压起动方法是Y-Δ降压 起动和 自耦补偿降压 起动。 9、三相鼠笼式异步电动机名称中的三相是指电动机的 定子绕组为三相 ，鼠笼式是指电动机的 转子结构是鼠笼型 ，异步指电动机的 转速与旋转磁场转速不同步 。

10、降压起动是指利用起动设备将电压适当降低 后加到电动机的定子绕组上进行起动，待电动机达到一定的转速后，再使其恢复到 额定值 下正常运行。

11、异步电动机的调速可以用改变 极对数 、 电源频率 和 改变转差率 三种方法来实现。其中 变频 调速是发展方向。

12、步进电机通常可分为 永磁 式、 反应 式和 混合 式三种类型。 二、判断题（每小题1分，共10分）

1、当加在定子绕组上的电压降低时，将引起转速下降，电流减小。 （错） 2、电动机的电磁转矩与电源电压的平方成正比，因此电压越高电磁转矩越大。（错） 3、起动电流会随着转速的升高而逐渐减小，最后达到稳定值。 （对） 4、异步机转子电路的频率随转速而改变，转速越高，则频率越高。 （错） 5、电动机的额定功率指的是电动机轴上输出的机械功率。 （对） 6、电动机的转速与磁极对数有关，磁极对数越多转速越高。 （错） 7、鼠笼式异步机和绕线式异步机的工作原理不同。 （错）

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8、三相异步机在空载下启动，启动电流小，在满载下启动，启动电流大。 （对） 9、三相异步电动机在满载和空载下起动时，起动电流是一样的。 （错） 10、单相异步机的磁场是脉振磁场，因此不能自行起动。 （对） 三、选择题（每小题2分，共20分）

1、电动机三相定子绕组在空间位置上彼此相差（B）

A、60°电角度； B、120°电角度； C、180°电角度； D、360°电角度。 2、工作原理不同的两种交流电动机是（ B ）。

A、鼠笼式异步机和绕线式异步机 B、异步电动机和同步电动机 3、 绕线式三相异步机转子上的三个滑环和电刷的功用是（ C ）。 A、联接三相电源 B、通入励磁电流 C、短接转子绕组或接入起动、调速电阻

4、三相鼠笼式异步机在空载和满载两种情况下的起动电流的关系是（ A ）。 A、满载起动电流较大 B、空载起动电流较大 C、二者相同 5、三相异步电动机的旋转方向与通入三相绕组的三相电流（ C ）有关。 A、大小； B、方向； C、相序； D、频率。 6、三相异步电动机旋转磁场的转速与（ C ）有关。 A、负载大小； B、定子绕组上电压大小； C、电源频率； D、三相转子绕组所串电阻的大小。 7、三相异步电动机的电磁转矩与（ B ） A、电压成正比； B、电压平方成正比； C、电压成反比； D、电压平方成反比。 8、三相异步电动机的起动电流与起动时的（ B ） A、电压成正比； B、电压平方成正比； C、电压成反比； D、电压平方成反比。 9、能耗制动的方法就是在切断三相电源的同时（ D ）

A、给转子绕组中通入交流电； B、给转子绕组中通入直流电； C、给定子绕组中通入交流电； D、给定子绕组中通入直流电。 10、在起重设备中常选用（ B ）异步电动机。 A、鼠笼式 B、绕线式 C、单相 四、问题（每小题4分，共24分）

1、三相异步电动机在一定负载下运行，当电源电压因故降低时，电动机的转矩、电流及转速将如何变化？

答：当电源电压因故降低时，T=TL的平衡被打破，转速下降，转差率上升，导致转子电流增大、定子电流增大，增大的结果使电磁转矩重新上升以适应负载阻转矩的需要，

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重新平衡时，转速将重新稳定，只是转速较前低些。

2、三相异步电动机电磁转矩与哪些因素有关？三相异步电动机带动额定负载工作时，

若电源电压下降过多，往往会使电动机发热，甚至烧毁，试说明原因。

答：三相异步电动机的电磁转矩T＝KTΦI2 cosφ2，由公式可看出，T与每极下工作主

磁通的大小及转子电流的有功分量有关。当三相异步电动机带动额定负载工作时，若电源电压下降过多时，导致电磁转矩严重下降，电动机转速下降甚至停转，从而造成转差率大大上升，其结果使电动机的转子电流、定子电流都大幅增加，造成电动机过热甚至烧毁。

3、有的三相异步电动机有380/220V两种额定电压，定子绕组可以接成星形或者三角形，试问何时采用星形接法？何时采用三角形接法？

答：三相异步电动机额定电压有380/220V两种时，说明它在380V线电压情况下定子绕组要接成Y形，在220V线电压情况下定子绕组要接成Δ形，即同一台电动机无论在哪种额定电压下，其每相绕组上的额定电压应保持相同。

4、在电源电压不变的情况下，如果将三角形接法的电动机误接成星形，或者将星形接法的电动机误接成三角形，将分别出现什么情况？

答：如果将Δ接的电动机误接成Y形，当电源电压不变时，电动机各相绕组上的电压和各相负载中的电流只有额定值的0.577倍，线电流只有额定值的1/3，电动机将不能正常工作；如果将Y接的电动机误接成Δ形，当电源电压不变时，电动机各相绕组上的电压和各相负载中的电流则是额定值的1.732倍，线电流是额定值的3倍，因此电动机将会因过电流而烧毁。

5、如何改变单相异步电动机的旋转方向？

答：若要改变单相异步电动机的旋转方向，只需将起动绕组和工作绕组的位置变换一下即可。

6、当绕线式异步电动机的转子三相滑环与电刷全部分开时，此时在定子三相绕组上加上额定电压，转子能否转动起来？为什么？

答：当绕线式异步电动机的转子三相滑环与电刷全部分开时，此时在定子三相绕组上加上额定电压，转子也不能转动。因为，此时转子电路处开路状态，不能感应电流，也不能成为载流导体而受力转动。

五、计算与设计题（共26分）

1、已知某三相异步电动机在额定状态下运行，其转速为1430r/min，电源频率为50Hz。

求：电动机的磁极对数p、额定运行时的转差率SN、转子电路频率f2和转差速度Δn。

（8分）

解：电动机的额定转速总是接近同步转速的，因此判断此电机的n0=1500r/min，所以可求得极对数p=2，额定运行时的转差率SN=(1500-1430)/1500≈0.047，转子电路的频率f2=sf1=0.047×50≈2.33Hz，转差速度Δn=1500-1430=70r/min。

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2、某4.5KW三相异步电动机的额定电压为380V，额定转速为950r/min，过载系数为1.6。求（1）TN、TM；（2）当电压下降至300V时，能否带额定负载运行？（8分）

解：（1）TN=9550×4.5/950≈45.2N·m TM= TNλ=45.2×1.6≈72.4 N·m （2）当电压下降至300V时，300/380=78.9%UN，电机的电磁转矩与电压的平方成正比，此时电动机产生的最大电磁转矩TM=72.4×0.7892≈45.1N·m

3、一台三相异步电动机，铭牌数据为：Y联接，PN=2.2KW，UN=380V，nN=2970r/min，ηN=82%，cosφN=0.83。试求此电动机的额定电流、额定输入功率和额定转矩。（10分）

解：额定输入功率：P1N?PN?N?2.2?2.68KW 0.822.2?103??4.03A 1.732?380?0.83 额定电流： IN?PN3UNcos?N 额定转矩： TN?9550PN2.2?9550?7.07N?m nN2970第6章 检测题（共100分，120分钟） 一、填空题（每空0.5分，共21分）

1、直流电动机主要由 定子 和 转子 两大部分构成。 定子 是直流电机的静止部分，主要由 机座 、 主磁极 、 换向极 和 电刷装置 四部分组成；旋转部分则由 转轴 、 电枢铁心 、 电枢绕组 和 换向器 四部分组成。

2、直流电动机按照励磁方式的不同可分为 并励 电动机、 他励 电动机、 串励 电动机和 复励 电动机四种类型。

3、 并励 电动机和 他励 电动机的机械特性较硬； 串励 电动机的机械特性较软； 复励 电动机的机械特性介于上述两种电动机之间。

4、直流电动机的额定数据通常包括额定 电压 、额定 电流 、额定 功率 、额定 转速 和额定 工作方式 等。

5、直流电动机的机械特性是指电动机的 转速 与 电磁转矩 之间的关系。 6、直流电动机的起动方法有 直接 起动、 电枢回路串电阻 起动和 降压 起动三种。直流电动机要求起动电流为额定电流的 1.5～2.5 倍。

7、直流电机通常采用改变 电枢电流 的方向来达到电动机反转的目的。

8、直流电动机的调速方法一般有 变电压 调速、 变励磁 调速和 电枢绕组串电阻 调速，这几种方法都可以达到 平滑的无级 调速性能。

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9、用 机械制动 或 电气制动 的方法使直流电机迅速停车的方法称为 制动 。 10、直流电机常见的故障有 换向 故障和 环火 故障。

11、 伺服 电动机的作用是将电信号转换成轴上的角位移或角速度。 12、直流伺服电机可分为 永磁 式和 电磁 式两种类型。 二、判断题（每小题1分，共10分）

1、不论直流发电机还是直流电动机，其换向极绕组都应与主磁极绕组串联。（ 错 ） 2、直流电动机中换向器的作用是构成电枢回路的通路。 （ 错 ） 3、并励机和他励机的机械特性都属于硬特性。 （ 对 ） 4、直流电动机的调速性能较交流电动机的调速性能平滑。 （ 对 ） 5、直流电动机的直接起动电流和交流电动机一样，都是额定值的4～7倍。 （ 错 ） 6、直流电机的电气制动包括能耗制动、反接制动和回馈制动三种方法。 （ 对 ） 7、串励机和并励机一样，可以空载起动或轻载起动。 （ 错 ） 8、直流电机绕组过热的主要原因是通风散热不良、过载或匝间短路。 （ 对 ） 9、一般中、小型直流电动机都可以采用直接起动方法。 （ 错 ） 10、调速就是使电动机的速度发生变化，因此调速和速度改变概念相同。 （ 错 ） 三、选择题（每小题2分，共20分）

1、按励磁方式分类，直流电动机可分为（ C ）种。 A、2 B、3 C、4 D、5 2、直流电机主磁极的作用是（ B ）。

A、产生换向磁场 B、产生主磁场 C、削弱主磁场 D、削弱电枢磁场 3、测速发电机在自动控制系统和计算装置中，常作为（ A ）元件使用。 A、校正 B、控制 C、放大 D、电源

4、按定子磁极的励磁方式来分，直流测速发电机可分为（ C ）两大类。 A、有槽电枢和无槽电枢 B、同步和异步 C、永磁式和电磁式 D、空心杯形转子和同步 5、直流伺服电动机实质上就是一台（ A ）直流电动机。

A、他励式 B、串励式 C、并励式 D、复励式 6、直流伺服电动机的结构原理与一般（ B ）基本相同。 A、直流发电机 B、直流电动机 C、同步电动机 D、异步电动机 7、直流电动机中机械特性较软的是（ B ） A、并励直流电动机 B、串励直流电动机 C、他励直流电动机 D、复励直流电动机 8、使用中不能空载或轻载的电动机是（ B ）

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A、并励直流电动机 B、串励直流电动机 C、他励直流电动机 D、复励直流电动机 9、起重机制动的方法是（ C ）

A、能耗制动 B、反接制动 C、回馈制动 10、不属于直流电动机定子部分的器件是（ C ）。

A、机座 B、主磁极 C、换向器 D、电刷装置 四、问题（每小题4分，共16分）

1、直流电动机中换向器的作用是什么？将换向器改成滑环后，电动机还能旋转吗？ 答：直流电动机中换向器的作用是把通入电枢绕组的直流电变换成交流电，如果将换向器改成滑环后，直流电不再能转换成交流电，致使两磁极处导体受力方向频频改变，电动机无法正常旋转。

2、试述如何改变直流并励电动机的旋转方向？

答：要改变并励电动机的旋转方向，必须改变电磁转矩的方向，由T?CT?Ia可知，

电磁转矩的方向由主磁通和电枢电流共同决定，只要其中任意一项改变方向，都能使电磁转矩反向，电动机反转。但是由于并励电动机的励磁绕组电感较大，换接时会产生很高的自感电压，造成操作的极不安全。因此在实际使用中通常采用的方法是改变电枢电流达到反转目的。

3、他励直流电动机，在负载转矩和外加电压不变的情况下若减小励磁电流，电枢电流将如何变化？

答：他励直流电动机，在负载转矩和外加电压不变的情况下若减小励磁电流，则磁场削弱，造成电枢所受电磁力减小，由此电枢转速下降，转速下降电枢导体切割磁场速度下降，电枢内反电动势减小，则致使转子电流上升。

4、试述换向产生火花的原因有几类？

答：换向产生火花的原因通常可分为三类：电磁原因、机械原因和负载与环境原因。 五、计算与设计题（共35分）

1、一台Z373直流电动机，已知其铭牌数据为：PN=17kW，UN=440V，IN=46A，nN=1000r/min。试求额定状态下该直流电机的额定输入电功率P1N、额定效率ηN和额定电磁转矩TN。 （8分）

解：额定输入电功率： P1N?UNIN?440?46?20.24KW 额定效率： ?N?PNP1N?1720.24?0.84 额定电磁转矩： TN?9550

PN17?9550?162N?m nN100019

2、一台并励直流电动机，已知其铭牌数据为：PN=40kW，UN=220V，IN=208A，nN=1500r/min，Ra=0.1Ω，Rf=25Ω。试求额定状态下该直流电机的额定效率ηN，总损耗P0，反电动势Ea。（8分）

解：额定输入电功率： P1N?UNIN?220?208?45.76KW 额定效率： ?N?PNP1N?4045.76?0.87 总损耗： P0?P1N?PN?45.76?40?5.76KW

If?UNRf?22025?8.8A 反电动势： Ia?IN?If?208?8.8?199.2AEa?UN?IaRa?220?199.2?0.1?200V3、一台并励直流电动机，已知其铭牌数据为：PN=7.5kW，UN=220V，nN=1000r/min，IN=41.3A，Ra=0.15Ω，Rf=42Ω。保持额定电压和额定转矩不变，试求：

①电枢回路串入R=0.4Ω的电阻时，电动机的转速和电枢电流。 ②励磁回路串入R=10Ω的电阻时，电动机的转速和电枢电流。（12分）

解：①电枢回路串入0.4Ω电阻时：

电枢电流：

If?UNRf?22042?5.24A Ia?IN?If?41.3?5.24?36.06A电枢反电动势：

EaN?UN?IaRa?220?36.06?0.15?215VEa?UN?IaRa?220?36.06?(0.15?0.4)?200V

电动机常数： Ce??电动机转速： n?

EaNnN?215?0.215 1000Ea200??930r/min Ce?0.215 ②励磁回路串入R=10Ω的电阻时， 电枢电流：

If?UNRf?220(42?10)?4.23A Ia?IN?If?41.3?4.23?37.07A电枢反电动势： Ea?UN?IaRa?220?37.07?0.15?214V

20

电动机转速： n?Ea214??995r/min Ce?0.2154、一台并励直流电动机，已知其铭牌数据为：PN=10kW，UN=220V，IN=50A，nN=1500r/min，Ra=0.25Ω。在负载转矩不变的条件下，如果用降压调速的方法将转速下降20%，电枢电压应降到多少？（7分）

解：下降后的转速为： n?1500?0.2?1200r/min 负载转矩不变，意味着电磁转矩不能变，因此，

TN?9550PN10?9550?63.7N?m nN15009550?63.7?1200/9550?8KW 此时电路输出功率： P2?TN?n负载不变，轴上输入电流应不变，因此电源电压为：

U?P2/IN?8000/50?160V

第7章 检测题（共70分，80分钟）

一、填空题（每空0.5分，共20分）

1、电能生产的主要形式有 火力 发电、 水力 发电、 核能 发电、 潮汐 发电等。电能称之为 二次 能源，而煤和水等称之为 一次 能源。

2、 输电 线路和 配电 线路合称为输电线路。

3、高压断路器含有 灭弧 装置，是用来切断高压线路中的 工作 电流和 短路 电流的高压电气设备。按放置场所可分为 户外 式和 户内 式两种。

4、高压隔离开关由于不含有 灭弧 装置，所以不能用来切断 工作 和 短路 电流。高压隔离开关通常和高压断路器 串 联在一起配合工作。

5、 刀 开关、 组合 开关和 断路器 都是低压开关电器。

6、电力系统的 一次 设备是指直接生产、输送和分配电能的高压电气设备。 7、交流接触器中包含 触头 系统和 电磁 系统两大部分。它不仅可以控制电动机电路的通断，还可以起 失压 和 欠压 保护作用；交流接触器在控制线路中的文字符号是 KM 。

8、在电路中起过载保护的低压电器设备是 热继电器 。其串联在电动机主电路中的是它的 发热 元件；串接在控制电路中的部分是其 常闭触点 。

9、控制按钮在电路图中的文字符号是 SB ；行程开关在电气控制图中的文字符号是 SQ ；时间继电器在电气控制图中的文字符号是 KT 。

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10、熔断器在电路中起 短路 保护作用。熔断器在电气控制图中的文字符号是 FU 。 11、低压断路器在电路中有多种保护功能，除 短路 保护和 过载 保护外，还具有 及 零压 保护。

12、多地控制线路的特点是：起动按钮应 并联 在一起，停止按钮应 串联 在一起。 二、选择题（每小题2分，共20分） 1、刀开关的文字符号是（ B ） A、SB B、QS C、FU 2、自动空气开关的热脱扣器用作（ A ）

A、过载保护； B、断路保护； C、短路保护； D、失压保护。 3、交流接触器线圈电压过低将导致（ B ）

A、线圈电流显著增大； B、线圈电流显著减小； C、铁心涡流显著增大； D、铁心涡流显著减小。 4、热继电器作电动机的保护时，适用于（ D ）

A、重载起动间断工作时的过载保护； B、轻载起动连续工作时的过载保护； C、频繁起动时的过载保护； D、任何负载和工作制的过载保护。 5、行程开关的常开触点和常闭触点的文字符号是（ B ）。 A、QS B、SQ C、KT 6、自锁环节的功能是保证电动机控制系统（ C ）。

A、有点动功能 B、有定时控制功能 C、起动后连续运行功能 7、自锁环节应将接触器的（ A ）触点并联于起动按钮两端。 A、辅助常开 B、辅助常闭 C、主触点

8、当两个接触器形成互锁时，应将其中一个接触器的（ B ）触点串进另一个接触器的控制回路中。

A、辅助常开 B、辅助常闭 C、辅助常开和辅助常闭均可 9、交流接触器和按钮组成的控制电路具有（ C ）保护作用。 A、短路 B、过载 C、零压或欠电压 10、时间继电器具有的控制功能是（ A ）。 A、定时 B、定位 C、速度或温度 三、问题（每小题3分，共12分） 1、何谓电力系统？电力网？动力系统？

答：电力系统=发电厂＋变电所＋输电线路＋用户；电力网=变压器+输电线路+用户；动力系统=发电厂的动力装置+电力系统。

2、试述交流接触器的结构组成与各部分功能。

答：交流接触器由电磁系统和触头系统构成，电磁系统包括铁心、衔铁和线圈；触头系

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统包括三对主触头、两对辅助常开触头和两对辅助常闭触头。线圈接在控制回路中，线圈通电，铁心和衔铁吸合；常开触头闭合、常闭触头打开；线圈失电，衔铁释放，触头复位。

3、试述低压熔断器的选用原则。

答：选择熔断器主要是选择熔体的额定电流。选用的原则如下： ①一般照明线路：熔体额定电流≥负载工作电流；

②单台电动机：熔体额定电流≥（1.5～2.5）倍电动机额定电流；但对不经常起动而且起动时间不长的电动机系数可选得小一些，主要以起动时熔体不熔断为准；

③多台电动机：熔体额定电流≥（1.5～2.5）倍最大电机IN＋其余电动机IN。 4、接触器除具有接通和断开电路的功能外，还具有什么保护功能？ 答：接触器除具有接通和断开电路的功能外，还具有失压和欠压保护功能。 四、分析与设计题（共18分）

1、图7-22所示各控制电路中存在哪些错误？会造成什么后果？试分析并改正。（8分）

SB

KM KM

SB1 SB2 KM KM

（b）

（a）

图7-22 检测题7.3.1电路

解：图（a）中控制支路下面的连接处错误，应改在接触器主触头的上方，如果按图示接法，控制电路不可能得电；图（b）中接触器的辅助常开应并在常开的起动按钮两端，不能并在起动和停止按钮的串联支路两端，这样连接，造成电路无法断开。

2、设计两台电动机顺序控制电路：M1起动后M2才能起动；M2停转后M1才能停转。

解：两台电动机的顺序控制电路设计思路：M1起动后M2才能起动，需在M2的起动控制环节上加上一个互锁装置；M2停转后M1才能停转，需在M1的停止控制环节上加一个互锁装置，所以此电路如下：

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L1 L2 L3 QF FR SB3 KM2 KM1 KM2 FR SB4 SB2 KM2 M1 ~3 SB1 KM1 KM2 KM1 KM2 M2 ~3 第6章 检测题（共100分，120分钟）

一、填空题（每空0.5分，共24分）

1、工频电按通过人体电流的大小和人体所呈现的状态不同，大致可分为 感知 电流、 摆脱 电流和 致使 电流三种。其中 感知 电流一般成年男性的平均值约为 1.1 mA，成年女性约为0.7mA。

2、触电伤害的程度通常与电流的 大小 、电流的 途径 、电流的 种类 及触电 人体的电阻 几种因素有关。

3、电流通过人体时所造成的内伤叫做 电击 ；电流对人体外部造成的局部损伤称为 电伤 。触电的形式通常有 单相 触电、 两相 触电和 跨步电压 触电三种。其中危险性最大的是 两相 触电形式。

4、直接电击的防护措施包括 绝缘 、 屏保 、 间隔 和 安全电压 。

5、按照接地的不同作用，可将接地分为 工作 接地、 保护 接地和保护接零三种形式。其中保护 接零 适用于系统中性点接地的场合；保护 接地 适用于系统中性点不直接接地的场合。

6、雷电是一种 大气放电 现象，雷击形式分有 直击雷 和 感应雷 两种。 7、能引起人的感觉的 最小 电流称为 感知 电流；人体触电后能自主摆脱电源的 最大 电流称为 摆脱 电流；在较短时间内危及生命的 最小 电流称为 致命 电流。

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8、当人体在地面或其他接地导体上，而人体的某一部分触及三相导线的任何一相而引起的触电事故称为 单相 触电。 单相 触电可分为 中性点接地 和 中性点不接地 两种情况。

9、家庭用的保险丝正确选用时，容量为5安的电表保险丝应 大于6安和小于10A ；容量为10安的电表保险丝应 大于12安小于20安 。通常选用的保险丝应是电表容量的 1.2~2 倍。

10、采取保护 接地 措施后，即使设备外壳因故障而带电，但由于此时相当于人体与接地电阻 并 联，而人体的电阻最小 800～1000 Ω远比接地电阻 4 Ω大，因此，流过人体的电流极为微小，从而保证了人身安全。

11、人类社会步入电子信息时代的今天，雷灾出现的特点与以往相比也有极大的不同，可以概括为① 受灾面大大扩展 ；② 由二维空间入侵变为三维空间入侵 ；③ 雷灾造成的损失和危害程度大大增加 ；④ 雷灾的主要对象已集中在微电子器件设备上 。

12、照明灯的安装中，一定要注意 火线 进开关。 二、选择题（每小题2分，共20分）

1、电流触及对人体，使人体外部创伤的触电称为（ B ）。 A、烧伤 B、电伤 C、电击

2、50mA的工频电流通过心脏就有致命危险，人体电阻最小值一般设800Ω，那么机床、金属工作台上等处照明灯的安全电压值应为（ C ）。

A、40V B、50V C、36V

3、在三相三线制低压供电系统中，为防止触电事故，对电气设备应采取保护（ A ）。 A、接地 B、接零 C、接地线 4、保护接零线应用在（ B ）低压供电系统中。

A、三相三线制 B、三相四线制 C、三相三线制或三相四线制 5、一般成年男性的平均摆脱电流约为（ B ）。 A、10mA B、16mA C、30mA 6、（ B ）是最危险的电流途径。

A、从手到手，从手到脚 B、从左手到胸部 C、从脚到脚 7、触电伤害的程度与电流种类的关系是（ B ）通常对人构不成伤害。

A、低频交流电 B、高频交流电 C、40～60Hz的交流电 8、最为危险的触电形式是（ B ）。

A、单相触电 B、两相触电 C、跨步电压触电 9、发生电气火灾后，不能使用（ C ）进行灭火。

A、盖土、盖沙 B、普通灭火器 C、泡沫灭火器

10、实验研究和统计表明，如果从触电后（ B ）开始救治，则仅有10%的救活机

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会。

A、1分钟 B、6分钟 C、12分钟 三、问题（每小题3分，共18分）

1、什么叫触电？触电的致使因素是电压还是电流？通过人体的电流大小取决于什么条件？

答：当人体触及带电体，或者带电体与人体之间闪击放电，或者电弧触及人体时，电流通过人体进入大地或其他导体，形成导电回路，这种情况，就叫触电。触电大多是．．

由于人体直接接触带电体，或者设备发生故障，或者人体过于靠近带电体等引起的。

2、高压触电和低压触电相比较，哪种触电机会多？为什么？

答：高压触电和低压触电相比较，低压触电的机会多。这是因为，大多人们都知道高压危险，因此对高压的防范比较到位；而低压使用场所较多，又经常和人相接触，再加之人们对220伏的低电压经常忽视，触电的机会也就比较多。在人身触电事故中，低压触电事故占居比重较大。因此，在低压供电系统中，我们用电时更应十分注意安全，避免触电。

3、何谓单相触电？何谓两相触电？何谓跨步电压触电？哪种触电危险性最大？ 答：当人体在地面或其他接地导体上，而人体的某一部分触及三相导线的任何一相而引起的触电事故称为单相触电。人体与大地绝缘的情况下，同时接触到两根不同的相线，或者人体同时触及到电气设备的两个不同相的带电部位时的触电称为两相触电。高压输电线路发生火线断线落地时，会有强大的电流流入大地，在落地点周围产生电压降，而落地点的电位即高压输电线的电位。离落地点越远，电位越低。如果有人走近导线落地点附近，由于人的两脚电位不同，则在两脚之间就会产生电位差，这个电位差就是跨步电压，这种触电形式称为跨步电压触电。这三种触电形式中，两相触电最为危险。

4、什么是电气设备的保护接地和保护接零？各适用于什么场合？

答：把电气设备的金属外壳用导线和埋在地中的接地装置连接起来的保护措施称为保护接地，适用于三相三线制；在电源中性点接地的三相四线制中，把电气设备的金属外壳与中线联接起来的保护措施称为保护接零，知用于三相四线制。

5、人体的感知电流、摆脱电流、致命电流分别为多少？

答：人体的感知电流一般成年男性的平均感知电流约为1.1mA；成年女性约为0.7mA；摆脱电流一般成年男性的平均摆脱电流约为16mA；成年女性约为10mA；致命电流一般最小为 50mA～100mA。

6、同一供电系统中，零线和保护零线能用同一根线吗？它们有什么区别？ 答：同一供电系统中，零线和保护零线不能用同一根线，因为，工作零线N与保护

零线PE除在变压器中性点共同接地外，两线不再有任何的电气连接。这样，在三相负载不完全平衡的运行状态下，工作零线N上有电流通过，因此是带电的；但保护零线PE不带电。

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从而可直到保护接零的作用。如果，共用一根线，则零线带电时保护零线也带电，就起不到该起的保护作用。

第9章 检测题（共35分，50分钟）

一、填空题（每空0.5分，共17分）

1、光是物质的一种形态，是一种波长比 毫米无线电波 短，但比 X射线 长的电磁波，具有 幅射 能。

2、光谱的大致范围包括 红外线 、 可见光 和 紫外线 。

3、光源在单位时间内向周围空间辐射出的使人眼产生 光感 的能量，称为光通量，符号为 Φ ，单位为 流明[lm] 。

4、光源在给定方向上的辐射强度称为 光强 ；受照物体表面单位面积投射的光通量，称为 照度 ；发光体在视线方向单位投影面上的发光强度称为 亮度 。

5、白炽灯、卤钨灯等属于 热幅射 光源，它们是利用物体加热时 幅射发光 的原理制成的。

6、气体放电光源包括 荧光灯 灯、 高压汞灯 灯和高压钠灯等。 7、日光灯电路由 启辉器 、 日光灯管 和 镇流器 三部分组成。

8、高压汞灯又称高压 高压水银荧光 灯，属于高气压 汞蒸气放电 光源。其中 自镇流 式高压汞灯，是利用自身的 灯丝 兼作镇流器。并与 放电 管串起来使用。

9、开关频繁及需要调光的场所应选用 白炽 灯；照度不高且照明时间较短的场所应选用 白炽 灯；应急照明光源通常采用瞬时可靠点燃的 白炽 灯或 荧光 灯。

10、吊灯的最低点安装高度应该离地面不小于 2.2 米；壁灯的灯泡高度离地面应大于 1.8 米。落地灯的高度应离地面大于 1.8 米，灯泡功率大多为 45 瓦左右。

11、工厂常用的照明方式分有 一般 照明和 局部 照明两种方式。机床照明电路属于 局部 照明方式。

二、问题（每小题3分，共18分）

1、电气照明具有什么优点？对工业生产有什么作用？

答：电气照明的优点是具有灯光稳定、控制调节方便和安全经济，因此成为现代

人工照明中应用最为广泛的一种照明方式。良好的电气照明是保证安全生产、提高劳动生产率和产品质量的保证；也是保障职工视力健康的必要措施。

2、可见光有哪些颜色？哪种颜色光的波长最长？哪种波长的光可引起人眼最大

的视觉？

答：可见光有红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色。红色光的波长最长；黄绿

色光的幅射能引起人眼的最大视觉。

3、什么叫光强？照度？亮度？

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答：光源在给定方向上的辐射强度称为光强；受照物体表面单位面积投射的光通

量称为照度；发光体在视线方向单位投影面上的发光强度称为亮度。

4、何谓热辐射光源？何谓气体放电光源？

答：电光源按发光原理可分为热幅射光源和气体放电光源。利用物体加热时辐射

发光的原理制成的光源称为热辐射光源。利用气体放电发光的原理制成的光源称为气体放电光源。

5、试述日光灯电路中启辉器、镇流器的功能。

答：启辉器的作用是：利用它的辉光放电中止、双金属片断开的一瞬间在镇流器

上产生的高感应电压而使日光灯点燃；镇流器的功能有两个：一是在日光灯点燃时产生高压，二是在日光灯正常工作时限流。

6、工厂中的照明通常采用哪些类型的光源？

答：工厂照明通常采用荧光灯、白炽灯、高强气体放电灯中的高压钠灯、荧光高

压汞灯、金属卤化物灯等光源。

第10章 检测题（共80分，100分钟）

一、填空题（每空0.5分，共20分）

1、直读式电工仪表按被测量种类一般可分为 安培 计、 伏特 计、 瓦特 计、 千瓦时 计、 频率 计和 欧姆 计等。

2、磁电式仪表一般用来测量 直流 量；电磁式仪表主要用来测量 交流 量；电动式仪表主要用来测量直流及工频与较高频率的 功率 、 功率因数 或 电能 量。

3、直读式电工仪表按准确度可分有 0.1 、 0.2 、 0.5 、 1.0 、 1.5 、 2.5 和5.0共七级。

4、电压表测量时应与待测电路相 并 联，扩大量程时应在 表头 支路上 串 联一个适当的电阻；电流表测量电流时应与待测支路相 串 联，扩大量程时应在 表头 支路上 并 联一个适当电阻。

5、对称三相电路的功率测量一般采用 一表 法；不对称三相电路的功率测量通常采用 三表 法。

6、测量仪表指针偏转的角度与其 误差 成反比；在直读式仪表中，显然读值的准确度与 量程 的选择有关。

7、数字式万用表是指测量结果主要以 数字 方式显示的万用表，数字万用表由 功能变换器 、 转换开关 和 直流数字电压表 三部分组成。

8、兆欧表又称 摇表 。主要由 磁电式流比计 、 手摇发电机 和 三个接线端 三部分组成。通常用于检查 电机 、 电器 及 设备绝缘 情况或测量 高值 电阻。

9、测量绝缘电阻前，应对设备和线路 先行放电 ，以免设备或线路的电容放电危

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及人身安全和损坏兆欧表。

二、判断题（每小题1分，共10分）

1、数字万用表无论测的是什么，均要先经过变换器转化为直流电压量。 （对） 2、摇动兆欧表时，一般规定的转速是100转/分。 （错） 3、万用表的欧姆档也可用来测量电气设备的绝缘电阻。 （错） 4、磁电式仪表一般用来测量直流电压和电流。 （对） 5、电度表属于磁电式仪表结构。 （错） 6、电工仪表测量时的准确度与电表的量程选择无关。 （错） 7、理想电压表的内阻无穷大；理想电流表的内阻为零。 （对） 8、电流表需要扩大的量程越大，其分流器上的电阻应选择越小。 （对） 9、用来检测二极管和三极管时，通常选用指针式万用表进行检测。 （对） 10、兆欧表和其它仪表的最大不同点就是：兆欧表本身带有高压电源。 （对） 三、选择题（每小题2分，共20分）

1、由于制造工艺技术不精确所造成的电工仪表误差称为（ C ）。 A、绝对误差 B、相对误差 C、基本误差

2、用准确度为2.5级、量程为10A的电流表在正常条件下测得电路的电流为5A时，可能产生的最大相对误差为（ B ）。

A、2.5% B、5% C、10% 3、磁电式直读仪表的表头由（ B ）等主要部件构成。

A、固定线圈和动铁心 B、永久磁铁和动圈 C、固定线圈和转动线圈 4、电磁式直读仪表的表头由（ A ）等主要部件构成。

A、固定线圈和动铁心 B、永久磁铁和动圈 C、固定线圈和转动线圈 5、电动式直读仪表的表头由（ C ）等主要部件构成。

A、固定线圈和动铁心 B、永久磁铁和动圈 C、固定线圈和转动线圈 6、只能测量直流电的电工仪表是（ A ）。

A、磁电式仪表 B、电磁式仪表 C、电动式仪表 7、用二表法测三相电路功率仅适用于（ C ）。

A、对称三相负载电路 B、不对称三相负载电路 C、三相三线制电路 8、用兆欧表测量电机绕组等设备绝缘电阻时，必须将被测电气设备（ A ）。 A、与电源脱离 B、与电源接通 C、接地

9、某人用万用表的电阻档测量电阻，其操作顺序是：①测试笔短接调零；②选择量程档；③测量电阻值。这种操作顺序是（ B ）。

A、正确 B、不正确

10、用万用表的电阻档测量阻值较大的电阻时，如果两只手分别握住两个测试表笔

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的笔尖，得到的结果是（ B ）。

A、正确 B、不正确 四、问题（每小题3分，共15分） 1、试述500型万用表测电阻时的操作过程。

答：500型万用表测量电阻时，要首先调节调零旋钮，使指针准确指示在标尺的零位置。然后转动左边的旋钮，使“Ω”档对准尖形标志，再根据所测电阻的预测值将右边旋钮转动至所需量程，然后用红、黑两表笔分别与待测电阻两端相接触，注意不要用手触及电阻和表笔，最后读出指针指示数值。

2、用兆欧表测量设备的绝缘电阻时，各端子应如何连接？

答：用兆欧表测量电气设备的对地绝缘电阻时：用单根导线把兆欧表的“L”端子和设备的待测部位相连，用单根导线把“E”端子与设备外壳相连；如测电气设备内两绕组之间的绝缘电阻时，将“L”和“E”分别与两绕组的接线端相连；当测量电缆的绝缘电阻时，为消除因表面漏电产生的误差，“L”接线芯，“E”接外壳，“G”接线芯与外壳之间的绝缘层。

“L”、“E”、“G”与被测物的连接线必须用绝缘良好的单根线，不得绞合，表面不得与被测物体接触。

3、电工仪表的准确度是如何定义的？共分为哪几级？

答：电工仪表的准确度定义为它们相对额定误差的百分数。相对额定误差是指仪表在正常工作条件下进行测量时，可能产生的最大基本误差ΔA与仪表的最大量程Am之比，用γ表示，即：???A目前我国直读式电工仪表按准确度可分有0.1、0.2、?100%。Am0.5、1.0、1.5、2.5、5.0七级。

4、为什么磁电式仪表不能测交流而电磁式和电动式仪表却可以测交流？

答：磁电式仪表的表头线圈导线很细，因而允许通过的电流往往很小，过载能力较差，

且结构复杂，一般被测量只能是直流电流。电磁式仪表仪表过载能力较强，比较适合于

测量变化较大的交流电；电动式仪表和磁电式仪表相比，过载能力强，因此也可以应用于交流量的测量。

5、使用兆欧表测量绝缘电阻时应注意哪些问题？

答：使用兆欧表时应注意：①因为兆欧表内没有产生反作用力矩的游丝弹簧，所以不摇动手柄时，指针可停留在任何位置，此时的读数无意义。因此，必须在摇动手柄时读取数据；②不可在设备带电情况下测量。对有电容的高压设备在停电后还必须进行充分的放电，然后才可测量。用兆欧表测量过的设备，也要及时加以放电。③测量前要检查兆欧表是否完好。即先将兆欧表端钮开路，摇动手柄看指针是否指“∞”；然后将“E”和“L”端端钮短接，看指针是否指“0”。如果指示不为“0”，应调修后再使用。④测量时兆欧表“E”端与被测物的接地端相联，“L”端与被测体或线路相连，然后均匀地

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摇动手柄，待指针稳定时读数。⑤测量电缆的绝缘电阻时，为防止表面漏电流引起的误差，应将电缆的中间层接于兆欧表的屏蔽端钮。

五、分析计算题（共15分）

1、一台50Hz、110V的电气设备，其工作电流小于2A。用规格为UN=150V，IN=2A，

cos??0.5，刻度为150格的功率表测得的功率为100W，则其读数为多少格？（5分）

解：根据电气设备的额定值，应选择其电压量程为150V，电流量程为2A。因此，该表额定满刻度值是： PN?UNINcos?N?150?2?0.5?150W

表的刻度正好为150格，因此测量100W指针指示格数应为100格。

2、某磁电式仪表的表头额定电流为50?A，内阻为1KΩ，将它并联一个电阻为0.1001Ω的分流器后，所制成的毫安表的量程是多少？（5分）

解：表头允许加的最大电压为：UN=50×10-6×103=0.05V，并联一个电阻0.1001Ω时，该电阻上所通过的最大电流为：Im=0.05÷0.1001≈0.5A=500mA 因此量程为500mA。

3、一个量程为30A的电流表，其最大基本误差为±0.45A。用该表测量20A的电流时，其相对误差为2%，求该表的准确度为多少级？（5分）

?0.45解：该表的准确度为???100%??1.5%，即该表准确度为1.5级。

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摇动手柄，待指针稳定时读数。⑤测量电缆的绝缘电阻时，为防止表面漏电流引起的误差，应将电缆的中间层接于兆欧表的屏蔽端钮。

五、分析计算题（共15分）

1、一台50Hz、110V的电气设备，其工作电流小于2A。用规格为UN=150V，IN=2A，

cos??0.5，刻度为150格的功率表测得的功率为100W，则其读数为多少格？（5分）

解：根据电气设备的额定值，应选择其电压量程为150V，电流量程为2A。因此，该表额定满刻度值是： PN?UNINcos?N?150?2?0.5?150W

表的刻度正好为150格，因此测量100W指针指示格数应为100格。

2、某磁电式仪表的表头额定电流为50?A，内阻为1KΩ，将它并联一个电阻为0.1001Ω的分流器后，所制成的毫安表的量程是多少？（5分）

解：表头允许加的最大电压为：UN=50×10-6×103=0.05V，并联一个电阻0.1001Ω时，该电阻上所通过的最大电流为：Im=0.05÷0.1001≈0.5A=500mA 因此量程为500mA。

3、一个量程为30A的电流表，其最大基本误差为±0.45A。用该表测量20A的电流时，其相对误差为2%，求该表的准确度为多少级？（5分）

?0.45解：该表的准确度为???100%??1.5%，即该表准确度为1.5级。

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