电工基础陆荣(计算题).doc

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1、电工基础--------陆荣（计算题）例1－1某电动机的绕组用铜漆包线绕成，在运行前测得其电阻为10Ω，运行达到稳态时测得电阻为12Ω。已知室温为20，求该电动机稳态运行时绕组的温度及温升。解：已知＝20＝10Ω，＝12Ω由表1--1可知铜的电阻温度系数根据式(1-5)得电动机稳态运行时绕组的温度为：t=绕组的温升为t例1-2工程上常采用“伏安法”测量电阻，即利用直流电压表和电流表分别测量电阻的电压和电流，再由欧姆定律计算得出电阻的阻值。如图1-11所示，在一电阻炉两端加上220V的直流电压，测得电流为4.55A，试问电阻炉的电阻为多大

2、？解由部分电路欧姆定律可知，电阻炉的电阻为R=Ω例1-3某工厂距离电源200m。，电源的电动势为230V，内阻为0.06Ω，现采用截面积50m的铜导线供电。工厂负载需要的电流为50A，各负载要求的电压为220V。试求：（1）负载两端的实际电压U。（2）实际电压U是否符合负载的要求？（3）若采用截面积为10的铜导线供电是否合适？解：为便于分析，根据题意可画出如图1－13所示电路。（1）根据全电路欧姆定律可以求得负载两端实际电压U：U=E即其中，R1为供电线路的总电阻，即因此，负载两端的实际电压为U=E—I(Ω=220V这里，供电线路的电阻

3、相当于增加了电源内阻。（2）因为各负载要求的电压均为220V，所以采用并联连接方式，如图1－13所示，可以保证实际电压符合负载电压的要求。（3）采用截面积为10的铜导线供电不合适。因为当截面积减少到原来的1/5时，电阻将增加为原来的5倍，若电流不变，则线路上的电压降也将增加为原来的5倍；导致负载两端电压减小而得不到正常工作电压，因而不能正常工作。另一方面，选用的导线截面积减小时，其安全载流量也相应减小。当实际流过导线的电流超过安全载流量时，不仅不能保证导线安全正常地输电，而且有导致供电导线烧毁的危险。例1-4某维修电工希望将一只内阻=2

4、KΩ，满偏电流（使表头满量程偏转的电流）=50的电流表表头改装成10V和250v的双量程电压表，试问：其应该如何改装？解该电流表表头满偏时，其电压为==2KΩ=0.1V为扩大其量程，应串联分压电阻，如图1－18所示。若改装成量程为10V的电压表，分压电阻上的电压二（10－0.1）V＝9.9V所以===198KΩ若改装成量程为250V的电压表，分压电阻上的电压=(250—10)V=240V，所以===4800KΩ因此，该维修电工可以通过在表头上串联198KΩ和4800KΩ的电阻获得所需双量程电压表。由计算可知，在量程为250V时，该电压表

5、的内阻为R＝＋＋＝（2＋198＋4800）KΩ二5MΩ，其内阻很大。将电压表并联在电路中测量电压时，电压表的内阻越大，测量值越准确。例1－5某万用表的表头内阻=2KΩ，满偏电流=A，现要改装成量程为1A的电流表，其扩流电路如图1-20所示，求并联电阻阻值。解要将该万用表改装成量程1A的电流表，即通过并联分流电阻，使1A的电流流入电路时，表头刚好满偏。此时，分流电阻中的电流为=(10000.05)mA=999.95mA并联电阻两端的电压为U==A2KΩ=0.1V分流电阻为在量程为1A时，电流表的内阻为R==0.1Ω由此可见，电流表的内阻很

6、小。显然，电流表内阻越小，在串联于电路中进行电流测量时，对电路的影响就越小，测量结果就越准确。例1-6如图1-21a所示，已知U=20V，，8Ω，4Ω，4Ω。试求：（1）等效电阻;(2)电流;(3)电压。解在分析混联电路时，应先分清哪些电阻串联，哪些电阻并联，再通过画等效电路，求出等效电阻。图1-21a中，电阻和串联，其等效电阻为=（4+4）Ω=8Ω画出等效电路如图1-21b所示，与电阻并联，等效为电阻为=Ω=4Ω与电阻串联，如图1-21c所示，电路总的等效电阻为==(4+6)Ω=10Ω由图1-21d可以得到电路总电流为===2A根据电

7、阻并联电路的分流公式，由图1-21b可得===1A===1A并联电路两端电压为1AΩ=8V或U2A例1-7一汽车修理工欲为某汽车远光前照灯更换熔断器，已知蓄电池电压为12V，远光灯额定值为12V、55W，试问应更换额定电流为多大的熔断器？解远光前照灯正常工作时，其等效电路如图1-22所示。由图1-22可知，熔断器中的电流应为左右远光前照灯通过电流之和，即I=2=2因此，该修理工可更换额定电流为10A的熔断器。例1-8某家庭的用电设备有220V、60W的白炽灯5盏，220V、800W的电阻炉1只。求总功率、总电流和一个月消耗的电能（按每月

8、30天，每天使用3h计算）。解总功率为各用电设备功率之和，即P==560W+800W=1100W各用电设备额定电压均为220V，所以它们应并联在电源两端使用，组成电阻并联电路。根据式(1-12），总电流I为