出几道电路知识问答题,看谁能解出正确答案
十一放假期间,闲着没事,编了几道电路知识题,望大家积极参与。这几道题是有一定难度的,它涉及电工基本理论知识,并要有数学知识的巧妙配合,才可得出正确答案。这对提高与巩固我们的电工理论知识及提高数学运算能力是有益处的。
第一题:见下图:电源电压为380V,用阻容串联的方式降压输出,以电容二端作输出,其电容容值C1=1μF,与之并联的负载电阻R2=1KΩ,求应串多大电阻( R1=?)确保输出电压Uo=220V? 如将负载电阻R2去掉,即空载下C1的输出电压=?C1的电流=?如负载短路,其短路电流=?此时C1的电流=?
第二题:见下图已知:电源电压 Uo=50V R1=300Ω R2=50Ω C1的容抗Zc=400Ω 问:电感的感抗 ZL = ? 时,其A、B二点的电压最大,此时 UAB= ?,请用图解与计算说明之。
第三题:380V三相四线制电源,A相为纯感性负载,其感抗=1KΩ,B相为纯容性负载,其容抗=1KΩ,问:C相选为何种负载、其阻抗等于多少时,可使零线电流=0。请用图解与计算证明之。
上面3题,望大家积极参与,共同分析与计算。本人会在适当时候贴出答案,与大家共享。
已过7天了,还没有人回答,遗憾!今日我对第三题求解:
第三题:380V三相四线制电源,A相为纯感性负载,其感抗=1KΩ,B相为纯容性负载,其容抗=1KΩ,问:C相选为何种负载、其阻抗等于多少时,可使零线电流=0。请用图解与计算证明之。
解:请见下图
1、A相为纯感性负载,其感抗=1KΩ,故可知A相电流IA = 220÷1000 = 0.22 A IA相位滞后UA 相位90度,又知 UB 滞后 UA 120度,故知:IA 引前UB 相位30度
2、B相为纯容性负载,其容抗=1KΩ,故可知B相电流IB = 220÷1000 = 0.22 A IB 相位引前UB 相位90度
3、由上述1、2可知:IA引前UB 相位30度,又IB相位引前UB 相位90度,故:
IA与IB夹角=90-30=60度。
如以IA 与 IB为邻边作平行四边形,其对角线IAB 即为IA 与 IB 的矢量和,又知IA = IB=0.22A,故此平行四边形为菱形,菱形的对角线又为角平分线,即IAB为IA与IB角平分线,故可知:IAB相位滞后UA相位60度,与UC 反相位。内角=60度的菱形的角分线长=√3·边长,故:IAB = 0.22×√3=0.38 A
4、如Uc相的负载能产生与Uc同相位的电流Ic,且Ic=0.38A,则:Ic与IAB大小相等,方向相反,其和电流=0。
而Ic与IAB的和电流即为三相电的零线电流值。
显然Uc相的负载应为电阻元件,其阻值 R = 220÷0.38 = 579 Ω
通过上面题解大家会发现此题并不难,只是灵活运用电工基础理论与数学知识而已。望大家能参与第一与第二题求解。
第二题题解:
第二题:见下图已知:电源电压 Uo=50V R1=300Ω R2=50Ω C1的容抗Zc=400Ω 问:电感的感抗 ZL = ? 时,其A、B二点的电压最大,此时 UAB= ?,请用图解与计算说明之。
解:本电路为R1、C串流支路与R2、L串联支路的并联电路,R1、C串流支路的电流IB引前电源电压Uo β角,而R2与L串流支路的电流IA滞后电源电压Uo γ角。其UR2、UL与Uo组成的的电压三角形为直角三角形,其UL与UR2为二个直角边,Uo为斜边,UR2与Uo夹角为γ。其UR1、UC与Uo组成的的电压三角形也为直角三角形,其UC与UR1为二个直角边,Uo为斜边,UR1与Uo夹角为β。见下图:
如以Uo为直径画圆,则会发现UR2、UL与Uo组成的的电压三角形的顶点A与UR1、UC与Uo组成的的电压三角形的顶点B均落在此圆的上下二个半圆上,AB连线长即为UAB的电压值,而AB连线为该圆的弦长。我们知道:圆的最长弦线就是过圆心的直径,我们可由A点画一条过圆心的直线交圆于B点,再连接CB与BD,则ABCD将组成四边形,由于同圆直径相等:即AB=CD ,故最大UAB值 = UCD = 50V。
四边形ABCD的对角线相等(AB=CD),由∠A=∠B=90度,故四边形ABCD为矩形。故又可知: CA=BD,AD=CB 即:UR2=Uc UR1=UL
求电感感抗Z L:据矩形的对边相等:CA=BD,AD=CB 即:UR2=Uc UR1=UL
答:当电感感抗 ZL=37.5Ω时,其AB二点间的电压值最大,其UAB值=50 V
现已作完二道题,还有一题一周后给出题解,望大家参与解题!
没有人回答,我来解答11楼贴出的电路题:
解:11楼的电路图可画成下左图样式,就可一目了然:
1、电容C1与C2串联,并接在三相电的A与B二个火线上,其UAB=380V。C1与C2的连接点M位于UAB电压矢量的中点处(见上右图M点),由于C1=C2,即C1与C2的容抗相等:Zc1=ZC2,故:UC1 = UC2 = UAB / 2 = 190V。
2、C3与R1串联,并接在三相电的C与B二个火线上,其UCB=380V。C3与R1的连
∵ UAB与UCB矢量夹角=60度,UC3与UCB矢量夹角也=60度,又UC2=UC3,故N点与M点重合,即M与N二点电位相同,其UMN =0,故:IR2= UMN / R2 = 0