一、计算题1. 某导体在5min内均匀流过的电量Q为4.5C,其电流强度I是多少?
根据电流强度计算公式
I=Q/t=4.5/(5×60)=0.015(A)
答:电流强度I是0.015A。
2. 有一台两卷三相配电变压器,额定容量为750kVA,变压比为10/0.4kV,试计算高压侧的额定电流。若在高压侧选用50/5的电流互感器,试计算当高压侧为额定电流时,流过继电器的电流I
j为多少?
S
e=750(kVA) U
e=10(kV)
n
L=50/5=10
I
j=I
e/n
L=43.3/10=4.33(A)
答:流过继电器的电流I
j为4.33A。
3. 有一台型号为S-500/10的三相变压器,Yyn0接线,额定电压为10000/400V,供照明用电,若在二次接入额定电压220V、额定功率100W的白炽灯,求三相总共可容许接多少盏白炽灯?
因为三相变压器全部供照明用电,即SN=PN=500kW,而每个灯泡为100W,则可点盏数由
PN=100n
得n=PN/100=500×103/100
=5000(盏)
答:三相总共可容许接5000盏白炽灯。
4. 一台容量为100kVA的配电变压器,电压为10/0.4kV,请在额定电流为15、50、100、150A的四种熔丝中选择确定变压器高、低压侧的熔丝。
(1.732×10×1000)=5.78(A)
(1.732×0.4×1000)=144(A)
答:高压侧按额定电流的2~3倍选择,选15A的高压熔丝;低压侧按额定电流的1倍选择,选150A的低压熔丝。
5. 有一台三相异步电动机,接法为△,额定电压为380V,功率为8kW,功率因数为0.85,效率为0.9,求线电流的额定值。
=15.89(A)
答:线电流的额定值为15.89A。
6. 已知一台变压器铭牌参数:S
n为50kVA,U
n为10±5%/0.4kV。当变压器运行挡位为Ⅰ挡时,试求变压器高、低压侧额定电流I
n1、I
n2。
运行挡位为工挡时高压侧额定电压为10.5kV,变比K=10.5/0.4=26.5
高压侧电流为
=50/(1.732×10.5)
=2.75(A)
低压侧电流为I
n2=I
n1K
=2.75×26.5=72.2(A)
答:变压器高、低压侧额定电流I
n1为2.75A,I
n2为72.2A。
7. 一台三相电力变压器,其一次绕组的电压为6kV,二次绕组电压为230V,求该变压器的变比为多少?若一次绕组为1500匝,试问二次绕组应为多少匝?
由己U1/U2=N1/N2=K,可知
变比K=U1/U2=6000/230≈26
二次绕组的匝数N2=K/N1
=1500/26≈58(匝)
答:该变压器的变比是26,三次绕组应为58匝。
8. 一台额定电流为52.5A的三相变压器,空载试验时测得空载电流三相分别为2.44、2.44、2.12A,计算该变压器的空载电流百分数I
0%。
I0%=(2.44+2.44+2.12)/(3×52.5)×100%=4.44%
答:该变压器的空载电流百分数为4.44%。
9. 在电压为220V、频率为50Hz的电源上,接电感L=10mH的线圈,电阻略去不计,试求感抗X
L、电流I和无功功率Q。
感抗XL=2πfL=2×3.14×50×10×10-3=3.14(Ω)
电流I=U/XL=220/3.14=70(A)
无功功率Q=UI=220×70=15400(VA)
答:感抗XL为3.14Ω,电流I为70A,无功功率Q为15400VA。
10. 如下图所示,已知C
1=5pF,C
2=10pF,C
3=10pF,求总电容C
AB。
电容C2与C3串联,总电容C23为
1/C23=1/C2+1/C3
C23=C2C3/(C2+C3)
=10×10/(10+10)=5(pF)
CAB=C1+C23=5+5=10(pF)
答:总电容CAB为10pF。
11. 一直径为2cm的圆筒形线圈,除了线圈端部以外,其内部可以认为是一均匀磁场。设线圈内部的磁通密度为0.01T,求磁通Φ。
Φ=BS=0.01×3.14×(2÷2)2×10-4
=3.14×10-6(Wb)
答:磁通Φ为3.14×10-6Wb。
12. 某变压器现场干燥需要制作一些电炉子,现有电阻丝10根,其每根丝的电阻为20Ω,额定电流为5A。变压器干燥,在150min内需要25MJ的热量,这些电阻丝够不够?
Q=10I2Rt=10×52×20×150×60=45(MJ)
答:因为45MJ>25MJ,这些电阻丝够用了。
13. 已知R
1=30Ω、R
2=20Ω,两电阻串联在电压U=10V的电压源上。试求R
2的电压。
=4(V)
答:R
2的电压为4V。
14. 如下图所示电路,试求通过3Ω电阻的电流。
答:通过3Ω电阻的电流为2A。
15. 如下图所示,硅二极管与R=10Ω的电阻串联,硅二极管电压为0.7V。求R两端电压及电流。
U
R=U-U
D=5=0.7=4.3(V)
答:R两端电压为4.3V,电流为0.43A。
16. 有一组GFM-300型蓄电池,共108只,每只电池的电压U=2.25V,当串联使用时,总容量Q
S和总电压U
S各是多少?
蓄电池串联容量等于单只电池的容量,即QS=300(Ah)
蓄电池串联总电压等于单只电池的电压和,即
US=2.25×108=243(V)
答:蓄电池串联使用时总容量为500Ah,总电压为243V。
17. 铅酸蓄电池电解液的密度ρ=1.21,电势常数α=0.85,求该蓄电池的电势E是多少?
根据公式E=α+ρ得
E=1.21+0.85=2.06(V)
答:该蓄电池的电势是2.06V。
18. 有一只蓄电池负极板数量n为9片,每片极板容量C
0为50Ah,而蓄电池总容量是以正极板容量计算的,一般负极板比正极板多1片,试求该蓄电池的总容量C是多少?
C=C0(n-1)=50×(9-1)
=400(Ah)
答:该蓄电池总容量为400Ah。
19. 已知蓄电池组以恒定I
t=30A的电流放电t=10h(环境温度25℃时),试求该组蓄电池的容量。
C=Itt=30×10=300(Ah)
答:该组蓄电池的容量为300Ah。
20. 已知人体电阻R
min为8000Ω,又知通过人体的电流I超过0.005A就会发生危险,试求安全工作电压U是多少?
U=IRmin=0.005×8000
=40(V)
答:安全工作电压U是40V。
21. 某变电站的直流合闸母线环路运行,因更换断路器,使合闸电流I
e由240A变为3A,原来直流合闸母线装设150A的熔断器,现在更换成多大的熔断器才合适?
断路器的合闸熔丝可按合闸电流的1/4~1/3选择,即
Ice=(0.25~0.30)Ie取0.3Ie,所以
Ice=0.3×3=0.9(A)
环路运行按两台断路器同时动作计算,故
Ie=2×0.9=1.8(A)
答:更换成2A的熔断器。
22. 单支避雷针高度h为30m,距避雷针根部20m处有一个油箱高h
x为15m,此油箱是否能被避雷针保护?
根据避雷针保护公式
当hx≥h/2时保护范围半径rx=h-hx=30-15=15(m)<20(m)
答:避雷针在被保护物高度15m处只能保护半径15m之内物体,油箱距离避雷针20m,大于保护半径,所以不能被保护。
23. 修复万用表,需绕制一个6Ω的电阻,若选用截面积为0.21mm
2的锰铜丝,问需要锰铜丝多长?(ρ=0.42Ω·mm
2/m)
R=ρL/S
L=RS/ρ=6×0.21÷0.42=3(m)
答:需要锰铜丝3m。
24. 有一变压器重98000N,用两根钢丝绳起吊,如下图所示,求每根绳上的拉力?(经验系数k
1=0.153)
用两根等长的钢丝绳起吊重物,绳与垂直线间的夹角α=60°÷2=30°
所以每根绳上拉力T=1/n×G/cosα
=98000÷(2×cos30°)
=56580(N)
答:每根绳上的拉力为56580N。
25. 变电站铝母线的截面尺寸S为50mm×5mm,电阻率ρ=2.95×10
-8Ω·m,总长度L为50m,计算铝母线电阻R是多少?
根据公式
则
=0.0059(Ω)
答:铝母线电阻为0.0059Ω。