水电机械运行与检修专业水电自动装置检修工高级工理论知识合并卷

水电机械运行与检修专业水电自动装置检修工高级工理论知识合并卷计算题一、计算题（每题10分，共190分）1.一电炉接在U为220V电路中，电流I为5A，问电炉功率为多少?工作8h，电炉所消耗的电能为多少?答案：解：电炉的功率P＝UI＝220×5＝1100W＝1.1(kW)电炉在8h内消耗的能量W＝Pt＝1.1×8＝8.8(kW·h)答：电炉功率为1.1kW，电炉工作8h消耗的电能是8.8kW·h。2.量程为20V的电压表，内阻为10kΩ，欲测电压为400V，问电压表应串多大电阻R?答案：解：因为电压表在不同量程内流过的电流是相同的，所以400／(R＋10)＝20／10所以R＋10＝200R＝190(kΩ)答：电压表应串190kΩ电阻。3.发电机电压U为115V，经过电阻R为0.05Ω的导线输给电机，电流I为100A，问电机端电压是多少?答案：解：机端电压U′＝3(U／3－IR)＝U－3IR＝115－3×100×0.05＝106(V)答：电机端电压是106V。4.有一只三相交流发电机，定子电压为380V，电流为184A，功率因数为0.9，求输出功率P是多少?答案：解：已知U＝380V，I＝184A，cos＝0.9P＝3UIcos＝3×380×184×0.9＝109(kW)答：输出功率是109kW。5.在直流继电器线圈两端并联电容，能使其动作后延时返回，已知某继电器线圈电阻R为1000Ω，若动作后延时1s返回，应选择多大容量的电容C?答案：解：继电器线圈电阻和电容组成一个RC电路，其时间常数τ＝RC则C＝τ／R＝1／1000＝1000(μF)答：应选择1000μF容量的电容。6.有一只电阻标字不清，为测其电阻值而接成如图D-6所示的电路，假设电压表内阻无穷大，读数U为3V，电流表内阻为零，其读数I为300mA，求电阻阻值R。图D-6答案：解：R＝U／I＝3／(300×10－3)＝10(Ω)答：该电阻阻值为10Ω。7.发电机有功功率P为1.5万kW，功率因数cos为0.8，额定电压UN为10.5kV，试求无功功率及额定电流为多少?答案：解：因cos＝0.8，sin＝0.6，故无功功率Q＝(P／cos)sin＝(15000／0.8)×0.6＝11250(kvar)定子额定电流I＝SN／(3UN)＝(P／cos)／(3UN)＝(15000／0.8)／(3×10.5)＝1030(A)答：无功功率为11250kvar，额定电流为1030A。8.校验一极化继电器，用1.5V的甲电池，继电器线圈电阻是10Ω，继电器动作电流为0.1mA，问最少要串多大的电阻?答案：解：总电阻＝1.5／(0.1×10－3)＝15000(Ω)应串电阻值＝15000－10＝14990(Ω)答：要串14990Ω以上的电阻，回路电流才能降到动作电流以下。9.某变电站用单台容量为100kvar的电力电容器(额定电压与所接母线电压相同)组成三相星形接成的4800kvar的电力电容器组，问每相需并联几台?答案：解：需并台数＝4800／(3×100)＝16(台)答：每相需并联16台。10.在R、L、C串联电路中，已知电源电压的最大值Umax＝311V，频率为f＝50Hz，C＝80μF，L＝223mH，R＝40Ω，试求电路中的电流相量(复电流)及电流的瞬时值。答案：解：阻抗Z＝R＋j(XL－XC)＝40＋j(314×223×10－3－1／(314×80×10－6))＝40＋j30(Ω)电流IUZ···＝／＝220／(40＋j30)＝4.4∠－36.9°(A)电流有效值I＝4.4(A)电流瞬时值i＝4.42sin(314t－36.9°)(A)答：电路中的电流相量是4.4∠－36.9°，瞬时值为4.42sin(314t－36.9°)11.某对称三相电路，负载以星形连接时线电压UL为380V，每相负载阻抗为10＋15Ω，求负载相电流是多少?答案：解：根据星形连接相、线电压的关系式，有Uph＝UL／3＝380／3＝220(V)负载阻抗Z＝10＋15j，Z≈18(Ω)负载电流Iph＝220／18＝12.2(A)答：负载相电流是12.2A。12.将下列二进制数换成十进制数：①101；②11011。答案：解：(101)2＝1×22＋0×21＋1×20＝5(11001)2＝25答：二进制数101、11001分别为十进制数的5、25。13.将十进制数6，36换成二进制数。答案：解：(6)10＝(110)2(36)10＝(100100)2答：6，36的二进制数分别是110，100100。14.一个带电容滤波的单相桥式整流电路，由50Hz的交流电源供电，要求输出直流电压U＝300V，负载电流I＝500mA，求：①整流二极管的平均电流，承受的最高反向电压；②滤波电容的容量及耐压各是多少?答案：解：(1)流过二极管的平均电流Id＝1／2I＝1／2×500＝250(mA)变压器二次侧电压有效值U2＝U／1.2＝300／1.2＝250(V)二极管承受的最高反向电压Umax＝2U2＝354(V)(2)周期T＝1／f＝1／50＝0.02(s)取RLC＝3T／2＝3×0.02／2＝0.03(s)Rd＝U／I＝300／0.5＝600(Ω)电容C＝0.03／Rd＝0.03／600＝50×10－6(F)＝50μF电容耐压取1.6U2，则电压UC＝1.6×250＝400(V)答：整流二极管的平均电流是250mA，承受的最高反向电压是354V；滤波电容的容量是50μF，电容耐压是400V。15.有一单相半波整流电路，负载电阻Rd＝100Ω，整流变压器二次侧电压有效值U2＝20V，求：①负载上的整流电压和整流电流平均值；②二极管承受的最高反向电压及流过的电流平均值各是多少。答案：解：(1)整流电压Ud＝0.45U2＝0.45×20＝9(V)整流电流Id＝Ud／Rd＝9／100＝90(mA)(2)二极管流过平均电流I＝Id＝90(mA)二极管所承受的最高反向电压：Umax＝2×20＝28.3(V)答：负载上的整流电压为9V，整流电流是90mA；二极管承受的最高反向电压为28.3V，电流平均值是90mA。16.有一对三相负载，每相电阻R＝60Ω，XL＝80Ω，接于380V的电源电压上。试分别计算此负载作星形连接和三角形连接时的功率和电流，并加以比较。答案：解：阻抗ZRX＝＋＝Ω22100L2功率因数cos＝R／Z＝60／100＝0.6(1)星形连接时Uph＝UL／1.732＝380／1.732＝220(V)IL＝Iph＝Uph／Z＝220／100＝2.2(A)P1338022060869＝×＝...(kW)(2)三角形连接时UL＝Uph＝380(V)Iph＝Uph／Z＝380／100＝3.8(A)IL＝3Iph＝6.58(A)P2＝3×380×6.58×0.6＝2.6(kW)比较可知，在同一电源电压下，同一负载作三角形连接时的总功率是星形连接的三倍。答：作星形连接时的功率为0.869kW，电流为2.2A；三角形连接时功率为2.6kW，电流是3.8A；在同一电源电压下，同一负载作角形连接时的总功率是星形连接的三倍。17.日光灯管与镇流器接到交流电源上，可以看成是RL串联回路，如已知灯管的有效电阻R1＝280Ω，镇流器的电阻和电感分别为R2＝20Ω，L＝1.65H，当电源电压为220V、50Hz时，求：①电路中的电流；②灯管两端及镇流器上的电压；③日光灯的功率因数；④日光灯的有功功率各是多少?答案：解：(1)XL＝2πfL＝2×3.14×50×1.65＝518.1(Ω)电路的总阻抗ZRRX＝＋＋＝＋＋＝Ω()()..()L2122222802051815987电路中的总电流I＝U／Z＝220／598.7＝0.3675(A)(2)UR＝IR＝0.3675×280＝103(V)镇流器的阻抗Z2＝518.5Ω镇流器上的电压U2＝IZ2＝0.3675×518.5＝190.5(V)(3)日光灯的功率因数cos＝R／Z＝(280＋20)／598.7≈0.5(4)日光灯的有功功率P＝UIcos＝220×0.3675×0.5＝40.4(W)答：电路中电流是0.3675A；灯管两端及镇流器上的电压是190.5V；日光灯的功率因数是0.5；日光灯的有功功率是40.4W。18.某房间有三支60W的电灯，使用2h。又某房间有一支40W电灯，使用12h，问哪一支消耗电能多?答案：解：三支电灯消耗电能：60×3×10－3×2＝0.36(kW·h)一支电灯消耗电能：40×10－3×12＝0.48(kW·h)答：40W电灯的消耗多。19.把L＝0.1H的电感线圈接在220、50Hz的交流电源上，求其感抗XL和电流I各为多少?答案：解：XL＝ωL＝314×0.1＝31.4(Ω)IL＝U／XL＝220／31.4＝7(A)答：感抗为31.4Ω，电流为7A。