电工与电子技术课后答案习题5(上篇第五章)
习题5
5-1 有一台额定容量为50kVA、额定电压为3300V/220V的变压器。原绕组为6000匝。试求:① 低压绕组的匝数;② 原边与副边的额定电流;③ 当原边保持额定电压不变、副边达到额定电流、输出功率39kW、功率因数cos0.8时的副边端电压U2。 解:① 根据变压器的额定电压可知
U1NU2N
N1N2
,则低压绕组的匝数为
N2
U2NN1
U1N
22060003300
400匝
② 由SNU2NI2NU1NI1N可得
SNU1NSNU2N
501033005010220
33
I1N
15.15A
I2N③ 由PU2I2cos得 U2
227.27A
P2I2Ncos
3910
3
227.270.8
214.5V
5-2 有一台额定容量为2kVA、电压为380V/110V的单相变压器。试求:① 原、副边的额
15W的灯泡时,定电流;② 若负载为110V、问在满载运行时可接多少盏?③ 若改接110V、15W、cos0.8的小型电动机,问满载运行时可接几台?
解:① 由SNU2NI2NU1NI1N得
SNU1NSNU2N
210380210110
33
I1N
5.26A
I2N
18.18A
② 每盏灯泡的额定电流为
IL
PLU
L
15110
0.136A
则在满载运行时可带的灯泡数为 N
I2NIL
18.180.136
133盏
③ 若为小型电动机,其每台额定电流为 IL
PLU
L
cos
151100.8
0.17A
则在满载运行时,可带电动机的台数为 N
I2NIL
18.180.17
106台
5-3 电阻为8的扬声器接在某变压器的副边,其原边与电动势为E10V、内阻为
RO200的信号源相接。如题5-3图所示。变压器的原、副绕组的匝数比为500/100。试
和它所获得的功率;② 扬声器直接接到信号源所获得的求:① 扬声器等效到原边的电阻RL
功率;③ 若副边改接16的扬声器,为使扬声器获得最大功率,则变压器的变比应是多少? 解:① 扬声器等效到原边的电阻为
( RL
N1N2
)RL(
2
5002
)8200 100
则负载等效到原边的电路如题5-3图(a)所示,其所获得的功率为
12
题5-3图
题5-3图(a)
( PI2RL
ERORL
()RL
2
10200200
2
)2000.125W
② 若扬声器直接接到信号源,其所获得的功率为 PI2RL(
ERORL
)RL(
2
102008
)80.0185W
2
RO,则当③ 若使负载获得最大功率,这应使等效到原边的电阻与电源的内阻相等,即RL
改接16的扬声器时,应有 RL(故此时变压器的匝比应为
kN1:N2
200RL
20016
3.54
N1N2
)RLRO200
2
5-4 某变压器3个线圈的绕向如题5-4图所示,试分别用3种记号标出线圈1和2、2和3及3和1的同名端。
解:线圈1和2的同名端用“*”表示,线圈2和3的同名端用“。”表示,线圈3和1的同名端用“△”,如题5-4图(a)所示。
题5-4图
题5-4图(a)
5-5 在题5-5图中,试画出开关S闭合瞬间,原、副边回路中感应电动势的极性及电流的实际方向。副边直流毫安表将如何偏转?
解:开关S闭合瞬间,原、副边回路中感应电动势的极性及电流的实际方向如题5-5图(a)所示,毫安表将反向偏转。
题5-5图
题5-5图(a)
和U5-6 电路如题5-6图所示,今用交流表测得U1220V,则U3为多少?UU236V,32
的相位关系如何?
解:根据题5-6图所标的同名端可得,电压U3为 U3U1U222036184V
和U为同相位。 U32
U2
题5-6图
5-7 题5-7图所示的变压器有额定电压均为110V的两个绕组,其同名端如图所示。副绕组的额定电压为6.3V。① 若电源电压为220V,试说明原绕组应如何连接?② 若电源电压是
110V,再说明原绕组的接法;③ 设负载不变,在上述两种情况下,副绕组的端电压和电流
有无不同?每个绕组的电流有无不同?
解:① 若电源电压为220V,则两个原边绕组应串联相接。如题5-7图(a)所示。
L
L
L
题5-7图
题5-7图(a)
题5-7图(c)
② 若电源电压是110V,则两个原边绕组应并联相接。如题5-7图(b)所示。
③ 若负载不变,在上述两种情况下,副绕组的端电压和电流不变,每个绕组的电流也不变。