《电气测量(第5版)》题答案.doc

《电气测量》五版习题参考答案第一章1．解：可能出现的读数最大值为220+220×V,若测出值为230V,则该读数的绝对误差为=230-220=10 V,相对误差为×100%×100%=4.5%2．解：该读数的绝对误差为 =8.1－8=0.1 A,,该表的最大引用误差为×100％=×100％=1.25％,按表1-1该电流表的准确度等级可定为1.5级3．解：准确度1级、量程为300V的电压表,最大绝对误差为若读数为300V,则该读数可能的最大绝对误差为,相对误差为=读数为200V时,则该读数可能的最大绝对误差仍为,此时的相对误差为=4．解：如果选用量程为250V的电压表,可选准确度为0．5级的电压表,其最大绝对误差为在测量250V 时相对误差不会超过±0．5％.若选用量程为300V的电压表,准确度为0．5级时,其最大绝对误差为1.5V,测量250V 时相对误差为=,不能满足要求,必须选用０．２级．最大绝对误差为０．６V,测量250V 时相对误差为=,不会超过±0．5％.若选用量程为５00V的电压表,准确度为0．２级时,其最大绝对误差为1V,测量250V 时相对误差为=,可以满足要求．,5．解：<1>该表测量时,可能产生的最大相对误差为,最大绝对误差为<2>当读数为140格时最大相对误差为=,当读数为40格时最大相对误差为=6．附图1—1解：=1×0.02％1×0.015％+1×0.02％1×±0.015％1×0.01％=0.08％7．解：用0.5级0--300V量程的电压表测量95V电压,最大绝对误差为最大相对误差为=用1级0～100V 量程的电压表测量95V电压,最大绝对误差为最大相对误差为=可见在测量95V电压的时候,0.5级0--300V量程的电压表准确程度,还不如I级0～100V量程的电压表.第二章1．解：改为150mA量程的电流表,可先求得表头的满偏电流==0.3mA ,求得扩程倍数 n=,分流器电阻 改为15V的舶电压表的扩程倍数m=附加电阻 2．解：各量程的电压表内阻1>150V量程的电压表内阻 ,电压灵敏度=测量100V电压的表耗功率=2>300V量程的电压表内阻 ,电压灵敏度=测量100V电压的表耗功=3>450V量程的电压表内阻 ,电压灵敏度=测量100V电压的表耗功=3．解：毫伏计的内阻量程扩大为150V,其附加电阻按式2-18改为量程为3A的电流表,则应装接的分流器可从求得4． 解：量程为1A,表耗功率为1.5W的表内阻为量程为2A,表耗功率为1.5W的表内阻为5；解：电动系电压表的内阻可认为近似等0,制成为150V量程的附加电阻为 ,电压灵敏度为 制成为300V量程的附加电阻为 ,电压灵敏度为 ,制成为450V量程的附加电阻为 ,电压灵敏度为 6． 解：R1电阻上压降为7． R2电阻上压降为若用一内阻为50kΩ的电压表测量,其值为若用一内阻为50kΩ的电压表测量R1电阻上压降,其值为7．解：设电源电压为U,负载电阻为R,可得 ,联立求解可得 R=71、U=8V不接毫安表时,电路的实际电流为8/71=112.7mA8．解：设电源内阻为电源电压为 ,联立求解可得=9.8kΩ、电路的实际电压为119.6V9．解：〔1〕电压互感器变比为：6000V／100V=60读数为99V时实际电压 U=99V×60=5940V〔2〕电流互感器变比为：100A／5A =20读数为3.5A 时实际电流 I=3.5A×20=70A10．解：电流互感器的一次侧安匝树是不变的,电流表内阻较大时,若二次侧电流减小,就会使磁化电流加大,力图使二次侧电流有一些增加保持变比不变,因此会导致铁芯发热,所以电流表内阻原则上应选较小的.二次测的额定阻抗为0.4Ω时,可选内阻偏小的0.3Ω电流表.电流表内阻比额定阻抗小太多时,也可能会使变比改变造成误差,应选内阻接近额定阻抗的电流表.11．解：检流计的灵敏度=232× A12解：被测电压为15V电位差计的最大量限为1.8V,可选择分压箱的比率为×10被测电压为220V,电位差计的最大量限为1.8V,可选择分压箱的比率为×200.13．解：可采用开路式分流器,测量电路如下图已知表头内阻 , ,14．解：从电压灵敏度为20000Ω／V,可选择表头满偏电流为1V/ 20000Ω=50A,表头内阻为2000Ω,该表头作为电压表使用时,满偏电压0.1V,若采用共用附加电阻,其测量电路如下图,附加电阻值分别为量程为50V时 量程为250V时 量程为500V时 15．解：3dB对应的电压值为1.1V,53dB对应的电压值为346V,该电路的电压放大倍数为314倍.或直接用分贝表示,电压放大倍数为53 db-3 db =50 db.输入信号为3dB时功率为输入信号为53dB时功率为功率放大倍数为7482.2/0.075=9976216．解：设电源无内阻,两表同样为0.5级,量程同样为为50V,测量时两种表可能存在的误差相同.若电源存在内阻,则所用的电压表内阻越小,表耗电流越大,接上电压表后对电阻上的电压影响越大,虽然,两表同样为0.5级,内阻大的电压表造成的误差较小.第三章1．解：〔1〕I=P/U＝1000／220= 4.55A必须选量程为5A、300V的量程才不会过载.〔2〕功率表常数 则偏转格数2：解： U=100／0.9×0.5=220V应选量程为2.5A／300V的功率表,该表满刻度为750W,每格为5W,测量100W功率时,指针应转20格.3,解：1〕负载电阻为=10kΏ时,《,应选用电压线圈接前的方式,接线图如下表耗功率 =32.2W+0.0000484W2〕负载电阻为=100Ώ时,》,应选用电压线圈接后前的方式,接线图如下表耗功率 ==32.2+0.484=32.68W以上计算可知,电压线圈接前或接后方式主要影响测量误差,有时对表耗功率影响不大.4． 、解：在电动系功率表的转动力矩式<2—56>中式中为固定线圈与动圈间的互感,通常为常数.当、为同频率正弦波时,两者乘积在一个周期内的平均值不会为零.并等于,但当一个为恒定直流,另一个为正弦电流时,其乘积为正弦函数,而正弦函数在一个周期内的平均值等于零.因此电流线圈中通以直流电,功率表的读数将等于零. 电流线圈中通50Hz的交流电流,即,电压线圈中通以150Hz的交流电,即,乘积有两项,其中一项为频率等于的正弦波,另一项为频率等于的正弦波,两项在一个周期中的平均值都等于零,所以功率表的读数也将等于零 5．解：电压为120V,电流为3.8A可求得负载电阻为31.57 Ώ,,功率为456W.若电压线圈接前功率表测出功率测出功率与负载电阻实际消耗功率相比的相对误差为若电压线圈接后功率表测出功率测出功率与负载电阻实际消耗功率相比的相对误差为 负载电阻为电流线圈内阻的229倍,电压线圈内阻负载电阻的161倍,取电压线圈接前的误差小.6．解：全波脉动电压有效值为50V时,其平均值为功率表的读数为2.5×45 =112.5W 7．附图1—2解：若P点被断开；由于电路相电流减少,而这时功率表的电压圈电压不变,故功率表的读数将减少.若Q点被断开；电路相电流减少,且功率表的电压圈电压也减少,故功率表的读数比将P点被断开将减少更多.8．解：用户负载增加5倍,电流通道取样电阻,即分流器的压降加大5倍,其最大值等于与允许输入最大值太接近,为防止电流通道过压,需将增益选择端改接,即改为G0=1、G=0,相应的增益为8.允许输入最大值为,是的三倍.然后按第三章式3-58,按改后的、G=8重新计算值,按计算所得的值,改接跳线开关J1-J10,调节分压电阻使等于.9．解：若三相电子式电能表具有中线接头,可以做为单相电能表使用.第四章 1．解：指针位于中心位置读数为50Hz,,可求得若取则指针位于0°或90°时,对应频率为45或55Hz,代入下式1= 4075.72可求得,考虑到R太大会影响力矩,因此选择R=10Ώ.2．解：若将可动线圈原接B、C两相的线头对调,则图-4—30中的将与同相,将与同相,对应相量图如下,它与图-4—31相比,相当于与对换位置.3．解：用一台电压表和一台电流表测量三相电压和三相电流,可使用换相开关进行换接,但换接电流时,应注意不得使电流互感器开路.电压表、电流表、功率表、电能表可共用一个互感器.选用的仪表可参阅产品目录,具体电路与选用的仪表〔从略〕第五章 1．解：<1>测量异步电机的绕组电阻可使用双臂电桥. <2>测量变压器两绕组间的绝缘漏电阻可使用兆欧表.<3>测量某电桥桥臂的标准电阻可使用单臂电桥.<4>测量一般电子电路上使用的炭膜电阻不需要高准确度可使用万用表.<5>照明电灯通电时和断电时的钨丝电阻,通电时可使用伏安法.断电时也可使用伏安法2．解：若电压表接前,按式5-6若电压表接后,按式5-83解：测出电路阻抗为电压表、电流表和功率表的内阻为纯电阻,测出的元件电阻值应扣除仪表内阻.设测量时数值系电流表和功率表的电流线圈接后所得,可利用式5-19求出该元件实际阻抗设测量时电流表和功率表的电流线圈接前,可利用下式求出该元件实际阻抗4．解：可选用维恩电桥,并设定使用电源频率为50 Hz,可选,被测桥臂阻抗约为16kΩ-360kΩ,选、为100kΩ可调电位器.选10kΩ可调电位器.5．试推导本章表5-2中各种交流阻抗电桥的平衡条件.解：可按式3-1,将各桥臂阻抗代入,通过运算将实部虚部分开求得,具体运算从略.10 / 10。