《电气测量(第6版)》陈立周(习题解答)

《电气测量(六版)》习题参考答案 （说明）以下答案并不是标准答案，因为有的题目可能有多解，任何一种解法都不能称为标准解法其次，计算中在遇到多位数时，允许取近似的有效数，有效数可以取三位有的时候也可以取四位或两位，这在工程计算中都是允许的所以下面答案中取近似值的方法，也不是标准方法，所有答案都仅供参考 第一章1．用电压表测量实际值为220V的电压，若测量中该表最大可能有±5％相对误差，则可能出现的读数最大值为多大若测出值为230V，则该读数的相对误差和绝对误差为多大解：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．用量程为10A的电流表，测量实际值为8A的电流，若读数为8.1A，求测量的绝对误差和相对误差若所求得的绝对误差被视为最大绝对误差，问该电流表的准确度等级可定为哪一级?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．用准确度为1级、量程为300V的电压表测量某电压，若读数为300V，则该读数可能的相对误差和绝对误差有多大，若读数为200V，则该读数可能的相对误差和绝对误差有多大。

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．欲测一250V的电压，要求测量的相对误差不要超过±0．5％，如果选用量程为250V的电压表，那么应选其准确度等级为哪一级，.如果选用量程为300V和500V的电压表，则其准确度等级又应选用哪一级?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．某功率表的准确度等级为0.5级，表的刻度共分为150个小格，问： (1)该表测量时，可能产生的最大误差为多少格?(2)当读数为140格和40格时，最大可能的相对误差为多大?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．利用电位差计校准功率表，设电路如附图A—1所示，由图可知 式中为电位差计测出的负载端电压读数，K为电位差计分压箱的衰减比，为电位差计测出的串联标准电阻上的电压读数。

若电位差计测量电压的误差为±0.015％，标准电阻其铭牌阻值可能最大误差为±0.01％，电位差计的分压箱衰减比最大误差为±0.02％，求测出的功率户的最大可能误差 图A—1解： =1×0.02％1×0.015％+1×0.02％1×±0.015％1×0.01％ =0.08％7．测量95V左右的电压，实验室有0.5级0--300V量程和1级0～100V量程的两台电压表供选用，为能使测量尽可能准确，应选用哪一个解：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．有一磁电系表头，内阻为150Ω，额定压降为45mV，现将它改为150mA量程的电流表，问应接多大的分流器，若将它改为15V的舶电压表，则应接多大的附加电阻?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．有一C2-V型电压表，其量程为150V／300V／450V，每一量程的满偏电流都是3mA，求各量程的电压表内阻及相应的电压灵敏度。

用三种量程分别测量100V的电压，问其表耗功率分别为多大? 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．有一磁电系毫伏表，其量程为150mV，满偏电流为5mA，求该毫伏计的内阻若将其量程扩大为150V，其附加电阻为多大?若将其改为量程为3A的电流表，则应装接多大的分流器?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．有一磁电系电流表，其量程为lA，指针位于满刻度值位置时，表耗功率为1.5W，求内阻为多少? 另一磁电系电流表其量程为2A，指针位于满刻度值位置时，表耗功率亦为1.5W，则该表内阻为多少? 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；某电动系电压表满偏电流为40mA，若要制成为150V／300V／450V三种量程，求各量程的附加电阻各为多少？电压灵敏度为多少？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 6．两个电阻串联后，接到电压为100V的电源上，电源内阻可略去不计，已知两电阻值分R1=40kΩ，R2=60kΩ两电阻上压降实际为多少?若用一内阻为50kΩ的电压表分别测量两个电阻上的电压，则其读数将为多少?解：R1电阻上压降为若用一内阻为50kΩ的电压表测量，其值为R2电阻上压降为若用一内阻为50kΩ的电压表测量，其值为7；用一只内阻为9Ω的毫安表测量某电路的电流，其读数为100mA，若在毫安表电路内再串联一只20Ω电阻时，毫安表读数为80mA，问该电路不接毫安表时，电路的实际电流为多少? 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=112mA8．用内阻为50kΩ的直流电压表测量某直流电源电压时，电压表读数为100V。

用改用内阻为为lOOkΩ的电压表测量，电压表读数为109V，问该电路的实际电压为多少解：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．有一电压互感器，其变比为6000V／100V，另有一电流互感器，其变比为100A／5A，当互感器二次侧分别接上满程为100V电压表和5A电流表，测量某交流电路的电压与电流时，其读数分别为99V和3.5A，求一次侧电路的实际电压与电流值解：电压互感器变比为6000V／100V=60 读数为99V时实际电压 U=99V×60=5901V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．某HL3型电流互感器；二次测的额定阻抗为0.4Ω，现有三台电流表供选择：一为D2型5A电流表，内阻为0.5Ω；第二台为D2型5A电流表：其内阻为0.3Ω，第三台为T19型5A电流表，内阻为0.08Ω问应选用额定阻抗大的；还是小的较适合，如选小的应选接近额定阻抗的还是越小越好?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．AC9／1检流计的电流常数为A／div(1div=1°)，如标尺距检流计小镜为2m，光点偏转为50mm，求流过检流计的电流大小和检流计的灵敏度解：检流计的灵敏度 =232× A12；采用FJ10型分压箱扩大电位差计量程，若被测电压分别为15V、220V，电位差计的最大量限为1.8V，问应选择分压箱的比率为多大才适合解：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×20013．有一只量程为100μA的电流表，满偏时表头压降为10mV，拟改装成lOmA／50mA／100mA／500mA的多量程电流表，试画出其测量电路图，并计算各分流器电阻解：可采用开路式分流器，测量电路如下图已知表头内阻14．要求设计一多量程电压表，其量程为50V／250V／500V，电压灵敏度为20000Ω／V，试选择表头及测量电路，并计算各档的附加电阻值解：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 图中量程为250V时 图中量程为500V时 图中15．用万用表测量某放大电路的输入信号为3dB，输出信号为53dB，求该电路的电压放大倍数。

如果负载电阻为16Ω，试计算其功率放大倍数解：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．用0.5级、量程为50V、内阻为200kΩ的万用表，和用0.5级、量程为50V、内阻为2kΩ,的电磁系电压表，分别测量一个电阻R=7.5kΩ上的电压，设电阻上的电压是50V，试比较用这两种表的可能存在的误差解：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17．利用峰值电压表测量图A2a、b、c三种波形的电压，如此读数都是峰值1V，求每种波形的峰值、有效值和平均值 图 A—2 解：对于a图的正弦波，若峰值为1V，则有效值为0.707V，平均值为0.637V 对于b图的三角波，若峰值为1V，则有效值为0.577V，平均值为0.5V 对于c图的矩形波，若峰值为1V，则有效值为1V，平均值为1V 18．某全波整流电路，没有加滤波，若交流输入电压为50V（有效值），用万用表直流电压档和电动系电压表分别测量整流器的输出电压，其读数分别为多少?(注：整流管内阻。