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针对目前教学当中遇到的一些问题,本文从两道单项选择题来进行分析及探讨,以帮助大家更好的解答类似的问题。
(一)2007年河北省对口升学《电子电工》专业理论选择题有一道单项选择题如下:
已知,三相三线制供电系统中电源相电压为100V,则电源的线电压为--------( )
A.58V B.7V C.100V D.173V
【分析】此题已知条件告诉的是三相三线制供电系统,对于该供电系统的应用,我们知道除了高压输电采用此种供电方式以外,就是低压供电网络里也采用此法。而通过此题的数据我们可以肯定的是,该题中的供电系统显然应该是低压供电系统中的问题。而低压供电系统(供动力和照明混合负载使用的电力系统)中,我们常见的是三相四线制对称星形(Y/Y0)供电网络,针对此种供电方式,我们知道可以存在这样的等式即U线=U相,即电源的线电压等于电源相电压的倍,而如果当三相负载对称时,比如三相对称负载为三相电动机或者是三相变压器时,则电源可以采用三相三线制星形供电方式,这时,中性线可以省略掉,此时三相电源仍有U线=U相这个等式成立。那么回到本题,因为已知条件有U相=100V,即相电压为100V,则根据U线=U相=×100=173V.那么此题的答案显然应该选择(D).但如果从另外一个理论角度来思考的话,该题中的三相三线制供电系统若采用的是“△”即三角形连接形式,也即采用(Y/△)接法(高压绕组采用星形,低压绕组采用三角形)时,因为三角形接法有U线=U相,即电源的线电压等于电源的相电压,所以对于此题,当U相=100V时,根据U线=U相,可以得到U线=100V即电源的线电压等于100V的这个结果,也就是说该题是否也可以考虑选择答案(C),所以我认为此题值得探讨。
(二)2008年河北省对口升学《电子电工》专业理论选择题有一道单项选择题如下:
某三角形联结的纯电容对称负载,接于线电压为UL=380V的三相对称电源上,已知各相容抗XC=6Ω,各线电流IL为10A,则三相电路的视在功率S为---------------------( )
A.1800VA B.1800W C.600VA D.600W
【分析】 对于此题,同学们在分析的时候出现了困惑和问题,下面我们分析一下。我们看到本题需要解决的是视在功率的问题,而我们知道,视在功率这个物理量的单位应该是伏安即VA.从国际单位制的角度来说,我们就可以排除掉(B)和(D)两个选项,只有从(A)和(C)两个选项考虑。而对于计算视在功率的方法,对于三相对称电路,我们可以利用现成的公式,如S=ULIL,式中的电压和电流分别为线电压和线电流,还有S=3UPIP,式中的电压和电流分别为相电压和相电流,或者可以用S=3UPIP =3IP2z,(UP=IP×z)式中的电流IP为相电流,电压UP为相电压,z为负载总阻抗大小,而此题中的总阻抗即为容抗XC。按道理说,应用这三个公式都能推导出同样的结果,可对于本题如果用三个公式分别去求解的话,有的同学却出现了下面的问题。即如果应用S=ULIL计算的话,S=×380×10=6581.6VA.,如果应用公式S=3UPIP 来计算的话,因为对称负载作三角形联结时,有UL=UP=380V. IL=IP则有S=3×380×10/=6581.6VA.以上两种方法计算结果是一样的,但很显然,题目中的四个选项却没有这个答案。而当应用另外一个通用的公式计算时,即S=3IP2z=3×(10/)2×6=3×(100/3) ×6=600VA,很显然第三个公式能计算出符合选项的结果,那就是答案(C).这样就出现了问题,为什么三个公式都是相通用的,可计算结果却不一样呢?在同学们的实际应用中,之所以出现了这样的问题,而我认为,可能的原因是,同学们在思考本题时,没有搞明白题目中清晰的或者是隐含的条件哪些是确定无疑的,哪些条件是不一定的。比如本题,已知容抗XC=6Ω是确定无疑的,线电流IL=10A也是确定无疑的,电源380V这个条件也是肯定的,但这里需要细心考虑的是 ,这已知的380V电源线电压在本题中是否全加在6Ω的容抗上就值得深思熟虑了。因为根据相电压UP= IP×XC,可以计算得到UP= IP×XC=(10/)×6=20=34.64V,再根据对称负载作三角形联结的特点有UL=UP,即电源的线电压等于相电压,本题已知条件里电源的线电压等于380V,可是通过上面计算出来的负载的相电压却是34.64V,A二者并不相等,从这个矛盾的结果来分析,这个380V的电源电压并不是6Ω容抗所承受的实际电压,所以有些同学用前两种计算方法计算出来的结果就有了问题,而可以肯定的是,6Ω的容抗所承受的实际电压应该为34.64V,那至于为什么有这样的结果,应该是电路有其特殊的或者是隐含的条件所致,所以同学们在分析思考这道题目的时候,如果就是简单地套用公式而忽略了题目中的条件的明确性肯定性,就容易出现上述问题。
总而言之,在应用不同的公式计算同一电量时,应该格外注意题目中所涉及条件的真实确定性,从而快速准确地解决问题。
(一)2007年河北省对口升学《电子电工》专业理论选择题有一道单项选择题如下:
已知,三相三线制供电系统中电源相电压为100V,则电源的线电压为--------( )
A.58V B.7V C.100V D.173V
【分析】此题已知条件告诉的是三相三线制供电系统,对于该供电系统的应用,我们知道除了高压输电采用此种供电方式以外,就是低压供电网络里也采用此法。而通过此题的数据我们可以肯定的是,该题中的供电系统显然应该是低压供电系统中的问题。而低压供电系统(供动力和照明混合负载使用的电力系统)中,我们常见的是三相四线制对称星形(Y/Y0)供电网络,针对此种供电方式,我们知道可以存在这样的等式即U线=U相,即电源的线电压等于电源相电压的倍,而如果当三相负载对称时,比如三相对称负载为三相电动机或者是三相变压器时,则电源可以采用三相三线制星形供电方式,这时,中性线可以省略掉,此时三相电源仍有U线=U相这个等式成立。那么回到本题,因为已知条件有U相=100V,即相电压为100V,则根据U线=U相=×100=173V.那么此题的答案显然应该选择(D).但如果从另外一个理论角度来思考的话,该题中的三相三线制供电系统若采用的是“△”即三角形连接形式,也即采用(Y/△)接法(高压绕组采用星形,低压绕组采用三角形)时,因为三角形接法有U线=U相,即电源的线电压等于电源的相电压,所以对于此题,当U相=100V时,根据U线=U相,可以得到U线=100V即电源的线电压等于100V的这个结果,也就是说该题是否也可以考虑选择答案(C),所以我认为此题值得探讨。
(二)2008年河北省对口升学《电子电工》专业理论选择题有一道单项选择题如下:
某三角形联结的纯电容对称负载,接于线电压为UL=380V的三相对称电源上,已知各相容抗XC=6Ω,各线电流IL为10A,则三相电路的视在功率S为---------------------( )
A.1800VA B.1800W C.600VA D.600W
【分析】 对于此题,同学们在分析的时候出现了困惑和问题,下面我们分析一下。我们看到本题需要解决的是视在功率的问题,而我们知道,视在功率这个物理量的单位应该是伏安即VA.从国际单位制的角度来说,我们就可以排除掉(B)和(D)两个选项,只有从(A)和(C)两个选项考虑。而对于计算视在功率的方法,对于三相对称电路,我们可以利用现成的公式,如S=ULIL,式中的电压和电流分别为线电压和线电流,还有S=3UPIP,式中的电压和电流分别为相电压和相电流,或者可以用S=3UPIP =3IP2z,(UP=IP×z)式中的电流IP为相电流,电压UP为相电压,z为负载总阻抗大小,而此题中的总阻抗即为容抗XC。按道理说,应用这三个公式都能推导出同样的结果,可对于本题如果用三个公式分别去求解的话,有的同学却出现了下面的问题。即如果应用S=ULIL计算的话,S=×380×10=6581.6VA.,如果应用公式S=3UPIP 来计算的话,因为对称负载作三角形联结时,有UL=UP=380V. IL=IP则有S=3×380×10/=6581.6VA.以上两种方法计算结果是一样的,但很显然,题目中的四个选项却没有这个答案。而当应用另外一个通用的公式计算时,即S=3IP2z=3×(10/)2×6=3×(100/3) ×6=600VA,很显然第三个公式能计算出符合选项的结果,那就是答案(C).这样就出现了问题,为什么三个公式都是相通用的,可计算结果却不一样呢?在同学们的实际应用中,之所以出现了这样的问题,而我认为,可能的原因是,同学们在思考本题时,没有搞明白题目中清晰的或者是隐含的条件哪些是确定无疑的,哪些条件是不一定的。比如本题,已知容抗XC=6Ω是确定无疑的,线电流IL=10A也是确定无疑的,电源380V这个条件也是肯定的,但这里需要细心考虑的是 ,这已知的380V电源线电压在本题中是否全加在6Ω的容抗上就值得深思熟虑了。因为根据相电压UP= IP×XC,可以计算得到UP= IP×XC=(10/)×6=20=34.64V,再根据对称负载作三角形联结的特点有UL=UP,即电源的线电压等于相电压,本题已知条件里电源的线电压等于380V,可是通过上面计算出来的负载的相电压却是34.64V,A二者并不相等,从这个矛盾的结果来分析,这个380V的电源电压并不是6Ω容抗所承受的实际电压,所以有些同学用前两种计算方法计算出来的结果就有了问题,而可以肯定的是,6Ω的容抗所承受的实际电压应该为34.64V,那至于为什么有这样的结果,应该是电路有其特殊的或者是隐含的条件所致,所以同学们在分析思考这道题目的时候,如果就是简单地套用公式而忽略了题目中的条件的明确性肯定性,就容易出现上述问题。
总而言之,在应用不同的公式计算同一电量时,应该格外注意题目中所涉及条件的真实确定性,从而快速准确地解决问题。