1、 电气测量五版习题参考答案 （ 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 2311005 V 若测出值为 230V，则该读数的绝对误差为 0A
2、AX =230-220=10 V 相对误差为 0A 100% 22010 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 0AAX =8.1 8=0.1 A 该表的最大引用误差为 mmm A 100 = 81.0 100 =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
3、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 V 3%)1(3 0 0 mmm A 若读数为 300V，则该读数可能的最大绝对误差为 V 3 ，相对误差为 xA = 3003 %1 读数为 200V 时，则 该读数可能的最大绝对误差仍为 V 3 ，此时的相对误差为 xA = 2003 %5.1 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
4、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 V 25.1%)5.0(2 5 0 mmm A 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 xA = 2505.1 %6.0 ,不能满足要求，必须选用级最大绝对误差为 V，测量 250V 时 相对误差为 xA = 2506.0 %24.0 ,不会超过 0 5。 若选用量程为 00V 的电压表，准确度为 0级时，其最大绝对误差为 1V，测量 250V 时相对误差为 xA = 2501 %4.0
5、 ,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 %5.0 ，最大绝对误差为 格75.0%)5.0(1 5 0 mmm A (2)当读数为 140 格时最大相对误差为 xA = 14075.0 %535.0 当读数为 40 格时最大相对误差为 xA = 4075.0 %875.1 6 利用电位差计校准功率表，设电路如附图 1 1 所示，由图可知 CNN KURKUP 式中 C
6、U 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， NU 为电位差计测出的串联标准电阻 NR 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 NR 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。 附图 1 1 解 ： 321 pmny 54 rq =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
7、：用 0.5 级 0-300V 量程的电压表测量 95V 电压，最大绝对误差为 V 5.1%)5.0(3 0 0 mmm A 最大相对误差为 xA = 955.1 %57.1 用 1 级 0 100V 量程的电压表测量 95V 电压，最大绝对误差为 V 1%)0.1(1 0 0 mmm A 最大相对误差为 xA = 951 %05.1 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 150，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
8、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 cI cI = 15045mV =0.3mA 求得扩程倍数 n= 5003.0150 CII分流器电阻 3006.015001501nRR Csh改为 15V 的舶电压表的扩程倍数 m= 3.33345mV15V 附加电阻 4 9 8 0 01 5 0)13 3 3()1( Cad RmR 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
9、大 ? 解： 各量程的电压表内阻 1)150V 量程的电压表内阻 50000003.0150 电压灵敏度 = V 3.333003.0 1 测量 100V 电压的表耗功率 = W2.050000500001002 2)300V 量程的电压表内阻 1 0 0 0 0 0003.0300R 电压灵敏度 = V 3.333003.0 1 测量 100V 电压的表耗功 = W1.01000001000001002 3)450V 量程的电压表内阻 1 5 0 0 0 0003.0450R 电压灵敏度 = V 3.333003.0 1 测量 100V 电压的表耗功 = W06.01 5 0 0 0 01
10、5 0 0 0 01002 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 305150r 量程扩大为 150V，其附加电阻按式 2-18 2 9 9 7 03099930)115.0150(adR 改为量程为 3A 的电流表，则应装接的分流器可从 005.0 3n 求得 05.01600 301nRR Csh 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
11、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 5.11 5.1 22 IPr 量程为 2A，表耗功率为 1.5W 的表内阻为 375.02 5.1 22 IPr 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 375004.0150adR 电压灵敏度为 V2504.01 制成为 300V 量程的附加电阻为 750004.0300adR 电压灵敏
12、度为 V2504.01 制成为 450V 量程的附加电阻为 1 1 2 5 004.04 5 0adR 电压灵敏度为 V2504.01 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=40k， R2=60k两电阻上压降实际为多少 ?若用一内阻为 50k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 V404 0 0 0 06 0 0 0 04 0 0 0 01 0 0 R2 电阻 上压降为 V606 0 0 0 06 0 0 0 04 0 0 0 01 0 0 若用一内阻为 50k的电压表测量，其值为 V6.27k5
13、0k40 k50k40k60k50k40k50k40 1 0 0 若用一内阻为 50k的电压表测量 R1 电阻上压降，其值为 V5.40k50k60 k50k60k40k50k60k50k60 100 7用一只内阻为 9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 20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 ARU 1.09 ARU 08.0209 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=112.7mA 8用内阻为 50k的直流电压表测量某
14、直流电源电压时，电压表读数为 100V。用改用内阻为为 lOOk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 iR 电源电压为 U 5050100 iRU100100109 iRU联立求解可得 iR =9.8k、电路的实际电压为 119.6V 9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：（ 1） 电压互感器变比为： 6000V 100V=6
15、0 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=70A 10 某 HL3 型电流互感器；二次测的额定阻抗为 0.4，现有三台电流表供选择：一为D2 型 5A电流表，内阻为 0.5；第二台为 D2 型 5A电流表：其内阻为 0.3，第三台为 T19型 5A 电流表，内阻为 0.08。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
16、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 0.4时，可选内阻偏小的0.3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 10103 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 10-103 2tg 22 I ltgIdS =232 610 Am (tg2=2*180/3.14 66 1000021.010232 0 . 0 5 SdIA 12；采用 FJ10
17、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 200。 13有一只量程为 100A 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 363 101.0101 0 0 1010CR 01.111.010 101.0131 nRR Csh 2.011.050 101.0132 nRR Csh 1.011.0100 101.0133 nRR Csh 02.011.05 0 0 101.0134 nRR Csh14要求设计一多量程电压表，其量程为 50V 250V 500V，电 压灵敏度为 20000 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 20000 V，可选择表头满偏电流为 1V/ 20000=50 A，表头内阻为 2000，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
