建筑应用电工复习题（扬州职大贾湛编）
一、概念题
电磁学基本知识
1、电路是由电源、中间环节和负载P=UI>0，元件吸收功率P=UI<0，元件发出功率。电源吸收功率处于充电状态电源发出功率处于供电状态。，为顺磁质，为抗磁质，为铁磁质。
磁感应强度B的单位：特斯拉（T），它方向为小磁针N极指向。
磁路欧姆定律，其中Um=NI称磁磁阻。
交流电路
1、已知交流电流i=10sin(314t+700)A,则其幅值为10A，有效值为7.07A，频率为50Hz，相位为314t+700，初相为700。
2、相量是个复数在交流电路中所有频率相同，因此只要分析另两个要素。正弦量的相量表示就是用一个复数来表示正弦量。u=L纯电容i=C。
电路中电流与电压相量关系：纯电阻纯电感纯电容。
有功功率P=IUcosφ，单位：瓦特(W)；无功功率Q=IUsinφ，单位：乏(var)；视在功率S=IU，单位：伏安(VA)。
4、电动机和变压器空载时conφ很低。所以尽可能满载运行，或感性负载两端并联适当大小的电容器来提高功率因素。
5、三相电源Y连接相电压线电压关系：，即大小关系为，线电压的相位比相电压的相位30°。
6、三相负载Y视在功率为；△功率视在为SΔ=3SY。
低压电气线路及常用低压电气设备
1、胶盖开关广泛用于照明电路和容量小于3KW电动机电路。铁壳开关由刀开关、熔断器组成，有联锁装置。隔离开关没有灭弧装置，不能分断负荷，用途是保证电气设备检修工作安全。按钮用来分断小电流。
2、低压断路器俗称自动开关。有短路、过载、过压和欠压保护功能。漏电保护开关主要功能是漏电保护。它由放大器、零序互感器和脱扣装置组成。交流接触器用来接通和断开主电路。它具有控制容量大，可以频繁操作的特点。热继电器是一种利用电流的热效应工作的过载保护电器。
3、低压配电线路接线方式有：放射式、树干式、混合式。配电线路架空线路和电缆线路。配电线选择必须考虑：导线的发热条件、允许的电压损失和机械强度。
4、熔断器熔体额定电流为Ir，线路计算电流IJS，电动机的尖峰电流（启动电流）为Ig。则在电阻电路中熔断器满足：Ir≥IJS。对于单台电动机电路的熔断器应满足：Ir≥KIg。
5、计算负荷是一个假想的持续性热效应等效负荷。规定取30分钟平均最大负荷作为该用户的“计算负荷”。负荷计算的方法主要有①需要系数法②二项式法。一吊车额定功率20kW，铭牌负载持续率36%，其设备容量为24kW。只有相负荷且相当不平衡时，等效三相负荷Pd为最大相负荷的3倍。只有线间负荷Pab时，其等效三相负荷为：Pd=Pab。只有线间负荷Pab、Pbc时，如果Pab=Pbc，其等效三相负荷为：Pd=3Pab。
6、变压器。2～15s；启动电流是额定电流的4～7倍。为减小启动电流常用降压启动。
8、三相异步电动机旋转磁场转速：，转差率，旋转速度。调节异步电动机的转速，可采用改变电源频率f、磁极对数p以及转差率S这三种基本方法来实现。
建筑电气照明技术
1、光通量Φ即使人眼产生光感觉的功率，单位为流［明］(lm)，照度E=Φ/S，单位勒［克斯］（lx）,，发光强度I=Φ/ω，单位坎［德拉］(cd)，亮度Lα=Iα/Scosα，单位cd/m2。发光效率公式：。
2、电光源的分两大类：（1）热辐射光源（2）放电光源。荧光灯属于放电光源，白炽灯属于热辐射光源。
3、照明器是由电光源和灯具两部分组成。它的选择应从电光源、灯具和安装方式上进行考虑。
4、灯具的布置主要有两种：（1）均匀布置（2）选择布置。均匀布置有长方形、正方形、菱形等。灯具合理均匀布必需考虑距高比是否恰当。单位容量法是根据已编制好的单位面积安装功率来确定容量。
5、灯具安装高度：室内一般不低于2.5m，室外不低于3m。地下建筑内的照明装置要防潮，人易碰处，采用<36V安全电压。软线吊灯重量限于1kg以下，超过3kg时，则应预埋吊钩或螺栓。吸顶灯安装：应在灯泡与木台间放置隔热层。壁灯安装：一般在砌墙时应预埋木砖。
6、应急照明包括疏散照明、安全照明和备用照明。
安全用电与建筑防雷
1、致命电流≥50mA。人体电流临界值：工频30mA。人体电阻：Rm=800～1200Ω。安全电压：U＝24～36V。跨步电压Uk：相距0.8m的电压。
2、低压配电系统电压在1KV以下，其接地形式有三种：TN、TT和IT系统。TN系统的中性线N一点接地，用电设备金属外壳通过保护线PE接地。TN-S系统PE线和N线是分开的，是三相五线制，TN-C系统PE线和N线是合一的。TT系统N线一点接地，是三相四线制，用电设备金属外壳直接接地。IT系统无N线，是三相三线制，用电设备金属外壳直接接地。IT系统不适合有大量单相设备用电的场所。建筑物配电系统的保护方式宜采用TN-S系统。
3、保护接地即把电气设备金属外壳直接接地，它适用于中性点不接地的供电系统；保护接零即将电气设备的金属外壳与接地的零(中)线N相连接，应用在中性点直接接地的低压供电系统中。其零线常常需要重复接地，否则若中线某处断线十分危险。保护接零比保护接地更安全，但零线上不能接开关。
4接地电阻是接地体电阻、接地线电阻和土壤流散电阻之和，主要是流散电阻。
5、雷电放电电流高达至数百千安；放电时间只有50～100μs。直击雷冲击电压高达MV级，放电时产生的温度达2000K。雷电的危害表现在机械效应、热效应、电气效应。年平均雷暴日数Td≤15d的地区为少雷区，≥40d称为多雷区。
6、防直击雷措施：一级防雷建筑物安装独立避雷针，二级防雷建筑物在建筑物上安装避雷针，三级防雷建筑物在建筑物上安装避雷带。防雷装置一般由接闪器、引下线、接地装置三个基本部分组成。接闪器有避雷针、避雷带、避雷网、避雷线四类。接地装置由接地线和接地极组成，规定接地极埋深不小于0.8m，距被保护建筑物不小于3m。单根避雷针的保护范围用IEC推荐的“滚球法”来确定。
7、辅助等电位联接是在总等电位联接后在局部范围内再作一次联接，进一步降低接触电压。SPD是一种避雷器，用来限制雷电电流和浪涌过电压。
8、根据电气线路的正常泄漏电流，选择漏电保护器额定漏电动作电流ID。单相回路：ID≥IN/2000；三相回路：ID≥IN/1000；
9、家用电器插座回路的设备应选用额定漏电动作电流ID不大于30mA快速动作的漏电保护器。施工现场总配电箱中应装设漏电保护器，应装设在电源隔离开关的负荷侧。开关箱内的漏电保护器ID不大于30mA、动作时间应小于0.1s；潮湿和有腐蚀介质场所采用防溅型，ID不大于15mA、动作时间小于0.1s。
二、计算题
1.已知I1=-6A，I2=3A，I3=8A，假设通过R的电流I4的参考方向如图所示，试求通过R的电流I4。
解：∑I入=I1+I4=∑I出=I2+I3
I4=I2+I3-I1=3+8-(-6)=17(A)
2.E1=50V，E2=100V，E3=25V，R1=15Ω，R2=15Ω，R3=10Ω，R4=10Ω，求回路中的电流。
【解】∑U=0
R1I+R2I+E3+R4I+R3I-E1-E2=0
I=(E1+E2-E3)/(R1+R2+R3+R4)
=(50+100-25)/(15+15+10+10)=2.5(A)
3.一单相220V、1000W的电炉，接在50Hz、220V的交流电源上，试求电炉的电阻、电流和使用8h消耗的电能是多少度?
【解】电炉的电阻R=U2/P=2202/1000=48.4(Ω)
电炉的电流I=P/U=1000/220=4.55(A)
消耗的电能W=Pt=1000×8=8(kW·h)
4.正弦交流电源电压U=220V，f=50Hz，接上电感线圈的电感L=0.05H，电阻可忽略不计。试求通过线圈中的电流I、有功功率P和无功功率Q为多少？
【解】XL=ωL=2πfL=2π×50×0.05≈15.71(Ω)
I=U/XL=220/15.71≈14.0(A)
P=0
Q=UI=220×14=3080(var)
5.一个电感线圈，L=25.5mH，电阻R=6Ω，接于电压220V的交流电源上，求电路中的电流I、有功功率、无功功率和视在功率。
【解】XL=2πfL=2×3.14×50×25.5×10-3=8(Ω)Z=R+XL=6+j8|Z|=10(Ω)
根据欧姆定律I=U/|Z|=220/10=22(A)cosφ=R/|Z|=6/10=0.6
有功功率为P=UIcosφ=220×22×0.6=2904(W)
无功功率为Q=UIsinφ=220×22×0.8=3872(var)
视在功率为S=UI=220×22=4840(V·A)
6.三相交流电源星形联结，线电压Ul=380V，有一个对称三相负载，各相电阻R=6Ω，感抗XL=8Ω，试求负载作星形联结的线电流Il、相电流IP和三相有功功率PY;三角形联结P△。
【解】（1）对称负载星形联结时|Z|=10Ω
φ=arctanXL/R=arctan8/6≈53.1°Il=IP=UP/|Z|≈22(A)
PY=8.38(kW)P△=3PY=26(kW)
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