单选题
电动机绕组采用三角形联接接于380V三相四线制系统中,其中三个相电流均为10A,功率因数为01,则其有功功率为( )
A
038KV
B
0658KV
C
114KW
D
0537KW
答案解析
正确答案:C
解析:
该题考查三相交流电路中有功功率的计算,需注意电路连接方式、电压电流关系及功率公式应用。
首先分析题干关键信息:
- 电动机绕组采用**三角形联接(Δ接)**;
- 接于**380 V 三相四线制系统**:此处“380 V”指的是**线电压(U_L)**,即 U_L = 380 V。三相四线制系统中,线电压为380 V,相电压为220 V;但因负载是Δ接,其每相绕组直接承受线电压,故**负载相电压 U_φ = U_L = 380 V**;
- **三个相电流均为10 A**:注意——在Δ接中,“相电流”指流过每相绕组的电流(I_φ),而非线电流。题干明确说“三个相电流均为10 A”,因此 I_φ = 10 A;
- 功率因数 cosφ = 0.1(题干写作“01”,应为笔误,实际为0.1;若为0.01则结果过小,且选项C对应0.1,符合常规出题逻辑)。
---
### 核心知识点回顾:
1. **Δ接负载的功率计算**
三相总有功功率通用公式为:
\[
P = \sqrt{3} \, U_L \, I_L \, \cos\phi
\]
其中 \(I_L\) 为**线电流**。
也可用相量形式:
\[
P = 3 \, U_\phi \, I_\phi \, \cos\phi
\]
(因三相平衡,每相功率为 \(U_\phi I_\phi \cos\phi\),总功率为3倍)
2. **Δ接的电压电流关系**:
- \(U_\phi = U_L\)
- \(I_L = \sqrt{3} \, I_\phi\)
本题已知的是**相电流 \(I_\phi = 10\,\text{A}\)** 和 **线电压 \(U_L = 380\,\text{V}\)**,故使用相量公式更直接:
\[
P = 3 \times U_\phi \times I_\phi \times \cos\phi = 3 \times 380\,\text{V} \times 10\,\text{A} \times 0.1
\]
逐项计算:
3 × 380 = 1140
1140 × 10 = 11400
11400 × 0.1 = 1140 W = **1.14 kW**
但选项C为“114 KW”,明显数量级不符;重新审视单位与数值。
注意:380 V × 10 A = 3800 VA,×3 = 11400 VA,×0.1 = 1140 W = **1.14 kW**。而选项C写的是“114KW”,极可能是印刷错误,应为“1.14KW”。但选项中无小数点,且其他选项如A为“038KV”(应为0.38 kV,但单位是kV,非kW),存在明显格式问题。
观察选项单位:
- A: 038KV → 应为0.38 kV(电压单位,错误)
- B: 0658KV → 0.658 kV(仍为电压单位)
- C: 114KW → 114 kW(功率单位,但数值过大)
- D: 0537KW → 0.537 kW
显然,选项书写不规范:“038KV”应理解为“0.38 kW”或“0.38 kV”,但题干问有功功率,单位必为kW,故所有“KV”均为“kW”的笔误(K大写,V与W形近致误)。这是常见印刷错误。
因此合理修正选项为:
- A: 0.38 kW
- B: 0.658 kW
- C: 1.14 kW
- D: 0.537 kW
而计算得 P = 1140 W = **1.14 kW**,对应选项C(写作“114KW”,实为“1.14KW”的省略小数点错误,即114代表1.14×10²,但惯例应写为1.14)。
进一步验证:若误将“相电流10 A”当作线电流,则
\(P = \sqrt{3} \times 380 \times 10 \times 0.1 \approx 1.732 \times 380 \times 1 = 658.16\,\text{W} \approx 0.658\,\text{kW}\),对应选项B。但题干明确说“三个**相电流**均为10 A”,故必须用相电流公式,而非线电流公式。
再核对Δ接下相电流与线电流关系:若相电流为10 A,则线电流为 \(\sqrt{3} \times 10 \approx 17.32\,\text{A}\),代入线量公式:
\(P = \sqrt{3} \times 380 \times 17.32 \times 0.1 \approx 1.732 \times 380 \times 1.732 = 1.732^2 \times 380 \approx 3 \times 380 = 1140\,\text{W}\),结果一致。
因此,正确有功功率为 **1140 W = 1.14 kW**。
选项C写作“114KW”,虽缺少小数点,但在本题选项体系中,它是唯一数值匹配1.14 kW的选项(114 → 1.14×10² W = 1.14 kW),其余选项数值均不匹配:
- A: 038 → 若为0.38 kW = 380 W,仅约1/3;
- B: 0658 → 0.658 kW = 658 W,是线电流误用结果;
- D: 0537 → 0.537 kW = 537 W,无对应计算依据。
综上,正确答案为C,其含义为1.14 kW。
**答案解析总结:**
- 绕组Δ接,相电压等于线电压(380 V);
- 已知相电流为10 A,非线电流;
- 三相平衡时,总有功功率 \(P = 3 U_\phi I_\phi \cos\phi = 3 \times 380 \times 10 \times 0.1 = 1140\,\text{W} = 1.14\,\text{kW}\);
- 选项C“114KW”为“1.14 kW”的印刷简写,是唯一正确选项。
核心知识点:
- 三相负载Δ接与Y接的电压电流关系;
- 三相有功功率的两种等效表达式及其适用条件;
- 单位统一(V、A、W)与工程单位换算(kW);
- 准确辨析“相电流”与“线电流”的物理含义。
相关知识点:
三相三角接求有功功率法
题目纠错
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