10級4班電工學小測試題

1、第1章 直流電路 習題參考答案填空題:1. 任何一個完整的電路都必須有 電源、負載 和 中間環(huán)節(jié)3個根本局部 組成。具有單一電磁特性的電路元件稱為理想電路元件，由它們組成的電路稱 為電路模型。電路的作用是對電能進行 傳輸、分配和轉(zhuǎn)換；對電信號進 行_傳遞_、_存儲_和_處理_。2. 反映實際電路器件耗能電磁特性的理想電路元件是 _電阻一元件；反映實 際電路器件儲存磁場能量特性的理想電路元件是 _電感一元件;反映實際電路器件 儲存電場能量特性的理想電路元件是_電容一元件，它們都E是無源二端_元件。I仝3. 電路有通路、開路和短路三種工作狀態(tài)。當電路中電流 R、端電壓U = 0時，此種狀態(tài)稱作_短

2、路，這種情況下電源產(chǎn)生的功率全部消耗在 內(nèi)阻上。- 一4. 從耗能的觀點來講，電阻元件為耗能元件;電感和電容元件為儲能元 件。5. 電路圖上標示的電流、電壓方向稱為參考方向_ ,假定某元件是負載時， 該元件兩端的電壓和通過元件的電流方向應(yīng)為 關(guān)聯(lián)參考方向。二、判斷題：1. 理想電流源輸出恒定的電流，其輸出端電壓由內(nèi)電阻決定。錯2. 電阻、電流和電壓都是電路中的根本物理量。錯3. 電壓是產(chǎn)生電流的根本原因。因此電路中有電壓必有電流。錯4. 絕緣體兩端的電壓無論再高，都不可能通過電流。錯三、選擇題：每題2分，共30分1. 當元件兩端電壓與通過元件的電流取關(guān)聯(lián)參考方向時，即為假設(shè)該元件 A 功率；當

3、元件兩端電壓與通過電流取非關(guān)聯(lián)參考方向時，即為假設(shè)該元件 B 功率。A、吸收；B、發(fā)出。2. 一個輸出電壓幾乎不變的設(shè)備有載運行，當負載增大時，是指C A、負載電阻增大；B、負載電阻減?。籆、電源輸出的電流增大。3. 當電流源開路時，該電流源內(nèi)部C A、有電流，有功率損耗；B、無電流，無功率損耗；C、有電流，無功率 損耗。4. 某電阻元件的額定數(shù)據(jù)為“ 1KQ、2.5W，正常使用時允許流過的最大電流 為A A、50mA ；B、2.5mA ； C、250mA。四、計算題1.1電路如題1.1所示，試計算 a、b兩端的電阻。解：(1)在求解電阻網(wǎng)絡(luò)的等效電阻時，應(yīng)先將電路化簡并轉(zhuǎn)化為常規(guī)的直流電路。

4、該電路可等效化為:* 11a *i益 EZZJ_10 Ctn4010QIr-i ICD10cn(b)先將電路圖化簡，并轉(zhuǎn)化為常規(guī)直流電路。就此題而言，仔細分析發(fā)現(xiàn)25 Q和5Q電阻被短路,那么原圖可化為1.2根據(jù)基爾霍夫定律，求圖1.2所示電路中的電流I i和丨2；解：此題所涉及的根本定律就是基爾霍夫電流定律?；鶢柣舴螂娏鞫蓪﹄娐分械娜我饨Y(jié)點適用，對電路中的任何封閉面也適用。此題就是KCL對封閉面的應(yīng)用。對于節(jié)點a有：|i+2-7=0對圭寸閉面有:11+12+2=0解得：|1=7-2=5(A) , I 2=-5-2=-7 (A)/ rono圖1-2習題1.2的圖1.3有一盞“ 220V 60

5、W的電燈接到。(1)試求電燈的電阻；(2)當接到220V電壓下工作 時的電流；(3)如果每晚用三小時，問一個月(按 30天計算)用多少電？解：由題意： 根據(jù)R=/P得：電燈電阻 R=U/P=220 2/60=807 ( Q) 根據(jù)I=U/R或P=UI得：I=P/U=60/220=0.273 (A) 由W=PT得W=60X 60 x 60 x 3 x 302=1.944 x 10 (J)在實際生活中，電量常以“度為單位，即“千瓦時 。對60W勺電燈，每天使用 3小時，一個月(30天)的用電量為：W=60/1000X 3X 30=5.4 (KWH)1.4根據(jù)基爾霍夫定律求圖 1.3圖所示電路中的電

6、壓 Ui、U2和Uso-刃*脅10 V- vjIbT I#d1.3習邇匕4的圖解：根據(jù)基爾霍夫電壓定律，沿任意回路繞行一周，回路中各元件上電壓的代數(shù)和等 于零。那么對abcka回路：2-U2-2=012=0對cdpkc回路：-4-U 1+Lb=0 U=-4 (V)對eghce回路：-U3-10+5+U2=0 U3=-5 (V)1.5 電路如圖1.4所示，其中 E1=15V, Ea=65V, R=5Q, Rz=Ri=10Q。試用支路電流法 求R、R和R三個電阻上的電壓。局KCL和7U=I i R=- 433U2=I 2F2= 819U3=I 3F3= 8解：在電路圖上標出各支路電流的參考方向，如

7、下圖，選取繞行方向。應(yīng)用 KVL列方程如下丨1I2 I3011 R113 R3E1I 2 R2I 3R3e2代入數(shù)據(jù)得I1I2 I305I110I31510I210I365解方程可得|1=-7/4 (A ), I2= 33/8 (A ),13= 19/8 (A) 0三個電阻上的電壓電流方向選取一至，那么三個電阻上的電壓分別為：5=-35/4 V10=165/4 V10=38/4 V第二章正弦交流電路習題參考答案一、填空題：1. 表征正弦交流電振蕩幅度的量是它的最大值：表征正弦交流電隨時間變化快慢程度的量是_角頻率3_；表征正弦交流電起始位置時的量稱為它的 _初 相_。三者稱為正弦量的_三要素_

8、。2. 電阻元件上任一瞬間的電壓電流關(guān)系可表示為u = iR :電感元件上任L di_一瞬間的電壓電流關(guān)系可以表示為dt_ :電容元件上任一瞬間的電壓電流i CduC關(guān)系可以表示為Cdt。由上述三個關(guān)系式可得，電阻 元件為即時元件;電感_和_電容元件為動態(tài)元件。3. 在RLC串聯(lián)電路中，電流為5A,電阻為30Q,感抗為40Q,容抗 為80Q,那么電路的阻抗為_50Q_,該電路為_容_性電路。電路中吸收的有功 功率為_450W_，吸收的無功功率又為_600vac。、判斷題：1. 正弦量的三要素是指最大值、角頻率和相位。錯2. 電感元件的正弦交流電路中，消耗的有功功率等于零。對3. 因為正弦量可以

9、用相量來表示，所以說相量就是正弦量。錯4. 電壓三角形是相量圖，阻抗三角形也是相量圖。錯5. 正弦交流電路的視在功率等于有功功率和無功功率之和。錯6. 一個實際的電感線圈，在任何情況下呈現(xiàn)的電特性都是感性。錯7. 串接在正弦交流電路中的功率表，測量的是交流電路的有功功率。錯8. 正弦交流電路的頻率越高，阻抗越大；頻率越低，阻抗越小。錯 三、選擇題：1. 某正弦電壓有效值為380V,頻率為50Hz,計時始數(shù)值等于380V,其瞬 時值表達式為B A、 u 380sin314t V ； B、 u 537sin314t 45 v ； C、 u 380 sin314t90 v。2. 一個電熱器，接在10

10、V的直流電源上，產(chǎn)生的功率為 P。把它改接在正 弦交流電源上，使其產(chǎn)生的功率為 P/2，那么正弦交流電源電壓的最大值為 D A 7.07V ； B 、5V;C 、14V;D 、10V。3. 提高供電電路的功率因數(shù)，以下說法正確的選項是 D A、減少了用電設(shè)備中無用的無功功率；B、減少了用電設(shè)備的有功功率，提高了電源設(shè)備的容量；C、可以節(jié)省電能； D、可提高電源設(shè)備的利用 率并減小輸電線路中的功率損耗。4. i1 10sin314t 90 A2 10sin628 t 30 A，那么CA、i1超前i260;B、i1滯后i260；C、相位差無法判斷。5. 電容元件的正弦交流電路中，電壓有效值不變，頻

11、率增大時，電路中電 流將A A、增大；B、減小；C、不變。6. 在RL串聯(lián)電路中，UR=16V，Ul=12V，那么總電壓為B A、28V ；B、20V ；C、2V。7. RLC串聯(lián)電路在f0時發(fā)生諧振，當頻率增加到2f0時，電路性質(zhì)呈B A、電阻性；B、電感性；C、電容性。8. 正弦交流電路的視在功率是表征該電路的 A A、電壓有效值與電流有效值乘積；B、平均功率；C、瞬時功率最大值。四、計算題2.1 把以下正弦量的時間函數(shù)用相量表示：1u= 10 2 si n314t 伏2i =- 5si n 314 t 60o安解：1 U =10/0 0 V2 I m= 5/ 60o =5/180 o 6

12、0o=5/120 o A2.2 工頻正弦電壓 Uab的最大值為311V，初相位為一60，其有效值為多少？寫出其 瞬時值表達式；當t =0.0025S時，Ub的值為多少？1 1Uab.有效值Uabm 3112202. 2(V)瞬時值表達式為uab 311sin 314t 60 (V)當 t=0.0025S 時,U ab 311sin 1000.。025 -311si n()12rtUIZ rkk F=T 產(chǎn)卄 AAt80.5(V)用卜列各式表示RC串聯(lián)電路中的電壓、電流，哪些是對的，哪些是錯的？uUUU(1)i=Z(2)1= R Xc(3) I=R j C(4)I=ZUU(5) U=IR+LC(

13、6)U :=U R +U C(7) I =-j C(8)I = j C2.3ZRj Xc R.1 j解：在RC串聯(lián)電路中，總阻抗cU而ZJr2 xCIZUrIRU& jI&XcUUr Ucu2 U2 R2Uc所以(1)(2)、(3)、(5)、(7)、(8)均是錯的，(4)、(6)是對的。2.4 圖2.1中，U=40V, Ua=30V, i=10sin314 t A，貝U U為多少？并寫出其瞬時值表達式。解:由電路圖可知，電壓u1與電流i冋方向，而電壓u2超前電流i90,所以UU2 U；,30240250(V)arcta n 2arcta n336.9電壓u超前電流i的電度角U 14u 50、-

14、2sin(31.4t36.9 ) (V)2.5 圖 2.2 所示電路中，u= 100sin(314 t+30o)伏，i = 22.36sin(314 t+19.7 o)安,i2= 10sin(314 t+83.13 o)安，試求：i 1、乙、乙并說明乙、乙的性質(zhì)，繪出相量圖。解：由題知，Im 22.36/197 所以 I 1m I m ! 2m(A)20/ 6.8712m 10/83.13 (A)Um 100/30 (V)(A)Z1h 20sin 314t6.87 (A)UmI 1m100/302/ 8.6750/38.67(Q)Z2UmI 2m-310/53.1310/831L( Q).乙為

15、感性負載,Z2為容性負載。第3章三相交流電路習題參考答案三、填空題：1. 對稱三相負載作丫接，接在380V的三相四線制電源上。此時負載端的相電1壓等于倍的線電壓；相電流等于1_倍的線電流；中線電流等于0-.2. 有一對稱三相負載成星形聯(lián)接，每相阻抗均為22Q,功率因數(shù)為0.8,又測出負載中的電流為10A，那么三相電路的有功功率為 _5280 _ ;無功功率為3960va;視在功率為_6600VA_。假設(shè)負載為感性設(shè)備，那么等效電阻是17.6Q _;等效電感量為工頻下_42mH。四、判斷題：1. 中線的作用就是使不對稱 丫接負載的端電壓保持對稱。對2. 三相電路的有功功率，在任何情況下都可以用二

16、瓦計法進行測量。錯3. 三相負載作三角形聯(lián)接時，總有11 3Ip成立。錯4. 負載作星形聯(lián)接時，必有線電流等于相電流。對5. 三相不對稱負載越接近對稱，中線上通過的電流就越小。對6. 中線不允許斷開。因此不能安裝保險絲和開關(guān)，并且中線截面比火線粗。錯三、選擇題：1. 三相對稱電路是指C A、三相電源對稱的電路；B、三相負載對稱的電路；C、三相電源和三相負載均對稱的電路。2. 三相四線制供電線路，作星形聯(lián)接的三相負載中 U相為純電阻，V相為 純電感，W相為純電容，通過三相負載的電流均為10安培，那么中線電流為CA、30 安; B、10 安; C、27.32 安。3. 有“ 220V、100W “

17、220V、25W白熾燈兩盞，串聯(lián)后接入 220V交流電源， 其亮度情況是B A、100W燈泡最亮；B、25W燈泡最亮；C、兩只燈泡一樣亮。四、計算題3-1 一臺三相交流電動機，定子繞組星形連接于U=380V的對稱三相電源上，其線電流I l=2.2A， cos $ =0.8，試求每相繞組的阻抗 Z。解：先由題意畫出電路圖如以下圖，以幫助我們思考。因三相交流電動機是對稱負載，因此可選一相進行計算。三相負載作星接時由于UUpIpU L 3U pUl=380(V)，I l=2.2(A) p=220(V), I p=2.2(A),22010022(Q)由阻抗三角形得R |ZCOS100 0.8 80()

18、XlVZ2 r2j 22、1008060(Q)所以 Z=80+j60Q3-2對稱三相交流電路，每相負載的電阻為R=8Q，感抗為Xl=6Q。1設(shè)電源電壓為 U=380V,求負載星形連接時的相電流、相電壓和線電流，并畫相量圖；2 設(shè)電源電壓為UL=220V,求負載三角形連接時的相電流、相電壓和線電流，并畫相量圖;3 設(shè)電源電壓為UL=380V,求負載三角形連接時的相電流、相電壓和線電流，并畫相量圖。 解：由題意：1負載作星接時因 U|380 v,那么Ua Ub Uc380 220. 3 V設(shè) Ua 220Q V因相電流即線電流，其大小為：220/022/ 36.9Ia8 j6A22/ 156.9

19、A22型丄A此時的相量圖略。2負載作三角形連接時UlUp因 Ul 220 V,那么UabU bc U ca220 V設(shè) Uab 220/0那么相電流線電流3Ibc/I abbeI caIa30U ab22/220/022/ 36.9A8 j6156.9 A22血丄A3 I ab / 3038/ 186.938/ 66.938/173.1AA3038/ 53.1 A此時的相量圖略。3負載作三角形連接時Ul Up因 Ul380 V,那么U ab U bc U ca380 V設(shè) Uab 380/0I abU ab那么相電流bc38/156.9 Aca38/83.1 A線電流I A . 3 I ab

20、/ 3065.8/ 66.9(A&B, 3&bc/ 3065.8/ 186.965.8/173.1 ( A)I C , 3 I ca / 3065.8/53.1(A)Ua20/0(A此時的相量圖略。3-3 .電路如以下圖所示。電源電壓UL=380V,每相負載的阻抗為 R= Xl = Xc= 10 Qo(1) 該三相負載能否稱為對稱負載？為什么？(2) 計算中線電流和各相電流，畫出相量圖；(3) 求三相總功率。解：(1)三相負載不能稱為對稱負載，因為三相負載的阻抗性質(zhì)不同，其阻抗角也不相同。故不能稱為對稱負載。(2)嘰 380(V)那么 Up 220 (V)設(shè) Ua 220/0 (V)那么 U

21、b 220/ 120(V), U c 220/120(V)I A土 22/0R(A)Ub220/ 120I B22/30jX Cj10(A)Uc220/120I C22/ 30jXLj10(A所以:I NI AIb Ic22/022/ 3022/30 =.60.1/ 0( a)由于B相負載為電容，C相負載為電感，其有功功率為0 ,故三相總功率即 A相電阻性負載的有功功率。4840 (W =4.84(KW)3-4.電路如圖3.2所示的三相四線制電路， 三相負載連接成星 形，電源線電壓 380V，負載電阻Ra= 11 Q, Rb=Rc=22 Q, 試求：(1) 負載的各相電壓、相電流、線電流和三相

22、總功率；(2) 中線斷開，A相又短路時的各相電流和線電流；(3) 中線斷開，A相斷開時的各線電流和相電流。解：(1) UL 380 (V)那么 Up 220 (V)設(shè) U a 220/0 (V)那么Ub220/ 120 (V), U c 220/120 (V)(3) 此時3-5.率為IB UbRb220/ 120:10/ 1222Uc220/120IC10/120Rc221 n1A1 bl c 20/010/ 120中線斷開，A相又短路時的電路如下圖；R?、民上的電壓為電源線電壓，,Ub380lb-17.27Rb22(A)Uc380ic 17.27Rc22(A)(A)(A)A相斷開時的電路如下

23、圖,所以:(2) 此時1 C1 B中線斷開，忠 艮二負載串聯(lián)后的電壓為電源線電壓,10/120 =10 0o(A)U BC380Rb Rc 22228.64(A)其線電流為Il=5.5A ,有功功Ul、電三相對稱負載三角形連接，P=7760W，功率因數(shù) cos $ =0.8求電源的線電壓 路的無功功率A oN *人Q c br *閡 ur TTSia A QtlKl所以UlP77601018.2(V),3l L co)s. 3 5.50.8Q3Ul l l sin,3 1018.25.51 cos5819.8(Var)Il5.5UpUl1018.21P 3 (V),333.18AzUp1018

24、.2320.19Ip3.18(Q )Q和每相阻抗乙解:由于P . 3U l I l cos Z=320.19/36.9o第五章 磁路與變壓器習題參考答案一、填空題：1 變壓器運行中，繞組中電流的熱效應(yīng)所引起的損耗稱為 _銅_損耗；交變 磁場在鐵心中所引起的_磁滯損耗和渦流損耗合稱為_鐵_損耗。_鐵_損耗又稱 為不變損耗；_銅_損耗稱為可變損耗。2 變壓器空載電流的有功分量很小，無功分量很大，因此空載的變壓 器，其功率因數(shù)很低而且是_感_性的。3. 電壓互感器在運行中，副方繞組不允許 短路；而電流互感器在運行中， 副方繞組不允許_開路_。從平安的角度出發(fā)，二者在運行中，其鐵心和副繞組 都應(yīng)可靠地接地。4變壓器是能改變電壓_、_電流_和_阻抗的靜止的電氣設(shè)備。5三相變壓器的額定電壓，無論原方或副方的均指其 _線電壓；而原方和 副方的額定電流均指其_線電流_。6變壓器空載運行時，其空載電流一是很小的，所以空載損耗近似等于鐵 損耗_。7. 電源電壓不變，當副邊電流增大時，變壓器鐵心中的工作主磁通將基本維持不變。二、判斷題：1. 變壓器的損耗越大，其效率就越低。對2. 變壓器從空載到滿載，鐵心中的工作主磁通和鐵損耗根本不變。對3. 變壓器無論帶何性質(zhì)的負載，當負載電流增大時，輸出電壓必降低。 錯4. 電流互感器運行中副邊不允許開路，否那么會感應(yīng)出高電壓