《電工電子技術》習題答案(1-11章)

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)第1章 直流電路一、填空題1電源 負載 中間環(huán)節(jié) 實現(xiàn)電能的傳輸、分配和轉換 實現(xiàn)信號的傳遞和處理2正電荷運動的方向或負電荷運動的反方向 參考方向 正值 負值3低電位 高電位 電壓4額定工作狀態(tài) 滿載 過載 輕載 過載 嚴重輕載5電流 電壓 電壓 電壓 電流 電流6電壓源 電流源7節(jié)點 回路8線性電路 非線性電路 功率二、解答題1如圖1-1所示，請說明通過電阻的電流的實際方向。 （a） （b） （c） （d）圖1-1 題1圖解：圖（a）：電流的參考方向為由a到b，I2A

2、0，為正值，說明電流的實際方向和參考方向相同，為由a到b。圖（b）：電流的參考方向為由a到b，I2A0，為負值，說明電流的實際方向和參考方向相反，為由b到a。圖（c）：電流的參考方向為由b到a，I2A0，為正值，說明電流的實際方向和參考方向相同，為由b到a。圖（d）：電流的參考方向為由b到a，I2A0，為負值，說明電流的實際方向和參考方向相反，為由a到b。2如圖1-2所示，請說明通過電阻兩端電壓的實際方向。 （a） （b） （c） （d）圖1-2 題2圖解：圖（a）：電壓的參考方向為由a到b，U4V0，為正值，說明電壓的實際方向和參考方向相同，為由a到b。圖（b）：電壓的參考方向為由a到b，U

3、4V0，為負值，說明電壓的實際方向和參考方向相反，為由b到a。圖（c）：電壓的參考方向為由b到a，U4V0，為正值，說明電流的實際方向和參考方向相同，為由b到a。圖（d）：電壓的參考方向為由b到a，U4V0，為負值，說明電壓的實際方向和參考方向相反，為由a到b。3如圖1-3所示電路中，O為零電位點，已知，VA50V，VB40V，VC30V。（1）求UBA和UAC；（2）如果元件4為具有電動勢E的電源，在所標參考方向下求E的值。圖1-3 題3圖解：（1）由題意可知： UBAVBVA405090（V）UACVAVC503020（V）（2）根據電位的定義可知，VBUBO。如圖1-3所示，電動勢E的參

4、考方向與電壓UBO的參考方向相同，則有：EUBOVB40（V）4如圖1-4所示電路，三個元件中流過相同的電流I2A，U12V。（1）求元件a的功率P1，并說明它是吸收功率還是發(fā)出功率；（2）若已知元件b發(fā)出功率10W，元件c吸收功率12W，求U2和U3。圖1-4 題4圖解：（1）對元件a，電流與電壓為非關聯(lián)參考方向，且P1U1I（2）（2）4（W）所以，元件a吸收功率4W。（2）元件b的電流與電壓為關聯(lián)參考方向，且發(fā)出功率，則P2為負值，即P2U2I10W則元件c的電流與電壓為關聯(lián)參考方向，且吸收功率，則P3為正值，即P3U3I12W則5如圖1-5所示電路中，U220V，I5A，內阻R01R0

5、20.6。（1）試求電源的電動勢E1和負載的反電動勢E2；（2）試說明功率的平衡。圖1-5 題5圖解：（1）對電源：UE1U1E1IR01E1UIR0122050.6223（V）對負載：UE2U2E2IR02E2UIR0222050.6217（V）（2）由（1）中兩式可得：E1E2IR01IR02將上式兩邊同乘以I，可得：E1IE2II2R01I2R022235W2175W520.6W520.6W1115W1085W15W15W1115W1115W可見，在一個電路中，電源產生的功率和負載取用的功率以及內阻上消耗的功率是平衡的。6試用電壓源和電流源等效變換的方法計算如圖1-6（a）所示電路中6電

6、阻上的電流I3。（a） （b） （c）圖1-6 題6圖解：先將兩個電壓源等效變換為電流源，如圖1-6（b）所示，其中然后，再將兩個電流源合并為一個等效電流源，如圖1-6（c）所示，其中則7求圖1-7（a）所示電路中的電流I。解：根據電壓源與電流源的等效變換，原電路可化簡為如圖1-7（d）所示電路（化簡過程略），則根據基爾霍夫電壓定律（設繞行方向為順時針方向）可得：47I9I2I0I0.5A8如圖1-8所示電路中，已知US110V，US25V，R1R31，R2R42，試用支路電流法求各支路電流。解：該電路中有6條支路和4個節(jié)點，規(guī)定I1、I2、I3、I4、I5、I6及US1、US2的參考方向如圖

7、1-8所示，獨立回路的繞行方向為順時針方向。根據基爾霍夫電流定律和電壓定律可列出以下方程：（a） （b）（c） （d）圖1-7 題7圖圖1-8 題8圖對節(jié)點a I5I1I40對節(jié)點b I1I6I20對節(jié)點c I4I3I60對回路I I1R1I2R2US10對回路II I2R2I3R3US20對回路III I1R1I4R4US20聯(lián)立方程，解得：I12.5A，I23.75A，I32.5A，I43.75A，I56.25A，I61.25A9如圖1-9所示橋式電路中，設E12V，R1R25，R310，R45。中間支路是一檢流計，其電阻RG10。試求檢流計中的電流IG。圖1-9 題9圖解：該電路中有6條

8、支路和4個節(jié)點，規(guī)定I1、I2、I3、I4、I5、I6及US1、US2的參考方向如圖1-9所示，獨立回路的繞行方向為順時針方向。根據基爾霍夫電流定律和電壓定律可列出以下方程：對節(jié)點a I1I2IG0對節(jié)點b I3IGI40對節(jié)點c I2I4I0對回路abda I1R1IGRGI3R30對回路acba I2R2I4R4IGRG0對回路dbcd I3R3I4R4E0聯(lián)立方程，解得：IG0.126A10如圖1-10所示（a）電路，試用疊加定理求電路中的電流IL。（a） （b） （c）圖1-10 題10圖解：此電路中有兩個電源，根據疊加定理，可分為兩個分電路進行計算，如圖1-10（b）和圖1-10（c

9、）所示。標定各電流和電壓的參考方向如圖所示。在圖1-10（b）所示電路中在圖1-10（c）所示電路中根據疊加定理有：11用戴維南定理計算第9題中的電流IG。解：第9題中的電路可化為如圖1-11（a）所示等效電路。如圖1-11（b）所示，檢流計支路斷開后，等效電路中的電流I為：等效電壓源的電動勢E為：如圖1-11（c）所示，等效電阻R0為：由圖1-11（a）所示等效電路，可得電流IG為： （a） （b） （c）圖1-11 題11圖12如圖1-12（a）所示，用戴維南定理求電路中的電流I。如果電阻R可變，求R為何值時，電阻R從電路中吸收的功率最大？該最大功率為多少？解：根據戴維南定理，原電路可化簡

10、如圖1-12（b）所示等效電路。R支路斷開后，如圖1-11（c）所示電路可進一步根據電壓源與電流源的等效變換化為圖1-11（d），由此可知等效電路的開路電壓U0為：U02V如圖1-11（e）所示，等效電阻R0為：由圖1-11（a）所示等效電路，可得R支路上的電流I為： （a） （b） （c） （d） （e）圖1-12 題12圖第2章 單相交流電路一、填空題1正半周 負半周 取負2有效值3幅值或有效值 初相位4高頻電流 直流 阻交流、通直流 高頻電流 頻率很低或直流 阻直流、通交流5電源設備的容量不能得到充分利用 增加線路上的功率損耗 電容器或同步補償器6諧振現(xiàn)象 串聯(lián)諧振 并聯(lián)諧振7非正弦周期

11、量 傅里葉級數二、解答題1已知兩個同頻率的正弦電流分別為：求ii1i2，并畫出相量圖。解：i1和i2的相量表示為：，則所以相量圖如圖2-1所示。圖2-1 題1圖2已知，。（1）用相量圖表示兩正弦量；（2）用相量圖計算：i3i1i2，i4i1i2。解：（1）i1和i2的相量表示為：，于是，其相量圖如圖2-2所示。（2）在圖2-2所示相量圖中，根據平行四邊形原則作出，根據圖中關系可知，I310A，353.1；I410A，4126.9所以，圖2-2 題2圖3一白熾燈泡，工作時的電阻為484，其兩端的正弦電壓。試求：（1）燈泡中通過電流的相量表示及瞬時值表達式；（2）白熾燈工作時的功率。解：（1）因電

12、壓的相量表示為：則電流為：電流的瞬時值表達式為：（2）平均功率為：4一電感元件，L7.01H，接入電源電壓的交流電路中。試求：（1）通過電感元件的電流的相量表示及瞬時值表達式；（2）電路中的無功功率。解：（1）或（2）電路中的無功功率為：5在電容元件電路中，已知C47F，f50Hz，。試求：（1）電容元件兩端的電壓；（2）若電流的有效值不變，電源的頻率變?yōu)?000Hz，則電容元件兩端的電壓變?yōu)槎嗌?。解：?）電流的相量表示為：因所以，電容元件兩端的電壓為：（2）若電流的有效值不變，電源的頻率變?yōu)?000Hz，則6在RLC串聯(lián)電路中，已知R30，L127mH，C40F，電源電壓。求：（1）電流i

13、及各部分電壓uR、uL、uC；（2）作電流和電壓的相量圖；（3）功率P和Q。解：（1）根據題意可得：又因所以（2）電流和電壓的相量圖如圖2-3所示。圖2-3 題6圖（3）電路的功率為：7如圖2-4所示為一日光燈裝置的等效電路。已知P40W，U220V，I0.4A，f50Hz。（1）求此日光燈的功率因數；（2）若要把功率因數提高到0.9，需補償的無功功率QC及電容量C各為多少？圖2-4 題7圖解：（1）由式（243）可得：（2）因cos10.455，故tan11.96又因cos0.9，故tan0.48功率因數提高后，電路的有功功率沒有改變，故無功功率的變化可按下式計算：于是8將一臺功率因數為0.

14、6，功率為2kW的單相交流電動機接到220V的工頻電源上，求：（1）線路上的電流及電動機的無功功率；（2）若要將電路的功率因數提高到0.9，需并聯(lián)多大的電容？這時，線路中的電流及電源供給的有功功率和無功功率各為多少？解：（1）線路上的電流即為電動機的電流因cos10.6，故tan11.33。電動機的無功功率為：（2）因cos0.9，故tan0.48則當功率因數提高到0.9，需并聯(lián)的電容為：這時，線路中的電流為：電路中的有功功率沒有改變，而無功功率變?yōu)椋?在RLC串聯(lián)諧振電路中，L0.05mH，C200pF，品質因數Q100，交流電壓的有效值U1mV。試求：（1）電路的諧振頻率f0；（2）諧振時

15、電路中的電流I；（3）電容上的電壓UC。解：（1）根據式（251）可知，電路的諧振頻率f0為：（2）由式（252）可得：所以，諧振時電路中的電流I為：（3）由式（252）可得：10在文中圖2-17所示的收音機輸入電路中，線圈的電感L0.3mH，電阻R16。今欲收聽640kHz某電臺的廣播，應將可變電容C調到多大？如在調諧回路中感應出電壓U2V，試求這時回路中該信號的電流多大，并在線圈（或電容）兩端得出多大電壓？解：根據式（251）可得：當在調諧回路中感應出電壓U2V時，回路中該信號的電流為：因所以，線圈（或電容）兩端的電壓為：11在實際并聯(lián)諧振電路中，已知線圈的電阻R10，電感L0.127mH

16、，電容C200pF。求電路的諧振頻率f0和諧振阻抗Z。解：在并聯(lián)諧振電路中，諧振頻率f0為：諧振阻抗Z為：第3章 三相電路一、填空題1頻率 幅值 1202相序 正序 負序 正序3相電壓 線電壓 304三相四線制 三相三線制 低壓供電 高壓輸電5開關和熔斷器 鋼芯6 1 1 二、解答題1如圖3-1所示，已知三相電源的線電壓，阻抗，。求各線電流和中性線電流。圖3-1 題1圖解：本題中負載不對稱，每相負載需單獨計算。負載星形連接時，負載的相電壓與對應的電源相電壓相等，因，故，又由于三相負載星形連接時，相電流等于相應的線電流，所以，各線電流為：由式（310）可得中性線電流為：2如圖3-2（a）所示三相

17、對稱電源，UP220V，將三盞額定電壓為220V的白熾燈分別接入L1、L2、L3相，已知白熾燈的功率P1P2P60W，P2200W。求：（1）各相電流及中性線電流；（2）分析L2相斷開后各燈的工作情況；（3）分析L2相斷開、中性線也斷開后各燈的工作情況。 （a） （b）圖3-2 題2圖解：（1）各相電流分別為：且分別與u1、u2同相。與u3同相。電壓電流的相量圖如圖3-2（b）所示。根據相量圖可知中性線電流為：（2）L2相斷開后，I20，2燈不亮。1燈和3燈兩端電壓仍為電源相電壓，故1燈和3燈正常工作。（3）L2相斷開、中性線也斷開時，電路變?yōu)?燈和3燈串聯(lián)，接在線電壓380V的電源上。因各燈

18、電阻分別為：根據串聯(lián)電路的分壓關系，可得各相電壓分別為：可見，1燈的電壓大于額定電壓，而3燈的電壓小于額定電壓，兩燈都不能正常工作。3對稱三相電阻爐作三角形連接，每相電阻為38，接于線電壓為380V的對稱三相電源上，試求負載相電流IP及線電流IL。解：由于負載三角形連接時，ULUP，于是：4有一三相電動機，每相等效電阻R29，等效感抗XL21.8。繞組連成星形接于線電壓為380V的三相電源上。試求電動機的相電流、線電流及從電源輸入的功率。解：負載星形連接時，ILIP，所以從電源輸入的功率為有功功率，即5對稱三相三線制電源的線電壓為100V，每相負載阻抗。求負載分別作星形連接和三角形連接時的電流

19、和三相功率。解：（1）負載星形連接時，ULUP，所以設三相負載分別為1、2、3相，且1相電壓u1的初相為0，即則1相電流為：根據對稱關系，可知2、3相電流分別為：由于負載星形連接時，ILIP，所以有功功率為：無功功率為：視在功率為：（2）負載三角形連接時，ULUP，所以設電壓u12的的初相為0，即各相電流分別為：由于負載星形連接時，ILIP，所以線電流為：有功功率為：無功功率為：視在功率為：第4章 電路的暫態(tài)分析一、填空題1躍變2電容電流 電感電壓 換路瞬間3零狀態(tài)響應 零輸入響應 全響應4初始值f（0） 穩(wěn)態(tài)值f（） 電路時間常數5等效電阻二、解答題1如圖4-1所示，t0時，開關S由1扳向2

20、；t0時，電路處于穩(wěn)態(tài)。已知R12，R22，R34，L1mH，C5F，US24V。求換路后的初始值iL（0）、iC（0）和uC（0）。圖4-1 題1圖解：t0時，電路處于穩(wěn)態(tài)，因穩(wěn)態(tài)下電容元件可看作開路，故由換路定則可知：2如圖4-2所示電容C的放電電路，已知uC（0）U012V，C1F，R6。求放電過程中的uC（t）及i（t）。圖4-2 題2圖解：（1）計算初始值由題意可知：開關閉合，t0時，電流為：（2）計算穩(wěn)態(tài)值電容放電結束后，電路進入穩(wěn)態(tài)，此時，（3）計算電路常數于是，根據式（412）可得：3如圖4-3（a）所示電路，t0時開關S閉合，S閉合前電路處于穩(wěn)態(tài)。R14，R22，R32，C5

21、F。求t0的uC（t）、iC（t）及i（t）。解：（1）計算初始值（a） （b） （c）圖4-3 題3圖t0時的等效電路如圖4-3（b）所示。根據基爾霍夫電流定律和電壓定律列方程組可最終求得：（2）計算穩(wěn)態(tài)值電路進入穩(wěn)態(tài)時，電容相當于開路，等效電路如圖4-3（c）所示。（3）計算時間常數從電容兩端看進去，等效電阻為：于是，根據式（412）可得：4如圖4-4所示，t0時開關S閉合，已知uC（0）0，求電容電壓uC（t）上升到4V需要多少時間？圖4-4 題4圖解：（1）計算初始值根據換路定則可知：（2）計算穩(wěn)態(tài)值電路進入穩(wěn)態(tài)時，電容相當于開路，電壓穩(wěn)態(tài)值為：（3）計算電路時間常數等效電阻為：電路時

22、間常數為：于是，根據式（412）可得：當uC（t）4V時解得：第5章 磁路與變壓器一、填空題1磁性材料 非磁性材料2磁滯性 磁滯回線3磁滯損耗 磁滯損耗 正比4磁路 鐵芯柱 鐵軛 鐵芯柱 鐵軛5同極性端 “*”或“”6磁 電7120 308儀用互感器 電壓互感器 電流互感器二、解答題1對一次繞組具有95匝線圈的單相變壓器，通以工頻勵磁電流，其交變磁通0.01sint，并且變壓器的二次繞組開路，求變壓器一次繞組所產生的感應電動勢。解：因f50Hz，故又因0.01sint，故根據式（510）可知：所以，一次繞組所產生的感應電動勢的有效值為2有一交流鐵芯線圈，線圈的工頻交流電壓為220V，電路中電流

23、表的讀數為4A，功率表的讀數為100W，漏磁通和線圈上的電阻可忽略不計，求：（1）鐵芯線圈的功率因數；（2）鐵芯線圈的等效電阻和感抗。解：（1）鐵芯線圈的功率因數為：（2）鐵芯線圈的等效阻抗模為：等效電阻為：等效感抗為：3某收音機末極的輸出電阻為800，現(xiàn)通過一個輸出變壓器接上一個8的喇叭做其負載。求負載獲得最大功率時，變壓器的匝數比應為多少？若變壓器的一次繞組為300匝，則二次繞組的匝數應為多少？解：當收音機末極的輸出電阻R0與變壓器一次繞組的等效電阻RL相等時，電路達到匹配，負載獲得最大功率，即則若變壓器的一次繞組為300匝，則二次繞組的匝數應為4有一變壓器，其一次繞組電壓為2200V，二

24、次繞組電壓為220V，接上一純電阻負載后，測得二次繞組電流為15A，變壓器的效率為90%。試求：（1）一次繞組電流；（2）變壓器從電源吸收的功率；（3）變壓器的損耗功率。解：（1）根據式（521）可得一次繞組電流為：（2）根據式（526）可得變壓器從電源吸收的功率為：（3）根據式（528）可知：所以，損耗功率為：5略。第6章 異步電動機一、填空題1感應電動機21/p3連續(xù)工作方式 短時工作方式 斷續(xù)工作方式4Tm/TN5負載轉矩 啟動系數s6自動調節(jié)轉矩7大 47倍 小8電源頻率f1 極對數p 轉差率s9一相繞組 脈動磁場二、解答題1已知某異步電動機的額定轉速為nN1470r/min，電源頻率

25、f150Hz，試求電動機的額定轉差率sN。解：由于電動機的額定轉速接近而略小于同步轉速，因此，根據表6-1所示可知，與此電動機的額定轉速1470r/min最相近的同步轉速為n01500r/min，與此對應的磁極對數為p3。于是，額定轉差率為：2有一三相異步電動機，其額定數據如下：PN40kW，nN1470r/min，UN380V，0.9，m2，s1.2，cos0.9。試求：（1）額定電流；（2）額定轉差率；（3）額定轉矩、最大轉矩和啟動轉矩。解：（1）因4kW以上的電動機通常都是三角形連接，所以額定電流為：（2）由nN1470r/min可知，電動機是四極的，p4，n01500r/min，所以額

26、定轉差率為：（3）3有一三相籠式異步電動機，PN36kW，定子繞組三角形連接，UN380V，IN70A，nN1460r/min，Ist/IN5，s1.2，啟動時負載轉矩為60Nm，Ist160A。試問：（1）電動機能否直接啟動？（2）電動機能否采用Y降壓啟動？【解】（1）電動機電源的容量為：根據式（622）：所以，此電動機不能直接啟動。（2）電動機的額定轉矩為：直接啟動時的啟動轉矩為：若采用Y降壓啟動，則其啟動轉矩為：60Nm啟動電流為：160A所以，此電動機可以采用Y降壓啟動。4有一三相異步電動機，其額定數據如表6-1所示。試求：（1）額定電流；（2）額定轉差率；（3）額定轉矩、最大轉矩、啟

27、動轉矩。表6-1 此三相異步電動機的額定數據功率轉速電壓效率功率因數Ist/INTst/TNTm/TN45kW1480r/min380V95.3%0.887.01.922解：（1）額定電流為：（2）由nN1480r/min可知，電動機是四極的，即p2，n01500r/min，所以（3）5上題中：（1）如果負載轉矩為510.2Nm，試問在UUN和U0.9UN兩種情況下電動機能否啟動？（2）采用Y降壓啟動時，求啟動電流和啟動轉矩。當負載轉矩為額定轉矩的80%和50%時，電動機能否啟動？解：（1）在UUN時，Tst551.8Nm510.2Nm，所以能啟動。在U0.9UN時，Tst0.92551.84

28、47Nm510.2Nm，所以不能啟動。（2）設直接啟動時，啟動電流為采用Y降壓啟動時當負載轉矩為額定轉矩的80%時1所以不能啟動。當負載轉矩為額定轉矩的50%時1所以能啟動。6某廠電源容量為560kVA，一皮帶運輸機采用三相籠型異步電動機拖動，其技術數據為：PN40kW，三角形連接，全壓啟動電流為額定電流的7倍，啟動轉矩為額定轉矩的1.8倍，要求帶0.8TN負載啟動，試問采用什么方法啟動？解：由題意可知，Ist/IN7，Tst/TN1.8。（1）若采用全壓啟動，根據式（622）：7可見，電網容許的啟動電流倍數為4.25，小于全壓啟動電流倍數，所以不能直接啟動。（2）若采用Y降壓啟動，則4.25

29、IN0.8TN可見，雖然啟動電流小于電網容許值，但啟動轉矩不符合要求，所以不能采用Y降壓啟動。（3）若采用自耦變壓器降壓啟動，則希望降壓啟動電流Ist14.25IN。所以，根據式（624）可得：即0.77取標準抽頭0.73，則校驗啟動電流和啟動轉矩：4.25IN0.8TN可見，采用抽頭為0.73的自耦變壓器降壓啟動時，啟動電流和啟動轉矩都符合電網和負載的要求。第7章 繼電接觸器控制系統(tǒng)一、填空題1靜觸頭 刀片 靜觸頭2動斷觸頭或常閉觸頭 動合觸頭或常開觸頭3過載 熱效應4不頻繁啟動的小容量電動機5三相電源的相序6電氣互鎖7順序控制二、解答題1簡述鐵殼開關操作機構的特點。答：鐵殼開關的操作結構有

30、兩個特點： 采用儲能合閘方式，即采用一根彈簧來執(zhí)行合閘和分閘的功能，使開關閉合和分斷時的速度與操作速度無關，這既能改善開關的動作性能和滅弧性能，又能防止觸頭停滯在中間位置； 設有連鎖裝置，保證開關合閘后不能打開箱蓋，而箱蓋打開后不能再合開關，起到安全保護作用。2簡述熔斷器中熔體的選擇方法。答：熔體的選擇方法如下。（1）電燈支線的熔體熔體的額定電流支線上所有電燈的工作電流（2）一臺電動機的熔體為了防止電動機啟動時電流較大而熔斷熔體，熔體不能按電動機的額定電流來選擇，應按下式計算：熔體的額定電流如果電動機啟動頻繁，則應按下式計算：熔體的額定電流（3）幾臺電動機合用的總熔體熔體的額定電流（1.52.

31、5）容量最大的電動機的額定電流 其他電動機的額定電流之和 3低壓斷路器中有哪些脫扣裝置？分別敘述其功能。答：低壓斷路器中的脫扣器包括過電流脫扣器、熱脫扣器、失壓脫扣器和分勵脫扣器。當電路發(fā)生短路或嚴重過載時，過電流脫扣器將銜鐵吸合，推動自由脫扣機構動作，分斷電路。當電路發(fā)生過載時，熱脫扣器的熱元件使雙金屬片向上彎曲，推動自由脫扣機構動作。當電路發(fā)生失壓或欠壓故障時，失壓脫扣器的磁通下降，電磁吸力下降或消失，從而使銜鐵在彈簧作用下向上移動，推動自由脫扣機構動作。分勵脫扣器可實現(xiàn)遠距離控制分斷電路。4什么是自鎖控制？起自鎖作用的主要電器元件是什么？答：依靠接觸器自身的常開輔助觸頭保持線圈通電的方法

32、稱為自鎖（或自保）。起自鎖作用的主要電器元件是接觸器。5分析基本控制電路是如何實現(xiàn)短路保護、過載保護、欠壓和失壓保護的。答：短路保護：熔斷器FU1和FU2分別實現(xiàn)對主電路和控制電路的短路保護。過載保護：熱繼電器FR實現(xiàn)對電動機的長期過載保護。當電動機出現(xiàn)長期過載時，F(xiàn)R串接在控制回路的常閉觸頭會自動斷開，切斷KM線圈電路，使電動機停轉，達到保護作用。欠壓和失壓保護：接觸器本身的電磁機構還能實現(xiàn)欠壓和失壓保護。當電源電壓過低或電壓消失時，接觸器的電磁吸力急劇下降或消失，銜鐵釋放，電動機斷電停轉。而當電壓恢復正常時，電動機也不會自行啟動，這可避免意外事故發(fā)生。6什么是互鎖控制？答：利用兩個接觸器（

33、或繼電器）的常閉觸頭互相控制的方法稱為互鎖（或連鎖）。7試為某生產機械設計電動機的控制線路，要求如下：（1）既能點動控制又能連續(xù)控制；（2）具有短路、過載、欠壓和失壓保護作用。答：控制線路如下。圖7-1 題7圖8一控制電路中，按啟動按鈕后，接觸器通斷頻繁，且發(fā)出連續(xù)的“劈啪”聲，或吸合不牢發(fā)出顫動聲。試分析發(fā)生這種故障的原因。答：這種故障的原因可能是： 線路接錯，將接觸器線圈與自身的常閉觸頭串在一條回路上了； 自鎖觸頭接觸不良，時通時斷； 接觸器鐵芯上的短路環(huán)脫落或斷裂； 電源電壓過低或與接觸器線圈電壓等級不匹配。第8章 供配電與安全用電一、填空題1輸電網 配電網2電力電纜 架空線路 電纜 架

34、空線路3配電線路 變電所（包括配電所） 用電設備4觸電 電擊 電傷5單相觸電6保護接零7口對口人工呼吸二、解答題1目前的發(fā)電方式主要有哪幾種？請分別進行簡要介紹。答：目前的發(fā)電方式主要有火力發(fā)電、水力發(fā)電、核能發(fā)電、風力發(fā)電和太陽能發(fā)電等。（1）火力發(fā)電是指將煤、石油、天然氣等燃料燃燒后的熱能轉換為機械能，并驅動發(fā)電機運轉發(fā)電的方式。我國的火力發(fā)電以燃煤為主，煤在鍋爐的爐膛內充分燃燒，將鍋爐內的水燒成高溫的蒸汽，推動汽輪機轉動，使與它聯(lián)軸的發(fā)電機旋轉發(fā)電。（2）水力發(fā)電是指利用位于高處的河流或水庫中水的勢能使水輪機旋轉帶動發(fā)電機產生電能的方式。水力發(fā)電成本低，能量轉換效率高，污染小。（3）核能

35、發(fā)電是指利用放射性物質在核反應堆內裂變反應產生的熱能發(fā)電的方式。核能發(fā)電在驅動汽輪機旋轉發(fā)電這一點上與火力發(fā)電相同，不同的只是產生熱能的裝置為核反應堆。（4）風力發(fā)電是指利用風力渦輪機將風能轉換成機械能，然后驅動發(fā)電機發(fā)電的方式。（5）太陽能發(fā)電是指通過太陽能電池直接利用太陽能進行發(fā)電的方式。2電擊的傷害程度取決于哪些因素？答：電擊的傷害程度取決于通過人體電流的大小、頻率、持續(xù)時間以及電流通過人體的途徑等。（1）人體電阻人體電阻因人而異，通常為104105W，當角質外層破壞時，則會降到8001000W。（2）電流強度人體允許的安全工頻電流為30mA，危險工頻電流為50mA。（3）電流頻率電流頻

36、率在40Hz60Hz時對人體的傷害最大。實踐證明，直流電對血液有分解作用，而高頻電流不僅沒有危害還可以用于醫(yī)療保健等。（4）電流持續(xù)時間與路徑電流通過人體的時間愈長，傷害愈大。電流的路徑通過心臟會導致神經失常、心跳停止、血液循環(huán)中斷，危險性最大。其中，電流從右手流到左腳的路徑是最危險的。人體觸電后的最大擺脫電流稱為安全電流。我國規(guī)定，安全電流為30mAs，即觸電時間在1s內，通過人體的最大允許電流為30mA。（5）電壓觸電電壓越高，通過人體的電流就越大，人就越危險。3觸電預防的主要措施有哪些？答：觸電預防措施主要有工作接地、保護接地、保護接零、重復接地和漏電保護等。（1）工作接地工作接地是指為

37、保證電氣設備正常工作而進行的接地，即將中性點接地。工作接地的目的： 降低觸電電壓。 迅速切斷故障。在中性點接地的系統(tǒng)中，若一相接地后的電流較大，保護裝置將會迅速動作，斷開故障點。 降低電氣設備對地的絕緣水平。（2）保護接地保護接地是指為保證人身安全，防止人體接觸設備外露部分而觸電的一種接地形式。在中性點不接地系統(tǒng)中，設備外露部分必須與大地進行可靠電氣連接，即進行保護接地。（3）保護接零（用于220/380V三相四線制系統(tǒng)）保護接零是指在電源中性點接地系統(tǒng)中，將設備需要接地的外露部分與電源中性線直接連接。這就相當于設備外露部分與大地進行了電氣連接。當電氣設備絕緣損壞造成一相碰殼，使得該相電源短路

38、時，其短路電流會使保護設備動作，將故障設備從電源切除，防止人身觸電。（4）重復接地在電源中性線做了工作接地的系統(tǒng)中，為確保保護接零的可靠，還需相隔一定距離將中性線或接地線重新接地，這稱為重復接地。 在重復接地的系統(tǒng)中，即使出現(xiàn)中性線斷線，但因外露部分重復接地，其對地電壓大大下降，對人體的危害也大大下降。不過，應盡量避免中性線或接地線出現(xiàn)斷線的現(xiàn)象。 （5）漏電保護漏電保護為近年來推廣采用的一種新的防止觸電的保護裝置。在電氣設備發(fā)生漏電或接地故障而人體尚末觸及時，漏電保護裝置已切斷電源；或者在人體已觸及帶電體時，漏電保護裝置能在非常短的時間內切斷電源，減輕對人體的危害。4發(fā)生觸電事故之后，應怎樣

39、進行觸電急救？答：（1）當發(fā)生觸電事故時，應迅速將觸電者脫離電源。根據觸電現(xiàn)場的情況不同，脫離電源的方法有以下幾種。 切斷電源，如拉開刀閘或保險盒等。 站在干木板或木凳上拉住觸電者的干衣服，使其脫離電源。操作中切不可觸及觸電者的皮膚。 用干木棍挑開電線。 用刀、斧、鋤等將電線砍斷或撬斷。注意，使用的工具必須是帶絕緣柄的，不可接觸電線的裸露部分和觸電者。 用絕緣導線將觸電者接地。其方法是將絕緣導線一端良好接地，另一端接在觸電者所接觸的帶電體上，造成該相電源對地短路，使電路跳閘或熔斷保險絲。以上方法以最快為先。在觸電者脫離電源之前，救護人一定要保護好自身安全，切記不可用手拉觸電者的肉體，以免自己也

40、觸電。（2）在觸電者脫離電源后，應立即就近移至干燥通風的位置，分情況進行現(xiàn)場救護，同時通知醫(yī)務人員。 若觸電者神智清醒，靜臥休息即可。 若觸電者神智斷續(xù)清醒，并一度出現(xiàn)昏迷時，需靜臥休息，并請醫(yī)生救治。 若觸電者已失去知覺，但呼吸、心跳尚存時，應給其聞一些氨水，摩擦全身，使其發(fā)熱，同時請醫(yī)生進行救治。 若觸電者呼吸、心跳停止，出現(xiàn)假死現(xiàn)象時，應針對不同情況進行處理。若僅是呼吸停止，應用口對口人工呼吸法進行搶救；若僅是心跳停止，應用胸外心臟擠壓法進行搶救；若觸電者傷勢嚴重，呼吸和心跳都已停止，或瞳孔開始放大，應同時采用口對口人工呼吸法和胸外心臟擠壓法進行搶救。第9章 常用半導體器件一、填空題1導

41、體 絕緣體 半導體 熱敏性 光敏性 摻雜性2本征半導體 雜質半導體 N型半導體 P型半導體3導通 截止4最大反向工作電壓URM5反向擊穿 反向擊穿6漏極和源極 集電極和發(fā)射極二、解答題1簡述PN結的形成過程。答：在P型半導體和N型半導體交界處，由于P型半導體中的空穴多于電子，N型半導體中的電子多于空穴，所以，在交界面附近將產生多數載流子的擴散運動。P區(qū)的空穴向N區(qū)擴散，與N區(qū)的電子復合；N區(qū)的電子向P區(qū)擴散，與N區(qū)的空穴復合。由于這種擴散運動，N區(qū)失掉電子產生正離子，P區(qū)得到電子產生負離子，結果在界面兩側形成了由等量正、負離子組成的空間電荷區(qū)。在這個區(qū)域內，由于多數載流子已擴散到對方并復合掉，

42、好像耗盡了一樣，因此，空間電荷區(qū)又稱為耗盡層。由于空間電荷區(qū)的形成，建立了由N區(qū)指向P區(qū)的內電場。顯然，內電場對多數載流子的擴散運動起阻礙作用，故空間電荷區(qū)也稱為阻擋層。同時，內電場有助于少數載流子的漂移運動，因此，在內電場作用下，N區(qū)的空穴向P區(qū)漂移，P區(qū)的電子向N區(qū)漂移，其結果是使空間電荷區(qū)變窄，內電場削弱。顯然，擴散運動與漂移運動是對立的，當二者的運動達到動態(tài)平衡時，空間電荷區(qū)的寬度便基本穩(wěn)定下來。這種寬度穩(wěn)定的空間電荷區(qū)稱為PN結。2什么是二極管的死區(qū)電壓？硅管和鍺管的死區(qū)電壓值各為多少？答：當二極管所加的正向電壓較小時，二極管呈現(xiàn)較大的電阻，正向電流很小，幾乎為零。與這一部分相對應的

43、電壓稱為死區(qū)電壓或閾值電壓。死區(qū)電壓的大小與二極管的材料及溫度等因素有關。室溫下，硅管的死區(qū)電壓約為0.5V，鍺管的死區(qū)電壓約為0.1V。3略。4如圖9-1（a）所示為一個由兩個二極管構成的電路，輸入信號u1和u2的波形如圖9-1（b）所示。忽略二極管的管壓降，畫出輸出電壓u0的波形。 （a） （b）圖9-1 題3圖解：u10，u20時，VD1、VD2管均截止，uo0。u10，u2U2時，VD1管截止，VD2管導通，uoU2。u1U1，u2U2時，因U1U2，所以，VD1管導通，VD2管截止，uoU1。輸出波形如圖9-2所示。圖9-2 題3答案5如圖9-3所示，通過穩(wěn)壓二極管的電流IZ等于多少

44、？R是限流電阻，其值是否合適？圖9-3 題4圖解：因IZIZM，所以，限流電阻值合適。6說明三極管實現(xiàn)電流放大作用的條件。答：三極管具有的電流放大作用是由三極管的內部結構條件與外部條件共同決定的。（1）內部結構條件 發(fā)射區(qū)很小，但摻雜濃度高。 基區(qū)最薄且摻雜濃度最小（比發(fā)射區(qū)小23個數量級）。 集電結面積最大，且集電區(qū)的摻雜濃度小于發(fā)射區(qū)的摻雜濃度。（2）外部條件外部條件是要保證外加電源的極性使發(fā)射結處于正向偏置狀態(tài)，使集電結處于反向偏置狀態(tài)。7已測得某電路中處于放大狀態(tài)的兩只三極管各極的對地電壓值為U1、U2、U3，試判斷它們的管型，并確定各極名稱。（1）U16.2V，U26.4V，U32.

45、4V；（2）U12V，U24.5V，U35.2V解：確定硅管或鍺管與集電極。處于放大狀態(tài)的硅管的發(fā)射結電壓UBE0.60.7V，鍺管為UBE0.20.3V。通過驗證兩極之間是否滿足上述關系，即可確定是硅管還是鍺管，且該兩管腳為發(fā)射極或基極，另外一管腳為集電極。確定NPN型或PNP型管。處于放大狀態(tài)的NPN型管，存在UCUBUE；處于放大狀態(tài)的PNP型管，存在UCUBUE。據此可判斷是NPN型或PNP型管。區(qū)分發(fā)射極和基極。處于放大狀態(tài)的NPN型管，UBE0；處于放大狀態(tài)的PNP型管，UBE0。據此可判斷發(fā)射極和基極。通過分析可以判斷：（1）為PNP型鍺管，U1、U2、U3所對應的管腳分別為基極

46、、發(fā)射極、集電極。（2）為NPN型硅管，U1、U2、U3所對應的管腳分別為集電極、基極、發(fā)射極。8已測得某電路中多只三極管各極的對地電壓值如下，試判斷它們的好壞，并說明它們的工作狀態(tài)。（1）UC0V，UB5.3V，UE6V；（2）UC1.4V，UB1.8V，UE1.1V；（3）UC2.6V，UB3V，UE2.3V；（4）UC7V，UB2V，UE3V；（5）UC7V，UB4V，UE1V；（6）UC6V，UB0.4V，UE0.2V；（7）UC6V，UB0V，UE0V；（8）UC6V，UB1.2V，UE1.8V。解：判斷發(fā)射結是否正常偏置。處于放大或飽和狀態(tài)的NPN型硅管有UBE0.60.7V，鍺管

47、有UBE0.20.3V；處于放大或飽和狀態(tài)的PNP型硅管有UBE（0.60.7）V，鍺管有UBE（0.20.3）V。判斷處于放大狀態(tài)或飽和狀態(tài)。在判斷發(fā)射結是否正常偏置的基礎上，處于放大狀態(tài)的NPN型管有UCUB，處于放大狀態(tài)的PNP型管有UCUB；處于飽和狀態(tài)的三極管UCE較小，且NPN型管UCE0，UCB0，PNP型管UCE0，UCB0。判斷管子的好壞。若UBE過大或過小，或NPN型管UCUE、PNP型管UCUE，則管子可能損壞。通過分析可以判斷：（1）、（6）處于放大狀態(tài)；（2）、（3）處于飽和狀態(tài)；（4）、（8）處于截止狀態(tài)；（5）損壞（B與E極開路）；（7）損壞（B與E極擊穿或短路）

48、。第10章 基本放大電路一、填空題1三極管VT2電容 電感 信號源 耦合電容 直流電源3靜態(tài)工作點Q4非線性失真5輸入電阻 輸出電阻6輸入級 輸出級 中間級7直接耦合 阻容耦合 變壓器耦合8靜態(tài)工作點的相互影響 零點漂移 差動放大電路9甲類 乙類 甲乙類 甲類 乙類和甲乙類二、解答題1在如圖10-1所示電路中，電源電壓UCC12V，集電極電阻RC3k，基極電阻RB300k，50。求：（1）放大電路的靜態(tài)工作點；（2）若偏置電阻RB30k，求放大電路的靜態(tài)工作點，此時，三極管工作在什么狀態(tài)？ 圖10-1 共射極放大電路解：（1）（2）當RB30k時此時，三極管處于飽和狀態(tài)。2在如圖10-1所示電

49、路中，若UCC12V，UBE0.7V，RC3k，RB280k，50。試估算放大電路的靜態(tài)工作點。解：3略。4試定性判斷如圖10-2所示各電路對交流信號有無放大作用，并說明理由。解：（a）圖中，直流通路能滿足三極管發(fā)射結正偏、集電結反偏的放大條件，但交流通路中集電極直接接地會將輸出信號對地短路而使負載得不到信號，故沒有通暢的輸出通道，不能放大交流信號。（b）圖中，直流通路不能滿足放大條件，一旦電路工作會造出集電結正偏；交流通路中基極直接接地會將輸入信號對地短路，使交流信號無法輸入，不能放大交流信號。（c）圖中，直流通路不能滿足放大條件，不能放大交流信號。（d）圖中，直流通路不能滿足放大條件，無偏

50、置電流，不能放大交流信號。（a） （b）（c） （d）圖10-2 題3圖5在題2電路中，若RL3k，試求：（1）空載電壓放大倍數Au0、負載電壓放大倍數Au、ri和ro；（2）若輸入信號的有效值Ui10mV，則輸出電壓的幅值有多大？解：（1）在題2中已求出ICQ2mAIE三極管的輸入電阻rbe為： 空載電壓放大倍數Au0為：負載電壓放大倍數Au為：輸入電阻ri為：rirbe0.963（k）輸出電阻ro為：roRC3（k）（2）輸出電壓的幅值為：6在如圖10-3所示電路中，已知UCC12V，RC2k，RE2k，RB120k，RB210k，RL6k，37.5。（1）試求靜態(tài)值；（2）畫出微變等效電

51、路；（3）計算該電路的Au、ri和ro。圖10-3 題5圖解：（1）（2）微變等效電路如圖10-4所示。圖10-4 微變等效電路（3） roRC2（k）7在如圖10-5所示電路中，已知UDD20V，RD5k，RS1.5k，RG1100k，RG247k，RG2M，RL10k，gm2mS，ID1.5mA。試求：（1）靜態(tài)值；（2）電壓放大倍數。圖10-5 題6圖解：（1）由式（1022）可得并可得出（2）電壓放大倍數為：8如圖10-6所示兩級放大電路，已知前級：UCC12V，160，RB1200k，RE12k，Rs100；后級：RC22k，RE22k，RB120k，RB210k，RL6k，37.5。試求：（1）前后級放大電路的靜態(tài)值；（2）放大電路的輸入電阻ri和輸出電阻ro；（3