2022年电工学试题库和试题.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 电工电子学考试大纲一、课程名称：电工电子学 <II ）<双语）二、课程代码： 15011550 三、课程性质：必修课程 四、考核内容：1> 电路部分 a. 电路的基本概念和分析方法：基尔霍夫定律,受控电源,采纳戴维宁定理、电源的等效变换、叠加定理等方法分析直流电路,最大功率传输；b. 电路的暂态分析：电感与电容的伏安特性以及串并联等效,电路的暂态、稳 态以准时间常数的概念,初始值的求解,一阶线性电路暂态分析的三要素法；c. 正弦稳态分析及频率特性：正弦量的相量表示法,电路基本定律的相量形 式、复阻抗和相量图,用相量法运算简洁正弦沟通电流电路的方法,有功功 率、功率因数的概念和运算方法,无功功率、视在功率的概念和提高功率因数 的经济意义,正弦沟通电路的戴维宁等效电路以及最大功率传输的条件,三相 沟通电路电源和负载的联接方式,相序的概念,对称三相电路的分析运算,滤 波器和转移函数的概念,滤波器的分类与工作原理,沟通电路串联谐振和并联 谐振的条件、特点和频率特性；2> 数字规律电路部分 a. 组合规律电路：与门、或门、非门、与非门、异或门等规律门电路的规律功 能,规律代数的基本运算法就,简洁组合规律电路的分析和设计以及用卡诺图 化简规律函数的方法；b. 时序规律电路： R-S 触发器、 J-K 触发器、 D触发器的规律功能,寄存器、计数器等时序规律电路的工作原理；3> 模拟电路部分 a. 二极管：二极管、稳压管的工作原理和特性曲线,抱负二极管电路的分析与 运算,单相整流电路、滤波电路和稳压管稳压电路的工作原理 b. 放大电路的分类与外特性：放大电路的分类与特性参数,各种放大电路之间 的转换,多级放大的概念,各种抱负放大电路的特性,差动放大电路的工作原 理,差模信号和共模信号的概念；c. 场效应管： MOS场效应管的基本结构、 3 个工作区域以及特性方程,共源极 单管放大电路的基本结构和工作原理,静态工作点的估算,简化的小信号等效 电路的分析法,源极输出器的结构与基本特点；d. 双极结型晶体管：共射极单管放大电路的基本结构和工作原理,静态工作点 的估算,简化的小信号等效电路的分析法,射极输出器的结构与基本特点；e. 运算放大电路：抱负运算放大器的特性,“ 虚断” 与“ 虚断” 的概念,由理 想运算放大器构成的反相输入、同相输入和差动输入三种组态电路；1 / 44 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 44 页精选学习资料 - - - - - - - - - 第 1 章直流电路习题参考答案一、填空题：1. 任何一个完整的电路都必需有 成；具有单一电磁特性的电路元件称为电路模型 ；电路的作用是对电能进行储备 和处理 ；电源 、负载 和中间环节 3 个基本部分组抱负 电路元件,由它们组成的电路称为传输 、安排 和转换 ；对电信号进行 传递 、2. 反映实际电路器件耗能电磁特性的抱负电路元件是 电阻 元件；反映实际电路器件储存磁场能量特性的抱负电路元件是 电感 元件；反映实际电路器件储存电场能量特性的抱负电路元件是电容 元件,它们都是无源 二端 元件；3. 电路有 通路 、开路 和短路 三种工作状态；当电路中电流IUS、端电压 内阻 上；储能 元R 0U0 时,此种状态称作 短路 ,这种情形下电源产生的功率全部消耗在4.从耗能的观点来讲,电阻元件为耗能 元件；电感和电容元件为件；5. 电路图上标示的电流、电压方向称为参考方向 ,假定某元件是负载时,该元件两端的电压和通过元件的电流方向应为关联参考 方向； < <二、判定题：1. 抱负电流源输出恒定的电流,其输出端电压由内电阻打算；错）2. 电阻、电流和电压都是电路中的基本物理量；错）3. 电压是产生电流的根本缘由；因此电路中有电压必有电流；错） <4. 绝缘体两端的电压无论再高,都不行能通过电流 错）三、挑选题： <每道题 2 分,共 30分）； <1. 当元件两端电压与通过元件的电流取关联参考方向时,即为假设该元件 <A）功率；当元件两端电压与通过电流取非关联参考方向时,即为假设该元件 <B）功率；A、吸取； B、发出；2. 一个输出电压几乎不变的设备有载运行,当负载增大时,是指<C）A、负载电阻增大； B、负载电阻减小； C、电源输出的电流增大；3. 当电流源开路时,该电流源内部 <C）A、有电流,有功率损耗； B、无电流,无功率损耗； C、有电流,无功率 损耗；4. 某电阻元件的额定数据为“为<A）1K 、2.5W” ,正常使用时答应流过的最大电流A、50mA； B、2.5mA； C、250mA；四、运算题 1.1 已知电路如题 1.1 所示,试运算 a、b 两端的电阻；2 / 44 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 44 页精选学习资料 - - - - - - - - - 解: 1>在求解电阻网络的等效电阻时,应先将电路化简并转化为常规的直 流电路；该电路可等效化为：b>先将电路图化简 , 并转化为常规直流电路；就此题而言 , 认真分析发觉 25 和 5 电阻被短路 , 就原图可化为 : 1.2 依据基尔霍夫定律,求图1.2 所示电路中的电流I 1 和 I 2；解： 此题所涉及的基本定律就是基尔霍夫电流定律；基尔霍夫电流定律 对电路中的任意结点适用,对电路中的任何封闭面也适用；此题就是 KCL 对封 闭面的应用；对于节点 a 有: I 1+2-7=0 3 / 44 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 44 页精选学习资料 - - - - - - - - - 对封闭面有 : I 1+I 2+2=0 解得 : I 1=7-2=5A> , I 2=-5-2=-7 A>1.3 有一盏“220V 60W” 的电灯接到； <1）试求电灯的电阻； <2）当接到220V电压下工作时的电流； <3）假如每晚用三小时,问一个月 少电？解: 由题意 : 依据 R=U 2/P 得：电灯电阻 R=U 2/P=2202/60=807 >依据 I=U/R 或 P=UI得: I=P/U=60/220=0.273 A> 由 W=PT 得 W=60× 60× 60× 3× 30 =1.944× 10 2 J><按 30 天运算）用多在实际生活中,电量常以“ 度” 为单位,即“ 千瓦时” ；对 60W的电灯,每天使用 3 小时,一个月 30 天>的用电量为 : W=60/1000× 3× 30=5.4KWH>1.4 依据基尔霍夫定律求图1.3 图所示电路中的电压U1、U2 和 U3；解: 依据基尔霍夫电压定律,沿任意回路绕行一周,回路中各元件上电压的代数和等于零；就对 abcka 回路: 2-U2-2=0 U2=0 对 cdpkc 回路：-4-U 1+U2=0 U1=-4V> 对 eghce 回路：-U3-10+5+U2=0 U3=-5V>4 / 44 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 44 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1.5 已知电路如图 1.4 所示,其中E1=15V,E2=65V,R1=5 ,R2=R3=10 ；试用 支路电流法求 R1、R2和 R3 三个电阻上的电压；解： 在电路图上标出各支路电流的参考方向,如下列图,选取绕行方向；应用 KCL 和 KVL 列方程如下I1I2I3I30I1R 1R 3E 1I2R 2I3R 3E2代入已知数据得I11I2I305I10I315210I10I365解方程可得I1=- 7/4<A）,I 233/8<A）,I319/8<A）；三个电阻上的电压电流方向选取一至,就三个电阻上的电压分别为：U1=I 1R1=-75=-35/4 <V）I 1、I 2、 I3、I 4和 I5；<只列方4U2=I 2R2=3310=165/4<V）8U3=I 3R3=1910=38/4<V）81.6 试用支路电流法,求图1.5 所示电路中的电流程不求解）解： 在电路图上标出各支路电流的参考方向,如下列图,三回路均选取顺时针绕行方向；应用KCL 和 KVL 列方程如下00I1I2I3I2I4I505I1I3R 1E 1I2R 2I5R 3I3R 1E2I5R 315I4如给定参数,代入已知,联立方程求解即可得到各支路电流；5 / 44 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 44 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1.7 试用支路电流法,求图 1.6 电路中的电流 I 3；解：此 图中有 3 支路, 2 节点,但有一支路为已知,所以只需列两个方程即可；外回路选取顺时针绕行方向；应用 KCL 和 KVL 列方程如下I 1 I 2 I 3 06 I 1 12 I 3 24I 2=5<A）所以： I 1=-2<A）,I 3=3<A）1.8 应用等效电源的变换 ,化简图 1.7 所示的各电路；解：6 / 44 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 44 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1.9 试用电源等效变换的方法,求图1.8 所示电路中的电流I；解： 利用电源等效变换解题过程如下：4由分流公式可得： I =5431.2 86A>31.10 试运算题 1. 9 图中的电流 I；7 / 44 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 44 页精选学习资料 - - - - - - - - - 解： 由于题目中没有要求解题方法,所以此题可用电压源与电流源等效变换、支路电流法、叠加原理、戴维南定理等方法进行求解,下面用戴维南定理求解；<1）先运算开路电压,并将电流源化成电压源,如下图；I1262A>363<2）再求等效电阻 Rab UOC=-2+12-6 × 2/3=6 V>将恒压源和恒流源除去,得电路如图；R ab36114 >36<3）由戴维南定理可知,有源二端网络等效为一个电压源,如图；1.11 已知电路如图I4621A>I 和电流源的1.10 所示；试应用叠加原理运算支路电流电压 U；解： <1）先运算 18V 电压源单独作用时的电流和电压,电路如下列图；18I 62 1 A>U 1 6 6 V><2）再运算 6A 电流源单独作用时的电流和电压,电路如下列图；1I 6 22 1 A>8 / 44 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 44 页精选学习资料 - - - - - - - - - U6362216V>36<3）两电源同时作用的电流和电压为电源分别作用时的叠加；III624A> I1、I2及 36 电UUU61622V> 1.12 电路图 1. 11 所示,试应用叠加原理,求电路中的电流 阻消耗的电功率 P；解： <1）先运算 90V 电压源单独作用时的电流和电压,电路如下列图；1II2669036906121512364 5.<A）361236<A）I3612121 5.<A）36<2）再运算 60V 电压源单独作用时的电流和电压,电路如下列图；2I1260363 .56<A）6361I3 .56363<A）363I35.660 .5<A）36<3）两电源同时作用的电流和电压为电源分别作用时的叠加；I23I1II1II116.5333<A）321<A）II3I.50 .52<A）<4）36 电阻消耗的电功率为9 / 44 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 44 页精选学习资料 - - - - - - - - - PI2 3R 32236144<W）1.13 电路如图 1. 8 所示,试应用戴维南定理,求图中的电流 I解： <1）先运算开路电压,并将12A、6 电流源化成电压源,如下图；由于此电路仍为复杂电路,因此求开路电压仍可用全部分析运算方法计算,现用支路电流法进行求解,设各支路电流及参考方向如下列图；由 KCL 和 KVL 得：I1I2I3020<V）3I16I2121206I24 I31248解得： I 1=8/9<A）, I 24/9<A）,I 3-4/3<A ）U OC423I42433<2）再求等效电阻 Rab 将恒压源和恒流源除去,得电路如图；R ab36224< ）363<3）由戴维南定理可知,有源二端网络等效为一个电压源,如图；20I 3 202 . 864 1 73 A> 1.14 电路如图 1. 12 所示,试应用戴维南定理,求图中的电流 I；解： <1）先运算开路电压,并将 3A、6 电流源化成电压源,如下图；10 / 44 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 44 页精选学习资料 - - - - - - - - - 由于此电路仍为复杂电路,因此求开路电压仍可用全部分析运算方法计算,现用支路电流法进行求解,设各支路电流及参考方向如下列图；由 KCL 和 KVL 得：I 1 I 2 I 3 06 I 1 4 I 2 18 8 104 I 2 12 I 3 8解得： I1=4/3<A）, I2-1/2<A ）, I35/6<A）1U OC 4 I 2 4 22 <V）<2）再求等效电阻Rab 将恒压源除去,得电路如图；Rab=4 6 12=2 ><3）由戴维南定理可知,有源二端网络等效为一个电压源,如图；I220 .4A> U；31.15 电路如图 1. 11 所示,试应用戴维南定理,求图中的电压 解： <1）先运算开路电压,如下图；<2）再求等效电阻 Rab UOC=-1× 16+1=-15V>将恒压源和恒流源除去,得电路如图；Rab=1 ><3）由戴维南定理可知,有源二端网络等效为一个电压源,如图；I115153A>45U=4I =4× 3>=-12V>1.16 电路如图 1.11 所示,假如 I 3=1A,试应用戴维南定理,求图中的电阻R3；11 / 44 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 44 页精选学习资料 - - - - - - - - - 解： <1）先运算开路电压,如下图；I1I290605A> 6123<2）再求等效电阻 RAB U OC9061I906580V> 3将恒压源除去,得电路如图；6 12 R ab 4 6 121 > <3）由戴维南定理可知,有源二端网络等效为一个电压源,如图；80 1 当 I 3=1A 时,就 R 3 4所以 R3=80-4=76< ）1.17 电路如图 1. 14 所示,已知 15 欧电阻的电压降为 30V,极性如图 1. 14 所示；试运算电路中 R 的大小和 B 点的电位；解： 设 R 电阻上的电压和电流如下列图；由 KCL 可知I 2=2+5=7A> ,I=I2-2-3=2 <A） ,A>由 KVL 得, <绕行方向选顺时针方向）U-100+30+5I 2=0 U=100-30-35=35 V>RU3517.5< ）I212 / 44 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 44 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1.18 试运算图 1. 15 中的 A 点的电位： <1）开关 S 打开； <2）开关 S 闭 合；解： <1）当开关S 打开时,将电位标注的电路复原为一般电路,如图<a）所示；由 KVL得 3+3.9+20> × I =12+12 I =0.892mA> UA=-20I +12=-5.84 V><2）当开关 S 闭合时,将电位标注的电路复原为一般电路,如图 由 KVL 得 3.9+20> ×I =12 I =0.502mA> UA=-20I +12=1.96V><b）所示；其次章正弦沟通电路习题参考答案一、填空题：1. 表征正弦沟通电振荡幅度的量是它的最大值 ；表征正弦沟通电随时间变化快慢程度的量是 角频率 ；表征正弦沟通电起始位置时的量称为它的 初相 ；三者称为正弦量的 三要素 ；2. 电阻元件上任一瞬时的电压电流关系可表示为u =iR；电感元件上任一diuL L瞬时的电压电流关系可以表示为 dt；电容元件上任一瞬时的电压电流关系i C C du C可以表示为 dt；由上述三个关系式可得,电阻 元件为即时元件；电感 和电容 元件为动态元件；3. 在 RLC串联电路中,已知电流为 5A,电阻为 30 ,感抗为 40 ,容抗为 80 ,那么电路的阻抗为 50 ,该电路为 容性电路；电路中吸取的有功功率为 450W,吸取的无功功率又为 600var；二、 判定题：13 / 44 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 44 页精选学习资料 - - - - - - - - - 错）1. 正弦量的三要素是指最大值、角频率和相位； <对）2. 电感元件的正弦沟通电路中,消耗的有功功率等于零； <3. 由于正弦量可以用相量来表示,所以说相量就是正弦量； <错）4. 电压三角形是相量图,阻抗三角形也是相量图； <错）5. 正弦沟通电路的视在功率等于有功功率和无功功率之和； <错）错）错）6. 一个实际的电感线圈,在任何情形下出现的电特性都是感性； <7. 串接在正弦沟通电路中的功率表,测量的是沟通电路的有功功率； <8. 正 弦 交 流 电 路 的 频 率 越 高 , 阻 抗 越 大 ； 频 率 越 低 , 阻 抗 越 小 ；<错）三、挑选题：1. 某正弦电压有效值为380V,频率为 50Hz,计时始数值等于380V,其瞬时值表达式为 < B ）A 、u 380 sin 314 t V ；B 、u 537 sin 314 t 45 V ； C 、u 380 sin 314 t 90 V；2. 一个电热器,接在 10V 的直流电源上,产生的功率为 P；把它改接在正弦沟通电源上,使其产生的功率为 P/2 ,就正弦沟通电源电压的最大值为 < D ）A、7.07V； B、5V； C、14V； D、10V；3. 提高供电电路的功率因数,以下说法正确选项 < D ）A、削减了用电设备中无用的无功功率； B、削减了用电设备的有功功率,提高了电源设备的容量； C、可以节约电能； D 、可提高电源设备的利用率并减小输电线路中的功率损耗；4. 已知 i 1 10 sin 314 t 90 A,i 2 10sin628 t 30 A,就 <C）A、i1 超前 i260° ； B、i1滞后 i260° ； C、相位差无法判定；5. 电容元件的正弦沟通电路中,电压有效值不变,频率增大时,电路中电流将 <A）A、增大； B、减小； C、不变；6. 在 RL 串联电路中, UR=16V,UL=12V,就总电压为 <B）A、28V； B、20V； C、2V；7. RLC 串联电路在 f0时发生谐振,当频率增加到2f0 时,电路性质呈 <B）A、电阻性； B、电感性； C、电容性；值；8. 正弦沟通电路的视在功率是表征该电路的<A）A、电压有效值与电流有效值乘积； B、平均功率； C、瞬时功率最大14 / 44 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 44 页精选学习资料 - - - - - - - - - 四、运算题2.1 把以下正弦量的时间函数用相量表示：1> u10 2 sin314 t 伏 2> 安 i 5sin314 t 60o>解： 1>U=10/0 oV> 2> I =5/ 60o =5/180 o60o=5/120o A>2.2 已知工频正弦电压uab的最大值为 311V,初相位为 60° ,其有效值为多少？写出其瞬时值表达式；当t =0.0025S 时, Uab的值为多少？,解：Uabm2Uab有效值Uab1Uabm1311220V>22瞬时值表达式为uab311 sin314 t60V>当t =0.0025S时U ab311sin1000 .00253311sin1280.5V> 2.3 用以下各式表示RC 串联电路中的电压、电流,哪些是对的,哪些是错的？<1）u <2）I=RUXC <3）I = RUC <4）i =ZjUI=ZU U<5） U=UR+UC <6）U = U R + U C <7 ） I =j C <8） I = j C1Z R j X C R j解： 在 R、C串联电路中,总阻抗 c而 Z R 2X 2C I UZ U R I R U jI X CU U R U C U 2U 2R U 2C所以 <1 ）、 <2）、 <3）、 <5）、 <7）、 <8）均是错的, <4）、 <6）是对的；2.4 图 2.1 中,U1=40V,U2=30V,i =10sin314 t A ,就 U为多少？并写出其瞬时值表达式；解：由电路图可知,电压 所以u1与电流 i 同方向,而电压 u2超前电流 i 90 o,UU2 1U2 230240250V>1、Z1、电压 u 超前电流 i 的电度角arctanU2arctan336.9U14u502sin 31 4. t36 9.V>2.5 图 2.2 所示电路中,已知u100sin314 t +30o>伏, i 22.36sin314 t +19.7o>安,i 210sin314 t +83.13o>安,试求： i15 / 44 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 44 页精选学习资料 - - - - - - - - - Z2 并说明 Z1、Z2 的性质,绘出相量图；Um解：由题知,Im22 .36 /19 . 7A> I2m10 /83 .13A> 100 /30V> 20 /.6 87A> 所以I1 mImI2m即i 120 sin314 t.687A> Z1Um100 /3050 /38 . 67 > I1m2/8 . 67Z 2 U m 100 / 3010 / 53 . 13I 2 m 10 / 83 . 13 > Z1 为感性负载, Z2为容性负载；2.6 图 2.3 所示电路中, XC=XL=R,并已知电流表读数为多少？A1的读数为 3A,试问 A2 和 A3的解： 由图可以看出,电容与电感并联连接,由于电容电流落后两端电压 90 0,而电感电流超前两端电压 90 0,由于 XC=XL,所以通过电容的电流与通过电 感的电流大小相等,方向相反,故而电流表 A2 的读数为 0A；u 的有效值为 3R,故电感两端电压亦为 3R；由于 由上分析可知,电压 XL=R,所以电流表 A3的读数为 3A；2.7 有一 R、L、C 串联的沟通电路,已知 UR、UL、UC和电路总阻抗Z；解：U RRI10110V> > ULjXLI10110V> UCjXCI10110V> ZRjXLjXCR10R=XL=XC=10 ,I= 1A,试求电压 U、UZI10110V> Zab；2.8 电路如图 2.4 所示,已知 =2rad/s ,求电路的总阻抗 解： =2rad/s X LL2 >X C12 > CZab2jXL2/jXC22j2j422j2j422j23j j2j2 j2> 16 / 44 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 44 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2.9 电路如图 2.5 所示,已知R=20 ,I =10/0oA,XL=10 ,U 的有效值为 200V,求 XC；解：由题意可知：/IR/0200/IC0U290200 /90U2R I2200 /0V> jXCXCA> 9010/ILICA> XCULjXLILj10200/90102000/180100 /V> XXCCU1ULU22000/18010090200/02002000j100V> XCXC又因 U1=200 200 200 2000 2100 2200 2000200 2100 2故有 X C X C2000X C 200 173 2. X C200 2000173 . 2就得： X C=5.36 >,或 XC=74.6 > 2.10 图 2.6 所示电路中, uS=10sin314 t V,R1=2 ,R2=1 ,L=637mH,C=637 F,求电流 i1,i 2和电压uc；解： =314rad/s X L L 314 637 200 < ）1 1X C 6 5 C 314 637 10 < ） R 2 jX L jX C 1000 j 5Z 1 j 5 . 13R 2 jX L jX C 1 j 195 < ）Z R 1 Z 1 2 j 5 . 13 < ）U Sm 10 / 0I 1 m .1 816 / 68 . 7Z 2 j 5 . 13 A> U Cm I 1 m Z 1 .1 816 / 68 . 7 j 5 . 13 9 . 32 / 21 3. V> I 2 m U Cm 9 . 32 / 21 3. 1 . 86 / 68 7.jX C j 5 A> 17 / 44 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页,共 44 页精选学习资料 - - - - - - - - - 就i 1=1.816sin314 t +68.7 ° >A> i 2=1.86sin314 t +68.7° >A> 2.11uc=9.32sin314 t -21.3 ° >V> U=12V, =2000rad/s ,求电流 I 、图 2.7 所示电路中,已知电源电压I 1；解：当 =2000rad/ 时 sX L X CZ 1Z IL2000.051031< ）1200011062< ） C250R 2jXC2j41j< ）R 2jXCj2R 1jXLZ 11j1j2< ）U126A> Z2UCIZ 1628.49V> I1UC8.494.29A>R 222.12 图 2.8 所示电路中,已知R140 ,XL=30 ,R260 ,Xc60 ,接至220V 的电源上试求各支路电流及总的有功功率、无功功率和功率因数；解：设.U220/0V> A> AF就I1R 1UXL220 /0.4/436 . 9 A> j40j30同理I2R 2UXC220 /02 . 59 /45 A> j60j60II1I24 4./36 9.2 . 59 /455 . 41 /8 . 61PUIcos2205 .41cos8. 611. 18KW> ZAB；2>电压相量UQUIsin2205 .41sin8 .611782.Var> coscos0 8.61 0.992.13 图 2.9 所示电路中,求： 1>AB 间的等效阻抗和UDF；3>整个电路的有功功率和无功功率；18 / 44 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页,共 44 页精选学习资料 - - - - - -