2022年电工学试题库和试题及答案.docx
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1、2022年电工学试题库和试题及答案 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、稳态以刚好间常数的概念,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,用相量法计算简洁正弦沟通电流电路的方法,有功功率、
2、功率因数的概念和计算方法,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计算,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、特征和频率特性。 2) 数字逻辑电路部分 a. 组合逻辑电路:与门、或门、非门、与非门、异或门等逻辑门电路的逻辑功能,逻辑代数的基本运算法则,简洁组合逻辑电路的分析和设计以及用卡诺图化简逻辑函数的方法。 b. 时序逻辑电路:R-S 触发器、J-K 触发器、D 触发器的逻辑功能,寄存器、计数器等时序逻辑电路的工作原理。
3、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,志向二极管电路的分析与计算,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,各种志向放大电路的特性,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
4、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:志向运算放大器的特性,虚断与虚断的概念,由志向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。 第 第 1 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 电源 、 负载 和 中间环节 3 个基本部分组成。具有单一电磁特性的电路元件称为 志向 电路元件,由它们组成的电路称为 电路模型 。电路的作用是对电能进行 传输 、 安排 和 转换 ;对电信号进行 传递 、 存储 和 处理 。 2. 反映实际电路器件耗能电磁特性的志向电路元件是 电阻 元件;反映实际电路器件储存磁场能量特性的志向
5、电路元件是 电感 元件;反映实际电路器件 精选文档 储存电场能量特性的志向电路元件是 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0RUIS=、端电压 U0 时,此种状态称作 短路 ,这种状况下电源产生的功率全部消耗在 内阻 上。 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 储能 元件。 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、 推断题: 1. 志向电流源输出恒定的电流,其输出端电压由内电阻确定。 (错) 2. 电阻、
6、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、选择题:(每小题 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、汲取; 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
7、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1KΩ、2.5W,正常运用时允许流过的最大电流为( A ) A、50mA; B、2.5mA; C、250mA。 四 、计算题 1 1.1 已知电路如题 1.1 所示,试计算 a、b 两端的电阻。 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: 精选文档 (b)先将电路图化简,并转化为常规直流电路。 就本题而言,细致分析发觉 25Ω和 5Ω电阻被短路,则原图可化为: 1.2 依据基尔霍夫定律,求图 1.2 所示电路中的电
8、流 I 1 和 I 2 ; 解:本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随意结点适用,对电路中的任何封闭面也适用。本题就是 KCL 对封闭面的应用。 对于节点 a 有: I 1 +2-7=0 对封闭面有: I 1 + I 2 +2=0 解得: I 1 =7-2=5 (A) , 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(按 30 天计算)用多 精选文档 少电? 解: 由题意: 依据 R=U2 /P 得: 电灯电阻 R=U2 /P=220
9、2 /60=807( ( Ω) ) 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 =1.944×102 (J) 在实际生活中,电量常以度为单位,即千瓦时。 对 60W 的电灯,每天运用 3 小时,一个月(30 天)的用电量为: W=60/1010×3×30=5.4 (KWH) 1.4 依据基尔霍夫定律求图 1.3 图所示电路中的电压 U 1 、U 2 和 U 3 。 解: :依据基尔霍夫电压定律,沿随意回路绕行一
10、周,回路中各元件上电压的代数和等于零。 则对 abcka 回路: 2-U 2 -2=0 U 2 =0 对 cdpkc 回路: -4-U 1 +U 2 =0 U 1 =-4 (V) 对 eghce 回路: -U 3 -10+5+U 2 =0 U 3 =-5 (V) 1.5 已知电路如图 1.4 所示,其中 E 1 =15V, E 2 =65V,R 1 =5Ω, R 2 = R 3 =10Ω。试用支路电流法求 R 1 、 R 2 和 R 3 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,如图所示,选取绕行方向。应用 KCL 和 KVL 列方程如下 03 2 1
11、= - + I I I 精选文档 1 3 3 1 1E R I R I = + 2 3 3 2 2E R I R I = + 代入已知数据得 03 2 1= - + I I I 15 10 53 1= + I I 65 10 103 2= + I I 解方程可得 I 1 =-7/4 (A) ),I 2 33/8 (A) ),I 3 19/8 (A) )。 三个电阻上的电压电流方向选取一至,则三个电阻上的电压分别为: U 1 = I 1 R 1 =-547=-35/4 (V V ) U 2 = I 2 R 2 =10833=165/4 (V V ) U 3 = I 3 R 3 =10819=38
12、/4 (V V ) 1.6 试用支路电流法,求图 1.5 所示电路中的电流 I 1 、I 2 、 I 3 、I 4 和 I 5 。(只列方程不求解) 解:在电路图上标出各支路电流的参考方向,如图所示,三回路均选取顺时针绕行方向。应用 KCL 和 KVL 列方程如下 03 2 1= - - I I I 05 4 2= - + I I I 1 1 3 15 E R I I = + 01 3 3 5 2 2= - + R I R I R I 2 4 3 515 E I R I - = - - 如给定参数,代入已知,联立方程求解即可得到各支路电流。 1.7 试用支路电流法,求图 1.6 电路中的电流
13、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 03 2 1= - + I I I 24 12 63 1= + I I I 2 =5 (A A )所以: I 1 =-2 (A A) ), I 3 =3 (A A ) 1.8 应用等效电源的变换 ,化简图 1.7 所示的各电路。 精选文档 解: 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: 精选文档 由分流公式可得: I =5 86 . 213434=+(A) 1.10 试计算题 1.
14、9 图中的电流 I。 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)先计算开路电压,并将电流源化成电压源,如下图。 326 36 12=+-= I(A) 精选文档 U OC =-2+12-6×2/3=6 (V) (2)再求等效电阻 R ab 将恒压源和恒流源除去,得电路如图。 4 1 16 36 3= + +=abR( ( Ω) ) (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。 12 46=+= I(A) 1.11 已知电路如图 1.10 所示。试应用叠加
15、原理计算支路电流 I 和电流源的电压 U。 : 解:(1)先计算 18V 电压源单独作用时的电流和电压,电路如图所示。 61 218=+= I(A) 6 6 1 = = U(V) (2)再计算 6A 电流源单独作用时的电流和电压,电路如图所示。 2 61 21= += I(A) 16 2 26 36 36 = + = U(V) (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。 4 2 6 = - = - = I I I(A) 22 16 6 = + = + = U U U(V) 1.12 电路图 1.11 所示,试应用叠加原理,求电路中的电流 I 1 、I 2 及 36Ω电
16、阻消耗的电功率 P。 : 解:(1)先计算 90V 电压源单独作用时的电流和电压,电路如图所示。 6159036 1236 126901= =+= I( (A ) 5 . 436 123662=+ = I( (A ) 5 . 136 121263=+ = I( (A ) 精选文档 (2)再计算 60V 电压源单独作用时的电流和电压,电路如图所示。 5 . 336 636 612602=+= I( (A ) 336 6365 . 31=+ = I( (A ) 5 . 036 665 . 33=+ = I( (A ) (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。 3 3 61 1 1=
17、 - = - = I I I( (A ) 1 3 5 . 32 2- = + - = + - = I I I( (A ) 2 5 . 0 5 . 13 3= - = + = I I I( (A ) (4)36Ω电阻消耗的电功率为 144 36 2 2323= = = R I P( (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)先计算开路电压,并将 12A、6Ω电流源化成电压源,如下图。 由于此电路仍为困难电路,因此求开路电压仍可用全部分析计算方法计算,现用支路电流法进行求解,设各支路电流及参考方向如图所示。 由 KCL 和
18、 KVL 得: 03 2 1= + + I I I 0 12 12 6 32 1= - = - I I 8 4 12 4 63 2= - = - I I 解得: I 1 =8/9(A), I 2 4/9(A), I 3 -4/3(A) 320)34( 2 4 2 43= - - = - = I U OC(V V ) (2)再求等效电阻 R ab 将恒压源和恒流源除去,得电路如图。 精选文档 ) 26 36 3( +=abR342 =(Ω) (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。 86 . 2730224320= =+= I(A) 1.14 电路如图 1.12
19、所示,试应用戴维南定理,求图中的电流 I。 : 解:(1)先计算开路电压,并将 3A、6Ω电流源化成电压源,如下图。 由于此电路仍为困难电路,因此求开路电压仍可用全部分析计算方法计算,现用支路电流法进行求解,设各支路电流及参考方向如图所示。 由 KCL 和 KVL 得: 03 2 1= - + I I I 10 8 18 4 62 1= - = - I I 8 12 43 2= + I I 解得: I 1 =4/3(A), I 2 -1/2(A), I 3 5/6(A) 2 )21( 4 42- = - = = I U OC(V V ) (2)再求等效电阻 R ab 将恒压源除去,
20、得电路如图。 R ab =4612=2( ( Ω) ) (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。 4 . 03 22- =+-= I(A) 1.15 电路如图 1.11 所示,试应用戴维南定理,求图中的电压 U。 : 解:(1)先计算开路电压,如下图。 精选文档 U OC =-1×16+1=-15 (V) (2)再求等效电阻 R ab 将恒压源和恒流源除去,得电路如图。 R ab =1( (Ω Ω) ) (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。 35154 115- = - =+-= I(A) U =4 I
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