《电工学》习题.doc

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1、电工学习题(一)一、 填空题：1. 任何一个完整的电路都必须有 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 理想 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 、 分配 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理想电路元件是 电阻 元件；反映实际电路器件储存磁场能量特性的理想电路元件是 电感 元件；反映实际电路器件储存电场能量特性的理想电路元件是 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、端电压U0时，此种状态称作 短

2、路 ，这种情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。6. 电路如图所示， 5 ，若选点为参考点，则点的电位 -5 。7. 电路如图所示， -2 。若选点为参考点，则点的电位 3 。二、 判断题：1. 理想电流源输出恒定的电流，其输出端电压由内电阻决定。 （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原因。因此电路中有电压必有电流。 （错）4. 绝缘体两

3、端的电压无论再高，都不可能通过电流。 （错）三、选择题：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、吸收； 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“1K、2.5W”，正常使用时允许流过的最大电流为（ A ）A、50mA； B、2.5mA

4、； C、250mA。5、电路如图1所示，其方程正确的是（ A ）。 图1图26、电路如图2所示，叙述正确的是（ C ）。电流源吸收功率，电压源发出功率 电流源和电压源都吸收功率 电流源发出功率，电压源吸收功率 电流源和电压源都发出功率7、若将同一白炽灯分别接入到直流电源和有效值为的交流电源上，则（ C ）。接至直流电源时较亮 接至交流电源时较亮 两者亮度相同 以上答案均不正确8、电路如图1所示，其方程正确的是（ D ）。 图2 图19、电路如图2所示，电压源电动势为，电流源电流为，若时，测得，则 时,为（ C ）。 四、计算题1、应用等效电源的变换，化简下图所示的各电路。解：2、已知电路如图1

5、.10所示。试应用叠加原理计算支路电流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。(A)(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。(A)(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。(A)(V)3、电路如图1.11所示，如果I3=1A，试应用戴维南定理，求图中的电阻R3。解：（1）先计算开路电压，如下图。(A)(V)（2）再求等效电阻RAB将恒压源除去，得电路如图。()（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。当I3=1A时，则所以 R3=80-4=76（）4、有源二端网络的开路电压为9，若联接

6、如图（a）所示，则得电流为1。若联接成图（b）所示，当电流源电流为1，求电路中的电流为多少？ （a） （b）(c）解：根据戴维宁定理,有源二端网络等效成图（c）所示。则：解得：在图（b）中，利用叠加原理，电压源单独作用时有电流源单独作用时有I”=-1/3A所以答：电流中电流I为。5、.如图所示电路中，已知，求中的电流。 解：应用戴维宁定理求解。首先把所在的支路断开，则剩下的有源二端网络等效成图（a）所示。则：（a）所以答：电流中电流I为。6、用叠加定理求如图所示电路的电流I。解： 20V电源单独作用时;I=(20/(4+4/4)*1/2=10/6A10 V电源单独作用时:I=-(10/(4+4

7、/4)*1/2=5/6AI=I+I=5/6A (二) 一、填空题：1. 表征正弦交流电振荡幅度的量是它的 最大值 ；表征正弦交流电随时间变化快慢程度的量是 角频率 ；表征正弦交流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. 电阻元件上任一瞬间的电压电流关系可表示为 u = iR ；电感元件上任一瞬间的电压电流关系可以表示为 ；电容元件上任一瞬间的电压电流关系可以表示为。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。

8、电路中吸收的有功功率为 450W ，吸收的无功功率又为 600var 。二、 判断题：1. 正弦量的三要素是指最大值、角频率和相位。 （错）2. 电感元件的正弦交流电路中，消耗的有功功率等于零。 （对）3. 因为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. 正弦交流电路的视在功率等于有功功率和无功功率之和。 （错）6. 一个实际的电感线圈，在任何情况下呈现的电特性都是感性。 （错）7. 串接在正弦交流电路中的功率表，测量的是交流电路的有功功率。 （错）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、选

9、择题：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、V；B、V；C、V。2. 一个电热器，接在10V的直流电源上，产生的功率为P。把它改接在正弦交流电源上，使其产生的功率为P/2，则正弦交流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，下列说法正确的是（ D ）A、减少了用电设备中无用的无功功率； B、减少了用电设备的有功功率，提高了电源设备的容量；C、可以节省电能； 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A，A，则（ C ）A、i1超前i26

10、0； B、i1滞后i260； C、相位差无法判断。5. 电容元件的正弦交流电路中，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，则总电压为（ 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。8. 正弦交流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、瞬时功率最大值。四、计算题1. 把下列正弦量的时间函数用相量表示：(1) u10sin314t伏

11、(2) i5sin(314t60)安解：(1)=10/0 (V) (2)=5/60 =5/18060=5/120 (A)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： 有效值(V) 瞬时值表达式为 (V)当t=0.0025S时，(V)3. 用下列各式表示RC串联电路中的电压、电流，哪些是对的，哪些是错的？（1） i= （2） I= （3） = （4） I=（5） U=UR+UC （6） =+ （7）=j （8）= j解：在R、C串联电路中，总阻抗而 所以 （1）、（2）、（3）、（5）、（7）、（

12、8）均是错的，（4）、（6）是对的。4、电路如图所示，已知，中的电流为。试求，并作相量图（）。若角频率为，写出的表达式。解： 5、如图所示电路，已知，。试求和（设的角频率为），并作相量图（）。 解：(三)一、 填空题：1. 对称三相负载作Y接，接在380V的三相四线制电源上。此时负载端的相电压等于 倍的线电压；相电流等于 1 倍的线电流；中线电流等于 0 。2. 有一对称三相负载成星形联接，每相阻抗均为22，功率因数为0.8，又测出负载中的电流为10A，那么三相电路的有功功率为 5280W ；无功功率为 3960var ；视在功率为 6600VA 。假如负载为感性设备，则等效电阻是 17.6

13、；等效电感量为(工频下) 42mH 。二、 判断题：1. 中线的作用就是使不对称Y接负载的端电压保持对称。 （对 ）2. 三相电路的有功功率，在任何情况下都可以用二瓦计法进行测量。 （错 ）3. 三相负载作三角形联接时，总有成立。 （错 ）4. 负载作星形联接时，必有线电流等于相电流。 （对）5. 三相不对称负载越接近对称，中线上通过的电流就越小。 （对）6. 中线不允许断开。因此不能安装保险丝和开关，并且中线截面比火线粗。（错）三、选择题：1. 三相对称电路是指（ C ）A、 三相电源对称的电路； B、三相负载对称的电路； C、三相电源和三相负载均对称的电路。2. 三相四线制供电线路，已知作

14、星形联接的三相负载中U相为纯电阻，V相为纯电感，W相为纯电容，通过三相负载的电流均为10安培，则中线电流为（ C ）A、30安； B、10安； C、27.32安。3. 有“220V、100W”“220V、25W”白炽灯两盏，串联后接入220V交流电源，其亮度情况是（ B ）A、100W灯泡最亮； B、25W灯泡最亮； C、两只灯泡一样亮。四、计算题1、一台三相交流电动机，定子绕组星形连接于UL=380V的对称三相电源上，其线电流IL=2.2A，cos=0.8，试求每相绕组的阻抗Z。解：先由题意画出电路图（如下图），以帮助我们思考。因三相交流电动机是对称负载，因此可选一相进行计算。三相负载作星接

15、时由于UL=380(V)，IL=2.2(A)则 UP=220(V), Ip=2.2(A), （）由阻抗三角形得（）（）所以 Z=80+j60（）2、已知对称三相交流电路，每相负载的电阻为R=8，感抗为XL=6。（1）设电源电压为UL=380V，求负载星形连接时的相电流、相电压和线电流，并画相量图；（2）设电源电压为UL=220V，求负载三角形连接时的相电流、相电压和线电流，并画相量图；（3）设电源电压为UL=380V，求负载三角形连接时的相电流、相电压和线电流，并画相量图。解：由题意：（1）负载作星接时因V，则（V）设（V）因相电流即线电流，其大小为： (A) (A) (A)此时的相量图略。

16、（2）负载作三角形连接时因V，则（V）设则相电流 （A） （A）（A）线电流 （A） （A）（A）此时的相量图略。（3）负载作三角形连接时因V，则（V）设则相电流 （A） （A）（A）线电流 （A） （A）（A）此时的相量图略。3、在下图中，已知Z12、Z23、Z31均为（20+j15），电源线电压为380V。求各电流表的读数。解：本题为三角形连接的对称负载，各相阻抗均为Z=25各相电流为IP=UP/Z=380/25=15.2A各线电流为IL=IP=26.3A4、接法的对称三相负载，每相负载，接在线电压为的三相交流电源上，求相电流、线电流、功率因数及三相负载的有功功率。解: 负载相电压相电流线

17、电流功率因数有功功率(四)一、填空题：1变压器运行中，绕组中电流的热效应所引起的损耗称为 铜 损耗；交变磁场在铁心中所引起的 磁滞 损耗和 涡流 损耗合称为 铁 损耗。 铁 损耗又称为不变损耗； 铜 损耗称为可变损耗。2变压器空载电流的 有功 分量很小， 无功 分量很大，因此空载的变压器，其功率因数 很低 ，而且是 感 性的。3电压互感器在运行中，副方绕组不允许 短路 ；而电流互感器在运行中，副方绕组不允许 开路 。从安全的角度出发，二者在运行中，其 铁心和副 绕组都应可靠地接地。4变压器是能改变 电压 、 电流 和 阻抗的 静止 的电气设备。5三相变压器的额定电压，无论原方或副方的均指其 线

18、电压 ；而原方和副方的额定电流均指其 线电流 。6变压器空载运行时，其 空载电流 是很小的，所以空载损耗近似等于 铁损耗 。7电源电压不变，当副边电流增大时，变压器铁心中的工作主磁通将 基本维持不变。二、判断题：1. 变压器的损耗越大，其效率就越低。 （ 对 ）2. 变压器从空载到满载，铁心中的工作主磁通和铁损耗基本不变。 （ 对 ）3. 变压器无论带何性质的负载，当负载电流增大时，输出电压必降低。 （ 错 ）4. 电流互感器运行中副边不允许开路，否则会感应出高电压而造成事故。（ 错 ）5. 互感器既可用于交流电路又可用于直流电路。 （ 错 ）6. 变压器是依据电磁感应原理工作的。 （ 对 ）

19、7. 电机、电器的铁心通常都是用软磁性材料制成。 （ 对 ）8. 自耦变压器由于原副边有电的联系，所以不能作为安全变压器使用。 （ 对 ）9. 变压器的原绕组就是高压绕组。 （ 错 ）三、选择题：1. 变压器若带感性负载，从轻载到满载，其输出电压将会（ B ）A、升高； B、降低； C、不变。2. 变压器从空载到满载，铁心中的工作主磁通将（ C ）A、增大； B、减小； C、基本不变。3. 电压互感器实际上是降压变压器，其原、副方匝数及导线截面情况是（ A ）A、原方匝数多，导线截面小； B、副方匝数多，导线截面小 。4. 自耦变压器不能作为安全电源变压器的原因是（ B ）A、公共部分电流太小

20、； B、原副边有电的联系； C、原副边有磁的联系。5.决定电流互感器原边电流大小的因素是 （ D ）A、副边电流； B、副边所接负载； C、变流比； D、被测电路 。6. 若电源电压高于额定电压，则变压器空载电流和铁耗比原来的数值将（ B ）A、减少； B、增大； C、不变。(五)一、填空题：1. 异步电动机根据转子结构的不同可分为 绕线 式和 鼠笼 式两大类。它们的工作原理 相同 。 鼠笼 式电机调速性能较差， 绕线 式电机调速性能较好。2. 三相异步电动机主要由 定子 和 转子 两大部分组成。电机的铁心是由相互绝缘的 硅钢 片叠压制成。电动机的定子绕组可以联接成 三角形 或 星形 两种方式

21、。3. 旋转磁场的旋转方向与通入定子绕组中三相电流的 相序 有关。异步电动机的转动方向与旋转磁场的方向 相同 。旋转磁场的转速决定于旋转磁场的 磁极对数和电源频率 。4. 电动机常用的两种降压起动方法是 Y-降压 起动和 自耦补偿器降压 起动。5. 若将额定频率为60Hz的三相异步电动机，接在频率为50Hz的电源上使用，电动机的转速将会 低于 额定转速。改变 电源频率 或 磁极对数 可以改变旋转磁场的转速。6. 转差率是分析异步电动机运行情况的一个重要参数。转子转速越接近磁场转速，则转差率越 小 。对应于最大转矩处的转差率称为 临界 转差率。7. 降压起动是指利用起动设备将电压适当 降低 后加

22、到电动机的定子绕组上进行起动，待电动机达到一定的转速后，再使其恢复到 额定电压情况 下正常运行。8. 异步电动机的调速可以用改变 变极 、 变频 和 变转差率 三种方法来实现。9、一台三相异步电动机，定子电压的频率为，极对数，转差率。则同步转速 3000 ,转子转速 2755 ，转子电流频率 0.75 。10. 一台三相异步电动机，其额定功率为，额定转速为，则电动机的极对数 2 ，额定转差率 2% ，额定转矩 143 。二、判断题：1. 当加在定子绕组上的电压降低时，将引起转速下降，电流减小。（ 错 ）2. 电动机的电磁转矩与电源电压的平方成正比。 （ 对 ）3. 起动电流会随着转速的升高而逐

23、渐减小，最后达到稳定值。 （对 ）4. 电动机正常运行时，负载的转矩不得超过最大转矩，否则将出现堵转现象。（对 ）5. 电动机的额定功率是指电动机轴上输出的机械功率。 （ 对 ）6. 电动机的转速与磁极对数有关，磁极对数越多转速越高。（ 错 ）7. 三相异步电动机在满载和空载下起动时，起动电流是一样的。（ 错 ）三、选择题：（每小题2分，共20分）1. 三相对称绕组在空间位置上应彼此相差（ B ）A、60电角度； B、120电角度； C、180电角度； D、360电角度。2. 三相异步电动机的旋转方向与通入三相绕组的三相电流（ C ）有关。A、大小； B、方向； C、相序； D、频率。3. 三

24、相异步电动机旋转磁场的转速与（ C ）有关。A、负载大小； B、定子绕组上电压大小； C、电源频率； D、三相转子绕组所串电阻的大小。4. 三相异步电动机的最大转矩与（ B ）A、电压成正比； B、电压平方成正比； C、电压成反比； D、电压平方成反比。5. 三相异步电动机的起动电流与起动时的（ B ）A、电压成正比； B、电压平方成正比； C、电压成反比； D、电压平方成反比。6. 能耗制动的方法就是在切断三相电源的同时（ D ）A、给转子绕组中通入交流电； B、给转子绕组中通入直流电；C、给定子绕组中通入交流电； D、给定子绕组中通入直流电。7. Y-降压起动，由于起动时每相定子绕组的电压

25、为额定电压的1.732倍，所以起动转矩也只有直接起动时的（ A ）倍。A、1/3； B、0.866； C、3； D、1/9。(六)一、填空题：1. 熔断器在电路中起 短路 保护作用；热继电器在电路中起 过载 保护作用。2. 多地控制线路的特点是：起动按钮应 并联 在一起，停止按钮应 串联 在一起。二、判断题：1. 采用多地控制时，起动按钮应串联在一起，停止按钮应并联在一起。（ 错 ）2. 高压隔离开关是切断和接通高压线路工作电流的开关电器。（ 错 ）3. 接触器的辅助常开触头在电路中起自锁作用，辅助常闭触头起互锁作用。（ 对 ）三、选择题：1. 自动空气开关的热脱扣器用作（ A ）A、过载保护

26、； B、断路保护； C、短路保护； D、失压保护。2. 交流接触器线圈电压过低将导致（ A ）A、线圈电流显著增大； B、线圈电流显著减小； C、铁心涡流显著增大； D、铁心涡流显著减小。3. 热继电器作电动机的保护时，适用于（ D ）A、重载起动间断工作时的过载保护； B、频繁起动时的过载保护；C、轻载起动连续工作时的过载保护； D、任何负载、任何工作制的过载保护。4、通电延时型时间继电器，它的动作情况是（ A ） A、线圈通电时触点延时动作，断电时触点瞬时动作。 B、线圈通电时触点瞬时动作，断电时触点延时动作。C、线圈通电时触点不动作，断电时触点瞬时动作。D、线圈通电时触点不动作，断电时触

27、点延时动作。5、继电-接触器控制系统中，热继电器起 保护作用，熔断器起 保护作用。( C )A过载，失压 B. 短路、过载 C.过载，短路 D.短路，失压6、有一准确度为1.0级的电压表，其最大量程为50V,如用来测量实际值为25V的电压时，则相对测量误差为（ A ）。A、2% B、2 C、0.5V D、0.5%7、有一准确度为2.5级的电压表，其最大量程为100V,则其最大基本误差为（ D ）。A、0.25V B、2.5 C、2.5% D、2.5V四、分析、设计题：1、如图所示电路中，哪些能实现点动控制，哪些不能，为什么？答：图（a）不能。因为KM没有闭合，所以，按按钮后，KM线圈不能得电。

28、图（b）能正常实现点动。图（c）不能。因为在KM的线圈中串联有自己的常闭触头，当线圈通电时，KM的常闭触头就要断开，KM线圈断电，如此反复，按触器产生振动。图（d）不能。因为在启动按钮中并联有常开触头，当KM线圈通电时就要产生自锁。2、 判断如图所示的各控制电路是否正常工作？为什么？（a） （b） （c） （d）答：图（a）不能正常工作。当KM线圈得电后，无法进行停止操作。图（b）能正常实现点动。不能连续运行，自锁触头没有并对地方。图（c）不能。因为在KM的线圈中串联有自己的常闭触头，只要一接通电源，线圈就会通电，而KM的常闭触头就会断开，KM线圈断电，如此反复，按触器产生振动。图（d）能正常

29、进行启动和停止。3、(1)图（a）所示控制电路能否控制异步电动机的正常起、停？为什么? (2)额定电压为380/660V，/Y联结的三相异步电动机，试问当电源电压为380V时应采用什么联结方式？若图（b）为电动机的接线盒，在图（b）中画出此联结方式。（b）W2U2V2U1V1W1接电源 KMSB1SB2KM（a） 答：（1）能正常控制启动，不能正常控制停止，因为停止按钮 SB1 被接触器的常开触头短路了，不起作用了。W2U2V2U1V1W1接电源4、(1)图（a）所示控制电路能否控制异步电动机的正常起、停？为什么? (2)额定电压为220/380V，/Y联结的三相异步电动机，试问当电源电压为3

30、80V时应采用什么联结方式？若图（b）为电动机的接线盒，在图（b）中画出此联结方式。图（b）W2U2V2U1V1W1接电源 KMSB1SB2KM图（a） 答：（1）非正常启动且不能停止。只要控制电路接通电源，不需要任何操作，KM就会通电，电动机就会启动。同时KM常开辅助触点闭合，有将触点SB1短路，这时即使按下SB1，KM线圈也不会断电，因此无法停止。(2)星型连接5、今有两台三相异步电动机M1、M2，按下列要求设计控制电路：M1起动后M2才可以起动；停止时M2停止后，M1才能停止。要求画出主电路和继电器控制电路，简要说明控制原理。解：操作步骤： (1) 合闸 起动 M1 起动 M2 。 (2

31、) 分别按 SBstp2、SBstp1 停止M2 、 M1 。 (3) 增加 KM2 实现 M2 先停止。 6、请用交流接触器或继电器设计一个在甲乙两地都能控制同一台三相异步电动机启动和停止的控制电路。要求画出主电路和控制电路，简要说明原理。解： QS：主电路刀闸开关 FU1：熔断器 KM：接触器的主触点 FR：热继电器； SB甲1：甲地停止按钮 ；SB乙1：乙地停止按钮 ；SB甲2：甲地启动按钮 ；SB乙2：乙地启动按钮，根据电路在甲地按下SB甲2，电机启动，按下SB甲1或在乙地按下SB乙1，电机停止。在乙地也是同样原理。7、请 分 析 图 示 电 路 的 控 制 功 能，并 说 明 电 路

32、 的 工 作 过 程。解：图 示 电 路 为 M1 和 M2 电 动 机 的 顺 序 起 停 电 路，起 停 的 顺 序 是 M1 起 动 后 才 能 起 动 M2 ，M2 停 止 后 才 能 停 止 M1 。M1 可 单 独 运 行，M2 不 可 单 独 运 行。另 外 电 路 还 具 有 短 路、过 载 和 零 压 保 护。 工 作 过 程：合 电 源 开 关 QS按 动 一 下 SB1 KM1 线 圈 通 电KM11 主 触 点 闭 合，M1 起 动。KM12 闭 合( 自 锁 )，KM13 闭 合( 联 锁 作 用 )按 SB2 KM2 线 圈 通 电KM21 闭 合，M2 起 动KM22 闭 合( 自 锁 )，KM23 闭 合( 使 KM1 不 能 先 断 电 )。 停 止：按 SB3 KM2 线 圈 断 电KM21 复 位，M2 停 转。KM22、 KM23 复 位 (给 KM1 断 电 打 基 础 ) 按 SB4 KM1 线 圈 断 电KM11 复 位 M1 停 转。