湖南工业大学电工学试题库20套考试真题.docx

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1、V:l. 0精选试题湖南工业大学电工学试题库+20套考试真题2013年电工学题库+20电工考试真题一、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饯输、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直元件，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

2、。当电路中电流啜、 端电压U=0时，此种状态称作短路,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。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 .绝缘体两端的电压无论再高，都不可能通过电流。（错）三、选择题：（每小题2分，共30分）1 .当元件两端电压

3、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“1KQ、”，正常使用时允许流过的最大电 流为(A)A、50mA； B、； C、250mA四、计算题已知电路如题所示，试计算a、b两端的电阻。(a)(b)图1.1习题1.1的图

4、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:10Q2Q 4。 6Qa*aEZI!b10Q2Q 100a 3.5x- = 3 / *、6 + 36(A)/； = 3.5x6 + 36=0-5 (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。人= 6-3 = 3 (A)12 = l +/ = 3.5 + 3 = 1 (A)U4+ -0.5 = 2 (A)(4) 36Q电阻消耗的电功率为P=Zj/?3 =22x36=144 (W)电路如图所示，试应用戴维南定理，求图中的电流/解：(1)先计算开路电压，并将12A、6 Q电流源化成电压源

5、, 如下图。2QQl2V 012V()4V 3 a 卜# aoUoco由于此电路仍为复杂电路，因此求开路电压仍可用所有分析计算方法计算，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:/, +4+4=037, -67, =12-12 = 06/2 -4/, =12-4 = 8解得：Zi=8/9 (A), 4=4/9 (A),4=-4/3 (A)U 0c =4 - 2八=4 2x20T (v)（2）再求等效电阻凡b将恒压源和恒流源除去，得电路如图。2 =-3（。）（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。207=- = = 2.86。73电路如图所示

6、，试应用戴维南定理，求图中的电流/。解：（1）先计算开路电压，并将3A、6 Q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所有分析计算方法计算，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：+ /a = o671 -4/2 =18-8 = 104/2+14=8解得：Zi=4/3 (A), /2=-1/2 (A), 13 = 5/6 (A)Uoc =/=4x(-；) = -2 7,（2）再求等效电阻Rab将恒压源除去，得电路如图。&=46 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。电路如图所示，试应用戴维南

7、定理，求图中的电压U。 解：（1）先计算开路电压，如下图。0c=_1X 16+1=-15(V)(2)再求等效电阻Lb将恒压源和恒流源除去，得电路如图。&b=l(Q)(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。/=W =31 + 45(A)U=4/=4X(-3)=-12(V)电路如图所示，如果，3=ia,试应用戴维南定理，求图中的电阻/?3。t/oc=90 - 6/,=90 - 6xj = 80(v)(2)再求等效电阻Rab将恒压源除去，得电路如图。6x126 + 121=4(Q)(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，3=1A时，则a+4所以

8、R=80-4=76 ( Q )电路如图所示，已知15欧电阻的电压降为30V,极性如图所示。试计算电路中R的大小和B点的电位。解：设R电阻上的电压和电流如图所示。由KCL可知L=2+5=7(A), I=b-2-3=2 (A), (A)由KVL得，(绕行方向选顺时针方向)3100+30+5/2=0。=100-30-35=35( V)2A试计算图中的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。3kQA3kQ1=3ttcn-I 3.9kQ 鼠，八 -012V sU ()12V1 1 -O.1(a)12V由KVL得(3+20)

9、X/=12+12Ua=-20/+12=(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(b)所示。由KVL得+20)X7=12/=(mA)Ua=-20/+12=(V)第二章正弦交流电路习题参考答案一、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3 ;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 一 一 ,di件上任一瞬间的电压电流关系可以表示为叱=L话；电容元件上任一瞬 间的电压电流关系可以表示为c = C等。由上述三个关系式可得，电 阻

10、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30Q,感抗为 40 0,容抗为80Q,那么电路的阻抗为颐旦，该电路为容性电路。 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。

11、（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、w = 380sin 314r V ； B、 = 537sin（314z+ 45） V ； C、w = 380sin（314 + 90P）Vo2一个电热器，接在10V的直流电源上，产生的功率为Po把 它改接在正弦交流电源上，使其产生的功率为尸/2,则正弦交流电源 电压的最大值为（D）A、； B、5V； C、14V； D、10Vo 3 .提

12、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i|=10sin(314 + 90P)A, z2 = 10sin(628r+ 30)A,则(C)A、i1超前i260 ; B、G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。串

13、联电路在力时发生谐振，当频率增加到统时，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、计算题把下列正弦量的时间函数用相量表示：(1)= 10V2sin314f 伏(2)z= -5sin(314/60o)安解： U = 10/0o(V)(2) im=5/60o=5/180o60o=5/120o(A) 已知工频正弦电压“ab的最大值为31IV,初相位为-60 ,其有效值 为多少写出其瞬时值表达式；当仁时，Uab的值为多少解：:Ua1m =叵11而有效值击而= -x311=22

14、0(v)瞬时值表达式为山，=31 kin(314 - 6伊)(V), Uah = 31 lx sin| 1 OQt x 0.0025- - | = 3 1 lsin(-) = -80.5当 U时，“I3) 12，(V)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uUU(1) i=z (2) I=R+Xc (3) i = R-j(oC (4) I=zuu(5) U=Ur+Uc (6) U =Ur+Uc (7) / =jcoC (8) / =j(oc解：在R、C串联电路中，总阻抗ZX上coci = u_而 |z卜Jn+x* - z Ur=iru=_jiXcU = UR+UC

15、U2 = ul+Uc所以(1)、(2)、(3)、(5)、(7)、(8)均是错的，(4)、(6) 是对的。图中，a=40V, t/2=30V, z=10sin314rA,则。为多少并写出其瞬时 值表达式。解：由电路图可知，电压对与电流i同方向，而电压的超前电 流汐0,所以U = M +U； = /302 + 402 = 50(V)U3(P - arctan = arctan = 36.9电压超前电流i的电度角a 4/. H = 50x/2sin(31.4/ + 369)(V)图所示电路中，已知=100sin(314r+30o)伏，i=(314什安，i2=10sin(314什安，试求：。、4、马并

16、说明Z1、Z2的性质,绘出相量图。解：由题知，4, = 2236O2T (A) L = 10/83.13(A) Um = 1OOW( V)所以九=An -，2m = 20/6.87 (A)即 4=20sin(3146.87)(A)U 10(7307.、=”=50/38.672/-8.67(Q)um io(y 30P， _ 10/83.1310/-53.13一(0)，Zi为感性负载，Z2为容性负载。|图所示电路中，Xc=Xl=R,并已知电流表A1的读数为3A,试问A2 和A3的读数为多少解：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,而电感电流超前两端电压90,因为Xc=X

17、l，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。|由上分析可知，电压u的有效值为3R,故电感两端电压亦为3R。 因为Xl=R,所以电流表A3的读数为3A。有一 R、L、。串联的交流电路，已知R=Xl=Xc=10Q, /=1A,试求 电压U、Ur、Ul、Uc和电路总阻抗区|。解：Ur = R/ = 10x1 = 10(v)U z, = |/Xz/ = 10x 1 io(v)Uc = jX(l = 10x1 = 1 ()( v),.Z = R + /XL-jXc = R = 10(Q)/, t/ = |z|/ = 10xl=10(v)电路如图所示，已知3=

18、2rad/s,求电路的总阻抗Z版解：,/3=2rad/sy = _1_9.X t sL = 2( Q ) c sC (。) * *Zh = 2+/Xl + 2/(-/Xc)=2 + 2/ +二- = 2 + 2/+ 74(2 + /2) .+ 2-j2(2-72)(2 + j2)( Q电路如图所示，已知R=20。，/r=10/0oA, Xz=10。，。的有效值 为 200V,求及。解：由题意可知：u2 = Ri2=2oomp(y)Ic200900 + 10/0；Xc - (A)UL = jxL x iL,1n /200W =J10x(+ l(W)=200018Xj+ 10Q90P(V)U.=U

19、,+U, = 200( + 1009( + 2000 200-+ 7100X。X。 (V)又因U尸200200= (200一等)2 + 10 200-= V20tf-10tf故有 XcXc理理=200 173.2 x =迎2_X,C 200 173.2则得：Xc=(Q),或 Xc=(Q)图所示电路中，Ms=10sin314rV, R=2Q, &=1。，L=637mH, 0637u F,求电流i” /2和电压c。解：3=314rad/sXL = .1 ab 3 Ch 3 0.7则相电流 Z 8 + ；6 (A)/.= 38/-1569 (A)/ca =38/83.1 (A)线电流乙=百/必/-3

20、0P = 65.8/-669。(A)lB =如，30。= 65.8/-186.9 = 65.8/173.1 (A)/c = V3 lea /-3QP = 65.8/53.1 (A)B 图3.1习蔻3.3的图(1)(2)(3)此时的相量图略。3-3.已知电路如下图所示。电源电压Ul=380V, 每相负载的阻抗为R=Xl=Xc=10。o 该三相负载能否称为对称负载为什么 计算中线电流和各相电流，画出相量图； 求三相总功率。解：(1)三相负载不能称为对称负载，因为三相负载的阻抗性质不同，其阻抗角也不相同。故不能称为对称负载。(2)/=380 (V)则4=220 (V)设(/1,=22次(V)则Uz,

21、 =22。-12。(V), U, =22(X120P (V)力= 22/0。/ ,、 R (A)Uh 22。- 120P_b = = 22/-309一 jXc -0(A)Uc 22(V120PIc = 3-=三上旦= 22/30P 阳. JIO (A)所以：In =/a+Z+/c =22/0o + 22/-30p + 22/30P=60.1/0 (A)(3)由于B相负载为电容，C相负载为电感，其有功功率为0,故三相 总功率即A相电阻性负载的有功功率。即尸=/；夫=222x10= 4840 (W) =(KW)3-4.电路如图所示的三相四线制电路，三相负载 连接成星形，已知电源线电压380V,负载

22、电阻 Ra= 11 Q， R行Rc=22 Q ,试求：(1)负载的各相电压、相电流、线电流和 三相总功率；(2)中线断开，A相又短路时的各相电流和线电流;(3)中线断开，A相断开时的各线电流和相电流。解：(1)力=380 (V)则 =220 (V)设U“=22次(V)则=22&-12。(V), Uc =22912。(V)Ua = y = 20/0。/ 人、R (A)U. 22。一 120PIb = _L = 5Y-2Y- = io/-120P凡 22(A), Uc 22012。1C = R, 22= 10/120P(A)所以：/n =/a + /o+7c =20/00 + lQZ-120P +

23、 10/120P = io/o (A)(2)中线断开，A相又短路时的电路如图所示；Ao此时Rb、&上的电压为电源线电压，U,_ 380_ b17.27一%2(A)U、_380_17.27=.凡一三一(A)B lbc 0图32习题3.4的图(3)中线断开，A相断开时的电路如图所示， 此时Rb、&二负载串联后的电压为电源线电 压，工= 4 = 8.64Rb + Rc 22 + 22(A)图32习题3 4的图3-5.三相对称负载三角形连接，其线电流为/l=，有功功率为p=7760W,功率因数cos4 = ,求电源的线电压机、电路 的无功功率Q和每相阻抗Z。解：由于PnQujjos。所以g面A;776

24、073x5.5x0.8=10182(V)Q = 43ULIL sin= 75x 10182x5.5xyjlcos(p =58198 ( Var)i =4=巨=3 184 Up=(4=1018.2(v)/毒 6 一1018.23.18= 320.19AZ=3-6.电路如图所示，已知Z=12+jl6Q, IL=,求 口。|解：由于三角形联接时，Ul=U,。3P,_ I. _32.9 1Or-L 1 p = = 7= H 1 9所以 V3 V3 (A)UL =t7P = Zpx|Z| = 19xV122 +162 =380 (y)3-7.对称三相负载星形连接，已知每相阻抗为Z=31+j22Q,电源线

25、电 压为380V,求三相交流电路的有功功率、无功功率、视在功率和功 率因数。解：UL =38CV , Up=22W220220|31+磔 7312 +222(A)功率因数：31cos 夕=.= 0.8167312 +222有功功率：P =cos = /x 380x5.77 X8S0 = 6x380x5.77x0.816 = 3098.9 (W)无功功率：Q = yU. /, sin = V3 x 380 x 5.77 x / 口 一 =2198.8 222(Var)视在功率：S = 6。/=6x380x5.77 = 3797.7 (VA)图3.4习题3.8的图3-8.在线电压为38OV的三相电

26、源上，接有两组电阻性对称负载，如 图所示。试求线路上的总线电流/和所有负载的有功功率。解：由于两组对称负载都是电阻性，所以计算较简单。380ILY = IPY = = 22010(A)rr Up/ /, / 380=V3 = V3 = V3 17.32&38(A)儿=5+J =22+17.32 = 39.32 (A) 也可以用相量法进行求解。由于三相负载对称，所以可以选用一相进行计算。设%.=38。30P (V)则功=22次(V)星接时的线电流和相电流相等，则Ua 2200Ry 1022/0 一(A)三角接时的线电压和相电压相等，则泮誓A)由角接时线电流和相电流的关系知，is =V3)./-3()P = V3xl(y30P-3(P 17.32/0 (A)所以小二+%=2也+ 17.3也= 39.3也(A)即，l=(A)39.对称三相电