电工基础试题

..《电工基础》简述题、计算题、识绘图50题1.电动势与电压有什么区别?它们的方向是怎样规定的?答案:电动势是反映外力克服电场力做功的概念，而电压则是反映电场力做功的概念。电动势的正方向为电位升的方向，电压的方向为电位降的方向。2.什么叫电阻温度系数?导体电阻与温度有什么关系?答案:当温度每升高1℃时，导体电阻的增加值与原来电阻的比值，叫做电阻温度系数，它的单位是1／℃，其计算公式为21121=()RRaRtt式中R1--温度为t1时的电阻值，Ω；R2--温度为t2时的电阻值，Ω。3.三相交流电与单相交流电相比有何优点?答案:优点有以下3点：(1)制造三相发电机、变压器都较制造单相发电机和变压器省材料，而且构造简单、性能优良。(2)同样材料制造的三相电机，其容量比单相电机大50%。(3)输送同样的电能，三相输电线同单相输电线相比，可节省有色金属25%，且电能损耗较单相输电时少。*4．中性点与零点、零线有何区别?答：凡三相绕组的首端(或尾端)连接在一起的共同连接点，称电源中性点。当电源的中性点与接地装置有良好的连接时，该中性点便称为零点；而由零点引出的导线，则称为零线。5.有一台直流发电机，在某一工作状态下测得该机端电压U＝230V，内阻R0＝0.2Ω，输出电流I＝5A，求发电机的电动势E、负载电阻Rf和输出功率P各为多少?答案:解：f230===465URI(Ω)E＝I(Rf＋R0)＝5×(46＋0.2)＝231(V)P＝UI＝230×5＝1150(W)答：发电机的电动势为231V，负载电阻为46Ω，输出功率为1150W。6.有一线圈，若将它接在电压U为220kV，频率f为50Hz的交流电源上，测得通过线圈的电流I为5A，求线圈的电感L是多少?答案:解：感抗L220===445UXI(Ω)L44===0.14223.1450XLf(H)..答：线圈的电感L为0.14H。7.如图D-3所示，已知三相负载的阻抗相同，PA1表的读数I1为15A，求PA2表的读数I2是多少?图D-3答案:解：因三相负载阻抗相同，所以A相电路中的电流为21=3=315=25.98II(A)答：PA2表的读数是25.98A。*8.如图D-4所示，已知电阻R1＝2kΩ，R2＝5kΩ，B点的电位UB为20V，C点的电位UC为－5V，试求电路中A点的电位UA是多少?图D-4答案:解：B、C两点间电压UBC＝UB－UC＝20－(－5)＝25(V)电路中电流3BC3225===510510UIR(A)R1两端电压U＝IR1＝5×10－3×2×103＝10(V)UA＝UB＋U＝20＋10＝30(V)答：A点的电位是30V。9.某一晶体管收音机，电源电压U为6V，开机后总电流I为60mA，试计算收音机的等效电阻和耗用功率。答案:解：收音机等效电阻36===1006010URI(Ω)消耗的功率P＝IU＝6×60×10－3＝0.36(W)答：收音机的等效电阻为100Ω，耗用功率为0.36W。10.有一电阻R＝10kΩ和电容C＝0.637μF的电阻电容串联电路，接在电压U＝224V，频率f＝50Hz的电源上，试求该电路中的电流I及电容两端的电压UC。..答案:解：容抗C611==223.14500.63710XfC＝5000(Ω)2222C224===0.02+10000+5000UIRX(A)UC＝I·XC＝0.02×5000＝100(V)答：电路中的电流为0.02A，电容两端电压为100V。*11.有一个分压器，它的额定值为R＝100Ω、I＝3A，现在要与一个负载电阻Rf并接，其电路如图D-8所示，已知分压器平分为四个相等部分，负载电阻Rf＝50Ω，电源电压U＝220V。求滑动触头在2号位置时负载电阻两端电压Uf和分压器通过的电流是否超过其额定值?图D-8答案:解：电路总电阻f3412f345050=+=+5075+50+50RRRRRR(Ω)分压器通过的电流220===2.975UIR(A)负载电阻两端电压f34ff345050==2.972.5+50+50RRUIRR(V)因为I＝2.9A＜3A，分压器通过的电流不超过额定值。答：滑动触头在2号位置时负载电阻两端电压为72.5V，通过的电流未超过额定值。*12.有一台电动机功率P为1.1kW，接在U＝220V的工频电源上，工作电流I为10A，试求电动机的功率因数cos是多少?若电动机两端并联上一只C＝79.5μF的电容器，试求功率因数1cos有多大?答案:解：31.110cos====0.522010PPSUI所以60?..根据公式12=(tgtg)2PCfU则212tgtgfUCP又tgtg601.732所以212tg1.732fUCtgP2632503.1422079.5101.110＝0.6341=32.41cos=cos32.4=0.84答：电动机的功率因数为0.5，并入电容后为0.84。13.一额定电流In为20A的电炉箱接在电压U为220V的电源上，求此电炉的功率P是多少?若用10h，电炉所消耗电能为多少?答案:解：P＝UIn＝220×20＝4400(W)＝4.4kW使用10h时，电炉所消耗的电能A＝Pt＝4.4×10＝44(kWh)答：此电炉电功率为4.4kW；用10h所消耗的电能为44kWh。14.已知一台三相35／0.4kV所内变压器，其容量S为50kVA，求变压器的一、二次电流。答案:解：已知U1＝35kV,U2＝0.4kV，根据公式=3SUI1N150==0.831.73353SIU(A)2N250==721.730.43SIU(A)答：此变压器一次电流为0.85A，二次电流为72A。15.电路如图D-10所示，试用U2的计算式说明在开关S合上后，电压U2是增加还是减少?..图D-10答案:解：开关S拉开时，电阻R2上的电压U2为：URRRE2212＝＋开关S合上时，电阻R2上的电压U2为：2323222312121323RRRRREUERRRRRRRRRR＋＝＝·＋＋＋＋比较以上两式可知，开关S合上后，电阻R2上的电压U2要减少。答：开关S合上后，电阻R2上的电压U2要减少。*16.电路如图D-11所示，已知E1＝20V，R1＝20Ω，R2＝20Ω，R3＝3Ω，R4＝7Ω求：图D-11(1)支路电流I1、I2、I3、I4和I5；(2)各电阻吸收的功率P1、P2、P3、P4、P5。答案:解：(1)等效电路如图D-11所示，对包含接点1、2、3的封闭面用基尔霍夫电流定律，知I5＝0A。..111234200.75(A)20(37)()202037EIRRRR＝＝＝×＋＋∥＋＋＋＋IERRRRI213720370.750.25(A)＝＋＋＋＝＋＋＋×＝34234I3＝I4＝I1－I2＝(0.75－0.25)＝0.5(A)(2)P1＝I21R1＝0.752×20＝11.25(W)P2＝I22R2＝0.252×20＝1.25(W)P3＝I23R3＝0.52×3＝0.75(W)P4＝I24R4＝0.52×7＝1.75(W)P5＝I25R5＝0×R5＝0(W)答：支路电流I1、I2、I3、I4和I5分别为0.75A、0.25A、0.5A、0.5A、0A；各电阻吸收的功率P1、P2、P3、P4、P5分别为11.25W、1.25W、0.75W、1.75W、0W。17.如图D-12分压器电路中，在开关S闭合的情况下，滑动触头在位置a时输出电压Uex是多少伏?在位置b时输出电压Uex是多少伏?在中点c时输出电压Uex是多少伏?图D-12答案:解：滑动触头在位置a时，输出电压Uex＝10V；在位置b时，输出电压Uex＝0V，在位置c时，输出电压：Uex1050050020005002000500200050020004.44(V)＝＋×＋××＋＝答：滑动触头在位置a时输出电压是10V，在位置b时输出电压是0V，在中点c时输出电压是4.44V。..18.电阻R＝12Ω，电感L＝160mH的线圈与电容C＝127μF串联后，接到电压U＝220V，频率f＝50Hz的工频电源上，求电路中的电流I。答案:解：角频率ω＝2πf＝2×3.14×50＝314(rad／s)电路中的阻抗为：ZRLC＝＋－＝＋××－××＝Ω－－21123141601013141271027.88()22362电路中的电流为：IUZ＝＝＝22027.887.89(A)答：电路中的电流为7.89A。19.已知负载的电压和电流相量为u＝(80＋j50)V，i＝(80－j50)A,求负载的等效阻抗Z和有功功率P。答案:解：负载的等效阻抗为：Zui＝＝＋－＝＋－＋＝＋Ω80j5080j50(80j50)(80j50)(80j50)0.44j0.9()2其视在功率为：S＝uI*＝(80＋j50)(80＋j50)＝3900＋j8000(W)所以有功功率为：P＝3900(W)答：负载的等效阻抗和有功功率分别为3900W。20.电阻R＝30Ω，电感XL＝60Ω，容抗XC＝20Ω组成串联电路，接在电压U＝250V的电源上，求视在功率S、有功功率P、无功功率Q。答案:解：串联电路的阻抗：ZRXXLC＝＋－＝＋－＝Ω222230602050()()()电路电流：IUZ＝＝＝250505(A)视在功率：..S＝UI＝250×5＝1250(VA)有功功率：P＝I2R＝52×30＝750(W)无功功率：Q＝I2(XL－XC)＝52×40＝1000(W)答：视在功率S为1250VA，有功功率为750W，无功功率为1000W。21.有一星形连接的三相对称负载，接于线电压UL＝100V的三相对称电源，负载中流过的电流IL＝8A，负载功率因数cos＝0.8，求三相中的总功率P是多少?答案:解：在负载的星形连接中，负载中流过的电流为线电流，所以三相电路功率：PUI＝＝×××＝3cos310080.81109(W)LL答：三相中的总功率是1109W。22.有一台星形连接的三相电炉，每相电阻丝的电阻R＝50Ω，接到线电压UL＝380V的三相电源上，求相电压Uph、相电流Iph各是多少?答案:解：Lph380220(V)33UU＝＝≈IURphph220504.4(A)＝＝＝答：相电压、相电流各约是220V、4.4A。23.有一台三相发电机，每相电压Uph＝220V，试求当绕组分别星形连接和三角形连接时，输出的线电压UL是多少?答案:解：星形连接时，输出的线电压：UULph33220381.05(V)＝＝×＝三角形连接时，输出的线电压：UL＝Uph＝220(V)答：当绕组分别做星形连接和三角形连接时，输出的线电压分别为381.05V、220V。..24.在50Hz、380V的单相电路中，接有感性负载，负载的功率P＝20kW，功率因数cos＝0.6，试求电路中的电流I?答案:解：因为P＝UIcos所以IPU＝＝××＝cos20103800.687.72(A)3答：电路中的电流为87.72A。*25.如图D-14所示R-L-C并联电路，已知R＝50Ω，L＝16mH,C＝40μF，U＝220V，求谐振频率f0，谐振时的电流I0。谐振时电流I0是否为最小值?图D-14答案:解：fLC03612123.1416104010199.04(Hz)＝π＝××××＝－－IUR022050＝＝＝4.4(A)谐振时的电流I0是最小值。答：谐振频率f0为199.04Hz，谐振时的电流I0为4.4A，谐振时电流I0是最小值。26.假定三相对称线电压UL＝380V，三角形对称负载z＝(12＋j9)Ω，试求各相电流Iph与线电流IL。答案:解：IUZphL2238012925.33(A)＝＝＋＝IILph3325.3343.87(A)＝＝×＝答：各相电流与线电流分别为25.33A，43.87A。..27.一台三相电动机接成星形，输入功率S为10k