考试电工学试题库

1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0RUIS、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“1KΩ、2.5W”，正常使用时允许流过的最大电流为（A）A、50mA；B、2.5mA；C、250mA。四、计算题1.2根据基尔霍夫定律，求图1.2所示电路中的电流I1和I2；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任意结点适用，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:I1+2-7=0对封闭面有:I1+I2+2=0解得:I1=7-2=5(A),I2=-5-2=-7(A)1.5已知电路如图1.4所示，其中E1=15V，E2=65V，R1=5Ω，R2=R3=10Ω。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，如图所示，选取绕行方向。应用KCL和KVL列方程如下20321III代入已知数据得0321III13311ERIRI1510531II23322ERIRI65101032II解方程可得I1=-7/4（A），I2＝33/8（A），I3＝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：U1=I1R1U2=I2R2U3=I3R31.8应用等效电源的变换，化简图1.7所示的各电路。解：1.12电路图1.11所示，试应用叠加原理，求电路中的电流I1、I2及36Ω电阻消耗的电功率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。61590361236126901I（A）5.436123662I（A）5.136121263I（A）（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。5.336636612602I（A）3366365.31I（A）5.036665.33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。336111III（A）135.322III（A）25.05.133III（A）（4）36Ω电阻消耗的电功率为1443622323RIP（W）1.14电路如图所示，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，3设各支路电流及参考方向如图所示。由KCL和KVL得：0321III108184621II812432II解得：I1=4/3（A），I2＝-1/2（A），I3＝5/6（A）2)21(442IUOC（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(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。4.0322I(A)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ω；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dtdiLuL；电容元件上任一瞬间的电压电流关系可以表示为dtduCiCC。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30Ω，感抗为40Ω，容抗为80Ω，那么电路的阻抗为50Ω，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。（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、tu314sin380V；B:)45314sin(537tuV；C、)90314sin(380tuV。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。43.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)90314sin(101tiA，210sin(62830)itA，则（C）A、i1超前i260°；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：∵UUababm2∴有效值2203112121UUabmab(V)瞬时值表达式为60314sin311tuab(V)当t=0.0025S时，5.80)12sin(31130025.0100sin311Uab(V)2.4图2.1中，U1=40V，U2=30V，i=10sin314tA，则U为多少？并写出其瞬时值表达式。解：由电路图可知，电压u1与电流i同方向，而电压u2超前电流i90º，所以504030222221UUU(V)∵电压u超前电流i的电度角:213arctanarctan36.94UU∴)9.364.31sin(250tu(V)2.7有一R、L、C串联的交流电路，已知R=XL=XC=10Ω，I=1A，试求电压U、UR、UL、UC和电路总阻抗Z。解：10110RIUR(V)10110IXjULL(V)10110IXjUCC(V)∵10RXjXjRZCL(Ω)∴10110IZU(V)2.12图2.8所示电路中，已知R1＝40Ω，XL=30Ω，R2＝60Ω，Xc＝60Ω，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0/220.U(V)5则9.36/4.430400/22011jXjRUIL(A)同理45/59.260600/22022jXjRUIC(A)∵61.8/41.545/59.29.36/4.421III(A)∴18.161.8cos41.5220cosUIP(KW)2.17861.8sin41.5220sinUIQ(Var)coscos[0(8.61)]0.992.14今有一个40W的日光灯，使用时灯管与镇流器(可近似把镇流器看作纯电感)串联在电压为220V，频率为50Hz的电源上。已知灯管工作时属于纯电阻负载，灯管两端的电压等于110V，试求镇流器上的感抗和电感。这时电路的功率因数等于多少？解：∵P=40WUR=110(V)ω=314rad/s∴36.011040RLRUPII(A)∵UUULR222∴5.1901102202222UUURL(V)∴52936.05.190IUXLLL(Ω)69.1314529XLL(H)由于灯管与镇流器是串联的，所以5.0220110cosUUR第3章三相交流电路习题参考答案一、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31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22Ω，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17.6Ω；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P3IIl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3-1一台三相交流电动机，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，cosφ=0.8，试求每相绕组的阻抗Z。解：先由题意画出电路