电工基础习题参考答案

1第1章电路的基本知识一、填空题1.电荷间存在相互作用力，同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。2.真空中有两个点电荷，电荷量均为2×10－6C，相距0.2m，则它们之间的作用力为0.9N，且为斥力。3.电荷周围存在的特殊物质叫电场。4.电荷的定向移动形成的电子流叫做电流。我们规定正电荷定向移动的方向为电流的正方向。在金属导体中电流方向与电子的运动方向相反。5.通过一个导体的电流是5A，经过2min时间，通过这个电阻横截面的电荷量是600C。导体中的电流为1A，在0.4min时间内，通过导体横截面的电荷量为24C。6.衡量电场力做功大小的物理量叫电压，其定义式为UAB=WAB/q。7.电位是相对值，它的大小与参考点选择有2关；电压是不变值，它的大小与参考点选择无关。8.电压的正方向为高电位指向低电位，电动势的正方向为电源负极指向正极。9.衡量电源力做功大小的物理量叫电动势，其定义式为E=W/q。10.有二根同种材料的电阻丝，长度之比为1：2，横截面积之比为2：3，则它们的电阻之比是3：4。11.一段导线的电阻值为R，若将其对折合并成一条新导线，其阻值为R/4。12.部分电路欧姆定律告诉我们，在某段纯电阻电路中，电路中的电流I与电阻两端的电压U成正比，与电阻R成反比，其表达式为I=U/R。13.全电路欧姆定律告诉我们，闭合电路中的电流与电源电动势成正比，与电路的总电阻成反比，其表达式为I=E/(R+r)。14.电源电动势E=4.5V，内阻r=0.5Ω,负载电阻R=4Ω，则电路中的电流I＝1A，路端电压U＝4V。315.电流在单位时间内所做的功叫做电功率。电源电动势所供给的功率，等于电源内阻和负载电阻所消耗的功率之和。16.额定值为“220V40W”的白炽灯，灯丝的热态电阻为1210Ω。如果把它接到110V的电源上，它实际消耗的功率为10W。17.有一只标有“1kΩ10W”的电阻，允许通过的最大电流是0.1A，允许加在它两端的最大电压是100V。18.焦耳定律指出：电流通过导体所产生的热量与电流的平方、导体的电阻、通过时间成正比。19.当负载电阻可变时，负载获得最大功率的条件是负载电阻R和电源内阻r，负载获得的最大功率为E2/4R。在无线电技术中，把负载电阻等于电源内阻状态叫做负载匹配。二、选择题1.真空中，带电量分别为q1和q2的两个点电荷相距r，则它们之间的相互作用力是（B）。A.F=221rqqB.F=k221rqqC.F=rqq21D.F=krqq2142.有一根阻值为1Ω的电阻丝，将它均匀拉长为原来的3倍，拉长后的电阻丝的阻值为（D）5A.1ΩB.3ΩC.6ΩD.9Ω3.有关电动势的叙述中，下列说法正确的是（A）A.电动势反映了不同电源的做功能力B.电动势是矢量C.电动势方向由正极经电源内部指向负极D.电源内部电动势依靠静电力维持电荷的定向移动4.电源的电动势为1.5V，内阻为0.22Ω，外电路的电阻为1.28Ω，电路的电流和外电路电阻两端的电压分别为（B）A.I=1.5A，U=0.18VB.I=1A，U=1.28VC.I=1.5A，U=1VD.I=1A，U=0.22V5.一电阻两端加15V电压时，通过3A的电流，若在电阻两端加18V电压时，通过它的电流为（A）A.1AB.3A6C.3.6AD.5A6．如图1.38所示，R为一变阻器，电源电动势为E，内阻为r，当（C）时电源的输出功率最大。A.R最大B.R最小C.R＝rD.R＝2r7.有一直流发电机，其端电压U＝230V，内阻r＝0.6V，输出的电流I＝5A，该发电机电动势为（C）图1.38A.227VB.230VC.233VD.240V8.灯泡A为“6V12W”，灯泡B为“9V12W”，灯泡C为“12V12W”，它们都在各自的额定电压下工作，以下说法正确的是（A）A.三个灯泡一样亮B.三个灯泡电阻相同C.三个灯泡的电流相同D.灯泡C最亮＊9．如图1.39所示的电路中，A表是内阻可忽略不计的安培表，V表是内阻较高的伏特表，电源内7阻不计，如果伏特表被短接，则有（B）A.电灯将烧毁B.安培表将烧毁C.伏特表将烧毁D.电灯特别亮＊10．如图1.40所示的电路中，已知R1=14Ω，R2=9Ω，当开关打到位置1时，A1表的读数为0．２A，开关打到位置2时，A2表的读数为0.3A，则电源的电动势为（B）图1.39A.5VB.3VC.2VD.6V三、计算题1．某一闭合电路，电源内阻r＝0.2Ω，外电路的端电压是1.9V，电路中的电流是0.5A，求电源电动势、外电阻及外电阻所消耗的功率。解：电源电动势E＝U+Ir＝1.9＋0.5×0.2＝2V外电阻R＝IU＝5.09.1＝3.8Ω外电阻所消耗的功率P＝UI＝1.9×0.5＝0.95W图1.4082.如图1.41所示电路中，当开关S合上时，电流表读数为5A，电压表读数为10V；当开关S断开时，电压表读数为12V，求电源电动势E和R消耗的功率。解：开关S断开时，电源电动势E＝U＝12V开关S合上时，R消耗的功率P＝UI＝10×5＝50W图1.413．一个“220V300W”的电熨斗，接到电源为220V，使用30分钟。求：（1）电路中流过的电流？（2）电熨斗消耗的电能可供“220V40W”的电灯使用多长时间？解：（1）电路中流过的电流I＝UP＝220300＝1.36A（2）电熨斗消耗的电能可供“220V40W”的电灯使用Pt＝P’t’t’＝'PPt＝4030300＝225分钟4．如图1.42所示电路中，9R1=2Ω，电源电动势E=10V，内阻r=0.5Ω，RP为可变电阻。可变电阻RP的阻值为多少时它才可获得最大功率，RP消耗的最大功率为多少？解：当RP＝R1＋r＝2＋0.5＝2.5Ω时，RP获得最大功率RP消耗的最大功率REPmax42＝5.24202＝10W图1.42＊四、综合题1.据报道：著名的长江三峡电是利用超高电压、小电流输电。输送到重庆时每度电的价格大致为0.28元，输送到浙江时每度电的价格大致为0.38元。请你应用所学的知识分析下面二个问题：（1）为什么输电时要采用超高压、小电流输电？(2)为什么输送到重庆与浙江时的电价格不一样？2.节约用电是每一位公民的职责，请你应用所学的知识例举5条以上的节约用电措施。10第2章直流电路一、填空题1.已知R1=5Ω，R2=10Ω，把R1、R2串联起来，并在其两端加15V的电压，此时R1所消耗的功率是5W。2.有两个电阻R1和R2，已知R1＝2R2，把它们并联起来的总电阻为4Ω，则R1＝12Ω，R2=6Ω。3.有两个电阻，把它们串联起来的总电阻为10Ω，把它们并联起来的总电阻为2.4Ω，这两个电阻的阻值分别为_4Ω__和_6Ω_。4.已知R1和R2两个电阻，且R2=3R1，若串联在电路中，则R1消耗功率与R2消耗功率之比为1:3；若并联在电路中，则R1消耗功率与R2消耗功率之比为3:1。5.有两电阻R1和R2，已知R1：R2＝1：4。若它们在电路中串联，则电阻两端的电压比U1：U2＝1：4；流过电阻的电流比I1：I2=1：1，它们消耗的功率比P1：P2＝1：4。若它们并联接在电路中，则电阻两端的电压之比U1：U2＝1：1；流过电阻的电流之比I1：I2＝4：1；它们消耗的功率之比P1：P2＝4：111。6.电阻负载并联时，因为电压相等，所以负载消耗的功率与电阻成反比；电阻负载串联时，因为电流相等，所以负载消耗的功率与电阻成正比。7.有5个相同的蓄电池，每个电池的电动势均为2V，内阻均为0.1Ω，串联后与R=4.5Ω的负载电阻相连，则流过电阻R的电流为2A，R两端的电压为9V，消耗的功率为18W。8.如图2.34所示，每个电阻的阻值均为30Ω，电路的等效电阻Rab＝6Ω。图2.34图2.359.如图2.35所示的电路中，流过4Ω电阻的电流为0.6A，A、B两点间的电压为5.4V，3Ω电阻的功率是3W。10.如图2.36所示电路，A点的电位VA等于21V。12图2.36图2.3711.基尔霍夫电流定律指出：在任一时刻，通过电路任一节点的电流的代数和为零，其数学表达式为ΣI＝0；基尔霍夫电压定律指出：对电路中的任一闭合回路，各电阻上电压降的代数和等于各电源电动势的代数和，其数学表达式为ΣRI＝ΣE。13．如图2.37所示电路中，I3=－3A。12.电压源变换为等效电流源的公式为IS＝E/r，内阻ｒ数值不变，改为并联；电流源变换为等效电压源的公式为E＝rIS，内阻ｒ数值不变，改为串联。13.任何线段性有源二端网络，对外电路而言，可以用一个等效电源代替，等效电源的电动势E。等于有源二端网络两端点间的开路电压；等效电源的内阻R0等于该有源二端网络中所有电源取零值，仅保留其内阻时所得的无源二端网络的等效电阻。1314.用戴维南定理计算有源二端网络的等效电源只对外电路等效，对内电路不等效。15.实验测得某有源二端网络的开路电压为6V，短路电流为2A，当外接负载电阻为3Ω时，其端电压为3V。二、选择题1如图2.38所示的等效电阻RAB为（A）A.2ΩB.5ΩC.6ΩD.7Ω图2.38图2.392.如图2.39所示电路中，当开关S闭合后，则（C）A.I增大，U不变14B.I不变，U减小C.I增大，U减小D.I、U均不变3.标明“100Ω4W”和“100Ω25W”的两个电阻串联时，允许加的最大电压是（A）A．40VB.50VC．70VD.140V4.将“110V40W”和“110V100W”的两盏白炽灯串联在220V电源上使用，则（C）A．两盏灯都能安全、正常工作；B．两盏灯都不能工作，灯丝都烧断；C．40W灯泡因电压高于110V而灯丝烧断，造成100W灯灭；D.100W灯泡因电压高于110V而灯丝烧断，造成40W灯灭；5.在图2.40电路中，当开关S接通后，灯A将（A）A.较原来暗B.与原来一样亮C.较原来亮D.无法判断15图2.406.如图2.41所示电路中Vd等于（C）A.IR＋EB.IR－EC.－IR＋ED.－IR－E图2.417.有一内阻可以忽略不计的直流电源，向互相串联的R1、R2输送电流。当90Ω的电阻R1短路后，流过电路的电流是以前的4倍，则电阻R2的阻值是（A）A.30ΩB.60ΩC.180ΩD.260Ω8．要使三只“110V40W”灯泡接入电源电压为220V的电路中都能正常工作，那么这些灯泡应该是（B）A.全部串联；B.每只灯泡串联适当电阻后再并联；C.二只并联后与另一只串联；D.二只串联后与另一只并联。169．在图2.42中，所示的三个电阻的联接方式（B）A.R1与R3串联后与R2并联；B.R1与R3并联后与R2串联；C.R1与R2并联后与R3串联；图2.42D.R1与R2串联后与R3并联；10.如图2.43所示电路中，A、B间有4个电阻串联，且R2＝R4，电压表V1示数为12V，V2示数为18V，则A、B之间电压UAB应是（D）A.6VB.12VC.18VD.30V三、计算题图2.431.如图2.44所示电路中，已知E＝220V，R1＝30Ω，R2＝55Ω，R3＝25Ω，求：（1）开关S打开时电路中的电流及各电阻上的电压；（2）开关S闭合时电路中17的电流及各电阻上的电压。解：（1）开关S打开时电路中的电流I＝321RRRE＝255530220＝2A各电阻上的电压U1＝IR1＝2×30＝60VU2＝IR2＝2×55＝110V图2.44U3＝IR3＝2×25＝50V（2）开关S闭合时I＝31RRE＝2530220＝4A各电阻上的电压U1＝IR1＝4×30＝120VU2＝0U3＝IR3＝4×25＝100V2.一只“10W12V”灯泡，若接在36V的电源上，要串联多大的电阻才能使灯泡正常工作？解：灯泡的额定电流IN＝UP＝1210＝0.83A电阻要分担的电压UR＝U－UN＝36－12＝24V串联的电阻值R＝RRIU＝NRIU＝83.024＝28.8Ω3.如图2.45所示是一个双量程电压表，已知表头内阻Rg＝500Ω，满偏电流Ig＝1mA，当使用A、B两端点时，量程18