電工學(xué)試題庫和試題及答案

1、第1章 直流電路 習(xí)題參考答案1、 填空題：1 .任何一個(gè)完整的電路都必須有 電源、負(fù)載和中間環(huán)節(jié)3個(gè)基本部 分組成。具有單一電磁特性的電路元件稱為 理想 電路元件,由它們組成的電路 稱為電路模型。電路的作用是對電能進(jìn)行 傳輸、分配和轉(zhuǎn)換；對電信號 進(jìn)行傳遞、存儲和處理。2 .反映實(shí)際電路器件耗能電磁特性的理想電路元件是 電阻 元件;反映實(shí) 際電路器件儲存磁場能量特性的理想電路元件是 電感 元件;反映實(shí)際電路器件 儲存電場能量特性的理想電路元件是 電容 元件,它們都是無源 二端 元件。3 .電路有 通路、開路 和 短路 三種工作狀態(tài)。當(dāng)電路中電流、端電壓 U= 0時(shí)，此種狀態(tài)稱作 短路，這種情

2、況下電源產(chǎn)生的功率全部消耗在 內(nèi)阻 上。4 .從耗能的觀點(diǎn)來講，電阻元件為 耗能 元件;電感和電容元件為 儲能 元 件。5 .電路圖上標(biāo)示的電流、電壓方向稱為 參考方向、假定某元件是負(fù)載時(shí)、 該元件兩端的電壓和通過元件的電流方向應(yīng)為關(guān)聯(lián)參考 方向。2、 判斷題：1 .理想電流源輸出恒定的電流，其輸出端電壓由內(nèi)電阻決定。（錯(cuò)）2 .電阻、電流和電壓都是電路中的基本物理量。（錯(cuò)）3 .電壓是產(chǎn)生電流的根本原因。因此電路中有電壓必有電流。（錯(cuò)）4 .絕緣體兩端的電壓無論再高，都不可能通過電流。（錯(cuò)）三、選擇題：（每小題2分，共30分）1 .當(dāng)元件兩端電壓與通過元件的電流取關(guān)聯(lián)參考方向時(shí)，即為假設(shè)該元

3、件（ A） 功率；當(dāng)元件兩端電壓與通過電流取非關(guān)聯(lián)參考方向時(shí)，即為假設(shè)該元件（ B） 功率。A、吸收；B 、發(fā)出。2 . 一個(gè)輸出電壓幾乎不變的設(shè)備有載運(yùn)行，當(dāng)負(fù)載增大時(shí)，是指（ C）A、負(fù)載電阻增大；B、負(fù)載電阻減小；C、電源輸出的電流增大。3 .當(dāng)電流源開路時(shí)，該電流源內(nèi)部（ C）A有電流，有功率損耗；B、無電流，無功率損耗；C、有電流，無功率損 耗。4 .某電阻元件的額定數(shù)據(jù)為“1KQ、”，正常使用時(shí)允許流過的最大電流為 （A）A、50mA B、； C、250mA四、計(jì)算題已知電路如題所示，試計(jì)算 a、b兩端的電阻。解：(1)在求解電阻網(wǎng)絡(luò)的等效電阻時(shí)，應(yīng)先將電路化簡并轉(zhuǎn)化為常規(guī)的直 流

4、電路。該電路可等效化為：(b)先將電路圖化簡，并轉(zhuǎn)化為常規(guī)直流電路。就本題而言，仔細(xì)分析發(fā)現(xiàn)25 Q和5 Q電阻被短路，則原圖可化為：根據(jù)基爾霍夫定律，求圖所示電路中的電流 I i和12；解：本題所涉及的基本定律就是基爾霍夫電流定律。基爾霍夫電流定律對 電路中的任意結(jié)點(diǎn)適用，對電路中的任何封閉面也適用。本題就是KCLM封閉面 的應(yīng)用。對于節(jié)點(diǎn)a有：11+2-7=0對封閉面有：I i+12+2=0解得：Ii=7-2=5(A) , 12=-5-2=-7 (A)有一盞“220V 60W的電燈接到。(1)試求電燈的電阻；(2)當(dāng)接到220V電壓 下工作時(shí)的電流；(3)如果每晚用三小時(shí)，問一個(gè)月(按30

5、天計(jì)算)用多少電？ 解：由題意：根據(jù)R=U/P得：電燈電阻 R=U/P=2202/60=807( Q)根據(jù)I=U/R或P=UI得：I=P/U=60/220= (A)由W=PT得W=6(X 60 X 60X3X30=X102 (J)在實(shí)際生活中，電量常以“度”為單位，即“千瓦時(shí)”。對60W勺電燈，每天使用3小時(shí)，一個(gè)月(30天)的用電量為：W=60/1000X 3 X 30=(KWH)根據(jù)基爾霍夫定律求圖圖所示電路中的電壓 U、U和U。解：根據(jù)基爾霍夫電壓定律，沿任意回路繞行一周，回路中各元件上電壓的代數(shù)和等于零。則對abcka回路：2-U2-2=0U=0對cdpkc回路：-4-U i+U2=0

6、U=-4(V)對eghce回路：-U3-10+5+U2=0U 3=-5(V)已知電路如圖所示，其中E1=15V, £=65V, R=5Q , R=R=10Q。試用支路電流 法求R、R2和R三個(gè)電阻上的電壓。解：在電路圖上標(biāo)出各支路電流的參考方向，如圖所示，選取繞行方向。應(yīng)用KCL和KVL列方程如下代入已知數(shù)據(jù)得解方程可得I 1=-7/4 (A), 12=33/8 (A), 13= 19/8 (A)。三個(gè)電阻上的電壓電流方向選取一至，則三個(gè)電阻上的電壓分別為：U=I 1R=-=-35/4 (V)U2=I2R2=165/4 (V)U3=I 3R=38/4 (V)試用支路電流法，求圖所示電

7、路中的電流I1、I2、I 3、I4和I 5。(只列方程不求解)解：在電路圖上標(biāo)出各支路電流的參考方向，如圖所示，三回路均選取順時(shí)針繞行方向。應(yīng)用KCL和KVL列方程如下如給定參數(shù)，代入已知，聯(lián)立方程求解即可得到各支路電流。試用支路電流法，求圖電路中的電流13。解：此圖中有3支路，2節(jié)點(diǎn)，但有一支路為已知，所以只需列兩個(gè)方程即可。外回路選取順時(shí)針繞行方向。應(yīng)用 KCL和KVL列方程如下12=5 (A)所以：Ii=-2 (A), 13=3 (A)應(yīng)用等效電源的變換，化簡圖所示的各電路。解：試用電源等效變換的方法，求圖所示電路中的電流I 0解：利用電源等效變換解題過程如下：由分流公式可得：I =5(

8、A)試計(jì)算題圖中的電流I。解：由于題目中沒有要求解題方法，所以此題可用電壓源與電流源等效 變換、支路電流法、疊加原理、戴維南定理等方法進(jìn)行求解，下面用戴維南定理 求解。(1)先計(jì)算開路電壓，并將電流源化成電壓源，如下圖。(A)UOc=-2+12-6 X 2/3=6 (V)(2)再求等效電阻Rb將恒壓源和恒流源除去，得電路如圖。(Q)(3)由戴維南定理可知，有源二端網(wǎng)絡(luò)等效為一個(gè)電壓源，如圖。(A)已知電路如圖所示。試應(yīng)用疊加原理計(jì)算支路電流I和電流源的電壓U解：(1)先計(jì)算18V電壓源單獨(dú)作用時(shí)的電流和電壓，電路如圖所示(A)(V)(2)再計(jì)算6A電流源單獨(dú)作用時(shí)的電流和電壓，電路如圖所示。(

9、A)(V)(3)兩電源同時(shí)作用的電流和電壓為電源分別作用時(shí)的疊加。(A)(V)電路圖所示，試應(yīng)用疊加原理，求電路中的電流 Ii、I2及36Q電阻消耗的 電功率P。解：(1)先計(jì)算90V電壓源單獨(dú)作用時(shí)的電流和電壓，電路如圖所示。(A)(A)(A)(2)再計(jì)算60V電壓源單獨(dú)作用時(shí)的電流和電壓，電路如圖所示。(A)(A)(A)(3)兩電源同時(shí)作用的電流和電壓為電源分別作用時(shí)的疊加。(A)(A)(A)(4) 36Q電阻消耗的電功率為(vy電路如圖所示，試應(yīng)用戴維南定理，求圖中的電流I解：(1)先計(jì)算開路電壓，并將12A、6Q電流源化成電壓源，如下圖。由于此電路仍為復(fù)雜電路，因此求開路電壓仍可用所有

10、分析計(jì)算方法計(jì)算，現(xiàn)用支路電流法進(jìn)行求解，設(shè)各支路電流及參考方向如圖所示由KCL和KVL得：解得：I 1=8/9 (A), 12= 4/9 (A), 13 =-4/3 (A)(V(2)再求等效電阻Rb將恒壓源和恒流源除去，得電路如圖。/ (Q)(3)由戴維南定理可知，有源二端網(wǎng)絡(luò)等效為一個(gè)電壓源，如圖。(A)電路如圖所示，試應(yīng)用戴維南定理，求圖中的電流I。解：(1)先計(jì)算開路電壓，并將3A、6 Q電流源化成電壓源，如下圖。由于此電路仍為復(fù)雜電路，因此求開路電壓仍可用所有分析計(jì)算方法計(jì) 算，現(xiàn)用支路電流法進(jìn)行求解，設(shè)各支路電流及參考方向如圖所示。由KCL和KVL得：解得：I 1=4/3 (A),

11、 12= -1/2 (A), 13 = 5/6 (A)(V)(2)再求等效電阻Rb 將恒壓源除去，得電路如圖。%=4/ 6/ 12=2( Q)(3)由戴維南定理可知，有源二端網(wǎng)絡(luò)等效為一個(gè)電壓源，如圖(A)電路如圖所示，試應(yīng)用戴維南定理，求圖中的電壓Uo解：(1)先計(jì)算開路電壓，如下圖。UOc=-1 X 16+1=-15(V)(2)再求等效電阻Rb將恒壓源和恒流源除去，得電路如圖。Rb=1( Q )(3)由戴維南定理可知，有源二端網(wǎng)絡(luò)等效為一個(gè)電壓源，如圖(A)U=4I =4X ()=-12 (V)R。電路如圖所示，如果I3=1A,試應(yīng)用戴維南定理，求圖中的電阻解：(1)先計(jì)算開路電壓，如下圖

12、。(A)(V)(2)再求等效電阻FAb將恒壓源除去，得電路如圖。(Q)(3)由戴維南定理可知，有源二端網(wǎng)絡(luò)等效為一個(gè)電壓源，如圖。當(dāng)I3=1A時(shí)，則所以R=80-4=76 (Q)電路如圖所示，已知15歐電阻的電壓降為30V,極性如圖所示。試計(jì)算電 路中R的大小和B點(diǎn)的電位。解：設(shè)R電阻上的電壓和電流如圖所示。由KCL可知12=2+5=7(A) , I=I 2-2-3=2 (A) ,(A)由KVL得，(繞行方向選順時(shí)針方向)U100+30+5I2=0*100-30-35=35(V)(Q)試計(jì)算圖中的A點(diǎn)的電位：(1)開關(guān)S打開；(2)開關(guān)S閉合。解：(1)當(dāng)開關(guān)S打開時(shí)，將電位標(biāo)注的電路復(fù)原為一

13、般電路，如圖(a) 所示。由KVL得(3+20) X I =12+12I =(mA)U=-20I +12=(V)(2)當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，將電位標(biāo)注的電路復(fù)原為一般電路，如圖(b)所示。由KVL得+20)X I=12I =(mA)lk=-201 +12=(V)第二章正弦交流電路習(xí)題參考答案一、填空題：1 .表征正弦交流電振蕩幅度的量是它的最大值；表征正弦交流電隨時(shí)間變化快慢程度的量是角頻率；表征正弦交流電起始位置時(shí)的量稱為它的 相。三者稱為正弦量的 三要素 。2 .電阻元件上任一瞬間的電壓電流關(guān)系可表示為u = iR ；電感元件上任一瞬間的電壓電流關(guān)系可以表示為電容元件上任一瞬間的電壓電流關(guān)系可以

14、表示為。由上述三個(gè)關(guān)系式可得，電阻元件為即時(shí)元件;電感和電容元件為動態(tài)元件。3 .在RLC串聯(lián)電路中，已知電流為5A,電阻為30Q,感抗為40Q ,容抗 為80Q,那么電路的阻抗為 500,該電路為 容 性電路。電路中吸收的有功 功率為450W,吸收的無功功率又為 600var 。二、判斷題：1 .正弦量的三要素是指最大值、角頻率和相位。（錯(cuò)）2 .電感元件的正弦交流電路中，消耗的有功功率等于零。（對）3 .因?yàn)檎伊靠梢杂孟嗔縼肀硎?，所以說相量就是正弦量。（錯(cuò)）4 .電壓三角形是相量圖，阻抗三角形也是相量圖。（錯(cuò)）5 .正弦交流電路的視在功率等于有功功率和無功功率之和。（錯(cuò)）6 . 一個(gè)實(shí)際

15、的電感線圈，在任何情況下呈現(xiàn)的電特性都是感性。（錯(cuò)）7 .用接在正弦交流電路中的功率表，測量的是交流電路的有功功率。（錯(cuò)）8 .正弦交流電路的頻率越高，阻抗越大；頻率越低，阻抗越小。（錯(cuò)）三、選擇題：1.某正弦電壓有效值為380V,頻率為50Hz,計(jì)時(shí)始數(shù)值等于380V,其瞬 時(shí)值表達(dá)式為（B ）A V; B、V; C、V。2 . 一個(gè)電熱器，接在10V的直流電源上，產(chǎn)生的功率為 P。把它改接在正 弦交流電源上，使其產(chǎn)生的功率為 P/2 ,則正弦交流電源電壓的最大值為（ D ）A、；B 、5V;C 、14V;D 、10V。3 .提高供電電路的功率因數(shù)，下列說法正確的是（ D ）A、減少了用電設(shè)

16、備中無用的無功功率；B、減少了用電設(shè)備的有功功率，提高了電源設(shè)備的容量；G可以節(jié)省電能； D、可提高電源設(shè)備的利用率并減小輸電線路中的功率損耗。4 .已知A, A,則(C )A、ii超前i260° ; B、"滯后iz60° ; C、相位差無法判斷。5 .電容元件的正弦交流電路中，電壓有效值不變，頻率增大時(shí)，電路中電 流將(A )A、增大； B 、減小； C 、不變。6 .在RL串聯(lián)電路中，U=16V, U=12V,則總電壓為(B)A、28V;B 、20V;C 、2V。7 . RLC串聯(lián)電路在f。時(shí)發(fā)生諧振，當(dāng)頻率增加到2f0時(shí)，電路性質(zhì)呈(B)A、電阻性； B 、

17、電感性；C 、電容性。8 .正弦交流電路的視在功率是表征該電路的( A )A、電壓有效值與電流有效值乘積；B、平均功率；C、瞬時(shí)功率最大值。四、計(jì)算題把下列正弦量的時(shí)間函數(shù)用相量表示：(1) u=10sin314t 伏 (2)i = 5sin(314 t 60o)安解：(1)=10/0_o (V) (2)=- 5/ - 60o =5/180 o-60o=5/120o (A)已知工頻正弦電壓Uab的最大值為311V,初相位為一60° ,其有效值為多少? 寫出其瞬時(shí)值表達(dá)式；當(dāng)t=時(shí)，4的值為多少？解：;.有效值(V)瞬時(shí)值表達(dá)式為(V)當(dāng)1=時(shí)，(V)用下列各式表示RC串聯(lián)電路中的電壓

18、、電流，哪些是對的，哪些是錯(cuò)的？(1) i=(2)I= (3) =(4) I=(5) U=U+LC(6) =+(7) =-j(8) = j解：在R、C串聯(lián)電路中，總阻抗 而所以(1)、(2)、(3)、(5)、(8)均是錯(cuò)的，(4)、(6)是對的。圖中，Ui=40V, U=30V, i =10sin314t A,則U為多少？并寫出其瞬時(shí)值表達(dá)式。解：由電路圖可知，電壓U1與電流i同方向，而電壓U2超前電流i90°,所(V)電壓u超前電流i的電度角. (V)圖所示電路中，已知 u=l00sin(314 t+30o)伏，i =(314t+o)安，i 2=10sin(314 t+o)安，試求

19、：i 1、Zi、乙并說明乙、乙的性質(zhì)，繪出相量圖。解：由題知，(A) (A)(V)所以(A)即(A),/ ( Q)(。).Z1為感性負(fù)載，Z2為容性負(fù)載。圖所示電路中，Xc=K=R,并已知電流表A1的讀數(shù)為3A,試問A和A3的讀數(shù)為 多少？解：由圖可以看出，電容與電感并聯(lián)連接，由于電容電流落后兩端電壓90°, 而電感電流超前兩端電壓900,因?yàn)閄c=Xl，所以通過電容的電流與通過電感的電 流大小相等，方向相反，故而電流表 A的讀數(shù)為0A。由上分析可知，電壓u的有效值為3R,故電感兩端電壓亦為3R。因?yàn)镵=R, 所以電流表A的讀數(shù)為3A。有一 R L、C串聯(lián)的交流電路，已知 R=X=X

20、=10Q , I=1A,試求電壓U、U、 U、UC和電路總阻抗。解：(V)(V)(V),-, ( Q). . (V)電路如圖所示，已知 =2rad/s ,求電路的總阻抗 乙b。解：= =2rad/s. .(Q)( Q).,. ( Q)電路如圖所示，已知R=20Q , =10/0oA, Xl=10Q,的有效值為200V,求Xco解：由題意可知：(V)(A). (A)(V)(V)又因Ui=200故有貝U得：Xc=(Q),或 Xc=( Q )圖所示電路中，u=0sin314t V, R=2Q , R=1Q, L=637mH C=637 F,求電流i i, i 2和電壓Uc0解：=314rad/s(Q

21、)(Q)(Q)(Q)(A)(V)(A)則 ii=(314t+° )(A)i 2=(314t+0 )(A)Uc=° )(V)圖所示電路中，已知電源電壓 U=12V,=2000rad/s,求電流I、I i。解：當(dāng)=2000rad/時(shí)s(Q)(Q)(Q)(Q)(A)(V)(A)圖所示電路中，已知 R = 40Q, X_=30Q , R = 60Q , Xc=60Q,接至220V的 電源上.試求各支路電流及總的有功功率、無功功率和功率因數(shù)。解：設(shè)(V)則(A)同理(A), (A)(KW)(Var)圖所示電路中，求：(1)AB間的等效阻抗Zab； (2)電壓相量AF和DF； (3)整

22、 個(gè)電路的有功功率和無功功率。解：(A)(V)(W)(A)(X)(Y)(Var)今有一個(gè)40W的日光燈，使用時(shí)燈管與鎮(zhèn)流器(可近似把鎮(zhèn)流器看作純電 感)串聯(lián)在電壓為220V,頻率為50Hz的電源上。已知燈管工作時(shí)屬于純電阻負(fù) 載，燈管兩端的電壓等于110V,試求鎮(zhèn)流器上的感抗和電感。這時(shí)電路的功率 因數(shù)等于多少？解：P=40WU=110(V)=314rad/s . (A) . (V) .( Q)(H)由于燈管與鎮(zhèn)流器是串聯(lián)的，所以第3章三相交流電路習(xí)題參考答案三、填空題：1 .對稱三相負(fù)載作Y接，接在380V的三相四線制電源上。此時(shí)負(fù)載端的相電壓 等于一倍的線電壓；相電流等于倍的線電流；中線電

23、流等于0 Q2 .有一對稱三相負(fù)載成星形聯(lián)接，每相阻抗均為22Q,功率因數(shù)為，又測出負(fù)載中的電流為 10A,那么三相電路的有功功率為5280W .:無功功率為3960var ;視在功率為6600VA 。假如負(fù)載為感性設(shè)備，則等效電阻是Q;等效電感量為(工頻下)42mH 。四、判斷題：1 .中線的作用就是使不對稱 Y接負(fù)載的端電壓保持對稱。（對）2 .三相電路的有功功率，在任何情況下都可以用二瓦計(jì)法進(jìn)行測量。（錯(cuò)）3 .三相負(fù)載作三角形聯(lián)接時(shí)，總有成立。（錯(cuò)）4 .負(fù)載作星形聯(lián)接時(shí)，必有線電流等于相電流。（對）5 .三相不對稱負(fù)載越接近對稱，中線上通過的電流就越小。（對）6 .中線不允許斷開。因

24、此不能安裝保險(xiǎn)絲和開關(guān)，并且中線截面比火線粗。（錯(cuò)）三、選擇題：1 .三相對稱電路是指（C ）A、三相電源對稱的電路；B、三相負(fù)載對稱的電路；C、三相電源和三相負(fù)載均對稱的電路。2 .三相四線制供電線路，已知作星形聯(lián)接的三相負(fù)載中 U相為純電阻，V相為 純電感，慟目為純電容，通過三相負(fù)載的電流均為10安培，則中線電流為（C）A 30安；B、10 安；C、安。3 .有“220M 100W “220V、25W白熾燈兩盞，串聯(lián)后接入220V交流電源，具 亮度情況是（B ）A 100W燈泡最亮；B、25W燈泡最亮；C、兩只燈泡一樣亮。四、計(jì)算題3-1 一臺三相交流電動機(jī)，定子繞組星形連接于 UL=38

25、0V的對稱三相電源上，其 線電流I l=, cos6=,試求每相繞組的阻抗Z。解：先由題意畫出電路圖（如下圖），以幫助我們思考。因三相交流電動機(jī)是對稱負(fù)載，因此可選一相進(jìn)行計(jì)算。三相負(fù)載作星接時(shí)由于 UL=380（V）, I l=（A）則U尸220（V）, I p=（A）,（Q）由阻抗三角形得（Q）（Q）所以 Z=80+j60（Q）3-2已知對稱三相交流電路，每相負(fù)載的電阻為R=8Q,感抗為Xl=6Q0（1）設(shè)電源電壓為U=380V,求負(fù)載星形連接時(shí)的相電流、相電壓和線電流，并 畫相量圖；(2)設(shè)電源電壓為LL=220V,求負(fù)載三角形連接時(shí)的相電流、相電壓和線電流, 并畫相量圖；(3)設(shè)電源電

26、壓為U=380V,求負(fù)載三角形連接時(shí)的相電流、相電壓和線電流, 并畫相量圖。解：由題意：(1)負(fù)載作星接時(shí)因V,則(V)設(shè)(V)因相電流即線電流，具大小為：(A)(A)(A)此時(shí)的相量圖略。(2)負(fù)載作三角形連接時(shí)因V,則(V)設(shè)則相電流(A)(A)(A)線電流(A)(A)(A)此時(shí)的相量圖略。(3)負(fù)載作三角形連接時(shí)因V,則(V)設(shè)則相電流(A)(A)(A)線電流(A)(A)(A)此時(shí)的相量圖略。3-3.已知電路如下圖所示。電源電壓 U=380V,每相負(fù)載的阻抗為 R= K= Xc= 10QO(1)該三相負(fù)載能否稱為對稱負(fù)載？為什么？(2)計(jì)算中線電流和各相電流，畫出相量圖；(3)求三相總功

27、率。解：(1)三相負(fù)載不能稱為對稱負(fù)載，因?yàn)槿嘭?fù)載的阻抗性質(zhì)不同，其阻 抗角也不相同。故不能稱為對稱負(fù)載。(2) (V)則(V)設(shè)(V)則(V), (V)(A)(A)(A)所以：=(A)(3)由于B相負(fù)載為電容，C相負(fù)載為電感，具有功功率為0,故三相總功率即A相電阻性負(fù)載的有功功率。即(vy =(kw)3-4,電路如圖所示的三相四線制電路，三相負(fù)載連接成星形，已知電源線電壓380V,負(fù)載電阻 R=11Q, R=R=22Q,試求：(1)負(fù)載的各相電壓、相電流、線電流和三相總功率；(2)中線斷開，A相又短路時(shí)的各相電流和線電流；(3)中線斷開，A相斷開時(shí)的各線電流和相電流。解：(1) (V)則(V)設(shè)(V)則(V), (V)(A)(A)(A)所以：=(A)(2)中線斷開，A相又短路時(shí)的電路如圖所示；此時(shí)R、R上的電壓為電源線電壓，(A)(A)(3)中線斷開，A相斷開時(shí)的電路如圖所示，此時(shí)R、R二負(fù)載串聯(lián)后的電壓為電源線電壓，(A)3-5,三相對稱負(fù)載三角形連接，其線電流為I