電工電子技術習題答案 丁衛(wèi)民 -模塊1-6 直流電路-常用半導體器件

《電工電子技術》習題參考答案丁衛(wèi)民編2021.7《電工電子技術》習題參考答案模塊1直流電路一、填空題1-1電路，短路負載1-2正電荷1-3變化不變1-4101-51-6電流熱效應1-7電流通電時間1-8增大減小1-9小1-10滿載輕載過載1-11反比1-12大于，小于1-1360，11.25二、判斷題1-14×1-15√1-16×1-17√1-18√1-19×1-20×1-21×四、簡答題1-22電源、負載、連接導線和開關電源：產(chǎn)生電能，負載：消耗電能，導線：構成通路，開關：控制1-23額定、斷路、短路略1-24正比關系即歐姆定律：1-25五、計算題1-261-27（1）后者大（2）前者后者（3）前者1-281-29圖（a）中測的燈L2兩端電壓，圖（b）中測的燈L1兩端電壓，圖（c）中測的燈L1和燈L2串聯(lián)后兩端電壓。（表正負極性未標）模塊2電容與電感2-1電容在直流電路中充電穩(wěn)定后電路中電流為零,即容抗為無窮大2-2電感在直流電路中對電流阻礙作用為零,即感抗為零3-3模塊3正弦交流電路一、填空題3-1正弦表達式即解析式3-250HZ，0.02s3-3反相3-43-5旋轉矢量法3-6模角速度幅角3-71003-8相同超前3-9感抗，歐姆3-10正3-11視在功率3-12相同滯后3-13容抗XC，歐姆3-14反反3-15功率因數(shù)利用率3-17頻率相位3-18端線中地線三相四線3-19倍3-20火線與中線3-21火線與火線3-22中線三相三線3-23倍64．380、150°、220、120°、220、-120°3-24斷路、開關、熔斷器二、判斷題3-25×3-26×3-27×3-28×3-29√3-30√三、簡答題3-31最大值、角頻率、初相3-32交流電每重復一次變化所需要的時間稱為周期，用字母表示，交流電一秒內重復變化的次數(shù)稱為頻率，用字母表示，兩者互為倒數(shù)關系即3-33電容在直流電路中充電穩(wěn)定后電路中電流為零,即容抗為無窮大3-34電感在直流電路中對電流阻礙作用為零,即感抗為零3-35不同點：三相四線制電路可以提供兩組不同的對稱電壓，可以連接照明等單相負載和三相負載；三相三線制電路只有負載對稱時，相電壓才對稱，只能用于連接三相動力負載。3-363-37①使負載端相電壓不再對稱，嚴重時，可能導致有的相電壓太低以致負載不能正常工作，有的相電壓卻又高出負載額定電壓許多造成負載燒毀。②保證負載端相電壓和線電壓均處于對稱狀態(tài)。四、計算題3-38311v314rad/s50Hz3000．02s220v3-390.02s50Hz314rad/s3-40T=0.01s，f=100Hz3-41311v220V314rad/s50Hz0．02s3003-42矢量圖：3-43直流電3-44（1）220V，0.41A，（2）i滯后uπ/3rad3-45（1）20A，（2）3-46（1）13.7A，（2）3-4710Ω22A3-48（1）159Ω，（2）0.63A，（3）63var3-49(1)10A,(2),(3)略(4)100var3-50（1）5Ω（2）10A(3)P=300W,Q=400var。S=500VA,COSφ=0.63-5120Ω，11A，1.45KW，1.94Kvar，2.42KVA，0.63-52（1）25Ω，（2）4A，（3）320W240var，400VA(4)0.8(5)電壓三角形：3-5322A、22A、14520W3-544.4A4.4A3-554.4A4.4A3-56①、、②、、3③、、3模塊44-1發(fā)電、輸電、變電、配電、用電4-2發(fā)電方式按能源的不同，主要分為：1.火力發(fā)電2.水力發(fā)電3.核能發(fā)電4.風力發(fā)電5.太陽能發(fā)電6.潮汐發(fā)電等類型4-3其它能，電能4-4使用安全電壓、絕緣保護、保護接地或保護接零、安裝漏電保安器4-5兩相觸電、單相觸電（供電系統(tǒng)中性點接地的單相觸電和供電系統(tǒng)中性點不接地的單相觸電）跨步電壓觸電。4-6決定觸電危險性的關鍵因素是觸電電壓，而觸電電壓又與觸電方式有關。4-7否4-842V36V24V12V6V12V及以下4-9缺乏安全用電常識，沒有安全用電觀念。電氣設備不符合安全規(guī)程要求，絕緣受損或老化，造成沒備外殼帶電或帶電體外露等。沒有嚴格執(zhí)行安全工作制度，思想麻痹，不遵守安全操作規(guī)程（a）使用安全電壓（b）絕緣保護（c）嚴格執(zhí)行電工安全操作規(guī)程4-10有4-11（a）圖合理，開關接在火線上，當開關S1斷開時，燈EL1上不帶電，更換或維修燈時是安全的；（b）圖中S2斷開時，燈EL2上仍然帶電，這時，如果人接觸燈，就會很不安全，甚至會發(fā)生觸電事故。4-12特別潮濕的場所和鍋爐內部往往電阻很小，檢修時所使用的行燈電壓若較高，即時是安全電壓范圍（如42伏或36伏），其電流也會較大而不安全，因此，其電壓不應超過12v為最佳。4-13因為，鳥雖然停在高壓裸電線上，但由于在同一根導線上電位是等電位的，故鳥兩腳之間電位差為零，不會觸電；而當站在地上的人碰到220V的單根電線時，人將處于單根電線與地之間的相電壓下，此時，若沒有保護措施，通過人體的電流將很大，有觸電危險。4-14(a)盡快使觸電者脫離電源(b)傷害不嚴重，讓其靜躺休息，嚴密觀察，防止意外。(c)傷害較嚴重，立即送醫(yī)院搶救，同時進行人工呼吸。4-15（1）適用范圍不同：電源中性點是接地的，只能選用接零保護；電源中性點不是接地的，只能選用保護接地；（2）保護原理不同保護接地是限制設備漏電后的對地電壓，使之不超過安全范圍。在高壓系統(tǒng)中，保護接地除限制對地電壓外，在某些情況下，還有促使電網(wǎng)保護裝置動作的作用；保護接零是借助接零線路使設備漏電形成單相短路，促使線路上的保護裝置動作，以及切斷故障設備的電源。此外，在保護接零電網(wǎng)中，保護零線和重復接地還可限制設備漏電時的對地電壓。（3）線路結構不同如果采取保護接地措施，電網(wǎng)中可以無工作零線，只設保護接地線；如果采取了保護接零措施，則必須設工作零線，利用工作零線作接零保護。保護接零線不應接開關、熔斷器，當在工作零線上裝設熔斷器等開斷電器時，還必須另裝保護接地線或接零線。4-16不接地4-17三眼插頭、座。其中一根為接地端，來實現(xiàn)保護接地或保護接零；對于金屬外殼的家用電器（如電風扇、電冰箱等），使用三眼插頭和插座，可實現(xiàn)外殼接地或接零，防止由于相線碰外殼，而使該設備外殼帶電、照成危險。而對于一些非金屬外殼的電器（如電視機、收音機），外殼不存在帶電情況，也就沒有接零和接地的問題，只用兩眼插頭和插座。4-18C正確4-19電源中性點是接地的，只能選用接零保護；電源中性點不是接地的，只能選用保護接地；保護接零或接地一旦接地設備相線碰殼，有可能導致該設備和所有接零設備外殼帶電，造成危險。4-20可以模塊5變壓器與電動機一、填空題5-1鐵心線圈5-2電磁感應5-3＞＜5-4電壓值頻率5-5減小渦流損耗5-6定子轉子5-7星形三角形5-8同步轉速5-9感應5-10小于二、選擇題5-11C5-12C5-13C四、簡答題5-14因為在鐵磁材料的內部存在許多像小磁鐵的磁疇，在外磁場作用下，這些磁疇重新排列，產(chǎn)生一個附加磁場即被磁化。5-15鐵磁材料的磁化曲線為表示，5-16鐵磁材料按其磁性能分為軟磁材料、硬磁材料和矩磁材料三類；軟磁材料的剩磁和矯頑力較小，磁滯回線形狀較窄，但磁化曲線較陡，即磁導率較高，所包圍的面積較小。它既容易磁化，又容易退磁，一般用于用來制造變壓器、電動機以及各種中、高頻電磁元件的鐵心等。硬磁材料的剩磁和矯頑力較大，磁滯回線形狀較寬，所包圍的面積較大，適用于制作永久磁鐵。矩磁材料的磁滯回線近似于矩形，剩磁很大，接近飽和磁感應強度，但矯頑力較小，易于翻轉，常在計算機和控制系統(tǒng)中作記憶元件和開關元件。5-17用強磁材料構成在其中產(chǎn)生一定強度的磁場的閉合回路。它也是一種研究含有用以導磁的鐵心的電磁器件的模型，在這些器件中利用磁路在其中獲得需用的磁場。5-18變壓器一般由繞組和鐵心構成。為了減小渦流損耗和磁滯損耗，鐵心一般由0.35mm或0.5mm表面涂有絕緣漆的冷軋或熱軋硅鋼片疊裝而成。繞組是變壓器的電路部分，一般用絕緣扁銅線或漆包線在繞線模上繞制而成。5-19不能直流電頻率為零，不發(fā)生電磁感應5-20不能由知將很大即勵磁電流增大損壞變壓器。5-21Y100L—4極數(shù)，表示電動機磁極數(shù)為4極“M”表示中機座，“S”表示短機座，“L”表示長機座規(guī)格代號，表示機座中心高為100mm產(chǎn)品代號，表示異步電動機5-22三相異步電動機由兩個基本部分組成：一是固定不動的部分，稱為定子；二是旋轉部分，稱為轉子。5-23鼠籠式轉子的結構由鐵心和繞組構成。其鐵心由硅鋼片疊成，并固定在轉軸上。轉子導體（通常用銅條）繞組為鼠籠狀，通常用鋁在轉子鐵心的槽內澆鑄而成。5-24三相定子繞組嵌放在定子鐵心槽內。定子繞組的三個首端為U1、V1、W1，末端為U2、V2、W2，都由機座上的接線盒中引出。三相定子繞組可接成星形或三角形。5-255-26旋轉磁場的轉速n1與電源頻率成正比，與磁極對數(shù)p成反比，即n1＝45-27靜止的、自行閉合的轉子在空間受到旋轉磁場的作用，由于之間的相對運動，轉子導體內產(chǎn)生感應電動勢和感應電流而成為載流導體。在旋轉磁場中，受電磁力的作用而對轉軸產(chǎn)生作用方向與旋轉磁場方向一致的電磁轉矩，因此轉子就順著旋轉磁場的旋轉方向轉動起來，5-28轉子與旋轉磁場之間必須存在相對運動。否則其感應電動勢、電流、電磁轉矩均為零?？梢?，三相異步電動機的轉子轉速n2總是小于旋轉磁場的轉速n1（即同步轉速）。轉子轉速n2異步于旋轉磁場的轉速n1。稱之異步電動機的“異步”。5-29因為產(chǎn)生電磁轉矩需要轉子中存在感應電動勢和感應電流，如果轉子轉速與旋轉磁場轉速相等，兩者之間就沒有相對運動，磁力線就不切割轉子導體，則轉子電動勢、轉子電流及電磁轉矩都不存在，轉子也就不可能繼續(xù)以n1轉速轉動。所以轉子轉速與旋轉磁場轉速之間必須有差別，即n<n1。五、計算題5-30U2＝11V5-31I1＝1A5-32U2＝220V，I1＝4A5-338005-34n=10005-355-36p=2模塊6一、填空題6-1一單向導電性6-20.7正向導通6-3反向截止6-4反向擊穿區(qū)限流6-56-6加正向電壓導通且發(fā)光6-7兩電流放大開關6-8電流放大飽和截止6-9NPNPNP6-10基極集電極發(fā)射極6-11大于大于6-12小于大于6-13小于小于6-146-156-16截止6-17在陽極與陰極之間加正向電壓，同時在控制極與陰極之間加正向電壓使晶閘管陽極上的電流IA小于其參數(shù)維持導通電流IH二、判斷題6-18√6-19√6-20√6-21√6-22√6-23√6-24×6-25×6-26√6-27×6-28√6-29√6-30×6-31√6-32×6-33×三、選擇題6-34A6-35C6-36B6-37B6-38A四、簡答題6-39在一塊本征半導體上通過摻雜方式形成P型半導體和N型半導體，在他們交界處形成一個空間電荷區(qū)，即為PN結，其具有單向導電性是加正向電壓導通，加反向電壓截止。6-40用萬用表的Rx100或Rxlk歐姆擋分別測二極管的正反向電阻，如果：（1）兩次測量的阻值都很小，說明二極管已經(jīng)擊穿；（2）兩次測量的阻值都很大，說明二極管內部已經(jīng)斷路：（3）兩次測量的阻值相差不大，說明二極管性能欠佳。在這些情況下，二極管就不能使用了。6-41在三極管的基極有個小電流IB，將在集電極上產(chǎn)生一個較大的電流IC,即=.晶體三極管的電流放大實質是小基極電流控制集電極大電流。6-42使晶閘管陽極電位高于陰極電位，且控制級加適當?shù)恼蛴|發(fā)電壓，導通后，其上電流取決于與其相連的外電路的負載大小，當使陽極上電流小于維持電流IH時關斷。6-43二極管、三極管、晶閘管均是由半導體材料構成。三極管、晶閘管均是有三個極，其中三極管有