電氣工程與科學(xué)2025年注冊(cè)電氣工程師基礎(chǔ)考試模擬題集

電氣工程與科學(xué)，2025年注冊(cè)電氣工程師基礎(chǔ)考試模擬題集一、直流電路分析要求：根據(jù)所給電路圖，計(jì)算電路中各元件的電流、電壓和功率。1.已知電路圖如下，求電路中電阻R1、R2、R3的電流I1、I2、I3以及電源電壓U。（1）根據(jù)基爾霍夫電流定律，列出節(jié)點(diǎn)A、B的電流方程。（2）根據(jù)基爾霍夫電壓定律，列出回路ABCD的電壓方程。（3）解方程組，求得I1、I2、I3和U。二、交流電路分析要求：已知交流電路參數(shù)，計(jì)算電路中各元件的電流、電壓和功率。2.已知電路圖如下，交流電源電壓為u=220√2sin(100πt)V，電阻R=10Ω，電感L=2mH，電容C=0.01μF。求電路中電阻R、電感L、電容C的電流iR、iL、iC以及電源電壓u。（1）根據(jù)基爾霍夫電流定律，列出節(jié)點(diǎn)A、B的電流方程。（2）根據(jù)基爾霍夫電壓定律，列出回路ABCD的電壓方程。（3）將交流電源電壓u轉(zhuǎn)換為復(fù)數(shù)形式，利用復(fù)數(shù)阻抗求解電流iR、iL、iC。（4）計(jì)算電流iR、iL、iC的有效值。（5）計(jì)算電路中各元件的功率P。三、電路的暫態(tài)分析要求：根據(jù)電路參數(shù)，計(jì)算電路在初始狀態(tài)和穩(wěn)態(tài)下的電流、電壓和功率。3.已知電路圖如下，開關(guān)S在t=0時(shí)刻閉合，電路參數(shù)如下：電阻R1=10Ω，電阻R2=5Ω，電感L=1H，電容C=0.5F。求：（1）開關(guān)S閉合后，電路中電阻R1、電阻R2的電流i1、i2隨時(shí)間t的變化關(guān)系。（2）電路達(dá)到穩(wěn)態(tài)后，電阻R1、電阻R2的電流i1、i2以及電源電壓u。（3）電路在t=1s時(shí)的電流i1、i2以及電源電壓u。四、電路的頻率響應(yīng)要求：已知一個(gè)RLC串聯(lián)電路，電阻R=100Ω，電感L=0.1H，電容C=0.01μF。計(jì)算以下頻率下的電路阻抗Z和電路的電流I，其中電源電壓U=1V。（1）頻率f=50Hz時(shí)。（2）頻率f=500Hz時(shí)。（3）頻率f=5kHz時(shí)。五、電路的功率分析要求：一個(gè)三相電路，線電壓為380V，負(fù)載為星形連接的電阻負(fù)載，每相電阻R=20Ω。計(jì)算以下情況下的總功率、相功率和線電流。（1）負(fù)載全部接入電路。（2）負(fù)載中有一相斷開。（3）負(fù)載中兩相斷開。六、電路的穩(wěn)定性分析要求：分析以下電路的穩(wěn)定性，其中電容C=0.5μF，電感L=1mH，電阻R=10kΩ。（1）畫出電路的波特圖，分析電路的相位裕度和增益裕度。（2）計(jì)算電路的開環(huán)傳遞函數(shù)H(s)。（3）根據(jù)開環(huán)傳遞函數(shù)，分析電路的穩(wěn)定性。本次試卷答案如下：一、直流電路分析1.（1）節(jié)點(diǎn)A：I1+I2=0節(jié)點(diǎn)B：I2+I3=0（2）回路ABCD：U-I1R1-I2R2-I3R3=0（3）解方程組得：I1=0.5A，I2=0.5A，I3=0A，U=1.5V二、交流電路分析2.（1）節(jié)點(diǎn)A：I1+I2=0節(jié)點(diǎn)B：I2+I3=0（2）回路ABCD：U-I1R-I2(XL-XC)-I3(XL+XC)=0（3）將u轉(zhuǎn)換為復(fù)數(shù)形式：U=220√2∠0°V利用復(fù)數(shù)阻抗求解電流：iR=U/R=22∠0°A，iL=U/XL=11∠-90°A，iC=U/XC=11∠90°A（4）計(jì)算電流有效值：Irms=|iR|=22A，Ilrms=|iL|=11A，Icrms=|iC|=11A（5）計(jì)算功率：PR=Irms^2R=484W，PL=Ilrms^2XL=121W，PC=Icrms^2XC=121W三、電路的暫態(tài)分析3.（1）開關(guān)S閉合后，電路中電阻R1、電阻R2的電流i1、i2隨時(shí)間t的變化關(guān)系：i1(t)=(U/R1)*(1-e^(-R1Lt/L))i2(t)=(U/R2)*(1-e^(-R2Lt/L))（2）電路達(dá)到穩(wěn)態(tài)后，電阻R1、電阻R2的電流i1、i2以及電源電壓u：i1(∞)=U/R1=10Ai2(∞)=U/R2=5Au=U（3）電路在t=1s時(shí)的電流i1、i2以及電源電壓u：i1(1s)=(U/R1)*(1-e^(-R1L*1/L))=10*(1-e^-1)≈8.7Ai2(1s)=(U/R2)*(1-e^(-R2L*1/L))=5*(1-e^-1)≈4.3Au=U四、電路的頻率響應(yīng)4.（1）頻率f=50Hz時(shí)：Z=R+jωL-1/(jωC)=100+j314*0.1-1/(j314*0.01)=100+j31.4-j10000=100-j96.6Ω（2）頻率f=500Hz時(shí)：Z=R+jωL-1/(jωC)=100+j314*0.1-1/(j314*0.01)=100+j157-j10000=100-j943.4Ω（3）頻率f=5kHz時(shí)：Z=R+jωL-1/(jωC)=100+j314*0.1-1/(j314*0.01)=100+j15700-j10000=100+j5700Ω五、電路的功率分析5.（1）負(fù)載全部接入電路：總功率P=3*U線*I線*cos(φ)=3*380*20*cos(0°)=22800W相功率Pφ=U線*I線*cos(φ)=380*20*cos(0°)=7600W線電流I線=Pφ/(U線*cos(φ))=7600/(380*1)=20A（2）負(fù)載中有一相斷開：總功率P=2*U線*I線*cos(φ)=2*380*20*cos(0°)=15200W相功率Pφ=U線*I線*cos(φ)=380*20*cos(0°)=7600W線電流I線=Pφ/(U線*cos(φ))=7600/(380*1)=20A（3）負(fù)載中兩相斷開：總功率P=U線*I線*cos(φ)=380*20*cos(0°)=7600W相功率Pφ=U線*I線*cos(φ)=380*20*cos(0°)=7600W線電流I線=Pφ/(U線*cos(φ))=7600/(380*1)=20A六、電路的穩(wěn)定性分析6.（1）畫出電路的波特圖，分析電路的相