10级4班电工学小测试题

1、第1章 直流电路 习题参考答案填空题:1. 任何一个完整的电路都必须有 电源、负载 和 中间环节3个根本局部 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 _电阻一元件；反映实 际电路器件储存磁场能量特性的理想电路元件是 _电感一元件;反映实际电路器件 储存电场能量特性的理想电路元件是_电容一元件，它们都E是无源二端_元件。I仝3. 电路有通路、开路和短路三种工作状态。当电路中电流 R、端电压U = 0时，此种状态称作_短

2、路，这种情况下电源产生的功率全部消耗在 内阻上。- 一4. 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根本物理量。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

3、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“ 1KQ、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1.1电路如题1.1所示，试计算 a、b两端的电阻。解：(1)在求解电阻网络的等效电阻时，应先将电路化简并转化为常规的直流电路。

4、该电路可等效化为:* 11a *i益 EZZJ_10 Ctn4010QIr-i ICD10cn(b)先将电路图化简，并转化为常规直流电路。就此题而言，仔细分析发现25 Q和5Q电阻被短路,那么原图可化为1.2根据基尔霍夫定律，求图1.2所示电路中的电流I i和丨2；解：此题所涉及的根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。此题就是KCL对封闭面的应用。对于节点a有：|i+2-7=0对圭寸闭面有:11+12+2=0解得：|1=7-2=5(A) , I 2=-5-2=-7 (A)/ rono图1-2习题1.2的图1.3有一盏“ 220V 60

5、W的电灯接到。(1)试求电灯的电阻；(2)当接到220V电压下工作 时的电流；(3)如果每晚用三小时，问一个月(按 30天计算)用多少电？解：由题意： 根据R=/P得：电灯电阻 R=U/P=220 2/60=807 ( Q) 根据I=U/R或P=UI得：I=P/U=60/220=0.273 (A) 由W=PT得W=60X 60 x 60 x 3 x 302=1.944 x 10 (J)在实际生活中，电量常以“度为单位，即“千瓦时 。对60W勺电灯，每天使用 3小时，一个月(30天)的用电量为：W=60/1000X 3X 30=5.4 (KWH)1.4根据基尔霍夫定律求图 1.3图所示电路中的电

6、压 Ui、U2和Uso-刃*脅10 V- vjIbT I#d1.3习邇匕4的图解：根据基尔霍夫电压定律，沿任意回路绕行一周，回路中各元件上电压的代数和等 于零。那么对abcka回路：2-U2-2=012=0对cdpkc回路：-4-U 1+Lb=0 U=-4 (V)对eghce回路：-U3-10+5+U2=0 U3=-5 (V)1.5 电路如图1.4所示，其中 E1=15V, Ea=65V, R=5Q, Rz=Ri=10Q。试用支路电流法 求R、R和R三个电阻上的电压。局KCL和7U=I i R=- 433U2=I 2F2= 819U3=I 3F3= 8解：在电路图上标出各支路电流的参考方向，如

7、下图，选取绕行方向。应用 KVL列方程如下丨1I2 I3011 R113 R3E1I 2 R2I 3R3e2代入数据得I1I2 I305I110I31510I210I365解方程可得|1=-7/4 (A ), I2= 33/8 (A ),13= 19/8 (A) 0三个电阻上的电压电流方向选取一至，那么三个电阻上的电压分别为：5=-35/4 V10=165/4 V10=38/4 V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3_；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_

8、。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L di_一瞬间的电压电流关系可以表示为dt_ :电容元件上任一瞬间的电压电流i CduC关系可以表示为Cdt。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，电流为5A,电阻为30Q,感抗为40Q,容抗 为80Q,那么电路的阻抗为_50Q_,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_600vac。、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

9、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、 u 380sin314t V ； B、 u 537sin314t 45 v ； C、 u 380 sin314t90 v。2. 一个电热器，接在10

10、V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，那么正弦交流电源电压的最大值为 D A 7.07V ； B 、5V;C 、14V;D 、10V。3. 提高供电电路的功率因数，以下说法正确的选项是 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. i1 10sin314t 90 A2 10sin628 t 30 A，那么CA、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

11、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，那么总电压为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2.1 把以下正弦量的时间函数用相量表示：1u= 10 2 si n314t 伏2i =- 5si n 314 t 60o安解：1 U =10/0 0 V2 I m= 5/ 60o =5/180 o 6

12、0o=5/120 o A2.2 工频正弦电压 Uab的最大值为311V，初相位为一60，其有效值为多少？写出其 瞬时值表达式；当t =0.0025S时，Ub的值为多少？1 1Uab.有效值Uabm 3112202. 2(V)瞬时值表达式为uab 311sin 314t 60 (V)当 t=0.0025S 时,U ab 311sin 1000.。025 -311si n()12rtUIZ rkk F=T 产卄 AAt80.5(V)用卜列各式表示RC串联电路中的电压、电流，哪些是对的，哪些是错的？uUUU(1)i=Z(2)1= R Xc(3) I=R j C(4)I=ZUU(5) U=IR+LC(

13、6)U :=U R +U C(7) I =-j C(8)I = j C2.3ZRj Xc R.1 j解：在RC串联电路中，总阻抗cU而ZJr2 xCIZUrIRU& jI&XcUUr Ucu2 U2 R2Uc所以(1)(2)、(3)、(5)、(7)、(8)均是错的，(4)、(6)是对的。2.4 图2.1中，U=40V, Ua=30V, i=10sin314 t A，贝U 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冋方向，而电压u2超前电流i90,所以UU2 U；,30240250(V)arcta n 2arcta n336.9电压u超前电流i的电度角U 14u 50、-

14、2sin(31.4t36.9 ) (V)2.5 图 2.2 所示电路中，u= 100sin(314 t+30o)伏，i = 22.36sin(314 t+19.7 o)安,i2= 10sin(314 t+83.13 o)安，试求：i 1、乙、乙并说明乙、乙的性质，绘出相量图。解：由题知，Im 22.36/197 所以 I 1m I m ! 2m(A)20/ 6.8712m 10/83.13 (A)Um 100/30 (V)(A)Z1h 20sin 314t6.87 (A)UmI 1m100/302/ 8.6750/38.67(Q)Z2UmI 2m-310/53.1310/831L( Q).乙为

15、感性负载,Z2为容性负载。第3章三相交流电路习题参考答案三、填空题：1. 对称三相负载作丫接，接在380V的三相四线制电源上。此时负载端的相电1压等于倍的线电压；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22Q,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 _5280 _ ;无功功率为3960va;视在功率为_6600VA_。假设负载为感性设备，那么等效电阻是17.6Q _;等效电感量为工频下_42mH。四、判断题：1. 中线的作用就是使不对称 丫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

16、瓦计法进行测量。错3. 三相负载作三角形联接时，总有11 3Ip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，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，那么中线电流为CA、30 安; B、10 安; C、27.32 安。3. 有“ 220V、100W “

17、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U=380V的对称三相电源上，其线电流I l=2.2A， cos $ =0.8，试求每相绕组的阻抗 Z。解：先由题意画出电路图如以下图，以帮助我们思考。因三相交流电动机是对称负载，因此可选一相进行计算。三相负载作星接时由于UUpIpU L 3U pUl=380(V)，I l=2.2(A) p=220(V), I p=2.2(A),22010022(Q)由阻抗三角形得R |ZCOS100 0.8 80()

18、XlVZ2 r2j 22、1008060(Q)所以 Z=80+j60Q3-2对称三相交流电路，每相负载的电阻为R=8Q，感抗为Xl=6Q。1设电源电压为 U=380V,求负载星形连接时的相电流、相电压和线电流，并画相量图；2 设电源电压为UL=220V,求负载三角形连接时的相电流、相电压和线电流，并画相量图;3 设电源电压为UL=380V,求负载三角形连接时的相电流、相电压和线电流，并画相量图。 解：由题意：1负载作星接时因 U|380 v,那么Ua Ub Uc380 220. 3 V设 Ua 220Q V因相电流即线电流，其大小为：220/022/ 36.9Ia8 j6A22/ 156.9

19、A22型丄A此时的相量图略。2负载作三角形连接时UlUp因 Ul 220 V,那么UabU bc U ca220 V设 Uab 220/0那么相电流线电流3Ibc/I abbeI caIa30U ab22/220/022/ 36.9A8 j6156.9 A22血丄A3 I ab / 3038/ 186.938/ 66.938/173.1AA3038/ 53.1 A此时的相量图略。3负载作三角形连接时Ul Up因 Ul380 V,那么U ab U bc U ca380 V设 Uab 380/0I abU ab那么相电流bc38/156.9 Aca38/83.1 A线电流I A . 3 I ab

20、/ 3065.8/ 66.9(A&B, 3&bc/ 3065.8/ 186.965.8/173.1 ( A)I C , 3 I ca / 3065.8/53.1(A)Ua20/0(A此时的相量图略。3-3 .电路如以下图所示。电源电压UL=380V,每相负载的阻抗为 R= Xl = Xc= 10 Qo(1) 该三相负载能否称为对称负载？为什么？(2) 计算中线电流和各相电流，画出相量图；(3) 求三相总功率。解：(1)三相负载不能称为对称负载，因为三相负载的阻抗性质不同，其阻抗角也不相同。故不能称为对称负载。(2)叽 380(V)那么 Up 220 (V)设 Ua 220/0 (V)那么 U

21、b 220/ 120(V), U c 220/120(V)I A土 22/0R(A)Ub220/ 120I B22/30jX Cj10(A)Uc220/120I C22/ 30jXLj10(A所以:I NI AIb Ic22/022/ 3022/30 =.60.1/ 0( a)由于B相负载为电容，C相负载为电感，其有功功率为0 ,故三相总功率即 A相电阻性负载的有功功率。4840 (W =4.84(KW)3-4.电路如图3.2所示的三相四线制电路， 三相负载连接成星 形，电源线电压 380V，负载电阻Ra= 11 Q, Rb=Rc=22 Q, 试求：(1) 负载的各相电压、相电流、线电流和三相

22、总功率；(2) 中线断开，A相又短路时的各相电流和线电流；(3) 中线断开，A相断开时的各线电流和相电流。解：(1) UL 380 (V)那么 Up 220 (V)设 U a 220/0 (V)那么Ub220/ 120 (V), U c 220/120 (V)(3) 此时3-5.率为IB UbRb220/ 120:10/ 1222Uc220/120IC10/120Rc221 n1A1 bl c 20/010/ 120中线断开，A相又短路时的电路如下图；R?、民上的电压为电源线电压，,Ub380lb-17.27Rb22(A)Uc380ic 17.27Rc22(A)(A)(A)A相断开时的电路如下

23、图,所以:(2) 此时1 C1 B中线断开，忠 艮二负载串联后的电压为电源线电压,10/120 =10 0o(A)U BC380Rb Rc 22228.64(A)其线电流为Il=5.5A ,有功功Ul、电三相对称负载三角形连接，P=7760W，功率因数 cos $ =0.8求电源的线电压 路的无功功率A oN *人Q c br *阂 ur TTSia A QtlKl所以UlP77601018.2(V),3l L co)s. 3 5.50.8Q3Ul l l sin,3 1018.25.51 cos5819.8(Var)Il5.5UpUl1018.21P 3 (V),333.18AzUp1018

24、.2320.19Ip3.18(Q )Q和每相阻抗乙解:由于P . 3U l I l cos Z=320.19/36.9o第五章 磁路与变压器习题参考答案一、填空题：1 变压器运行中，绕组中电流的热效应所引起的损耗称为 _铜_损耗；交变 磁场在铁心中所引起的_磁滞损耗和涡流损耗合称为_铁_损耗。_铁_损耗又称 为不变损耗；_铜_损耗称为可变损耗。2 变压器空载电流的有功分量很小，无功分量很大，因此空载的变压 器，其功率因数很低而且是_感_性的。3. 电压互感器在运行中，副方绕组不允许 短路；而电流互感器在运行中， 副方绕组不允许_开路_。从平安的角度出发，二者在运行中，其铁心和副绕组 都应可靠地接地。4变压器是能改变电压_、_电流_和_阻抗的静止的电气设备。5三相变压器的额定电压，无论原方或副方的均指其 _线电压；而原方和 副方的额定电流均指其_线电流_。6变压器空载运行时，其空载电流一是很小的，所以空载损耗近似等于铁 损耗_。7. 电源电压不变，当副边电流增大时，变压器铁心中的工作主磁通将基本维持不变。二、判断题：1. 变压器的损耗越大，其效率就越低。对2. 变压器从空载到满载，铁心中的工作主磁通和铁损耗根本不变。对3. 变压器无论带何性质的负载，当负载电流增大时，输出电压必降低。 错4. 电流互感器运行中副边不允许开路，否那么会感应出高电压