《城市轨道交通电工电子（第2版）》习题答案 2023-4-6

项目一1．判断题（1）对 （2）错 （3）对 （4）错 （5）对 （6）错 （7）对 （8）错2．填空题（1）电能 机械能（2）市电电源 备用蓄电池 市电电源 备用蓄电池（3）指挥系统 行车指挥 自动驾驶 超速防护 列车运行的控制和调整（4）辅助逆变器 蓄电池充电器 蓄电池（5）电流大小 电流频率 人体电阻 电流通过人体的时间 电流途径（6）人体与大地绝缘 两条不同的相线 两个电气设备不同相的带电部位（7）电场强度 其临界值 绝缘性能（8）口对口人工呼吸3．解答题（1）动力照明供电系统将来自主变电站的电能分配给降压变电站，电能经降压变电站降压后，通过低压配电系统为动力照明设备供电。照明系统是由低压配电系统供电的。根据使用性质的不同分为普通照明、应急照明、商业广告照明等照明子系统，它是城市轨道交通系统正常运营的保证。（2）牵引供电系统将来自外部供电系统的电能分配给牵引变电站，经牵引变电站降压整流后，通过接触网为列车供电。（3）防止触电的措施主要有绝缘防护、接地保护、漏电保护、过电压防护、静电防护和个人安全防护。（4）一旦发现触电事故，施救者必须保持冷静，首先应尽快使触电者脱离电源，然后判断触电者的受伤程度，并根据触电者的伤情进行相应的现场救治。①如果触电者只是头昏、心悸、出冷汗、恶心、呕吐，但并未失去知觉，可使其在空气流通、温度适宜的地方安静平躺，为其松开身上的紧身衣服，摩擦全身，使之发热。②如果触电者已经昏迷，但呼吸心跳尚存，应立即通知医生，同时将其平放在通风、凉爽的地方，为其松开身上的紧身衣服，摩擦全身，使之发热；如果发现其呼吸逐渐衰弱，可施以人工呼吸；如果发现其心跳逐渐停止，可施以胸外心脏按压。③如果触电者出现假死现象，应根据触电者的不同情况对症处理。如果其呼吸停止，应立即施以人工呼吸；如果其心脏停止跳动，应立即施以胸外心脏按压；如果其呼吸、心跳均停止，应同时施以人工呼吸和胸外心脏按压，采取急救措施的同时应尽快通知医生。项目二1．判断题（1）对 （2）对 （3）错 （4）错 （5）错 （6）错 （7）对2．填空题（1）正电荷 负电荷 通过导体横截面的电量（2）低电位端 高电位端 升高 相反（3）电容 储存电能 绝缘材料（4）电压源 电流源（5）节点 回路（6）外电路 理想电压源 内阻 电压源3．选择题（1）B （2）A （3）C （4）A4．综合题（1）图（a）：电流的参考方向为由a到b，I＝2A＞0，为正值，说明电流的实际方向和参考方向相同，为由a到b。图（b）：电流的参考方向为由a到b，I＝－2A＜0，为负值，说明电流的实际方向和参考方向相反，为由b到a。图（c）：电流的参考方向为由b到a，I＝2A＞0，为正值，说明电流的实际方向和参考方向相同，为由b到a。图（d）：电流的参考方向为由b到a，I＝－2A＜0，为负值，说明电流的实际方向和参考方向相反，为由a到b。图（e）：电压的参考方向为由a到b，U＝4V＞0，为正值，说明电压的实际方向和参考方向相同，为由a到b。图（f）：电压的参考方向为由a到b，U＝－4V＜0，为负值，说明电压的实际方向和参考方向相反，为由b到a。图（g）：电压的参考方向为由b到a，U＝4V＞0，为正值，说明电流的实际方向和参考方向相同，为由b到a。图（h）：电压的参考方向为由b到a，U＝－4V＜0，为负值，说明电压的实际方向和参考方向相反，为由a到b。（2）解：先将两个电压源等效变换为电流源，如图2-1（a）所示，其中然后，再将两个电流源合并为一个等效电流源，如图2-1（b）所示，其中则（a）（b）图2-1题（2）图（3）该电路中有6条支路和4个节点，规定I1、I2、I3、I4、I5、I6及US1、US2的参考方向如图2-2所示，独立回路的绕行方向为顺时针方向。图2-2题（3）图根据基尔霍夫电流定律和电压定律可列方程如下对节点aI5－I1－I4＝0对节点bI1＋I6－I2＝0对节点cI4－I3－I6＝0对回路II1R1＋I2R2－US1＝0对回路II－I2R2＋I3R3＋US2＝0对回路III－I1R1＋I4R4－US2＝0联立方程，可得I1＝2.5A，I2＝3.75A，I3＝2.5A，I4＝3.75A，I5＝6.25A，I6＝1.25A（4）该电路中有6条支路和4个节点，规定I1、I2、I3、I4、I5、I6及US1、US2的参考方向如图2-3所示，独立回路的绕行方向为顺时针方向。根据基尔霍夫电流定律和电压定律可列出方程如下对节点aI1－I2－IG＝0对节点bI3＋IG－I4＝0对节点cI2＋I4－I＝0对回路abdaI1R1＋IGRG－I3R3＝0对回路acbaI2R2－I4R4－IGRG＝0对回路dbcdI3R3＋I4R4－E＝0联立方程，解得IG＝0.126A图2-3题（4）图（5）对于节点a，根据KCL可得的电流为对于节点b，根据KCL可得即读数为13mA。对于节点c，根据KCL可得即读数为3mA。项目三1．判断题（1）对 （2）对 （3）对 （4）对 （5）对2．填空题（1）解析法 图像法 相量法（2）电阻 电感 电容（3） （4）感性（或容性） 并联（5）频率 幅值 （6）三相四线制 三相三线制3．选择题（1）C （2）D （3）A （4）C4．综合题（1）解：①电流的相量表示为因为所以，电容元件两端的电压为②若电流的有效值不变，电源的频率变为1000Hz，则有（2）解：①②因cosφ1＝0.455，故tanφ1＝1.96；又因cosφ＝0.9，故tanφ＝0.48。当功率因数提高后，电路的有功功率没有改变，故无功功率的变化为于是有（3）本题中负载不对称，每相负载需单独计算。负载星形连接时，负载的相电压与对应的电源相电压相等，因，故，，又由于三相负载星形连接时，相电流等于相应的线电流，因此各线电流为则中性线电流为（4）解：①各相电流分别为且和分别与和同相。与同相。电压电流的相量图如图3-2（b）所示。根据相量图可知中性线电流为图3-1题（4）图②L2相断开后，I2＝0，2灯不亮。1灯和3灯两端电压仍为电源相电压，故1灯和3灯正常工作。③L2相断开、中性线也断开时，电路变为1灯和3灯串联，接在线电压380V的电源上。因各灯电阻分别为根据串联电路的分压关系，可得各相电压分别为可见，1灯的电压大于额定电压，而3灯的电压小于额定电压，两灯都不能正常工作。项目四1．判断题（1）对 （2）错 （3）错 （4）错 （5）对2．填空题（1）铁磁性材料（磁性材料） 非磁性材料（2）本不具磁性 受到磁场作用 具有磁性（3）磁滞回线 正比 磁滞回线较窄（4）铁损 铜损 铁损 磁感应强度 铜损 负载大小（5）磁路通道 铁芯柱 铁轭（6）磁 电3．选择题（1）C （2）B （3）A （4）A4．综合题（1）当收音机末极的输出电阻R0与变压器一次绕组的等效电阻R′L相等时，电路达到匹配，负载获得最大功率，即则若变压器的一次绕组为300匝，则二次绕组的匝数应为（2）解：①一次绕组电流为②变压器从电源吸收的功率为：，③变压器的功率损耗为（3）解：①当RL折算到一次侧的等效电阻时，变压器的匝数比为信号源的输出功率为②当将负载直接与信号源连接时，信号源输出的功率为（4）解：①由于因此②电压变化率为③由于此变压器供电炉用电，负载为电阻，所以，额定负载时输出的有功功率为因此，可得效率为（5）解：，项目五1．判断题（1）对 （2）对 （3）对 （4）错 （5）错 （6）错 （7）对2．填空题（1）交流电动机 直流电动机 交流电动机 异步电动机（2）（3）连续工作方式 短时工作方式 断续工作方式（4）（5）负载转矩 启动系数3．选择题（1）C （2）D （3）C （4）B4．综合题（1）解：由于电动机的额定转速接近而略小于同步转速，因此，与此电动机的额定转速1470r/min最相近的同步转速为n0＝1500r/min，与此对应的磁极对数为p＝3。于是，额定转差率为：（2）解：①电动机电源的容量为则有≤所以，此电动机不能直接启动。②电动机的额定转矩为直接启动时的启动转矩为：若采用Y–Δ降压启动，则其启动转矩为：＞60N·m启动电流为：＜160A所以，此电动机可以采用Y-Δ降压启动。（3）解：额定电流为：由nN＝1480r/min可知，电动机是四极的，即p＝2，n0＝1500r/min，所以项目六1．判断题（1）对 （2）对 （3）对 （4）对 （5）错 （6）对2．填空题（1）自动空气开关 短路 过载 失压（2）熔体 安装熔体的熔管 熔体 电阻率较高 截面积很小 熔管（3）热继电器 时间继电器 速度继电器（4）4～7倍（5）电源频率 磁极对数 转差率3．选择题（1）A （2）A （3）A4．综合题（1）低压断路器的触头靠操作机构手动或电动闭合。在触头闭合后，锁扣将触头锁在闭合位置上。当电路发生故障时，锁扣在有关脱扣器的作用下将锁钩脱开，触头在弹簧的作用下迅速断开，以实现各种保护作用。当电路发生短路或严重过载时，过电流脱扣器的衔铁吸合，推动锁扣动作，以分断电路。当电路发生过载时，热脱扣器的热元件使双金属片向上弯曲，推动锁扣动作，以分断电路。当电路发生失压或欠电压故障时，欠电压脱扣器的磁通下降，电磁吸力下降或消失，从而使其衔铁在弹簧作用下向上移动，推动锁扣动作，以分断电路。分励脱扣器可实现远距离控制分断电路。（2）熔体的选择方法如下。①电灯支线的熔体熔体的额定电流≥支线上所有电灯的工作电流②一台电动机的熔体为了防止电动机启动时电流较大而熔断熔体，熔体不能按电动机的额定电流来选择，应按下式计算：熔体的额定电流≥如果电动机启动频繁，则应按下式计算：熔体的额定电流≥③几台电动机合用的总熔体熔体的额定电流＝（1.5～2.5）×容量最大的电动机的额定电流＋其他电动机的额定电流之和（3）改变电源频率、磁极对数或转差率均可实现对三相异步电动机的调速控制。①通过改变电源频率来对三相异步电动机进行调速的控制方式称为变频调速。三相异步电动机的转速与电源频率成正比，若连续改变电源频率，则可得到连续变化的转速。②通过改变三相异步电动机的磁极对数来对三相异步电动机进行调速的控制方式称为变极调速。由于磁极对数只能成倍变化，因此变极调速不能实现无级调速，且仅适用于笼型三相异步电动机。③通过改变三相异步电动机的转差率来对三相异步电动机进行调速的控制方式称为变转差率调速。由于转差率随转子电路电阻值的改变而改变，因此在绕线型三相异步电动机的转子电路中接入调速电阻即可实现变转差率调速。变转差率调速的能量损耗较大，且调速范围有限，所以较多用于起重设备。（4）略。项目七1．判断题（1）对 （2）错 （3）错 （4）错 （5）对 （6）对2．填空题（1）本征半导体 杂质半导体 N型半导体 P型半导体（2）导通 截止（3）NPN型 PNP型（4）输入端 输出端 公共端（5）放大区 截止区 饱和区（6）反向阻断 正向阻断 正向导通3．选择题（1）A （2）C （3）A （4）B4．综合题（1）左图为0V，二极管处于截止状态。右图VD2截止，VD1导通，两电源并联，电压比原电源略小。（2）略。项目八1．判断题（1）对 （2）错 （3）对 （4）对 （5）错 （6）错2．填空题（1）单相半波整流电路 单相全波整流电路（2）交流电网 整流器（3）输入端（IN） 输出端（OUT） 公共地端（GND）（4）将化学能转化为电能 将电能转化为化学能（5）蓄电池容量（6）活化处理3．选择题（1）A （2）C （3）A （4）C4．综合题（1）①均为上“+”，下“-”。②均为全波整流。③。④uo1，uo2的波形如图3-1所示，他们的平均值为。图3-1题（1）图（2）①电源变压器副边电压u2的有效值为②选择二极管。流过二极管的平均电流为二极管承受的最高反向电压为根据ID，UDM查晶体管手册，可选用2CP11二极管，其最大整流电流为100mA，最大反向工作电压为50V。③选择滤波电容器。取由于所以选用，耐压为50V的电解电容。（3）图形如下。图3-2题（3）图（4）中的电流和稳压管中的最大电流为①为保证空载时稳压管能安全工作，中的电流为②负载电流最大值，负载电阻的变化范围为项目九1．判断题（1）对 （2）错 （3）对 （4）对2．填空题（1）输入级 中间级 输出级（2）甲类 乙类 甲乙类（3）输入级 中间级 输出级 偏置电路（4）本身的共模增益 抗温漂 抗共模干扰3．选择题（1）C （2）A （3）ABC4．综合题（1）多级放大电路的极间的耦合方式有阻容耦合、直接耦合和变压器耦合等。①阻容耦合a）前后各级工作点互不影响，方便检修。b）由于电容器对低频信号的衰减大，不适合传送变化缓慢的信号。c）由于电容的体积较大，不能集成化。②直接耦合a）元器件少，便于集成。b