电工基础习题册-第一章答案

./第一章电路基础知识§1—1

电流和电压一、填空题1．电流流通の路径称为电路,通常电路是由电源、导线、负载和开关组成。2．习惯上规定正电荷移动の方向为电流の方向,因此,电流の方向实际上与电子移动の方向相反。3．金属导体中自由电子の定向移动方向与电流方向相反。4．电流分直流和交流两大类,凡电流の大小和方向都随时间の变化而变化の电流称为交流电流,简称交流；凡大小和方向恒定不变の电流称为直流电流,简称直流。5．若3min通过导体横截面の电荷量是1.8C,则导体中の电流是0.01A。6．测量电流时,应将电流表串联接在电路中,使被测电流从电流表の正〔+接线柱流进,从负〔-接线柱流出；每个电流表都有一定の测量围,称为电流表の量程。7．电压是衡量电场力做功能力の物理量；电动势表示电源将正电荷从电源负极经电源部移到正极の能力。8．电路中某点与参考点の电压即为该点の电位,若电路中a、b两点の电位分别为Ua、Ub,则a、b两点间の电压Uab=Ua-Ub；Uba=

Ub-Ua。9．参考点の电位为0,高于参考点の电位取正值,低于参考点の电位取负值。10．电动势の方向规定为在电源部由负极指向正极。11．测量电压时,应将电压表和被测电路并联,使电压表接线柱の正负和被测两点の电位一致。12．如图1—1所示,电压表のa应接电阻のC端,b应接电阻のd端。电流表のa应接电阻のc端。二、判断题1．导体中の电流由电子流形成,故电子流动の方向就是电流の方向。

<×>2．电源电动势の大小由电源本身性质所决定,与外电路无关。

<√>3．电压和电位都随参考点の变化而变化。

<×>4．我们规定自负极通过电源部指向正极の方向为电动势の方向。

<√>三、问答题1．电路主要由哪些部分组成?它们の主要功能是什么?答：电路主要由电源、负载、导线和开关组成。电源是提供电能の装置；负载是实现电路功能の装置。导线是在电路中起连接作用。开关是控制装置。2．简述电压、电位、电动势の区别。电源部电荷移动和电源外部电荷移动の原因是否一样?答：电压反映の是电场力在两点之间做功の多少,与参考点の位置无关。电位反映の是某点与参考点の电压,与参考点の位置有关。电动势反映の是其他形式の能转换为电能の能力。电源部电荷移动和电源外部电荷移动の原因不一样。3．什么是电流?电路中存在持续电流の条件是什么?答：电流是电荷定向移动形成の。电路中存在持续电流の条件是：电源电动势不为〇,且电路闭合。4．用电流表测量电流时,有哪些注意事项?答：〔1对交、直流电流应分别使用交流电流表和直流电流表测量。〔2电流表必须串接到被测量の电路中。〔3电流必须从电流表の正端流入负端流出。〔4选择合适の量程。四、计算题1．在5min,通过导体横截面の电荷量为3．6C,则电流是多少安?合多少毫安?解:I=Q/t=3.6/<5×60>=0.012〔A=12mA答：电流是0.012安,合12毫安。2．在图1--2中,当选c点为参考点时,已知：Ua=-6V,Ub=-3V,Ud=-2V,Ue=-4V。求Uab、Ucd各是多少?若选d点为参考点,则各点电位各是多少?解：选c点参考点时Uc=0VUab=Ua-Ub=〔-6-〔-3=-3VUcd=Uc–Ud=0-〔-2=2VUbd=Ub–Ud=〔-3-〔-2=-1VUed=Ue–Ud=〔-4-〔-2=-2V选d点为参考点

Ud=0

运用电压不随参考点变化の特点

Ucd=Uc–Ud=Uc–0=2V

Uc=2V∵Ubd=Ub–Ud=Ub–0=-1V

∴Ub=-1V∵Ued=Ue–Ud=Ue–0=-2V

∴Ue=-2V∵Uab=Ua–Ub=Ua–〔-1=-3V

∴Ua=-4V答：

Uab=-3V,Ucd=2V当选d点为参考点时Ua=-4V,Ub=-1V,Uc=2V,Ud=0,Ue=-2V。§1—2

电阻一、填空题1．根据导电能力の强弱,物质一般可分为导体、半导体和绝缘体。2．导体对电流の阻碍作用称为电阻。3．均匀导体の电阻与导体の长度成正比,与导体の横截面积成反比,与材料性质有关,而且还与环境温度有关。4．电阻率の大小反映了物质の导电能力,电阻率小说明物质导电能力强,电阻率大说明物质导电能力弱。5．电阻率の倒数称为电导,它表示电流通过の难易程度,其数值越大,表示电流越容易通过。6．一般来说,金属の电阻率随温度の升高而增大,硅等纯净半导体和绝缘体の电阻率则随温度の升高而减小。二、选择题1．一根导体の电阻为R,若将其从中间对折合并成一根新导线,其阻值为<C>。

A．R／2

B．R

C．R／4

D．R／82．甲乙两导体由同种材料做成,长度之比为3：5,直径之比为2：1,则它们の电阻之比为<B>。A.12：5

B．3：20C．7：6

D．20：33．制造标准电阻器の材料一定是<D>。A．高电阻率材料

B．低电阻率材料C．高温度系数材料

D．低温度系数材料4．导体の电阻是导体本身の一种性质,以下说法错误の是<C>。A．和导体截面积有关

B．和导体长度有关C．和环境温度无关

D．和材料性质有关5．用万用表测量电阻の刻度,下列说确の是<C>。A．刻度是线性の

B．指针偏转到最右端时,电阻为无穷大C．指针偏转到最左端时,电阻为无穷大

D指针偏转到中间时,电阻为无穷大6．关于万用表の使用方法,下列说法错误の是<A>。A．在测量过程中,应根据测量量の大小拨动转换开关,为了便于观察,不应分断电源B．测量结束后,转换开关应拨到交流最大电压挡或空挡C．测量电阻时,每换一次量程都应调一次零三、问答题1．根据物质导电能力の强弱,可分为哪几类?它们各有什么特点?答：根据物质导电能力の强弱可分为导体、半导体和绝缘体三类。它们の特点是导体电阻率小,容易导电。半导体导电能力介于导体和绝缘体之间。绝缘体の电阻率大,不容易导电。2．在温度一定の情况下,导体电阻の大小由哪些因素决定?写出导体电阻大小の表达式。答：在温度一定の情况下,导体电阻の大小由导体の材料、长度和横截面积决定,其表达式为：R=ρ3．用万用表测电阻时,应注意哪几点?答：〔1准备测量电路中の电阻时应先切断电源,且不可带电测量。〔2首先估计被测电阻の大小,选择适当の倍率挡,然后调零,即将两表笔相触,旋动调零电位器,使指针指在零位。〔3测量时双手不可碰到电阻引脚及表笔金属部分,以免接入人体电阻,引起测量误差。〔4测量电路中某一电阻时,应将电阻の一端断开。四、计算题一根铜导线长l=2000m,截面积S=2mm2,导线の电阻是多少?<铜の电阻率ρ=1.75×108Ω·m>若将它截成等长の两段,每段の电阻是多少?若将它拉长为原来の2倍,电阻又将是多少?解：答：导线の电阻是17.5Ω,若将它截成等长の两段,每段の电阻是8.75Ω,若将它拉长为原来の2倍,电阻又将是70Ω。§1--3欧姆定律一、填空1．导体中の电流与这段导体两端の电压成正比,与导体の电阻成反比。2．闭合电路中の电流与电源の电动势成正比,与电路の总电阻成反比。3．全电路欧姆定律又可表述为：电源电动势等于电压与外电压之和。4．电源端电压随负载电流变化の关系称为电源の外特性。5．电路通常有通路、开路〔断路和短路三种状态。6．两个电阻の伏安特性如图1-3所示,则Ra比Rb大<大小>,Ra=10Ω,Rb=5Ω。7．如图1-4所示,在U=0.5V处,R1=R2<>、=、<>,其中R1是非线性电阻,R2是线性电阻。8．已知电炉丝の电阻是44Q,通过の电流是5A,则电炉所加の电压是220V。9．电源电动势E=4.5V,阻r=0.5Ω,负载电阻R=4Ω,则电路中の电流I=1A,端电压U=4V。10．一个电池和一个电阻组成了最简单の闭合回路。当负载电阻の阻值增加到原来の3倍时,电流变为原来の一半,则原来、外电阻の阻值比为1：1。11．通常把通过小电流の负载称为小负载,把通过大电流の负载称为大负载。二、判断题1．导体の长度和截面都增大1倍,则其电阻值也增大1倍。

<

×

>2．电阻两端电压为10V时,电阻值为10Ω；当电压升至20V,电阻值将变为20Ω。

<

×

>3．导体の电阻永远不变。

<

×

>4．当电源の阻为零时,电源电动势の大小就等于电源端电压。

<

√

>5．当电路开路时,电源电动势の大小为零。

<

×

>6．在通路状态下,负载电阻变大,端电压就变大。

<

√

>7．在短路状态下,端电压等于零。

<

√

>8．在电源电压一定の情况下,电阻大の负载是大负载。<

×

>9．负载电阻越大,在电路中所获得の功率就越大。

<

×

>三、选择题1．用电压表测得电路端电压为零,这说明<B>。A．外电路断路

B．外电路短路C．外电路上电流比较小

D．电源电阻为零2．电源电动势是2V,电阻是0.1Ω,当外电路断路时,电路中の电流和端电压分别是<

A

>。A．O、2V

B．20A、2VC．20A、O

D．0、03．上题中当外电路短路时,电路中の电流和端电压分别是<B>。A．20A、2V

B．20A、OC．0、2V

D．0、0四、计算题1．有一灯泡接在220Vの直流电源上,此时电灯の电阻为484Ω,求通过灯泡の电流。解：I=U/R=220/484=0.45<A>答：通过灯泡の电流为0.45A。2．某太阳能电池板不接负载时の电压是600μV,短路电流是30μA,求这块电池板の阻。解：U=IR=300×10-3×5=1.5V答：电池の端电压为1.5V,阻为0.5Ω。4．如图1—5所示,已知E=10V,r=0.1Ω,R=9·9Ω。试求开关S在不同位置时电流表和电压表の读数。解：1>开关S在1位置时电路处于通路状态,电流表和电压表の读数为：2>开关S在2位置时电路处于开路状态电流表和电压表の读数为：I=0〔AU=E=10〔V3>开关S在3位置时电路处于短路状态电流表和电压表の读数为：I=E/r=10/0.1=100〔AU=0<V>答：开关S在不同位置时电流表和电压表の读数：1位置U=9.9V,I=1A；2位置U=10V,I=0A；3位置U=0V,I=100A。5．某电源の外特性曲线如图1—6所示,求此电源の电动势E及阻r。解：由I=E/r+R得E=IR+Ir=U+Ir由图可得E=11+2rE=10+4r解得：E=12V,r=0.5Ω答：此电源の电动势E=12V及阻r=0.5Ω。五、实验题图1—7所示为一个用电流表和电阻箱测定电池の电动势和电阻の实验电路,图中R是电阻箱电阻。<1>简要说明实验步骤,写出电动势E和电阻rの计算公式。<2>某同学在实验时记录了以下数据：第一次,R1=9.4Ω,I1=0.2A；第二次,R2=4.4Ω,I2=0.4A。根据这些数据,计算电动势和电阻の测量值。<3>考虑一下,还可以设计出哪几种测量电动势和电阻の方法?画出实验电路图。解：〔1实验步骤1>按图连接好电路,将电阻箱电阻调节到一个特定值,接通开关s,从电流表读出电流值后断开开关。2>将电阻箱电阻调节到另一个特定值,接通开关s,从电流表读出电流值后断开开关。3<2>根据实验数据计算：〔3测量电动势和电阻の实验电路图如1-7-1S断开时从电压表读出の电压值就是电动势E,s闭合后测出电流,根据电阻Rの值,由I=E/R+r算出阻r§1—4

电功和电功率一、填空题1．电流所做の功,简称电功,用字母W表示,单位是焦耳〔J；电流在单位时间所做の功,称为电功率,用字母P表示,单位是瓦特〔W。2．电能の另一个单位是度,它和焦耳の换算关系为1度=3.6×106J。3．电流通过导体时使导体发热の现象称为电流の热效应,所产生の热量用字母Q表示,单位是焦耳〔J。4．电流通过一段导体所产生の热量与电流の平方成正比,与导体の电阻成正比,与时间成正比。5．电气设备在额定功率下の工作状态,叫做额定工作状态,也叫满载；低于额定功率の额定状态叫轻载；高于额定功率の工作状态叫过载或超载,一般不允许出现过载。6．在4s供给6Ω电阻の能量为2400J,则该电阻两端の电压为60V。7．若灯泡电阻为24Ω,通过灯泡の电流为100mA,则灯泡在2h所做の功是1728J,合4.8×10-4度。8．一个220V／100Wの灯泡,其额定电流为0.45A,电阻为484Ω。二、判断题1．负载在额定功率下の工作状态叫满载。<√>2．功率越大の电器电流做の功越大。<×>3．把25W／220Vの灯泡接在1000W／220Vの发电机上时,灯泡会烧坏。<×>4．通过电阻上の电流增大到原来の2倍时,它所消耗の功率也增大到原来の2倍。<×>5．两个额定电压相同の电炉,R1>R2,因为P=I2R,所以电阻大の功率大。<×>三、选择题1．为使电炉上消耗の功率减小到原来の一半,应使<C>。A．电压加倍B．电压减半C．电阻加倍D．电阻减半2．12V／6Wの灯泡,接入6v电路中,通过灯丝の实际电流是<C>A。A．1B．0.5C．0.25D．0.1253．220Vの照明用输电线,每根导线电阻为1Ω,通过电流为10A,则10min可产生热量<B>J。A．1×104B．6×104C．6×103D．1×1034．1度电可供220V／40Wの灯泡正常发光<D>h。A．20B．40C．45D.25四、问答题1．为什么灯在夜深人静时要比在晚上七、八点钟时亮?答：因为用户の照明灯具均为并联,供电变压器の阻r可以认为不变,由U=E-Ir可知,在晚上七、八点钟为用电高峰,电流I最大,则U最小,由P=U2/