电工技术基础习题参考答案

第1章电路的基本知识

一、填空题

1.电荷间存在相互作用力，同种电荷互相排斥，异种电荷互相

吸引。

2.真空中有两个点电荷，电荷量均为2X10—63相距0.2m,则

它们之间的作用力为O9N,且为斥力。

3.电荷周围存在的特殊物质叫电场。

4.电荷的定向移动形成的电子流叫做电流。我们规定正电荷定

向移动的方向为电流的正方向。在金属导体中电流方向与电子的运动

方向相反O

5.通过一个导体的电流是5A,经过2niin时间，通过这个电阻横

截面的电荷量是导体中的电流为1A,在0.4min时间内,通过

导体横截面的电荷量为24CO

6.衡量电场力做功大小的物理量叫强压其定义式为八二W/q。

7.电位是一相对值,它的大小与参考点选择有关；电压是必

些值，它的大小与参考点选择无关。

8.电压的正方向为高电位指向低电位,电动势的正方向为电源

负极指向正极。

9.衡量电源力做功大小的物理量叫及动势"，其定义式为—

E^W/qo

10.有二根同种材料的电阻丝，长度之比为1：2,横截面积之比

为2：3,则它们的电阻之比是3：4。

11.一段导线的电阻值为此若将其对折合并成一条新导线，其阻

值为R/4o

12.部分电路欧姆定律告诉我们，在某段纯电阻电路中，电路中

的电流/与电阻两端的电压〃成正比，与电阻斤成反比，其

表达式为I=U/Ro

13.全电路欧姆定律告诉我们，闭合电路中的电流与电源电动

势成正比,与电路的

总电阻成反比,其表达式为I=E/(R+r)。

14.电源电动势后4.5V,内阻尸0.5Q,负载电阻后4Q,则电路

中的电流/=1A,路端电压U=4V。

15.电流在单位时间内所做的功叫做电功率。电源电动势所供

给的功率，等于电源内阻和负载电阻所消耗的功率之和。

16.额定值为“220V40W”的白炽灯，灯丝的热态电阻为1210

如果把它接到noV的电源上，它实际消耗的功率为10Wo

17.有一只标有“lkQ10W”的电阻,允许通过的最大电流是0.1A,

允许加在它两端的最大电压是」如。

18.焦耳定律指出：电流通过导体所产生的热量与电流的平方、

导体的电阻、通过时间成正比。

19.当负载电阻可变时，负载获得最大功率的条件是负载电阻E

和电源内阻r,负载获得的最大功率为E2/4R。在无线电技术

中，把负载电阻等于电源内阻状态叫做负载匹配。

二、选择题

1.真空中，带电量分别为S和0的两个点电荷相距r,则它们之

间的相互作用力是(B)o

A.后缚B.4k缗

rr

C.后皿D.片k维

rr

2.有一根阻值为IQ的电阻丝，将它均匀拉长为原来的3倍，拉长

5.—电阻两端加15V电压时，通过3A的电流，若在电阻两端

加18V电压时，通过它的电流为(A)

A.1A.B.3A

C.3.6AD.5A

6.如图L38所示，A为一变阻器，电源电动势厅

R

为E,内阻为下，当(C)时电源的输出功率最大。|

I1!1

A.A最大B.〃最小瓦r

C.R^rD.

2

7.有一直流发电机，其端电压炉230V,内阻r=0.6V,输出的

电流/=5A,该发电机电动势为(C)

图1.38

A.227VB.230V

C.233VD.240V

8.灯泡A为“6V12W”,灯泡B为“9V12W”,灯泡C为“12V12W”,

它们都在各自的额定电压下工作，以下说法正确的是

(A)

A.三个灯泡一样亮B.三个灯泡电阻相同

C.三个灯泡的电流相同D.灯泡C最亮

*9.如图L39所示的电路中，A表是内阻可忽略不计的安培表,

V表是内阻较高的伏特表，电源内阻不计，如果伏特表被短接，则有

(B)

A.电灯将烧毁

培表将烧毁

C.伏特表将烧毁D.电灯特别亮

*10.如图1.40所示的电路中，已知R】二14Q,后9Q,当开关

打到位置1时，A1表的读数为0.2A,开关打到位置2时，A2表的

读数为0.3A,则电源的电动势为(B)图1.39

A.5VB.3V

C.2VD.6V

三、计算题

1.某一闭合电路，电源内阻r=0.2Q,

外电路的端电压是1.9V,电路中的电流是

0.5A,求电源电动势、外电阻及外电阻所消

耗的功率。

解：电源电动势£=11+11=1.9+0.5><0.2=2丫

外电阻R=S=?=3.8Q

*^).5

外电阻所消耗的功率P=UI=L9X0.5=0.95W

图1.40

2.如图L41所示电路中，当开关S合上时，11

电流表读数为5A,电压表读数为10V；当开关S断LJ___

开时，电压表读数为12V,求电源电动势月和A消耗的功率。

解：开关S断开时，电源电动势£=U=12V

开关S合上时，7?消耗的功率P=UI=10X5=50W

图1.41

3.一个“220V300W”的电熨斗，接到电源为220V,使用30

分钟。求：（1）电路中流过的电流？（2）电熨斗消耗的电能可供“220V

40W”的电灯使用多长时间？

解：（1）电路中流过的电流1=2=些=1.36A

U220

（2）电熨斗消耗的电能可供“220V40W”的电灯使用

Pt=P't'

=且=3（2x30=225分钟

P'40

4.如图L42所示电路中，兄=2Q,电源

电动势后10V,内阻尸0.5Q,心为可变电阻。

可变电阻形的阻值为多少时它才可获得最大功率，止消耗的最大功

率为多少？

解：当必三用+r=2+0.5=2.5Q时，昭获得最大功率

解消耗的最大功率*=后=用=10W

4/?4x2.5

图1.42

*四、综合题

L据报道：著名的长江三峡电是利用超高电压、小电流输电。输

送到重庆时每度电的价格大致为0.28元，输送到浙江时每度电的价

格大致为0.38元。请你应用所学的知识分析下面二个问题：（1）为

什么输电时要采用超高压、小电流输电？（2）为什么输送到重庆与浙

江时的电价格不一样？

2.节约用电是每一位公民的职责，请你应用所学的知识例举5条

以上的节约用电措施。

第2章直流电路

一、填空题

1.已知小=5C,G10Q,把分、发串联起来，并在其两端加15V

的电压，此时用所消耗的功率是一功。

2.有两个电阻后和尼，已知凡=2不，把它们并联起来的总电阻

为4Q,则4=12%=6Q。

3.有两个电阻，把它们串联起来的总电阻为10Q,把它们并联起

来的总电阻为2.4Q,这两个电阻的阻值分别为4Q和6Q。

4.已知用和发两个电阻，且Rz=3K,若串联在电路中，则A消耗

功率与其消耗功率之比为1:3；若并联在电路中，则用消耗功率与

此消耗功率之比为3:1。

5.有两电阻兄和R2,已知国：%=L4o若它们在电路中串联，

则电阻两端的电压比lk=1：4；流过电阻的电流比I2=1：

L，它们消耗的功率比A：1=L4。若它们并联接在电路中，则

电阻两端的电压之比〃：lh=1：1;流过电阻的电流之比12

=4：1；它们消耗的功率之比A：==4：1。

6.电阻负载并联时，因为电压相等,所以负载消耗的功率与电

阻成反比:电阻负载串联时，因为电流相等,所以负载消耗的功

率与电阻成正比。

7.有5个相同的蓄电池，每个电池的电动势均为2V,内阻均为

0.1Q,串联后与后4.5Q的负载电阻相连，则流过电阻7?的电流为一

2A_,A两端的电压为9V,消耗的功率为项。

8.如图2.34所示，每个电阻的阻值均为30Q,电路的等效电阻

网尸6Q0

3Q6Q

AB

4Q

6V0.6Q

图2.34图2.35

9.如图2.35所示的电路中，流过4。电阻的电流为0.6A,A、B

两点间的电压为5.4V,3Q电阻的功率是国L。

10.如图2.36所示电路，A点的电位VA等于21Vo

\5V6。

I=2A

图2.36

11.基尔霍夫电流定律指出：在任一时刻，通过电路任一节点的

电流的代数和为零，其数学表达式为21=0;基尔霍夫电压定律

指出：对电路中的任一闭合回路，各电阻上电压降的代数和等于各电

源电动势的代数和,其数学表达式为2RI=2E。

13.如图2.37所示电路中，4=-3A。

12.电压源变换为等效电流源的公式为Is-E/r,内阻不数值且

变，改为并联;电流源变换为等效电压源的公式为E=rIs,内阻

了数值不变,改为串联。

13.任何线段性有源二端网络，对外电路而言，可以用一个等效

电源代替，等效电源的电动势及等于有源二端网络两端点间的且路

电压；等效电源的内阻尼等于该有源二端网络中所有电源取零值，

仅保留其内阻时所得的无源二端网络的等效电阻。

14.用戴维南定理计算有源二端网络的等效电源只对把电路_等

效，对内电路不等效。

15.实验测得某有源二端网络的开路电压为6V,短路电流为2A,

当外接负载电阻为3Q时，其端电压为3V。

二、选择题

1如图2.38所示的等效电阻扁为（A）

A・2QB.5QC.6QD.7Q

2.38

图2.39

2.如图2.39所示电路中，当开关S闭合后，则（C）

A./增大，V不变

B./不变，〃减小

C.1增大，〃减小

D.1、〃均不变

3.标明“100Q4W”和“100Q25W”的两个电阻串联时，允许加

的最大电压是（A）

A.40VB.50V

C.70VD.140V

4.将“110V40W”和“110V100W”的两盏白炽灯串联在220V电源

上使用,则（C）

A.两盏灯都能安全、正常工作；

B.两盏灯都不能工作，灯丝都烧断；

C.40W灯泡因电压高于110V而灯丝烧断，造

成100W灯灭;

D.1OOW灯泡因电压高于110V而灯丝烧断，造成40W灯灭;

5.在图2.40电路中，当开关S接通后，灯A将（A）

A.较原来暗

B.与原来一样亮

C.较原来亮

D.无法判断

图2.40

6.如图2.41所示电路中Vd等于（C）

A.IR+EQ-4I-

B.IR-E1

C.-IR+E

D.-IR-E

图2.41

7.有一内阻可以忽略不计的直流电源，向互相串联的兄、尼输送

电流。当90Q的电阻吊短路后，流过电路的电流是以前的4倍，贝!|

电阻尼的阻值是（A）

A.30QB.60Q

C.180QD.260Q

8.要使三只“110V40W”灯泡接入电源电压为220V的电路中都

能正常工作，那么这些灯泡应该是(B)

A.全部串联；Ri

--------

B.每只灯泡串联适当电阻后再并联；ER2

---11-1

C.二只并联后与另一只串联；F3

---1n---

D.二只串联后与另一只并联。

9.在图2.42中，所示的三个电阻的联接方式(B)

A.凡与后串联后与尼并联；

B.兄与尼并联后与后串联；

C.而与尼并联后与几串联；

图2.42

D.凡与兄串联后与尼并联；

10.如图2.43所示电路中，A、B间有4个电阻串联，且兄=兄，

电压表匕示数为12V,总示数为18V,则A、B之间电压加应是(D)

A.6V------®-------

Ao—L{=Z]__CZZJ__[=□__CZZI----------oB

B.12VRl--版-…®---

C.18V

D.30V图2.43

三、计算题

1.如图2.44所示电路中，已知£=220V,兄=30。，%=55。，

%=25。，求：（1）开关S打开时电路中的电流

R1一/_危

及各电阻上的电压；（2）开关S闭合时电路中的

-------------

电流及各电阻上的电压。

解：（1）开关S打开时

电路中的电流1=——-——=———=2A

R1+&+R330+55+25

各电阻上的电压，=1A=2X30=60V

31%=2X55=110V

图2.44

”=1兆=2X25=50V

（2）开关S闭合时

I=E=_2Z2_=4A

曷+&30+25

各电阻上的电压，=17?i=4X30=120V

&=0

4=1尼=4X25=100V

2.一只“10W12V”灯泡，若接在36V的电源上，要串联多大的电

阻才能使灯泡正常工作？

解：灯泡的额定电流4=怖=$=0.83A

电阻要分担的电压“=…"=36—12=24V

串联的电阻值7?=""=21=28.8Q

IRIN0.83

3.如图2.45所示是一个双量程电压表，已知表头内阻凡=500Q,

满偏电流4=lmA,当使用A、B两端点时，量=⑥七二］~

|又R?

程为3V,当使用A、C两端点时，量程为30V,

AAQBAC

求分压电阻发、花的值。

解：表头的满偏电压"=44=500X103X1X107=0.5V

“要分担的电压阮=…1=3—0.5=2.5V

分压电阻兄=%="=-^、=2.5*103。=2.5kQ

JRqIxlO-3

凡要分担的电压能=〃2—〃=30—3=27V

分压电阻％=??=皿=皿=々一=27Xl()3Q=27kQ

IR/glx1。、

图2.45

4.如图2.46所示电路中，7?i=200Q,1=5。丁］

mA,Zi=3mA,求花及△的值。°『

解：入=7—71=5—3=2mA

%=2=丝四=300。

I，2

图2.46

5.如图2.47所示电路中，AB间的电压

K3

B

为12V,流过电阻尼的电流为1.5A,而=6Q,兄=3Q,试求尼的电

阻值。

解：«=^Z=6X1.5=9V

纭=加一〃=12—9=3丫

“产詈=尚=2。

R2H3

%3=

图2.46

解得a=6。

6.如图2.48所示电路中，电阻值均为412Q,分别求S打开

和闭合时A、B两端的等效电阻扁。

(a)(b)

图2.48

解：（a）S打开时

路=1i2〃&=12〃12=6。

S闭合时

RAB=RI〃R2〃R3〃R4=12〃12〃12〃12=3Q

(b)S打开时

RAB=RI//(R3+R4)+R2=12〃(12+12)+12=20Q

S闭合时

RAB=(R1+R2//R3)〃&=(12+12/712)/712=7.2Q

7.如图2.49所示电路中，已知后

=120V,氏=130V,7S=10Q,尼=2

Q,后=10C,求各支路电流和取。

解：设各支路电流方向和回路的绕行

方向如图所示

11+12-13=0

Rili—R2I2=E「E2

R2I2+R3I3=E2

数据代入

11+-13~0

10II-2I2=120-130

图2.49

212+1013=130

解得L=1A

I2=10A

I3=UA.

UAB=R3I3=10x11=110V

8.如图2.50所示电路中，已知£=8V,£=4V,R】=R?=R=2

Q,求：(1)电流A；(2)电压如；(3)用消耗的功率。

解：(1)可用多种方法求解

图2.50

电流73=2A

(2)电压体=一尼；3=—2X2=-4V

(3)用消耗的功率P3=8W

9.如图2.51所示电路中，已知E=E=3V,兄=%=兄=2Q,

求电路中的电压U。

解：可用叠加原理等方法求解

电路中的电压U=4V

10.如图2.52所示电路中，已知£=2V,义=1A,笈=1。，%=2

。，计算每个电阻消耗的功率和每个电源所产生的功率各为多少？

解：每个电阻消耗的功率________邑

ER1Is

PR尸立=ai=4W0Uot

R}1一、/

2

PR1=^%=/X2=2W

电源所产生的功率

流过电压源的电流IE=互一以=3-1=1A

&1

图2.52

电压源的功率PE=EIE=2X1=2W

电流源端电压上=^^+E=2X1+2=4V

电流源的功率Pi=Us^=4X1=4W

11.如图2.53所示电路中，已知£=10V,Is=

2A,兄=1Q,7t2=2Q,7(3=2Q,兄=4Q,求电阻

为上的电流？

解：11+13-12=0

—Rik\~R?l2=E图2.53

解得3沪2.67A

12.如图2.54所示电路中，已知£=18V,兄=3Q,尼=12Q,

%=6。，兄=6Q,求负载凡能获得的最大功率。

解：断开负载几

等效电源的电动势A="B=6V

等效电源的内阻尼=心=6。

负载必能获得的最大功率

/lnax=l.5W

2.54

四、综合题

1.两个完全相同的表头，分别改装成一个电流表和一个电压表。

一个同学误将这两个改装完的电表串联起来接到电路中，这两个改装

表的指针偏转可能出现什么情况?

答：改装成电流表的指针几乎不偏转，改装成电压表的指针有偏

转

2.额定电压为110V的100W>60W、40W

三个灯泡，如何连接在220V电路中，使各

灯泡能正常发光。画出电路图，并用计算简

单说明原因。

解：110V100W.60V.40W的三个灯泡的电阻分别为：

R况二过二⑵。

4100

R2=£1=11^=201.70

P260

R==302.50

3与40

为使各灯泡在额定电压下工作，电路如图所示。

第3章电容器

一、填空题

1.组成电容器的两个导体叫极板，中间的绝缘物质叫介质。

6

2.1F=10PF=10.PF

3.电容器的额定工作电压一般称耐压，接到交流电路中，其

额定工作电压不小于交流电压最大值。

4.串联电容器的总电容比每个电容器的电容上b,每个电容器

两端的电压和自身容量成反比。

5.以空气为介质的平行板电容器电源对其充电后，将电源断开,

若增大电容器极板正对面积，则C将增大,Q不变,U变小;若电源

不断开，减小两板之间的距离，则C将增大,Q不变,U变小。

6.两个电容器的电容和额定工作电压“10MF25V”，“20MF15V”；

现将它们并联后接在10V的直流电源上，则它们储存的电量分别是—

104c和2X10-4C,并联后等效电容是30MF,允许加的最大电压

是「5V；若将它们串接在30V的直流电源上，则它们的端电压分别

为20V,10V,串联后等效电容为6.67阳，允许加的最大电压

是37.5V。

7.在电容器充电电路中，已知RWF,电容器上的电压从2V升高

到12V,电容器储存的电场能从2X106J增加到72X10%,增大

6

了7OX1Q-Jo

二、选择题

L有一电容为50uF的电容器，接到直流电源上对它充电，这时

它的电容为50PF；当它不带电时，它的电容是(C)

A.0B.25u

C.50uFD.100uF

2.一个电容为CuF的电容器,和一个电容为2

PF的电容器串联,总电容为CUF的电容器的1/3,I

uR\\c二二

那么电容C是(B)W------2-L

A.2uFB.4uF

C.6uFD.8uF

3.电路如图3.7所示，已知々10V,R=2Q,兄=8。，C^lOO

UF,则电容两端的电压〃为(B)

A.10VB.8V

图3.7

C.2VD.0V

4.电容器G和G串联后接在直流电路中，若G=3G,则G两端

的电压是G两端电压的(C)

A.3倍B.9倍

C.1/3D.1/9

5.两个相同的电容器并联之后的等效电容,跟它们串联之后的等

效电容之比为(B)

A.1:4B.4:1CiC2c3

]—11----11--------11-],

C.1:2D.2:1UiU2U3

«'+u」

6.如图3.8所示，当G>G>G时，它们两端

的电压关系是(C)

A.B.区>〃

C.USUAU3D.不能确定

图3.8

7.将电容器Q“200V20UF”和电容器Q“160V2011F”串联接到

350V电压上则(D)

A.G、G均正常工作B.G击穿，C正常工作

C.C击穿，&正常工作D.G、G均被击穿

8.电容器并联使用时将使总电容量(A)

A.增大B.减小

C.不变D.无法判断

三、计算题

1.现有一个电容器，它的电容为30田，加在电容器两端的电压

为500V,求该电容器极板上存储的电荷量为多少?

解：Q=CU=30X10-6X500=1.5X10-2C

2.在某电子电路中需用一只耐压为1000V,电容为4呼的电容

器，但现只有耐压为500V,电容为4期的电容器若干，问用什么连接

方法才能满足要求？

解:根据耐压的要求，只要将两只4J1F/500V电容器串联起来就可

以了，但根据两只电容器串联的等效公式

0二工上』

G+G4+48

因此等效电容不能满足提示要求，如再并上这样一组电容，则总

的等效电容为

G。2|G。2=2+2=4"

G+c?G+

电路如图所示:Ih

IH

3.现有容量为200呼、耐压为500V和容量为300阳、耐压为900V

的两只电容器。（1）将两只电容器串联后的总电容是多少？（2）电

容器串联后，如果在它两端加1000V的电压，电容器是否会被击穿?

解(1)但根据两只电容器串联的等效公式

CC200x300

c=}2=120”

c+02-200+300

(2)串联后有：Ul+U2=U=1000①

Q=Q1=Q2即Q=C1U1=C2U2带入电容值得

200Ul=300U2②

求解①、②式可得：

Ul=600VU2=400V

可见，电容器G两端所承受的电压是600V,超过了电容G的耐

压500V,所以电容G将要被击穿。电容C2上承受的电压是400V,虽

然小于它的耐压900V,但当G被击穿后，1000V电压将全部加到C2

上，超过它的耐压900V,所以也要被击穿。

*4.如图3.9所示电路中，电源电压£=400V,先将开关S置“1”

对电容器G充电，充电完毕后，将开关S置于“2"，如果G=4PF,

G=6PF,求：(1)G和G各带多少电荷量？(2)G和G两极板间电

压各为多少？

图3.9

解：(1)开关S置“1”，电容器G充电，充电完毕后G两端电压

为电源电压400V

Q=CU=400X4X10-6=1.6X10-3C

(2)开关S置“2”，电容器G放电，电容器C2充电，等到G和

C2两端电压相等时，两电容冲放电结束，整个冲放电过程中，总电荷

量不变化，G和C2电容器并联。

-3

Q=QI+Q2=L6X10C

C=CI+C2=4X0+6X10^=1X10-5MF

-5

U=U1=U2=Q/C=L6X10-71X10=160V

5.给电容量为100出的电容器充电，电容两端电压从零增加到

50V,问电源供给电容器多少电能？若此电容器接着开始放电，电容

器上的电压从50V降至30V,问此时电容器中还储存多少电场能？电

容器释放了多少电场能？

解：电脾给电容器充电，电容两端电压为50V,电场能为

叱=-CUf=-x100xl06x502=0.125J

电窘带放电漏，电容两端电压为30V,电场能为

%=-CUl=-xl00xl06x302=0.0457

电容器在放电时释放的电场能为：

△W=W-W2=0.125-0.045=0.08J

第4章磁与电

一、填空题

1•物体具有吸引铁、钻、银等物质的性质叫磁性，具有磁性

的物体叫磁体。

2.磁体两端磁性最强的区域叫极，任何磁体都有两个磁极，

即N极和S极。

3.磁极之间存在相互作用力，同名磁极排斥，异名磁极吸

51_o

4.磁感线是互不相交的闭合曲线，在磁铁外部，磁感线从N极

到S极;在磁铁内部，磁感线的从S极到N极。

5.直线直线的磁场方向，即磁感线方向与电流方向的关系可以用

安培定则来判断。

6.电荷之间的相互作用力是通过电场"发生的，电流与电流之间

的相互作用力是通过

磁场发生的。

7.定量地描述磁场在一定面积的分布情况的物理量是―磁

通—，定量地描述磁场中各点的强弱和方向的物理量

度。在匀强磁场中，它们之间的关系是_。=跄_。

8.用来表示媒介质导磁性能的物理量是磁导率，根据磁导率的

大小，可将物质分成三类，即顺磁物质、反磁物质和铁磁物质。

9.磁场中某点的磁场强度等于该点的磁感应强度与媒介质

的磁导率的比值,用公式表示为H=B/u。

10.长度为L的直导线，通过的电流为I,放在磁感应强度为B

的匀强磁场中，为使其受到的磁场力为4BI£的条件是B与I相互

垂直。

11.利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应,用电磁感应的

方法产生的电流叫做感应电流。

12.感应电动势的大小跟穿过闭合回路的磁通的变化率成正比,

这就是法拉第电磁感应定律O

13.楞次定律是判别感应电流方向的定律,楞次定律的内容

是感应电流的方向，总是使感应电流的磁场»引起感应电流的

磁通的变化。

14.根据楞次定律，当线圈中的磁通增加时，感应电流的磁通方

向与原磁通方向才比反；当线圈中的磁通减少时，感应电流的磁通方

向与原磁通方向相同_。

15.由通过线圈本身的电流且区_引起的电磁感应，叫做自感。

二、选择题

1.关于磁感线的下列说法中，正确的是（D）

A、磁感线是磁场中客观存在的有方向的曲线

B、磁感线是始于磁铁北极而终止于磁铁南极

C、磁感线上的箭头表示磁场方向

D、磁感线上某点处小磁针静止时北极所指的方向与该点切线方

向一致

2.如图4.27所示，A、B是两个用细线悬着的闭合铝环，当合上开

关S瞬间(B)o

A、A环向右运动，B环向左运动B、A环向左运动，B

环向右运动

C、A、B环都向右运动D、A、B环都向左运

动

3.如图4.28所示，当线圈顺磁场方向向右移动时，下列说法正

确的是(C)

A、电动势方向垂直进入纸里B、电动势方向垂直穿

出纸外

C、无电动势D、电动势方向向上

图4,27

图4.28

4.如图4.29所示，闭合回路中的一部分导体在磁场中运动，正

确标明感应电流方向的是(B)

CD

图4.29

5.如图4.30所示，当条形磁铁由线圈插入

时，流过电阻A的电流方向为

(A)

A、从上到下

B、从下到上

C、无电流

D、无法确定

*三、综合题

图4.30

1.我们做楞次定律实验用的灵敏电流计，在电工测量仪表中，属

于磁电系仪表，常用的磁电系仪表还有万用表等。为保护仪表，防止

各种原因引起的仪表可动部分的快速摆动，以免损坏轴承及指针，磁

电系仪表是利用电磁阻尼现象来使其可动部分在平衡位置迅速停下

来。电磁阻尼还常用于电气机车的电磁制动。

电磁阻尼现象示意图可用图4.31表示：弹簧上端固定，下端悬

挂一根磁铁。将磁铁托起到某一高度后放开，磁铁能上下振动较长时

间才停下来。如果在磁铁下端放一个固定的闭合线圈，使磁铁上下振

动时穿过它，磁铁就会很快停下来。请你用所学知识解释。

2.我们家里测量电能的电能表、工厂常用的三相异步电动机、汽

车上用的电磁式速度表是利用电磁驱动现象来驱动的。

电磁驱动现象示意图可用图4.32表示：把一个闭合线圈放在蹄

形磁体的两磁极之间，蹄形磁体和闭合线圈都可以绕00'轴转动。当

转动蹄形磁体时，线圈也跟着转动起来。请你用所学知识解释。

图4.31图4.32

第5章正统交流电

一、填空题

1.正弦交流电在O.ls时间内变化了5周，那么它的周期等于一

0,02s,频率等于50Hz。

2.我国民用交流电压的频率为」LHz,有效值为220V。

3.一个电热器接在10V的直流电源上，产生一定的热功率，把它

接到交流电源上，使产生的热功率是直流时相等，则交流电压的最大

值是14.14V。

4.正弦交流电的三要素是一最大值、频率、初相位。

5.已知一正弦交流电流了=10sin(100nt+-)A,则其有效值为

3■

7.07A,频率为50Hz,初相位为彳。

6.已知一正弦交流电流最大值是50A,频率为50Hz,初相位为

120°,则其解析式为户50sin(100/t+120°)A。

7.旋转矢量在纵轴上的投影，就是该正弦量的避虬值。

8.已知交流电压的解析式2i/i=10V2sin(100^t—90°)V,,

必二10sin(100〃t+90°)V,则它们之间的相位关系是反相。

9•若正弦交流电在80时的瞬时值为2A,其初相为九/6,则它的

有效值为2.828A。

10.已知某正弦交流电流在t=0时，瞬时值为0.5A,电流初相位

为30°,则这个电流的有效值为7.0为。

11.电容器和电阻器都是构成电路的基本元件，但它们在电路中

所起的作用却是不同的，从能量上来看，电容器是一种储能元件,

而电阻器则是一耗能元件。

12.当R=2欧的电阻通入交流电，已知交流电流的表达式为

y=4sin（314t-45°）A,则电阻上消耗的功率是侬

13.在纯电感交流电路中，电感两端的电压遒直L电流在纯

电容电路中，电容两端的电压滞后电流彳。

---------------2

14.纯电感交流电路中，电感两端电压为尸枝sin（100兀t+工）V,

6

£二10mH,瞬时功率最大值为0.318var,一个周期内的平均功率

为0W。

15.如图5.50所示为交流电路的相量图，其中（a）图为电阻

性_电路；（b）图为

电感性电路;（c）图为纯电容电路。

(c)

图5.50

16.在某交流电路中，电源电压炉100上sin(3530°)V,电路中

的电流产后sin(3590°)A,则电压和电流之间的相位差为

电路的功率因数cos=0.5，电路中的有功功率々50W，电

路中的无功功率0=86.6var,电源输出的视在功率S=_

100VAo

17.若家用电器两端加电压f60sin(314t+£)V,流过的电流为

7=2sin(314t-^)A,用万用表测量该家用电器的电压为42.42V,电

6

流为1.414A；电压与电流的相位差是占，该家用电器的阻抗是理

&是电感性的负载。

18.如图5.51所示电路中，电流表读数为1A,电压表读数为—

50V。

图5.51

19.在凡L、。串联的正弦交流电路中，已知尔L、。上的电压

均为10V,则电路两端的总电压应是」QX。

20.在交流电路中，功率因数定义式为cos=三；由于感性负载

电路的功率因数往往比较低，通常采用并联电容器的方法来提高功

率因数。

21.在RLC串联电路中，当工＞工时，电路呈电感性,/”时,

电路呈电容性,当友=%，则电路呈电阻性。

22.电阻、电感、电容串联电路发生谐振的条件是归位，谐振

频率为了==—。

27：4LC

23.在处于谐振状态的RLC串联电路中，若电源电压不变，当电

容减小时，电路呈电容性。

24.也。串联电路发生谐振时，若电容两端电压为100V,电阻两

端电压为10V,则电感两端电压为项X，品质因数Q为竺。

二、选择题

1.在纯电阻电路中，计算电流的公式是(D)

A.i=—B.i=心

RR

C.1="D.1=L

RR

2.在电感为X=50Q的纯电感电路两端加上正弦交流电压

产20sin(100nt+1)V,则通过它的瞬时电流为

(B)

A.7=20sin(100兀L工)AB.7=0.4sin(100nt-^)A

66

C.y=0.4sin(100Jit+^)AD.7=0.4sin(IOOJI

3

t+-)A

6

3.已知e】=50sin（314t+30°）V,^=70sin（628t-45°）V,则©、

会的相位关系是（D）

A、8比改超前75°B、刍比会滞后75°

C、③比。滞后15°D、e与会的相位差不能

进行比较

4,交流电的有效值说法正确的是（C）

A、有效值是最大值的行倍B、最大值是有效值的百

倍

C、最大值为311V的正弦交流电压就其热效应而言，相当于一个

220V的直流电压

D、最大值为311V的正弦交流，可以用220V的直流电来代替。

5.一个电容器耐压为250V,把它接入正弦交流电中使用时，加

在电容器上的交流电压有效值最大可以是（C）

A.250V；B.200V；一嬴R=6Qt

=—U=12v5L=0.3aH

C.177V；D.150VI________

6.如图5.52所示电路中，L是纯电感，当电路接通后以后，电

路中的电流是（B）

A.0AB.2A图

5.52

C.3AD.12A

7.已知某正弦交流电路如图5.53所示，其中71=472sinwtA,

72=4VIsin(t-y)A,则［,等于(A)

A、8sin(ot-^)AB、8V2sin(31I

4

t+-)A2212

4V

C、8sin(3t+三)AD、8V2sin(s

4

Y)A

4

8.功率表测量的是(A)

A.有功功率B.无功功率

C.视在功率D.瞬时功率

图5.53

9.某负载两端所加的正弦交流电压和流过的正弦交流电流最大

值分别为施、Tin,则该负载的视在功率为

(C)

A.V24nlm..B.2份ilm

C.-ifnlmD.

2V2

10.在一个放C串联电路中，已知庐20Q,九二80Q,&=40Q,

则该电路呈(B)o

A.电容性B.电感性C.电阻性

D.中性

三、计算题

L将一个阻值为48.4Q的电炉，接到电压为〃=220亚sin(3t

-f)V的电源上，求：(1)通过电炉的电流为多少？写出电流的解

析式；(2)白炽灯消耗的功率是多少？

解：由u=220拒sin(cot——)V可知：

3

电源电压有效值公220V,初相位u=-^

(1)通过白炽灯的电流7=9=空=4.545A

R48.4

初相位i=u=-y

电流的解析式为7=4.545V2sin(°t-y)A

(2)白炽灯消耗的功率々0=220X4.545=1000W

2.一个电感为20mH的纯电感线圈，接在电压〃=311sin

(314t+30°)V的电源上，求：(1)通过线圈的电流为多少？写出电

流的解析式；(2)电路的无功功率是多少？

解:由y=311sin(cot+30°)V可知：

电源电压有效值Q220V,角频率o=314rad/s,初相位

u=30°

(1)线圈的感抗④=3£=314乂20><10一3=6.28Q

通过线圈的电流/=幺=当=35A

XL6.28

ooo

初相位i=u-9O=3O-9O=-6O°

电流的解析式为7=3572sin(t—60°)A

(2)电路的无功功率Q="7=220><35=7700var

3.一个容量为637PF的电容器，接在电压〃=220VIsin(314t

-60°)V的电源上，求：(1)通过电容器的电流为多少？写出电流

的解析式；(2)电路的无功功率是多少？

解：由〃=220/sin(314t-60°)V可知：

电源电压有效值Q220V,角频率o=314rad/s,初相位

u=-60°

(1)电容器的容抗”=工=——1—-=5Q

coC314x637x10-6

通过线圈的电流/=以=当=44A

Xc5

ooo

初相位i=u+9O°=-6O+9O=3O

电流的解析式为2=2.272sin(wt+30°)A

(2)电路的无功功率。=%/=220X44=9680var

4.在RLC串联交流电路中，已知后40Q,Z=223mH,作80uF,

电路两端交流电压u=311sin314tV。求：（1）电路阻抗；（2）电流有

效值；（3）各元件两端电压有效值；（4）电路的有功功率、无功功率、

视在功率。（5）电路的性质。

解：（1）线圈的感抗％=3£=314X223X1O-3=7OQ

电容的容抗工=」；=——1—-=40Q

沅314x80x10-6

电路的阻抗Z=JR2+（X「XC）2='g+（70-40）2=50Q

（2）电流有效值/=9=当=4.4人

z50

（3）各元件两端电压有效值

傍=/?/=40X4.4=176V

“=%/=70X4.4=308V

"=%/=40X4,4=176V

（4）电路的有功功率、无功功率、视在功率和功率因数

々力?=4.4"X40=774.4W

—龙）=4.42X（70-40）=580.8var

S=0=220X4.4=968VA

（5）电路为电感性电路

5,将电感为255mH、电阻为60Q的线圈接到〃=22班加31中V的

电源上组成RL串联电路。求（1）线圈的感抗；（2）电路的电流有效

值；(3)电路的有功功率。

解：(1)线圈的感抗％=3£=314X255X1()T=8OQ

(2)电路的阻抗Z=Jw+xj=人()2+8()2=100。

电流有效值1=口=些=2.2A

z100

(3)电路的有功功率—力?=2.2"><60=290.4W

*6.在RLC串联电路中，已知流过电路的电流为6A,