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--电工学试题集和试题集及答案.doc
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1、第1章 直流电路 习题参考答案一、 填空题:1. 任何一个完整的电路都必须有 、 和 3个基本部分组成。具有单一电磁特性的电路元件称为 电路元件,由它们组成的电路称为 。电路的作用是对电能进行 、 和 ;对电信号进行 、 和 。2. 反映实际电路器件耗能电磁特性的理想电路元件是 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 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 元件,它们都是无源 元件。3. 电路有 、 和 三种工作状态。当电路中电流、端电压U0时,此种状态称作 ,这种情况下电源产生的功率全部消耗在 上。4.从耗能的观点来讲,电阻元件为 元件;电感和电容元件为 元件
2、。5. 电路图上标示的电流、电压方向称为 ,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 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。 ( )2. 电阻、电流和电压都是电路中的基本物理量。 ( )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。 ( )4. 绝缘体两端的电压无论再高,都不可能通过电流。 ( )三、选择题:(每小题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( )功率;当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( )功率。A、吸收; B、发出。2. 一个输出电压几乎
3、不变的设备有载运行,当负载增大时,是指( )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( )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“1K、2.5W”,正常使用时允许流过的最大电流为( )A、50mA; B、2.5mA; C、250mA。四、计算题1.1已知电路如题1.1所示,试计算a、b两端的电阻。 1.2 根据基尔霍夫定律,求图1.2所示电路中的电流I1和I2; 1.3 有一盏“220V 60W”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;(
4、3)如果每晚用三小时,问一个月(按30天计算)用多少电? 1.4 根据基尔霍夫定律求图1.3图所示电路中的电压U1、U2和U3。 1.5 已知电路如图1.4所示,其中E1=15V,E2=65V,R1=5,R2=R3=10。试用支路电流法求R1、R2和R3三个电阻上的电压。 1.6 试用支路电流法,求图1.5所示电路中的电流I1、I2、 I3、I4和I5。(只列方程不求解) 1.7 试用支路电流法,求图1.6电路中的电流I3。 1.8 应用等效电源的变换,化简图1.7所示的各电路。1.9 试用电源等效变换的方法,求图1.8所示电路中的电流I。 1.10 试计算题1.9图中的电流I。1.11 已知
5、电路如图1.10所示。试应用叠加原理计算支路电流I和电流源的电压U。1.12 电路图1.11所示,试应用叠加原理,求电路中的电流I1、I2及36电阻消耗的电功率P。 1.13 电路如图1.8所示,试应用戴维南定理,求图中的电流I1.14 电路如图1.12所示,试应用戴维南定理,求图中的电流I。1.15 电路如图1.11所示,试应用戴维南定理,求图中的电压U。1.16 电路如图1.11所示,如果I3=1A,试应用戴维南定理,求图中的电阻R3。1.17 电路如图1.14所示,已知15欧电阻的电压降为30V,极性如图1.14所示。试计算电路中R的大小和B点的电位。1.18 试计算图1.15中的A点的
6、电位:(1)开关S打开;(2)开关S闭合。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 ;表征正弦交流电随时间变化快慢程度的量是 ;表征正弦交流电起始位置时的量称为它的 。三者称为正弦量的 。2. 电阻元件上任一瞬间的电压电流关系可表示为 ;电感元件上任一瞬间的电压电流关系可以表示为 ;电容元件上任一瞬间的电压电流关系可以表示为 。由上述三个关系式可得, 元件为即时元件; 和 元件为动态元件。3. 在RLC串联电路中,已知电流为5A,电阻为30,感抗为40,容抗为80,那么电路的阻抗为 ,该电路为 性电路。电路中吸收的有功功率为 ,吸收的无功功率又为 。
7、二、 判断题:1. 正弦量的三要素是指最大值、角频率和相位。 ( )2. 电感元件的正弦交流电路中,消耗的有功功率等于零。 ( )3. 因为正弦量可以用相量来表示,所以说相量就是正弦量。 ( )4. 电压三角形是相量图,阻抗三角形也是相量图。 ( )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。 ( )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。 ( )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。 ( )8. 正弦交流电路的频率越高,阻抗越大;频率越低,阻抗越小。 ( )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3
8、80V,其瞬时值表达式为( )A、V;B、V;C、V。2. 一个电热器,接在10V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,则正弦交流电源电压的最大值为( )A、7.07V; B、5V; C、14V; D、10V。3. 提高供电电路的功率因数,下列说法正确的是( )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. 已知A,A,则( )A、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
9、效值不变,频率增大时,电路中电流将( )A、增大; B、减小; C、不变。6. 在RL串联电路中,UR=16V,UL=12V,则总电压为( )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( )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、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 把下列正弦量的时间函数用相量表示:(1) u10sin314t伏 (2) i5sin(314t60)安 2.2 已知工频正弦电压uab的最大值为311V,初相位为60,
10、其有效值为多少?写出其瞬时值表达式;当t=0.0025S时,Uab的值为多少? 2.3 用下列各式表示RC串联电路中的电压、电流,哪些是对的,哪些是错的?(1) i= (2) I= (3) = (4) I=(5) U=UR+UC (6) =+ (7)=j (8)= j 2.4 图2.1中,U1=40V,U2=30V,i=10sin314t A,则U为多少?并写出其瞬时值表达式。 2.5 图2.2所示电路中,已知u100sin(314t+30)伏,i22.36sin(314t+19.7)安, i210sin(314t+83.13)安,试求: i1、Z1、Z2并说明Z1、Z2的性质,绘出相量图。
11、2.6 图2.3所示电路中,XC=XL=R,并已知电流表A1的读数为3A,试问A2和A3的读数为多少? 2.7 有一R、L、C串联的交流电路,已知R=XL=XC=10,I=1A,试求电压U、UR、UL、UC和电路总阻抗。 2.8 电路如图2.4所示,已知=2rad/s,求电路的总阻抗Zab。 ()2.9 电路如图2.5所示,已知R=20,=10/0A,XL=10,的有效值为200V,求XC。 2.10 图2.6所示电路中,uS=10sin314tV,R1=2,R2=1,L=637mH,C=637F,求电流i1, i2和电压uc。 2.11 图2.7所示电路中,已知电源电压U=12V,=2000
12、rad/s,求电流I、I1。 2.12 图2.8所示电路中,已知R140,XL=30,R260,Xc60,接至220V的电源上试求各支路电流及总的有功功率、无功功率和功率因数。 2.13 图2.9所示电路中,求:(1)AB间的等效阻抗ZAB;(2)电压相量AF和DF;(3)整个电路的有功功率和无功功率。 2.14 今有一个40W的日光灯,使用时灯管与镇流器(可近似把镇流器看作纯电感)串联在电压为220V,频率为50Hz的电源上。已知灯管工作时属于纯电阻负载,灯管两端的电压等于110V,试求镇流器上的感抗和电感。这时电路的功率因数等于多少? 第3章 三相交流电路习题参考答案三、 填空题:1. 对
13、称三相负载作Y接,接在380V的三相四线制电源上。此时负载端的相电压等于 倍的线电压;相电流等于 倍的线电流;中线电流等于 。2. 有一对称三相负载成星形联接,每相阻抗均为22,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 ;无功功率为 ;视在功率为 。假如负载为感性设备,则等效电阻是 ;等效电感量为(工频下) 。四、 判断题:1. 中线的作用就是使不对称Y接负载的端电压保持对称。 ( )2. 三相电路的有功功率,在任何情况下都可以用二瓦计法进行测量。 ( )3. 三相负载作三角形联接时,总有成立。 ( )4. 负载作星形联接时,必有线电流等于相电流。 ( )5. 三
14、相不对称负载越接近对称,中线上通过的电流就越小。 ( )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。( )三、选择题:1. 三相对称电路是指( )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,已知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,则中线电流为( )A、30安; B、10安; C、27.32安。3. 有“220V、100W”“220V、25W”白炽灯两盏,串联后接入220V交流电源,其亮度情况是( )A、100W灯泡最亮; B、25W灯泡最
15、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UL=380V的对称三相电源上,其线电流IL=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UL=380(V),IL=2.2(A)则 UP=220(V), Ip=2.2(A), ()由阻抗三角形得()()所以 Z=80+j60()3-2已知对称三相交流电路,每相负载的电阻为R=8,感抗为XL=6。(1)设电源电压为UL=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
16、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V,则(V)设(V)因相电流即线电流,其大小为: (A) (A) (A)此时的相量图略。 (2)负载作三角形连接时因V,则(V)设则相电流 (A) (A)(A)线电流 (A) (A)(A)此时的相量图略。(3)负载作三角形连接时因V,则(V)设则相电流 (A) (A)(A)线电流 (A) (A)(A)此时的相量图略。3-3已知电路如下图所示。电源电压UL=380V,每相负载的阻抗为RXLXC10。
17、(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) (V) 则 (V)设(V)则(V),(V) (A) (A) (A)所以: =(A) (3)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。 即 (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,已知电源线电压380V,负载电阻Ra11,Rb=Rc=22,试求:(1)负载的各相电压、相电流、线电流
18、和三相总功率;(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)(V) 则 (V)设(V)则(V),(V) (A) (A) (A)所以: =(A)(2)中线断开,A相又短路时的电路如图所示;此时RB、RC上的电压为电源线电压,(A)(A)(3)中线断开,A相断开时的电路如图所示,此时RB、RC二负载串联后的电压为电源线电压,(A)3-5. 三相对称负载三角形连接,其线电流为IL=5.5A,有功功率为P=7760W,功率因数cos=0.8,求电源的线电压UL、电路的无功功率Q和每相阻抗Z。解:由于所以(V)(Var)(V),()Z=320.1
19、9/36.93-6. 电路如图3.3所示,已知Z12+j16,IL32.9A,求UL。解:由于三角形联接时,所以(A)(V)3-7. 对称三相负载星形连接,已知每相阻抗为Z=31+j22,电源线电压为380V,求三相交流电路的有功功率、无功功率、视在功率和功率因数。解:,(A)功率因数:有功功率:(W)无功功率:(Var) 视在功率: (VA)3-8. 在线电压为380V的三相电源上,接有两组电阻性对称负载,如图3.4所示。试求线路上的总线电流I和所有负载的有功功率。解:由于两组对称负载都是电阻性,所以计算较简单。(A)(A)(A)也可以用相量法进行求解。由于三相负载对称,所以可以选用一相进行
20、计算。设(V)则(V)星接时的线电流和相电流相等,则(A)三角接时的线电压和相电压相等,则(A)由角接时线电流和相电流的关系知,(A)所以(A)即 IL=39.32(A)3-9. 对称三相电阻炉作三角形连接,每相电阻为38,接于线电压为380V的对称三相电源上,试求负载相电流IP、线电流IL和三相有功功率P,并绘出各电压电流的相量图。解:由于三角形联接时所以(A)(A)(W)3-10. 对称三相电源,线电压UL=380V,对称三相感性负载作三角形连接,若测得线电流IL=17.3A,三相功率P=9.12KW,求每相负载的电阻和感抗。解:由于对称三相感性负载作三角形连接时,则,因所以(A)()()
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