电工学(1)复习题和答案2011.11

1

试卷代号 7263

松江电视大学电工学（1）期末复习题及参考答案

一 判断题（10题20分）

1、电路分析中描述的电路都是实际中的应用电路。 2、电源内部的电流方向总是由电源负极流向电源正极。 3、大负载是指在一定电压下，向电源吸取电流大的设备。 4、电压表和功率表都是串接在待测电路中。

5、实际电压源和电流源的内阻为零时，即为理想电压源和电流源。 6、电源短路时输出的电流最大，此时电源输出的功率也最大。 7、线路上负载并联得越多，其等效电阻越小，因此取用的电流也越少。8、负载上获得最大功率时，电源的利用率最高。

9、电路中两点的电位都很高，这两点间的电压也一定很大。 10、功率表的电压线圈并联在电路中，电流线圈串联在电路中。 11、正弦量的三要素是指其最大值、角频率和相位。

12、正弦量可以用相量表示，因此可以说，相量等于正弦量。 13、正弦交流电路的视在功率等于有功功率和无功功率之和。 14、电压三角形、阻抗三角形和功率三角形都是相量图。 15、功率表应串接在正弦交流电路中，用来测量电路的视在功率。 16、正弦交流电路的频率越高，阻抗就越大；频率越低，阻抗越小。 17、单一电感元件的正弦交流电路中，消耗的有功功率比较小。 18、阻抗由容性变为感性的过程中，必然经过谐振点。 19、在感性负载两端并电容就可提高电路的功率因数。 20、电抗和电阻由于概念相同，所以它们的单位也相同。

21、三相四线制当负载对称时，可改为三相三线制而对负载无影响。 22、三相负载作Y形连接时，总有Ul?3UP关系成立。

23、三相用电器正常工作时，加在各相上的端电压等于电源线电压。 24、三相负载做Y接时，无论负载对称与否，线电流总等于相电流。 25、三相电源向电路提供的视在功率为：S?SA?SC?SC。 26、人无论在何种场合，只要所接触电压为36V以下，就是安全的。 27、中线的作用是使不对称Y接三相负载的端电压保持对称。 28、三相不对称负载越接近对称，中线上通过的电流就越小。 29、为保证中线可靠，不能安装保险丝和开关，且中线截面较粗。

·1 ·

（ ） （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） （ ）

（ ） （ ） （ ）

（ ） （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） （ ）

2

30、电动机的额定功率是指在额定运行下转子轴上输出的机械功率。 判断题参考答案

1（ 错 ） 2（ 错 ） 3（ 对 ） 4（ 错 ） 5（ 错 ） 6（ 错 ） 7（ 错 ） 8（ 错 ） 9（ 错 ）10（ 对 ） 11（ 错 ）12（ 错 ）13（ 错 ）14（ 错 ）15（ 错 ） 16（ 错 ）17（ 错 ）18（ 对 ）19（ 错 ）20（ 错 ） 21（ 对 ）22（ 错 ）23（ 错 ）24（ 对 ）25（ 错 ） 26（ 错 ）27（ 对 ）28（ 对 ）29（ 错 ）30（ 对 ）

二 选择题（15题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，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，假设该元件（ ）功率。 A．吸收 B．发出

2、一个输出电压不变的设备有载运行，当负载增大时，则（ ）。 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、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“1KΩ、2.5W”，正常使用时允许流过的最大电流为（ ）。 A．50mA B．2.5mA C．250mA

5、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灯泡最亮 C．两只灯泡一样亮

6、已知电路中A点的对地电位是65V，B点的对地电位是35V，则UBA=（ ）。 A．100V B．－30V C．30V

7．图1中安培表内阻极低，伏特表内阻极高，电池内阻不计，如果伏特表被短接，则（ ）。

A．灯D将被烧毁 B．灯D特别亮 C．安培表被烧 8、图1中如果安培表被短接，则（ ）。

A．电灯不亮 B．电灯将被烧 C．不发生任何事故 9、如果图1电路中电灯灯丝被烧断，则（ ）。 A．安培表读数不变，伏特表读数为零 B．伏特表读数不变，安培表读数为零

2 ··

A US D 图1

V 3

C．安培表和伏特表的读数都不变

10、如果图1电路中伏特表内部线圈烧断，则（ ）。

A．安培表烧毁 B．电灯不亮 C．电灯特别亮 D．以上情况都不发生 11、对称三相电路是指（ ）。

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都是对称的电路

12、三相四线制供电线路，已知作星形连接的三相负载中A相为纯电阻，B相为纯电感，C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．30A B．10A C．7.32A

13、在电源对称的三相四线制电路中，若三相负载不对称，则该负载各相电压（ ）。 A．不对称 B．仍然对称 C．不一定对称。

14、三相发电机绕组接成三相四线制，测得三个相电压UA＝UB＝UC＝220V，三个线电压UAB＝380V，UBC＝UCA＝220V，这说明（ ）。

A．A相绕组接反了 B．B相绕组接反了 C．C相绕组接反了 15、三相对称交流电路的瞬时功率为是（ ）。

A．一个随时间变化的量 B．一个常量，其值恰好等于有功功率 C．0 16、三相四线制中，中线的作用是（ ）。

A．保证三相负载对称 B．保证三相功率对称 C．保证三相电压对称 D．保证三相电流对称

17、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灯泡最亮 C．两只灯泡一样亮

18、已知工频正弦电压有效值和初始值均为380V，则该电压的瞬时值表达式为（ ）。 A．u?380sin314tV B．u?537sin(314t?45?)V C．u?380sin(314t?90?)V

19、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 20、提高供电线路的功率因数，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．可以节省电能 C．减少了用电设备的有功功率，提高了电源设备的容量 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

21、已知i1?10sin(314t?90?)A，i2?10sin(628。 t?30?）A，则（ ）

3 ··

4

A．i1超前i260° B．i1滞后i260° C．相位差无法判断

22、纯电容正弦交流电路中，电压有效值不变，当频率增大时，电路中电流将（ ）。 A．增大 B．减小 C．不变

23、在RL串联电路中，UR=16V，UL=12V，则总电压为（ ）。 A．28V B．20V C．2V

24、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 25、串联正弦交流电路的视在功率表征了该电路的（ ）。 A．电路中总电压有效值与电流有效值的乘积 B．平均功率 C．瞬时功率最大值 26、实验室中的功率表，是用来测量电路中的（ ）。

A．有功功率 B．无功功率 C．视在功率 D．瞬时功率

27、图是含有节点A的部分电路，电流表正负接线端用“+”、“－”号标出。今电流表指针正向偏转，示数10A。有关电流、电压正方向也表示在图中，则有（ ）。 A．I1=+10A，U=－6V B．I1=－10A，U=+6V C．I1=+10A，U=+12V D．I1=－10A，U=－12V

28、图所示电路中，电位器PP1的滑动端向下移动及RP2的滑动端向右移动时，电流I1．I2的变化趋势是（ ）。 A．I1减小，I2增大 B．I1增大，I2减小 C．I1不变，I2减小 D．I1减小，I2减小

29、图所示电路中，电压Uab的数值是（ ）。 A．0V B．2V

4 ··

+I1A24V-A610图1-16U320V RP2IsRI1RP1I2 图1-17a2+10V-+10V-图1-188Uabb 5

C．10V D．8V

30、电路如图所示，当RL=5Ω时，IL=2A，若RL增大为原值的3倍，则通过RL的电流应为（ ）。 A．

12A B．A 33+-6U33ILRLC．1A D．6A

I31、图所示直流电路中，4A恒流源的功率是（ ）。 A．输出24W B．吸收24W C．输出104W D．吸收8W

图1-1924A+16V-2 6图1-2032、在图所示电路中，于A．B两点间接入一个R=100Ω的电阻，则16V电压源输出的功率将（ ）。 A．增大 B．减小 C．不定 D．不变

33、图所示电路中，R1=R2=3Ω，U=6V，若在t=0时，流过R2的电流为1A，方向如图所示，则在t=0时，电容C中的电流为（ ）。 A．0A B．1A C．2A D．-1A S闭合时，该电路的时间常数是： A．R1C B．R2C

5 ··

+

-

RR1+16V-R2+-R12R212V图1-21 St=0+-ER1ICR2IR2 图1-22

6

C．（R1+R2）C D．

R1R2?C

R1?R234．图所示电路中，u为正弦交流电压，当R的阻值逐渐增大时，uc的大小和相位的变化趋势是：（ ）。

A．uc减小、uc与u之间的相位差减小； B．uc减小、uc与u之间的相位差加大； C．uc增大、uc与u之间的相位差减小； D．uc增大、uc与u之间的相位差加大； 35、图所示是某一支路的电压u和电流I的波形， 可以判断该支路是（ ）。

uiRuCuC图2-17 A．电阻电感串联电路； B．纯电感电路；

0uiC．电阻电容串联电路； 图2-18D．纯电容电路；

36、在图中，当正弦交流电压u的有效值保持不变，而频率由低逐渐升高时，各白炽灯（纯电阻性）亮度的变化规律是：（ ）。 A．各灯亮度都不改变；

B．灯2亮度不变，灯1变亮，灯3变暗； C．灯2亮度不变，灯1变暗，灯3变亮； D．灯1．灯2变亮，灯3变暗。

灯1灯1灯1图2-19uCRL37、已知一电感性电路，功率因数为0.6。在其两端并联一电容器之后，功率因数提高到0.9，则其总电流：（ ）。

A．不变 B．增大 C．减小 D．不定 总有功功率：（ ）。

6 ··

7

A．不变 B．增大 C．减小 D．不定

38、并联电路及相量图如图所示。阻抗Z1．Z2和整个电路的性质分别对应为（ ）。 A．容性、感性、容性 B．感性、容性、感性 C．容性、感性、感性 D．感性、感性、容性 39、电路如图所示。R??L?图2-20I1UZ1II2Z21I1IU 1?和U?的关系式为（ ），则电压U。 cdab?CaRUabR1?C?=U? A．Ucdab?=－U? B．Ucdab?=jU? cj?L dC．Ucdab?j?=－jU? D．Ucdabb图2-21 40、在三相电路里，下列四种结论中，哪个是正确的？（ ） A．当负载作星形连接时，必定有中线。

B．凡负载作三角形连接时，其线电流必定是相电流的3倍。

C．三相四线制作星形连接下，电源线电压必定等于负载相电压的3倍。 D．三相四线对称电路的总功率为P?3UPIPscos?P

41、在三相电路中，三相对称负载为星形连接，三个线电流均为4A，则中线电流为（ ）。

A．4A B．12A C．8A D．0

42、在图所示电路中，若R=XL=XC则（ ）。

IAA?超前U?150? A．I0AB?滞后U?60? B．I0C7 ··

UA0I0RXLUCIBIC图3-8UBBCXC8

?超前U?60? C．I0B?与U?同相 D．I0A43、在接有电容器（为了提高功率因数）的三相电路中，常用三相电灯负载充当泄放电阻（见图）。试问当三相电源断开后，电灯负载的三个相将（ ）。 A．继续点燃 B．同时熄灭 C．熄灭两个 D．不同时熄灭

44、直流铁心线圈电路消耗的功率为（ ）。 A．铁损 B．铜损 C．铁损加铜损。 45、交流铁心线圈电路消耗的功率为（ ）。 A．铁损 B．铜损 C．铁损加铜损。

46、在图示电路中，已 知 US = 12 V, IS = 2 A。 A、B 两 点 间 的 电 压 UAB 为

（ ）。 A. ?18 V B. 18 V C. ?6 V D. 13 V

图3-9ABCCCC-USA3?ISB+

47、如图所示变压器，原方N1=300匝，副方N2=100匝，R=8Ω，则从原方看入的电阻Ri是： A．8Ω B．72Ω C．24Ω

8 ··

9

D．32Ω

48、一台220/110V的变压器，原来的匝数是5000/2500，今为节省铜线，把匝数改为10/5（其他条件不变），这样做的结果是： A．变压器仍可正常工作 B．副绕组电流显著增大

C．主磁通Φm急剧减小，不能正常工作

D．主磁通Φ急剧增大，原边励磁电流过大，不能正常工作

49、如图所示变压器的副绕组有一中间抽头，今欲接入16Ω和4Ω两个负载。设两个端头的连接都能使从变压器原边看入的阻抗相等，则副边匝数N2和N3的关系式是

A．N2=N3 B．N2=2N3 C．N2=3N3 D．N2=4N3

50、电动机的额定功率是指（ ）。

A．电源输入的功率 B．电动机内部消耗的所有功率 C．转子中的电磁功率 D．转子轴上输出的机械功率

51、电动机在恒转矩负载下工作时，电网电压下降8%，稳定后的状态为（ ）。 A．转矩减小，转速下降，电流变大 B．转矩不变，转速下降，电流变大 C．转矩减小，转速不变，电流变小

52、 两台异步电动机的额定功率都是15kW，但额定转速不同，第一台n1N=2940r/min，第二台n2N=1420r/min。这两台电动机的过载系数λ也相同。则它们的额定转矩TN和最大转矩Tmax之间有如下关系。 A．T1N>T2N 且 T1max>T2max

9 ··

10

B．T1N>T2N 且 T1maxT2max D．T1N

53、熔断器的熔丝额定电流是指在此电流工作时熔丝（ ）。 A．立即烧断 B．过一会儿烧断 C．永不烧断。

选择题参考答案

1（A）（B）2（C）3（A）4（A）5（B）6（B）7（C）8（C）9（B）10（D） 11（C）12（C）13（B）14（C）15（B）16（C）17（B）18（B）19（D）20（D） 21（C）22（A）23（B）24（B）25（A）26（A）27（C）28（B）29（C）30（C） 31（C）32（D）33（D）（D）34（B）35（A）36（B）37（C）（A）38（A）39（C）40（C）41（D）42（A）43（D）44（B）45（C）46（A）47（B）48（D）49（A）50（D）51（B）52（D）53（C）

三 基础题 （4题20分）

1、分析并画出下图ab端的简化等效电路。

5V + -a ― 4A + - 3V ― 2V + - ― b

2、分析并画出右图ab端的简化等效电路。

10Ω a

+ 5V 5A

5Ω 1Ω

-

b

10 ··

11

3、求右图所示电路ab两端的等效电阻Rab。（绘出等效化简步骤）

a 4b 2Ω 2Ω 3Ω 2Ω 6Ω 3Ω

4、求右图所示电路ab两端的等效电阻Rab。（绘出等效步骤）

10Ω4Ω15Ωa5Ωb20Ω 5、判定下列图示的关联参考方向。

5A 5A

+ -

2V - （1）

2V + -2A + 4V - - -5V + -3A

（2） （4） （3）

请写出：（1）属于关联参考方向的情况有 1、3、4

（2）属于非关联参考方向的情况有 2

6、已知右图中电压、电流表达式如下，判别图示电路包含的是什么元件，并计算参数值。

i（1）

u=100sin（377t+10o ）V i=5sin（377t-80o ）A

11 ··

u图2-6 12

答：u超前i 90o，故是 纯电感 电路。

XL? 20Ω

L?

（2）

XL?? 0.053H

u=300sin（155t+30o ）V i=1.5sin（155t+120o ）A

答：i超前u 90o，故是 纯电容 电路。

XC? 200Ω

C? 32.2μF

7、如图所示，U=5V，I= -3A，试判断A、B两个元件是吸收功率还是发出功率？

+IA-U-IB+ 答：A是关联参考方向，P=5×（-3）= -15<0，为发出功率。

B是非关联参考方向，P=5×（-3）= -15<0，为吸收功率。

8、某功率放大器输出电路内阻R0=256Ω,若使 RL=4Ω的扬声器获得最大功率，则应接入一只变比K为多大的输出变压器。

'答：由最大功率传输定理，当RL?R0时，负载获得最大功率

2 由变压器阻抗变换原理可知RL?KRL 有

U?12 ··

13

K??RL?RL256?8 4

9、电压源模型与电流源模型等效变换的条件是什么？

答：如果电压源模型的输出电压和输出电流与电流源模型的输出电压和输出电流对应相等，既是说，对同一外部电路而言，二者的伏安特性相同，那么两种模型可以等效互换。

四 计算题（3题30分）

1、如图所示电路，试用叠加原理求电路中的电流I 1和I 2。

I1+-10VI215ΩIA1A5Ω20Ω

2、上题图所示电路，再用支路电流法求电路中的电流I 1和I 2。

3、如图所示电路，求电路中的电流I 1、I 2和I3的值。

24AAI32Ω1ΩI2BI13Ω4A-18V+

13 ··

14

4、如图所示电路，求负载获得最大功率时的电阻值及最大功率的数值。

3Ω + 12V - 2Ω 6Ω -6V + RL b a 5、如下图中R=2Ω，L=40mH，C=5mF，电源电压为us(t)?102sin100tV，求电

?和各元件上的电压相量U?、U?。 ?、U流相量IRLCURUS(t)-+RULUCLC6、如图所示电路，t = 0时开关S闭合。已知uC(0-)=0，求t ≥0时的uC(t)、iC(t)和i(t)。

7、右图所示的电路已达稳态，R1=R2=40Ω，C=50μF，IS =2A。若在t=0时将开关S闭合，试求换路后的uC( t )、iC( t )和iR(t)。

14 ··

15

SiRR2+uCR1IS

-iC8、如图（a）所示电路，R1=6Ω，R2=3Ω，C=0.5F。在t=0时刻开关S闭合，S闭合前电路已经稳定。试求t≥0时的uC(t)、i2(t)。

i1R1+uCi22AS-iCR2

9、如图所示电路中，已知US=6V，IS=2A，R1=R2=6Ω，L=3H。试用三要素法求S闭合后的响应iL和uL。

S+USR1+uLLR2--iLIS

??U?220?30V，R1=20?，R2=12?，XL=16?，10 图示电路中，

XC=10?。求图示电流相量及电路的总有功功率P，功率因数?。

15 ··

16

.I+.U .I1 .I2 .I3R2R1 jXC－jXL

计算题参考答案

1、参考答案：

I1+-10VI215ΩIA1A5Ω20Ω

I1+-10VI’215Ω5ΩI’’215ΩIA1A5Ω20Ω

'I2?''I210?0.5A5?155?1??0.25A5?15

'''I2?I2?I2?0.75A

I1?IA?I2?1?0.75?0.25A

2、参考答案：

16 ··

17

I1+-10VI215Ω5ΩIA1A20Ω

首先列节点方程，两个节点列一个方程：

I1?I2?IA?1 （1）

然后列电压方程，由于只有两个未知数，只需列一个网孔电压方程：

?10?15I2?5I1?0 （2）

联立（1）和（2），解得：I1?0.25A ，I2?0.75A

3、参考答案：

解：将图中两个电流源等效成电压源，形成一个回路可求得I3。

I3?18?24?12?9A 1?2?3再回到原图，对节点A用基尔霍夫电流定律，有 24?I2?I3

? I2??15A

同理，在节点B上有

4?I1?I2?24

? I1?5A

4、参考答案：

负载获得最大功率的条件是负载电阻RL等于电源内阻。为此必须将RL两端ab断开后的电路用戴维南等效电路代替。RL等于戴维南等效电阻R0时，负载获得最大功率，其值按下式进行计算

17 ··

18

PL?maxUs2 ?4RL第一步：求RL断开后电路ab端口的开路电压Uab,如图(b)所示。列KVL方程为

（3+6）I=6+12

3Ω + 12V ― 2Ω 6Ω a RL b a

3Ω

(c) 2Ω 6Ω R0

+ 12V ― + 6V ― 6Ω 3Ω 2Ω a +

― 6V + (a) ― 6V + (b) 4Ω a Uab

―b RL b (d)

b

?I? 2A

Uab? 6V

第二步：求RL断开后电路ab端口的输入电阻R0，电路如图(c)所示。

则R0? 4 Ω 第三步：作出化简后等效电路如图（d）所示。

负载获得最大功率时的电阻值为

RL?R0? 4 Ω 这时负载获得的最大功率为

PL?max62?? 2.25W 4?418 ··

19

5、参考答案：

解：本题为三个阻抗元件串联，可将三个元件之阻抗加以串联：

Z?Z1?Z2?Z3?R?j(?L??2?j(100?0.04?1) ?C1)?2?j(4?2)?2?2j

100?0.005?U10?0?????3.53??45电路电流相量：I? ?Z2.83?45各元件上电压相量：

??RI??2?3.53??45??7.06??45?UR??ZI??4j?3.53??45??4?90??3.53??45??14.1?45?ULL

??ZI?U??45??2??90??3.53??45??7.06??135? CC??2j?3.536、参考答案

解：因为uC(0―)=0，故uC(0+)=0。 又因电路稳定后，电容相当于开路，所以

6×15 = 10 V 3?63?6时间常数:τ= RC = ×103×5×10-6=10×10-3 s

3?6uC(∞) =

uC( t ) = uC(∞)+[uC(0+)- uC(∞)] e―t/τ= 10(1―e―100t) V （t ≥0）

iC( t ) = C

duc=5e―100t mA （t ≥0） dtu(t)5 i(t) = c=(1―e―100t) A （t ≥0）

36 7、参考答案：

解：因为uC(0―)=0，故uC(0+)=0。 又因电路稳定后，电容相当于开路，所以

uC(∞) = ISR1R2?2?20?40 V

R1?R219 ··

20

时间常数：τ= RC = 20×50×10-6=1×10-3 s uC( t ) = uC(∞)+[uC(0+)- uC(∞)] e―t/τ=40(1―e―1000t) V （t ≥0）

iC( t ) = C

duc=2e―1000t A （t ≥0） dtiR(t) =

uc(t)=1―e―1000tA （t ≥0） 408、参考答案：

解：

（1）作t =0―等效电路如图（b）所示。则有

uC(0+) = uC(0―)=2×3=6V （2）作t ≥0电路如图（c）所示，稳态时

uC(∞)=0 （3）图（c）等效电路如图（d）所示。则等效电阻

R?R?31//R2?66?3?2? 故电路的时间常数

τ=RC=2×0.5=1s （4）利用三要素法可得

uC(t)=6e-tV （t ≥0） 在图（c）所示电路中，可求得

iu2(t)=

C(t)=2e-tRA （t ≥0） 29、参考答案

·20 ·

21

iL( t ) =1-e-2tA （t ≥0）

uL( t ) =6e-2tV （t ≥0）

解 t＝0 iL＝0 t＝∞ I1＝I2＝1A

IL＝IS－I2＝2－1＝1A

?＝L/R=3/6＝1/2秒

iL( t )＝1＋(0-1)e-2t =1-e-2t A uL＝Ldi/dt =6e-2t V

10. 解

I1＝220?300÷20?00＝11?300

I2＝220?300÷10??900＝22?1200 I3＝220?300÷20?530＝11??230 I＝I1＋I2＋I3＝11?300＋22?1200＋11??230 ＝22?660 (A)

P=I12R1+I32R2=112×20+112×12=3872 (W) cosa=P÷IU＝3872÷22×220＝0.8

21 ··

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