电工学第1-7章习题

2011年春季《电工学》习题（上）

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第1、2章 电路定律及分析方法习题

一、单项选择题

1．图示电阻元件R消耗电功率10W，则电压U为( )。 A）?5V B）5V C）20V

R－U+I2 A题1图

2．图示电路中，A点的电位VA为( )。 A）2 V B）?4 V C） ?2 V

－6V..2 k?A7 k?12V题2图

3．图示电路中，U、I的关系式正确的是( )。 A）U= (IS + I )R0 B）U = (IS －I )R0 C）U = (I ? IS )R0

.IS.IRL题3图

6 A10 A10A+R0U－..3?I12?I...4?2题4图

4．图示电路中电流I2为( )。

A）7A B）3A C）?3A

5．理想电流源的外接电阻越大，则它的端电压( )。 A）越高 B）越低 C）不能确定

6．把图1所示的电路改为图2的电路，其负载电流I1和I2将( )。 A）增大

I12A??B）不变

I2C）减小 2AI1??I2????2V2V+ 图 2 图 1题6图

7．图示电路中，供出功率的电源是( )。 A）理想电压源 B）理想电流源 C）理想电压源与理想电流源

8．在图示电路中，各电阻值和US值均已知。欲用支路电流法求解流过电阻RG的电流IG，需列出独立的电流方程数和电压方程数分别为( )。 A）4和3 B）3和3 C）3和4

1

.2AISR??.R1.??1US+4V题7图

.R2RGIGR3+US..R4题8图

9．在计算线性电阻电路的电压和电流时，用叠加原理。在计算线性电阻电路的功率时，加原理( )。 A）可以用 B）不可以用 C）有条件地使用

10．在图示电路中，已知US=12V，IS=2A。A、B两点间的电压UAB为( )。 A）?18V

B）18V

A??US+B题10图

C）?6V

－6V.ISS.1k?A1k?题11图

11．在图示电路中，当开关S闭合时A点的电位VA ( )。 A） ?3V B）3V C）0V

12．图示电路中，理想电流源IS1发出的电功率P为( )。 A）?3W

B）21W

C）3W

.3 A???IS 11 AIS 2.+US 24 V题12图12AIS..2?I.6?.

二、分析计算题

3?3?题13图

13．图示电路中，电流I是( )。 A）3A B）0A C）6A

1.1 （1）试求如图所示电路中的I2,I3,U4。

（2）求如图所示电路中A点电位。

2

1.2 图1.2所示电路，求各电流源的端电压和功率，并判断出哪个电流源输出功率，哪个电流源吸收功率。已知：IS1=0.1 A, IS2=0.2 A, R1=20?, R2=10?。

R2 I1 + IS1 US1 R1 US2 ?

图1.2

? + IS

1.3 用叠加原理计算图1.3中R2的电流I2。已知US=6V，IS=0.3 A，R1=60?, R2=40?， R3=30?, R4=20?。

R1 US + R2 I2 R4 ? R3 ? IS + 图1.3

3

1.4图示电路中，已知：R1=6?，R2=10?，R3=R4=12?，R5=12?，US=36V，IS=3A。用叠加原理求开路电压UAB。

.ISR1R3.R4.+R5A.R2.+.US－UA B－.

.B

1.5 图示电路中，已知：IS＝2A，US＝12V，R1＝R2＝4?，R3＝16?。求：(1)S断开后A点电位VA；(2)S闭合后A点电位VA。

U.R1IS1.R2－US+AR3S.

4

1.6图示电路中，已知：U1 =10V，U2 =－10V，R1=10?，R2=5?，R3=20?。用支路电流法求各支路电流。

U1R1I1.R2I2U2I3R3

1.7 （05~06考题）图示电路中，已知：US=8V，IS=2A，R1=2?，R2=4?，R3=10?，R=12?，试用叠加原理求电压UAB。

R1+USR2AR3..IS.BR－

1.8（08~09考题）图示电路中，已知:US1=30V，US2=24V，IS=1A，R1=6?，R2=12?，R3=12?。用戴维宁定律求电流I3。

I1R1+US 1－.IS.I2R2+US 2I3R3..－

5

1.9 图示电路中，已知：US=30V，IS=4A，R1=1?，R2=3?，R3=R4=6?。求A，B两端的戴维宁等效电压源。

.R1R2IS.－US+..R3R4A.

.B

1.10 图示电路中，已知：US1 =10.8V，US2 =9.6V，R1 =3?，R2 =6?，R3=R4=8?，试用叠加原理求电流I 。

－US 1+R2R1R3..I..R4－US 2+

6

第3章 电路的暂态过程习题

一、单项选择题

1. 在RC串联电路中，激励信号产生的电容电压响应(零状态响应)uC(t)中( )。 A）仅有稳态分量 B）仅有暂态分量 C）既有稳态分量，又有暂态分量 2．在图示电路中，开关S在t=0瞬间闭合，若uC(0?)??4V，则uC(0?)?( )。 A）4V

S+????+uC B）0V C）－4V

－US12 V????F－

3．在图示电路中，开关S在t=0瞬间闭合，若uC(0?)?0V，则i(0?)为( )。

A）1A B）0A

SiC）0.5A

????1 A+uC????F－????

4．图示电路在稳定状态下闭合开关S，该电路( )。

A）不产生过渡过程，因为换路未引起L的电流发生变化 B）要产生过渡过程，因为电路发生换路

C）要发生过渡过程，因为电路有储能元件且发生换路

S+R1LR2US－

5．图示电路在换路前已处于稳定状态，而且电容器C上已充有图示极性的6V电压，在t=0瞬间将开关S闭合，则iR(0?)=( )。 A）1A

L+???US10 V－iR????S?C+ B）0A C）－0.6A

6．图示电路在开关S闭合后的时间常数?值为( )。 A）L/R1 B）L/(R1+R2) C）R1/L

7

S+uS－R2R1L 7．工程上认为图示电路在S闭合后的过渡过程将持续( )。 A）(36?60)?s B）(9?15)?s C）(18?36)?s

Sk?????1 Ak?????L30 mH

8．RC电路在零输入条件下，时间常数的意义是( )。 A）响应的初始值衰减到0.632倍时所需时间 B）响应的初始值衰减到0.368倍时所需时间 C）过渡过程所需的时间

9．电容端电压和电感电流不能突变的原因是( )。 A）同一元件的端电压和电流不能突变

B）电场能量和磁场能量的变化率均为有限值 C）电容端电压和电感电流都是有限值

二、分析计算题

3.1 图3.1所示电路，已知US?10V, R1?20?, R2?30?, C?1μF。打开开关S前电路已处于稳态，求所示电路在换路后的电容电压uC和电流iC，并画波形图。 + US ?

R1 iC + uC ?

C R2 图3.1

8

3.2图示电路原已稳定，已知：R1=500?，R2=100?，C=100?F，I S=0.6 A，t=0时将开关S断开。求S断开后的iR1(t)和iC(t)。

R2i1ISSR1CiC+uC－

3.3 图示电路原已稳定，已知：R1=R2=R3=100?，C=100?F，US=100V，t=0时将开关S闭合。求S闭合后的i2(t)和uC(t)。

R1R2i2S+US+R3CuC－

－

9

3.4 图示电路原已稳定，t=0时开关S由\换接至\。已知：R1=2?，R2=R3=3?，C=0.2?F，US1=US2=5V。求换路后的电压uC(t)。

SR1R2R3C+uC－US 1+12+US 2－－

3.5图示电路原已稳定，已知：R1=40?，R2=20?，R?=30?，L=5H，IS=2A，t=0时将开关S闭合。求S闭合后通过开关的电流 i3(t)。

R1i3ISR3SLR2iL

10

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第4章 正弦交流电路习题

一、单项选择题

1．电流幅值Im与有效值I的关系式Im?2I适用于( )。 A）任何电流

B）任何周期性电流

C）正弦电流

??4?j3对应的正弦电流可写作i=( )。 2．与电流相量IA）5sin(?t+53.1?)A B）52sin(?t+36.9?)A C）52sin(?t+53.1?)A ?( )。 3．用幅值(最大值)相量表示正弦电压u=537sin(?t－90?)V时，可写作Um??537??90?V A）Um??537?90? V C）U??537?(?t?90?) V B）Umm

4．将正弦电压u=10sin(314t+30?)V施加于感抗XL=5?的电感元件上，则通过该元件的电流

i=( )。

A）50sin(314t+90?)A B）2sin(314t+60?)A C）2sin(314t－60?)A

i+XLu－题4图

?施加于容抗XC=5?的电容元件上，则通过该元件的电流相量5．如相量图所示的正弦电压UI?=( )。

A）2?120?A B）50?120?A C）2?－60?A j.U+1 .I+XCRLuC10 V30.U－题5图

i+－题6图

6．在R，L，C元件串联电路中，施加正弦电压u，当XC?XL时，电压u与i的相位关系应是u( )。

A）超前于i B）滞后于i C）与i反相

7．已知元件的复阻抗为Z=(3－j4)?，则可判断该元件为( )。 A）电阻性 B）电感性 C）电容性

8．在图示正弦交流电路中，若开关S闭合前后电流表A读数无变化，则可判明容抗XC与感抗XL的关系为( )。 A）XC=XL

B）XC=2XL

C）XC=

1XL 2 11

XCA+uSXLii1题8图

－i2题9图

9．在图示电路中，已知i1=4sin?tA，i2=3sin?tA，则i为( )。 A）7sin?tA B）－7sin?tA C）1sin?tA 10．在图示正弦交流电路中，已知电流i的有效值为5A，i1有效值为3A，则i2有效值为( )。 A）2A B）4A C）8A

i+ui1Li2C题10图

RXCXL题11图

－11．图示正弦交流电路中，R=XL=10?，欲使电路的功率因数?=1，则XC为( )。 A）10? B）7.07 ? C）20?

12．采用并联电容器提高感性负载的功率因数后，测量电能的电度表的走字速度将( )。 A）加快 B）减慢 C）保持不变

二、分析计算题

4.1 已知电流i1?202sin(314t?30?)A, i2?302sin(314t?20?)A。求出各电流的频率f，有效值I，初相位?，并在同一张图上画出i1、i2的相量，比较它们相位领先与落后的关系。

I?1 30? ?20? ? I2

??(40?j80)V, 4.2将下列各相量所对应的瞬时值函数式写出来（??314rad/s）。U??(3?j)A。 I

12

4.3 （1）已知电流见图中，求A2、A的读数。

0AA10AuA2XL10AXCR （2）已知XL =XC =R，A1读数为5A，求A2、A3的读数。

??UA3A2A1RXLXC? 4.4 如图所示R-C串联电路，已知R?16k?, C?0.01?F, u?2sin(2??600t)V。求

电流i，电压uR，和uC及uR和uC与电压u的相位差。画出这个电路电压、电流的相量图。

i +

C + u ? CR + uR

?

?

u

13

?。 4.5求如图所示（a）、（b）两电路中的电流I

（a） （b）

??100?0V。求电路的有功功率，无功功率和功率因数。 4.6 在图示电路中，电源电压U?+.U??j 4?－j 8?

4.7在图示电路中，R?30?，L?127mH，C=40?F，u=2202sin(314t+30?)V。求：(1)

?，I?，U?，U?，U?；(2)瞬时值 i，uR，uC，uL； (3)有功功率、无功功率相量URLC

及功率因数cosφ。

i++RLCuR－+uL－+uC－u－

14

4.8 如图示电路，电源电压u=100sin1000tV，当开关S打开或接通时，电流表A的读数不变。求电容C。

A+uC??S??－

4.9电路如图所示，已知：R1?XL?5?，R?XC?10?，电阻R1上的电压为

?；?、I?、I?及电压U（1）电流I（2）该电路呈何性质？uR1?1002sin(?t?90?)V。求：12（3）画出相量图。

R +?IXL?1I U?+XC R1uR1- -?I2

4.10无源二端网络如图所示，输入电压和电流为：u(t)?50sin?tV，（2）有功i(t)?10sin(?t?45?)A。求（1）此网络的等效阻抗Z的参数R,X及性质；功率，无功功率和功率因数。

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?=100?0?。求：(1) A，4.11在图示电路中，XL = 3 ?，XC = 8 ?，R1 = 4 ?，R2 = 6 ?，UB 间电压UAB；(2) 电路的无功功率 Q；(3) 说明该电路呈何性质？

+.UAR1jXLBR2jXC－

4.12 如图所示电路，已知u?2202sin314tV，R-L支路的功率P=40W， cos??0.5。为将功率因数提高到0.9，需并联电容C多少微法？并联电容后，电路的总电流I=？A。 +

i R L u

?

iR?L C iC

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第5章 三相电路习题

一、单项选择题

1．在三相交流电路中，负载对称的条件是( )。 A）ZA?ZB?ZC

B）?A??B??C

C）ZA?ZB?ZC

2．某三角形连接的三相对称负载接于三相对称电源，线电流与其对应的相电流的相位关系是( )。

A）线电流超前相电流30?

B）线电流滞后相电流30? C）两者同相

3．在电源对称的三相四线制电路中，不对称的三相负载作星形连接，负载各相相电流( )。 A）不对称 B）对称 C）不一定对称

4．某三相电路中A，B，C三相的有功功率分别为PA，PB，PC，则该三相电路总有功功率P为( )。 A）PA?PB?PC

222B）PA?PB?PC

C）PA?PB?PC

5．对称三相电路的有功功率P??3UlIl?，功率因数角?为 ( )。

B）线电压与线电流的相位差角

A）相电压与相电流的相位差角

C）阻抗角与30之差

6．某三相电源的电动势分别为eA=20sin(314t+16?)V，eB=20sin(314t－104?) V， eC=20sin(314t+136?) V，当t=13s时，该三相电动势之和为( )。

20A）20V B）C）0V V

27．对称星形负载接于线电压为380V的三相四线制电源上，如图所示。当M点和D点同时断开时，U1为( )。 A）220V ABCNB）380V C）190V D+U1RRRM－

8．当三相交流发电机的三个绕组接成星形时，若线电压uBC=3802sin?tV，则相电压uC=( )。

A）2202sin(?t?90) V B） 2202sin(?t?150) V C）2202sin(?t?30) V

??? 17

9．三个额定电压为380V的单相负载，当用线电压为380V的三相四线制电源供电时应接成( )形。 A）? B）? C）?或?均可

二、分析计算题

??380?30?V。求相电5.1 如图5.1所示电路，负载阻抗Z?(6?j8)?，电源线电压UAB?和电流I?和线电流I?，I?，画出电压U?的相量图。 流IABAlAlABpABpA + ?UAB ? B C Z Z Z 图5.1

5.2 求图5.1电路的三相总P，Q，S值.

5.3 如图所示电路，在三相电源上接入了一组不对称的Y接电阻负载，已知

??220?0?V。求：各相Z1?20.17 ?, Z2?24.2 ?, Z3?60.5 ?。三相电源相电压UAN电流及中线电流。

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A I?1 + N

? I0 Z1 ?? UAN? ? N? Z2 ? ? I2B C

? I3

?? Z3 UBN+ ?? UCN+

5.4 如下图所示，三相对称负载星形连接，每相负载的复阻抗Z=3+3j欧姆，每条输电线路

??220??120o伏，??220??240o伏。??220?0o伏，的复阻抗为0，电源相电压为UUUBAC?，I?，I?。求：（1）每相负载的相电流，IABC（2）三相负载总的有功功率P、无功功率Q

和视在功率S。

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5.5某工厂有三个车间，配电接线图如图所示，线电压为380V的三相四线制供电。每一车间装有10盏220V，100W的白炽灯。（1）若各车间的灯同时点燃，求电路的线电流和中线电流；（2）若只有两个车间用灯，再求电路的线电流和中线电流。（3）上述两种情况中线能否断开？

ABCN10盏灯

5.6图示三角形接法的三相对称电路中，已知线电压为380V，R=24?，XL=18?。求线电

?，I?=380?0 V） ?，I?，并画出相量图。流I（设：UA BABC?A.IA jXL R.ICjXL .RRjXL BCIB

20

第7章 电动机习题

一、单项选择题

1. 三相异步电动机的同步转速决定于( )。 A）电源频率 B）磁极对数 C）电源频率和磁极对数 2. 三相异步电动机的转速越高，其转差率( )。 A）越大 B）越小 C）不变

3. 三相异步电动机产生的电磁转矩是由于( )。 A）定子磁场与定子电流的相互作用 B）转子磁场与转子电流的相互作 C）旋转磁场与转子电流的相互作用

4. 鼠笼式、绕线式异步电动机区别在于( )。 A）定子结构 B）转子结构 C）定子和转子的结构均

5. 当电源频率恒定时，三相异步电动机的电磁转矩T与电源电压U的关系是( )。 A）T?U

2

B）T?U

C）无关

6. 三相绕线式异步电动机通常采用的调速方法是( )。 A）变频率 B）转子外接可调电阻 C）改变极对数

7. 额定电压为380/220V的三相异步电动机，在接成?形和接成?形两种情况下运行时，其额定电流IY和I?的关系是( )。 A）I??3IY

B）IY?3I? C）IY?I?

8. 欲使电动机反转，可采取的方法是( )。 A）将电动机端线中任意两根对调后接电源

B）将三相电源任意两相和电动机任意两端线同时调换后接电动机 C）将电动机的三根端线调换后接电源

9. 三相异步电动机的定子端电压降低到额定值的90％时。其起动转矩将( )。 A）不变 B）减小到额定值的81％ C）减小到额定值的90％ 10. 三相电动机带额定负载运行，如果在运行中断了一线，则电动机( )。 A）仍将继续转动，电流不变 B）停止转动

C）仍将继续转动，但电流增大，若时间长会使电机绕坏

二、分析计算题

7.1 一台三相异步电动机定子绕组的六个出线端U1-U2，V1-V2，W1-W2，如图所示。这台电机?接时，六个出线端应当怎样连接？Y接时又应当怎样连接？ A B C A B C

U1 V1 W1 U1 V1 W1

W2 U2 V2 W2 U2 V2

?接法

21

Y接法

7.2 一台三相异步电动机，旋转磁场转速n1=1500 r/min，这台电机是几极的。在电机转子转速n=0 r/min时和n=1460 r/min时，该电机的转差率s=？

7.3 一台4极（p=2）的三相异步电动机，电源频率f1=50 Hz，额定转速nN=1440 r/min，计算电动机在额定转速下的转差率sN和转子电流频率f2。

7.4 一台三相异步电动机，在电源线电压为380V时，电机的三相定子绕组为Δ接法，电机的Ist/IN?7，额定电流IN=20A。（1）求Δ接法时电动机的起动电流。（2）若起动改为Y形接法，起动电流多大？（3）电动机带负载和空载下起动时，起动电流相同吗?

7.5一台三相异步电动机，功率PN=10kW，额定转速nN=1450r/min，起动能力Tst/TN?1.2，过载系数?＝1.8。求： （1）该电动机的额定转矩。（2）该电动机的起动转矩。（3）该电动机的最大转矩。 （4）如果电动机采用Y-Δ起动，起动时的转矩Tst＝?

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7.6一台三相异步电动机，功率PN=10kW，电压UN=380V，电流IN=34.6A，电源频率f1=50Hz，额定转速nN=1450r/min，Δ接法。求：（1）这台电动机的极对数p=？同步转速n1=？（2）这台电动机能采用Y-Δ起动吗？若Ist/IN?6.5，Y-Δ起动时起动电流多大？（3）如果该电动机的功率因数cosφ=0.87，该电动机在额定输出时，输入的电功率P1是多少千瓦？效率?＝？

7.7（05~06考题，9分）Y801－2型三相异步电动机的额定数据如下：UN=380V，IN=1.9A，PN=0.75kW，nN=2825r/min，?N=0.84，?形接法。求：(1)在额定情况下的效率?N、转差率sN和额定转矩TN；(2)若电源线电压为220V，该电动机应采用何种接法才能正常运转？此时的额定线电流为多少？

7.8（04~05考题，8分）某三相异步电动机的额定数据如下：PN=2.8kW，nN=1370r/min，

?/?，220/380V，10.9/6.3A，?N=0.84，f=50Hz，转子电压110V，转子绕组?形连接，转子电流17.9A。求：(1)额定负载时的效率；(2)额定转矩；(3)额定转差率；(4)转子频率f2。

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