《电工电子》习题册解答

《电工与电子技术》

习 题 与 解 答

电工电子教研室

1

第一章：直流电路

一、单项选择题

1.如题1图，已知U=220V，I＝－1A，则元件消耗的功率P为（ C ）

A.220W B.0W C.－220W D.不能确定

*2 .直流电路如题2图所示，电流I应等于（ A ）

A.7A B.4A C.3A D.1A

*3.如题3图，Vi＝3V，则点1的电位φ1为（ B ） A.－6V B.1.5V C.3V D.－1.5V

*4. 直流电路如题4图所示，Uab＝( C )

A.－1V B.0V C.1V D.2V 5．理想电流源的外接电阻逐渐增大，则它的端电压（ A ）

A．逐渐升高 B．逐渐降低 C．先升高后降低 D．恒定不变

6．设60W和100W的电灯在220V电压下工作时的电阻分别为R1和R2，则R1和R2的关系为（ A ）

A.R1＞R2 B.R1=R2 C.R1＜R2 D.不能确定 *7．电路如题7图所示，开关S从断开状态合上以后，电路中物理量的变化情况是（ A ）

A.I增加 B.U下降 C.I1减少 D.I不变

*8．题8图所示电路，如电阻R1增大，则电流表○A的读数（ A ）

A.增大 B.减小 C.不变 D.不定

题8图

2

*9．一个由线性电阻构成的电器，从220V的电源吸取1000W的功率，若将此电器接到110V的电源上，则吸取的功率为（ A ）

A.250W B.500W C.1000W D.2000W

10．题10图示电路中，A、B端电压 U＝（ A ）

A.－2V B.－1V

C.2V 题10图 D.3V

11．题11图中电流I为 （ C ）

A.1A B.2A C.-1A D.-2A 题11图

*12．直流电路如题12图所示，Uab等于（ C ）

A．－2V B．－1V C．1V D．2V

13．把题13图1所示的电路用题13图2所示的等效电压源代替，该等效电压源的参数为( B )。

A.E0=1V, R0=2Ω B.E0=2V, R0=1Ω C.E0=2V, R0=0.5Ω D.E0=1V, R0=1Ω

题13图

14．将题14图电路化简为一个电压源US和电阻RS串联的最简等效电路，其中US和RS分别为 （ D ）

A.US=2V，RS=1Ω B.US=1V，RS=2Ω C.US=2V，RS=0.5Ω D.US=1V，RS=0.5Ω

题15图

15．在题15图示电路中，已知：E=9V，Ik=6mA，当电压源E单独作用时，通过RL的电流是1mA，那么当电压源E和电流源Ik共同作用时，通过电阻RL的

3

电流IL是( A )。

A.3mA B.4mA C.-3mA D.-4mA 16．已知题16图示电路中的E=2V，Ik=2A。电压源产生的功率为( A )。

A.4W B.8W C.2W D.0W **17．题17图示电路中I为( C )

A.2A B.3A C.5A D.8A 18．题18图示电路中P点电位为( A )

A.5V B.4V C.3V D.2V

题17图 题18图

19．题19图电路中电压U为（ C ）

A．－50V B．－10V C．10V D．50V

20．题20图电路中，已知IS=2A，US=6V，R=6Ω，则电流I为（ B ） A．－2/3A B．－0.5A C．4/3A D．1.5A 题19图

题20图

*21．将题21图电路化简为一个电压源E和电阻R0串联的最简等效电路，其中E和R0分别为（ A ）

A．E=2V，R0=1Ω B．E=1V，R0=2Ω C．E=2V，R0=0.5Ω D．E=1V，R0=1Ω

22．题22图示电路中，A点电位为（ B ）

A.10V B.14V C.18V D.20V 题21图 23．题23图示电路中A、B两端的电压UAB为（ B ） A.4V B.5V C.10V D.15V

4

题22图

题23图

*24．两个理想电流源并联可等效为一个理想电流源，其等效的电流源电流为（ B ）

A.两个电流源电流中较大的一个 B.两个电流源电流的代数和

C.两个电流源电流的平均值 D.两个电流源电流中较小的一个

25．电路如题25图所示，根据工程近似的观点，a、b两点间的电阻值约等于 ( C )

A. 0.5kΩ B. 1kΩ C. 2kΩ D. 100k 26.电路如题26图所示，E=15V,Ik=5A,R=5Ω，恒压源E的工作状况是 ( A ) A.吸收功率30W B.发出功率30W C.吸收功率75W D.发出功率75W

题26图 题25图

27.题27图示理想运算放大器的输出电压U0应为 ( A )

A. -6V B. -4V C. -2V D. -1V

28.题28图示电路中，电压U和电流I的关系式为 ( D ) A.U＝20－IR B.U＝20＋IR C.U＝－20＋IR D.U＝－20－IR

题28图

题27图

29.把题29图1所示的电路用题29图2所示的等效电压源代替，该等效电压源的参数为 ( D )

A.E0=1V,R0=2Ω B.E0=2V,R0=2Ω C.E0=2V,R0=0.5Ω D.E0=1v,R0=0.5Ω

5

题29图

30.题30图示电路中，已知I1=11mA, I4=12mA,I5=6mA。I2,I3和I6的值为（ B ）

A.I2=-7mA,I3=-5mA,I6=18mA B.I2=-7mA,I3=5mA,I6=18mA C.I2=-7mA,I3=10mA,I6=18mA D.I2=7mA,I3=5mA,I6=18mA

*31.任何一个有源二端线性网络的戴维

题30图

南等效电路是 ( D )

A.一个理想电流源和一个电阻的并联电路

B.一个理想电流源和一个理想电压源的并联电路 C.一个理想电压源和一个理想电流源的串联电路 D.一个理想电压源和一个电阻的串联电路 32.题32图示电路中，所有输出功率的组件 ( D )

A.仅有恒压源 B.仅有恒流源

C.有恒压源和恒流源 D.不能确定 题32图

33．电路如图33所示，根据工程近似的观点，a、b两点间的电阻值约等于（ B ）

A．1kΩ B．101kΩ C．200kΩ D．201kΩ

题33图

34．题34图所示电路中，电压UO为（ C ）

A．－21V B．－12V C．9V D．－3V

6

题34图

35.题35图的戴维南等效电路为（ D ）

题35图

36.与题36图示电路等效的电路是（ C ）

题36图

37．一电路有4个节点和6条支路，用支路电流法求解各支路电流时，应列出独立的KCL方程和KVL方程的数目分别为 ( C )

A．2个和3个 B．2个和4个 C．3个和3个 D．4个和6个

二、填空题

1．电路中连接导线起 传送电能或传递信号 的作用。

*2．若电流的计算值为负，则说明其参考方向与实际方向 相反 。

3．实际电压源的电动势为E，当外接负载为RL时，测得端口电流为I，则其内阻为

E?RL。 I*4．理想电压源与理想电流源之间 不能 进行等效互换。

**5．一个电源与负载相连，若电源的内阻比负载电阻大得多时，这个电源可近似地看作理想 电流 源。

*6．电路中某点的电位就是该点与 参考点 之间的电压。 7．基尔霍夫电流定律指出：在任一瞬时，流入某一节点的电流之和恒等于 流出 该节点的电流之和。

*8．基尔霍夫电压定律指出：在任一瞬间，沿电路的任一回路绕行一周，回路

7

中各电阻上电压降的代数和等于各 电动势（电位升） 的代数和，可用方程∑RI=∑E表示。

9．通过理想电压源的电流的实际方向与其两端电压的实际方向一致时，该理想电压源 吸收 电功率。

10．直流电路如题10图所示，R1所消耗的功率为2W，则R2的阻值应为 2 Ω。 11．电路如题11图所示，已知Uab＝－10V、I=2A、R=4Ω，则E= －2 V. 题10图

*12．一只电阻的额定功率为5W，电阻为500Ω，其额定电流为 0.1 A. *13．直流电路如题13图所示，Uab＝__2__V

14．电路如题14图所示，A点的电位等于__5__V，B点的电位等于__0_ V。

题13图 题14图

*15．题15图示电路中，已知：Ik1=3A，Ik2=2A，Ik3=1A，R1=6Ω，R2=5Ω，R3=7Ω。则电流I2＝__－2__A，I3＝__1 _A。

16．电路如题16图所示，A点的电位等于_＋5V_V，B点的电位等于 －5_V。 题16图 题15图

*17．两个电阻负载并联接于电源上，电阻较小的负载消耗的功率较 大 ；两个电阻负载串联接于电源上，电阻较小的负载消耗的功率较 小 。

*18．题18图示电路中，A点对地的电位?A为 15V 。

*19．电路如题19图所示，已知U=－2.5V，R1=140Ω，R2=110Ω，则电压Ua0＝－1.1__V。

8

题18图

题19图

20．通过理想电压源的电流的实际方向与其两端电压的实际方向一致时该理想电压源__吸收__ 电功率。

三、简析题

**1．题3－1图所示有源二端网络中，US1=24V，US2=6V，IS=10A，R1=R2=3Ω，R3=2Ω，求此有源二端网络的戴维南等效电路，并画出等效电路图。

1、解： （1）E??ISR3?US2?＝－10×2+6+

US1?US2R2

R1?R224?6×3＝－5V 6 R0?R3?R1//R2?2?3//3?3.5?

（2）等效电路如右图所示。

2．直流电路如题3－2图所示，以b点为参考点时，a点的电位为6V，求电源E3的电动势及其输出的功率。

2、解：6＝2I＋10 则：I＝－2A，又 8?E3I???2A

2?2?4

解得：E3＝24V

（－2） P题3－2图 3?E3I＝24×

＝－48W

3．计算题3－3图中的电流I和3V恒压源的功率。

3、解：（1）将原电路等效为解题3－3图所示电路，由图可知： I?0.75?3?0.82A

2?0.75 （2）3V恒压源支路从正极流出的电流为：

9

I??3?0.82?2?0.44A

3 电压源发出功率：

P?EI??3?0.44?1.32W

4．电路如题3－4图所示，试用戴维南定理求R从4Ω变至0时，电流I如何变化？

4、解：求出戴维南等效电路如解题3－4图 E?U0??60?48?6?60?24V 18 R0=12//6=4Ω

24?3A 4?424?6A 当R=0时：I?4 当R=4Ω时：I?即R从4Ω变至0时I在3A至6A范围内变化。

**5．电路如题3－5图所示，试用戴维南定理求电流I。 5、解：求出戴维南等效电路如解题3－5图所示：

E?U0??I?

60?48?6?60?24V 18R0=12//6=4Ω

24?3A 4?46．计算题3－6图中的电流I和恒流源的功率。 6、解:原电路的等效电路如右图

5133?A U?2?I?2??3V

23226，可见恒电流源发出6W功率。 P??2?3??W) I?(?2?

7．题3－7图示电路，已知R1=5Ω，R2=4Ω，R3=6Ω，求A、B两点间的电压UAB=?

10

7、解：UAB?16?7?6?7?12?0.4V 6?48．求题3-8图示电路中A、B、C点的电位。 8解：I?62I??2?1?2?V ?1A U??4?2VA??6?U?10??6?(?2)?10?6V

题3－7图

VB?10V

VC??5?10?5V

**9．将题9图示电路等效变换为一个电压源电路。

题9图

解题9图

9答：题9图示电路等效变换的电压源电路如解题9图所示。图中，

E=60-20=40V R0=6+4=10Ω

10．电路如题10图所示，求A、B两点之间的开路电压和短路电流。

10解：（1）A、B间开路10Ω电阻的电压： 10Ω×3A=30V，方向为右正左负； AB之间开路电压：

Uo＝100V＋30V－20V＝110V，方向上正下负。

题10图 （2）A、B间短路电流可用叠加原理求解：

（参看解题10－（2）图a与图b）

电流源除源时：I??(100V?20V)?10??8A

两电压源除源时：I???3A

11

因此，AB之间短路电流为：I?I??I???8?3?11A

解题10－（2）图

11．电路如题11图所示，图(b)是图（a）的等效电路，试用电源等效变换方法求E及R0。

题11图

11解：先将6V与3Ω串联的电压源变换成3Ω与2A并联的电流源，得等效电路如解题11图（a）所示。然后再将两个电流源合并，得等效电路如解题11图（b）所示。最后再等效成题11图（b）电路。

∴E＝3×2＝6V R0＝2Ω

解题11图

12．将题12图示电路等效变换为一个电流源电路。(要求画出等效电路并给出参数)。

题12图

解题12图

12解：用电源互换的方法可画出等效电路如解题12图所示。

12

四、计算题

1．题4－1图示电路中，已知：IS＝2A，US＝12V，R1＝R2＝4Ω，R3＝16Ω。求：

（1）S断开后A点电位VA； （2）S闭合后A点电位VA。 1解：（1）S断开：VA=2×16－12＝20V （2）S闭合：VA??

12?4??2.4V 4?16题4-1图

#*2．用戴维南定理求题4－2图中的电压U。

2解：求出戴维南等效电路，如解题4-2图所示。

解题4-2图

?43?E????1??2//3?4.8V R0＝2//3＝1.2Ω

?23?4.8U??3?3.43V

1.2?3#*3．直流电路如题4－3图所示，试用叠加原理求各电阻支路中的电流I1、I2、I3、I4。

3解：电压源、电流源分别单独作用的电路如解题图所示，可分别计算得出：

13

'I1'?I2?''I2?1414'?1A,I3'?I4??1A4?106?84 ?7?2A,I1''?2?7??5A4?108''I3''??7?4A,I4?4?7??3A6?8'''I1?I1'?I1''?1?5??4A,I2?I2?I2?1?2?3A,I3?I?I?1?4?5A,I4?I?I?1?3??2A**4．电路如题4－4图所示，要求：

（1）用戴维南定理求ab支路中的电流I（要画出戴维南等效电路）；

（2）求理想电流源两端电压UI。 4解：（1）分步画出题4－4图的戴维南解题4－4图（a）~ (e)，其中戴维南等效电路如图（e）

'3''3'4''4

6?0.5A 6?6（2）由图（d）还可求出：UI?U4?8??4I?8??4?0.5?8?6V

所示，由图（e）可求出：

I?

14

5．测得一有源线性二端网络的开路电压U0=6V，短路电流IS=2A。设其外接负载电阻RL=9Ω，试求RL中的电流及其两端的电压UL；并计算负载电阻RL消耗0.9度电所用的时间。

5解：将此有源二端网络用戴维南等效电路代替，如解题5图所示，图中 Ro=Uo/Is=6/2=3?

UL?RLUo9?6??4.5V

Ro?RL3?9解题5图

6=0.5A 3?9负载电阻RL的功率PL=ULI=45.?05.?225.W

I=U0/（R0+RL）=

RL消耗0.9度电所用时间为

t=(0.9?1000)/2.25?400h (此题不限做法) 6．在题6图所示电路中，用叠加原理，计算流过电阻R3的电流I3。

6解：各电源单独作用时的电路如下图所示：

??（1）E1单独作用时I39?1.5mA 3?33???6??3mA （2）IK单独作用时I33?3题6图

????（3）E2单独作用时 I36?1mA 3?3??I3???I3????1.5?3?1?5.5mA E1、IK、E2三者共同作用时：I3?I3

7．题7图示为两恒压源串联向负载电阻R供电的电路，若E1除源后开关S1

闭合时R上消耗功率为20W；E2除源后开关S2闭合时R上消耗功率为80W。 试求：(1)当S1、S2均打开时R上消耗功率为多少?

(2)若两恒压源极性相反串联，开关S1、S2均打开时R上消耗的功率是多少?

7解：由已知E1除源后开关S1闭合时R上消耗功率为20W，可得

E22P2??20W…………①；

R由E2除源后开关S2闭合时R上消耗功率为80W可得

题7图

15

E12P?80W…………② 1?RE22201E21①/②得2??，E1?2E2 ?，

E1804E12（1）当S1、S2均打开时R上消耗功率为P

(E1?E2)2(3E2)2E22P???9?9?20?180W

RRR若两恒压源极性相反串联，开关S1、S2均打开时R上消耗的功率为

(E1?E2)2E22P??20W 反串?RR8．题8图为一个有源二端线性网络N，测得A，B间的开路电压UAB=18V。

当A，B两端间接一个9Ω电阻时，流过该电阻的电流为1.8A；现将这个有源二端网络N连接成图示电路，求它的输出电流I是多少?

8解：由戴维南定理，有源二端线性网络N可以等效为一个电压源。如右

题8图 图所示：由题设条件，可得

E?UAB?18V；当A，B两端间接一个9Ω电阻时，流过该电阻的电流为1.8A，即

E18??1.8A，

R0?RR0?9由此可解出R0?1?。

I??现把该戴维南等效电路代替这个有源二端线性网络N，再把2A电流源等效为电压源，如下图所示：

由图可求出：I?18?10?2A

1?8?5

9．求题9图示电路中R3为何值时，R5支路中的电流I5=0。

9解：要使R5支路中的电流I5=0，则a、b两点间的电位必须相等；又I5=0，则此二点间的电阻R5相当于开路，此时电路如解题

题9图

16

图所示，由图可知：

1?6V 1?11?R316R3 Vb?16??1?R31?R3按题意，Vb?Va?6V 16R3即?6，可求出R3?0.6? 1?R3Va?12?解题9图

10．在题10图示电路中，已知：E1=6V，E2=10V，R1=4Ω，R2=2Ω，R3=4Ω，R4=1Ω，R5=10Ω。求电路中A，B，C三点的电位?A，?B，?C。

E16??1A

R1?R24?2E210I3?I4???2A

R3?R44?1I5?0

UR1?I1R1?1?4?4V

10解：I1?I2?UR2?I2R2?1?2?2V UR3?I3R3?2?4?8V UR4?I4R4?2?1?2V UR5?I5R5?0?10?0 ?A?UR2?2V

(或?A＝－UR1?E1??4?6?2V) ?B??UR5??A?0?2?2V ?C??UR4??B??2?2?0

或?C??E2?UR3??B??10?8?2?0

10?4?0.6A

2?2?6VA??2?2I?4?6II?题10图

11．求题11图所示电路中开关S打开及合上两种情况下的A点电位和电流I。 11解：（1）开关S打开时

2?2?0.6?4?6? 0.6 ???6.V8（2）开关S合上时

题11图

I?

10?2.5A VA??2?2I??2?2?2.5?3A 2?217

第二章：正弦交流电路、第三章：三相交流电路

一、单项选择题

*1．R、L串联的正弦交流电路如题1图所示，若uR=52sin(ωt+10°)V，uL=52sin(ωt+100°)V，则总电压u为( B )。

A.5sin(ωt+45°)V B.10sin(ωt+55°)V

C.52sin(ωt+110°)V D.102sin(ωt+70°)V

*2．负载为三角形连接的三相电路，若每相负载的有功功率为30W，则三相有功功率为( C )。

A. 0 B.303W C. 90W D. 903W

**3．某电感L接于频率为50Hz的正弦交流电路，设电感L=0.1H，则该电感的感抗等于( C )。

A.3.14Ω B.0.032Ω C.31.4Ω D.314Ω

*4．某三角形联接的纯电容负载接于三相对称电源上，已知各相容抗Xc=6Ω，线电流为10A，则三相视在功率( B )。

A.1800VA B.600VA C.600W D.1800W

5．有关题5图示电路电流I的下列计算公式中，错误的是( B )。 ．．

?UCURA. B.

j?CR

1(R?)j?C6．三相对称负载星形接法，若电源线电压为380V，线电流为10A，每相负载的功率因数为0.5，则该电路总的有功功率为( C )。

A.1900W B.2687W C.3291W D.5700W

?与*7．纯电感元件的正弦交流电路如题7图示，已知电源的角频率为?，其U?I的正确关系是( B )。

???j?A.UI?L ??j?I?L B.UC.j?CUC D.

???U?1???j?C.U I?L1??j?D.U I?L 8．题8图示电路中，u=Umsin(?t?180?)，i=Imsin?t

18

则此电路元件是( B )。

A.电容元件 B.电阻元件 C.电感元件

D.电阻与电感串联元件

*9．已知单相交流电路中某负载无功功率为3kVar,有功功率为4 kW，则其视在功率为( C )。

A.1kVA B.7kVA C.5kVA D.0kVA

10．已知单相交流电路中某负载无功功率为6kVar,有功功率为8 kW，则其视在功率为( C )。

A.13kVA B.2 kVA C.10kVA D.0kVA 11．下列物理量中，通常采用相量法进行分析的是（ A ）

A．随时间变化的同频率正弦量 B．随时间变化的不同频率正弦量 C．不随时间变化的直流量 D．随时间变化不同周期的方波变量

?与I?的正确关系式是12．电容元件的正弦交流电路如题12图所示，其U（ C ）。

???jI??C A．U??jI??C B．U???jI?1 C．U?C??jI?1 D．U?C*13．正弦交流电流的频率为50Hz，有效值是1A，初相角90°，其时间表示式为（ B ）。

A.i(t)=sin(314t+90°)A

B.i(t)=2sin(314t+90°)A

C.i(t)=cos(314t+90°)A D.i(t)=2cos(314t+90°)A

**14．如题1－14图，C=1μF，u=500sin1000t(V)，则i为（ C ）。

A.500 sin(1000t+90°)A B.500 sin(1000t-90°)A C.0.5 sin(1000t+90°)A D.0.5 sin(1000t-90°)A

**15．已知某元件Z=10－j4(Ω)，则可判断该元件为（ C ）。 A.电阻性 B.电感性 C.电容性 D.不能确定

*16．三相四线制电路中，已知三相电流是对称的，并且IA=10A，IB=10A，IC=10A，则中线电流IN为（ C ）。

A.10A B.5A C.0A D.30A 17．在正弦交流电路计算中，正确的基尔霍夫电流定律相量表达式是（ B ）。

?=0 C. ΣIm=0 D. ΣI=0 A. Σi=0 B. ΣI*18．若三相四线制供电系统的相电压为220V，则线电压为（ C ）。

19

A.220V B.2202V C.2203V D.3802V

19．已知正弦电压u的波形如题1－19图所示，则其正确的瞬时值表达式是（ D ）。

20．某交流电路中，电感L与电阻R串联，已知感抗XL=7.07Ω，电阻R=7.07Ω，则其串联等效阻抗|Z|为( B )。

A.14.14Ω B.10Ω C.7.07Ω D.0Ω

*21．为了提高感性负载电路的功率因数，通常采用的方法有（ D ）。 A．串联电感 B．串联电容 C．并联电感 D．并联电容

?22．用符号Um表示的物理量是正弦交流电压的（ D ）

A.有效值 B.有效值相量 C.最大值

D.最大值相量

*23．负载三角形连接的对称三相电路，若线电流iA=33sin(314t?30?)A，则相电流iAB为（ C ）

A.3sin314tA B.33sin314tA

D.33sin(314t?60?)A

??

*24．三角形连接的对称三相电源的线电压UAB与其相应相电压UA的关系是C.3sin(314t?60?)A

?UAB=（ A ）

?30????UUUU332AAAAA. B. C. D.

25．设电路中按关联方向某元件上的电压u与电流i分别为u=－Umsinωt，i=Imcosωt，则此元件是（ A ）

A.电感元件 B.电容元件 C.电阻元件 D.电阻与电容串联元件

26．已知某负载两端电压为U?2200V，流经的电流为 I?22?30A，其正确的相量图是下列相量图中的（ B ）

27．题1－27图示电路中电流I与电压U及电路参数R、

20

????

XL、XC之间的正确关系式是（ D ）

UUA.I? B.I?

R?XL?XCR?XC?XLUUC.I? D.I?

22222R?XL?XCR?(XL?XC)

28．在正弦交流电路中，某负载的有功功率P=1000W，无功功率Q=577var，

则该负载的功率因数为 ( D )

A. 0.5 B. 0.577 C. 0.707 D. 0.866

29．正弦电压u的波形如题29图所示，其正确的解析表达式是（ D ）

?A. u=-311sin(250πt+)V

4?B. u=311sin(250πt-)V

43C. u=-311sin(500πt-π)V

43D. u=311sin(500πt-π)V 题29图

4130．题30图示正弦交流电路中U=220V，R=ωL==100Ω，此电路消耗的有

?C功功率是 ( B )

A. 2.2×100W

2

B. 2.2×100W C. 2.2×300W

2

D. 2.2×300W

题30图

?31．某正弦电流当其相位角为时取值为5A，则可知该电流有效值为( B )。

6 A.5A B.7.07A C.10A D.14.14A

32．已知三相电源电压uA=2202sin(314t-12O)V，uB=2202sin(314t-132O)V， uC=2202sin(314t+108O)V,则当t=0.01s时，三相电源电压之和uA+uB+uC为 ( B ) A.220V B.0V C.-220V D.6602V 33．某正弦交流电压u的初相位为45°，在t=0时u=220V，则u的有效值为( A )

A.220V B.380V C.144V D.155V

34．在R、L、C串联正弦电路中，若电阻上电压为9V，电感上电压为30V，电容上电压为18V，则电路的总电压U为 ( B )

A.57V B.15V C.21V D.3V

35．已知单相交流电路中某负载视在功率为5kVA，有功功率为4kW，则其无功功率Q为（ B ）。

A.1kVar B.3kVar C.9kVar D.0kVar

36．某电容C与电阻R串联，其串联等效阻抗|Z|=10Ω，已知容抗Xc=7.07Ω，

21

则电阻R为（ B ）。

A.17.07Ω B.7.07Ω C.2.93Ω D.10Ω *37．当三相对称交流电源接成星形时，若线电压为380V，则相电压为 （ C ）。 A.3803V B.3802V C.380/3V D.380V

38．三角形接法三相对称电阻负载原来接于线电压为220V三相交流电源上，后改成星形接法接于线电压为380V的三相电源上。则该三相负载在这两种情况下的线电流的比值为

I?1=（ A ）。设I△1是三相负载三角形接法接于线电压为IY1220V的三IY1是三相负载星形接法接于线电压为380V的三相交流电源时的线电流。

A.1.7 B.1.4 C.0.6 D.0.7

39．某电路组件中，按关联方向电流i?102sin(314t?90?)A，两端电压u?2202sin314tV，则此组件的无功功率Q为（ C ）

A.-4400W B.-2200var C.2200var D.4400W

40．题40图示电路中，u为正弦交流电压，其角频率为?，则此电路中的阻抗|Z|为 ( A )

A.(R1?R2)2?(?L?B.(R1?R2)2?(?L?C. (R1?R2)??L?12) ?C12) ?C题40图

1 ?C1D.R1?R2??L?

?C41．在负载为三角形连接的对称三相电路中，各线电流与相电流的关系是( D )

A.大小、相位都相等

B.大小相等、线电流超前相应的相电流90?

C.线电流大小为相电流大小的3倍、线电流超前相应的相电流30? D.线电流大小为相电流大小的3倍、线电流滞后相应的相电流30?

*42．某三相交流电源的三个电动势接成星形时线电压有效值为6.3kV，若将它接成三角形，则线电压有效值为 ( C )。

A.6.3kV B.10.9kV C.3.64kV D.4.46kV 43．电容C的端电压为uC=1002sin（200t－60°）V，通过电容的电流IC＝40mA，则电容C为（ B ）

D．12.52F

??380／0°*44．负载为三角形连接的对称三相电路中，若线电压UV，线电ABA．2?F B．2?F C．12.5F

??23／15°流IA，则负载的功率因数为（ B ） AA．0.5 B．0.707 C．0.86 D．0.966

22

题45图

45．题45图所示正弦电路中，电源频率为50Hz，电感L＝

3H，电容C＝3141F，此电路的阻抗｜Z｜等于（ B ） 314A．1Ω B．2Ω C．3Ω D．4Ω

?和?I的关系是【 B 】 46．题46图中，U?=(R+jωL)?I A.U ?=－(R+jωL)?I B.U? I=(R+jωL)UC.? ? I=-(R+jωL)UD.?题46图

47．题47图ab两端的等效阻抗是【 B 】

A.0Ω B.1Ω C.(1+j)Ω 题47图 D.2Ω

48．题48图中，已知电压源的P=2W，则Z1的P1

是【 C 】

A.0.25W B.0.5W C.1W D.2W 题48图

49．组件接在交流电源两端，已知该组件吸收P=1W，Q=-1var，则该组件可能是【 C 】

A.电阻组件 B.电阻电感串联组件 C.电阻电容串联组件 D.电阻电容并联组件

50．电感接在有效值为2V的交流电压源两端，已知吸收Q=1var，则该电感的阻抗是【 D 】

A.jΩ B.j2Ω C.j3Ω D.j4Ω

51．星形连接的对称三相电源的线电压UAB与其相应的相电压UA的关系是UAB=（ D ）

??

? 52．正弦电压u=Umsin(ωt+?)的波形如题52图所示，则?=（ C ）

A.-30o B.0o C.30o 题52图 D.150o 53．已知在R、L串联的正弦交流电路中，总电压U=30V，L上的电压UL=18V，

23

则R上的电压UR应为（ B ）

A.12V

B.24V C.48V

D.482V

???10??45A，则此电流的瞬时值表达54．已知正弦电流的有效值相量为I式是下列式中的（ C ）

A.10sin(ωt－45o)A B. 10sin(ωt＋45o)A

C.102sin(ωt－45o)A

D.102 sin(ωt＋45o)A

55．通过电感L的电流为iL=62sin(200t+30o)A，此电感的端电压UL=2.4V，

则电感L为（ B ）

A.2mH B.2mH C.8mH D.400mH 56．电路如题56图所示，已知I1=3A，I2=4A，I3=8A,则I等于（ B ）

A.1A B.5A C.15A 题56图 D.0

*57．对称三相负载每一相产生的有功功率和无功功率分别为40W、30var，则三相总的视在功率为（ C ）

A.70V·A B.50V·A C.150V·A D.10V·A

58．设题58图示正弦交流电路中XL>XC，则下列表示此电路电流与各电压关系的相量图中，正确的是（ A ）

题58图

**59．有功功率P、无功功率Q与视在功率S之间，正确的关系式是（ D ）

2222A.S=P-Q B.S=P?Q C.S=P+Q D.S=P?Q

60．题60图示正弦交流电路中(XL≠XC)，电流i与电压u的相位关系是（ B ）

A.同相 B.相差90° C.相差120°

题60图

D.反相

61．若QL和QC分别为电路中电感和电容产生的无功功率，则该电路总的无

24

功功率Q可表示为（ C ）

A．Q=|QC|-|QL| B．Q=QC-QL C．Q=|QL|-|QC| D．Q=QL+QC

62．电路如题62图所示，已知I1=3A，I2=8A，I3=4A则电流I等于（ B ）

A．1A B．5A

C．7A D．15A

题62图

63．在三相四线制供电系统中，电源线电压与相电压的相位关系为 （ D ） A．线电压滞后于对应相电压120° B．线电压超前于对应相电压120° C．线电压滞后于对应相电压30° D．线电压超前于对应相电压30°

64．在负载为纯电容组件的正弦交流电路中，电压u与电流i的相位关系是（ A ）

A.u滞后i 90o B.u超前i 90o C.反相 D.同相 二、填空题

不写解答过程，将正确的答案写在每小题的空格内。错填或不填均无分。

**1．电感（电容）元件是一种储能元件，可将输入的电能转化为 磁场（电场） 能量储存起来。

*2．有三个电阻，阻值均为R=10Ω，作三角形连接后接在线电压为380V的三相电网中，则其线电流有效值为383A，相电流有效值为__38__A。

**3．电压u=141sin(314t+30°)V，则该电压的频率为__50__Hz.

4．已知正弦电压u=Umsin(?t??u)，其中?u称为此电压的 初相位角 。

?、I与电阻电压U*5．若R、L、C串联电路按关联方向电流?R?构成的相量图如题5图所示，则?、电容电压U电感电压ULC此电路的性质为 容性 。

**6．在正弦交流电路中，电源的频率越高，电感元件的感抗越 大 。

*7．已知正弦电压的有效值为200V，频率为100Hz，初相角为?45?，则其瞬时值表达式u=2002sin(200?t?45?)V。

**8．正弦量的三要素是最大值（或有效值）、频率和 初相角 。

*9．对称三相电源是指三个幅值相等、频率相同和 三相互差120度 电动势的电源。

*10．对称三相电动势是指三个幅值相等、频率相同和 三相互差120度 的三相电动势。

*11．负载三角形连接的对称三相电路中，线电流I1是相电流Iph的3倍。 12．在正弦交流电路中，电容C越大，频率f越高，则其容抗越 小 。

25

?、I?、Z均已知，13．题13图示正弦交流电路的U其有功功率可表示为P＝UIcos?

1?F的电容器接到工频3146交流电源上，则此电容器的容抗XC＝10?

**14．若将电容量C＝

15．题15图示电路中，电流i=5sinωtA,R=2Ω,ωL=2Ω。则电压u的有效值为__10_V，u的初相位为45。

16．角频率ω与频率f的关系式是ω=2?f。

*17．若三相电动势依次达到最大值的次序为A—C—B，则称此种次序为 负相序（逆相序） 。

*18．R、C串联的正弦交流电路中，电阻组件的端电压

题15图 为12V，电容组件的端电压为16V，则电路的总电压为

__20__V。

**19．R、C串联的正弦交流电路，若R=XC,则该电路的功率因数为

?2。 ?0.707220．若电源电压有效值保持不变而频率提高时，则R、C串联正弦交流电路的电流有效值将__增大__ 。

*21．负载三角形连接的三相对称电路，每相负载阻抗均为10?60?，电源的线电压有效值为380V，则线电流有效值为383A。

22．R、L串联正弦交流电路，已知总电压与总电流的相位差为30°，感抗XL=100Ω，电阻R=1003Ω。

*23．i1与i2为同频率的正弦电流，其幅值分别为103A和10A，它们的波形如题23图所示，则i1=103sin(?t?30?)A，i2=10sin(?t?60)A。

??题23图

24．i1与i2为同频率的正弦电流，其幅值分别为103A和10A，它们的波形如题24图所示，则i1的初相位等于30，i2的初相位等于?60。

25．已知某负载Z?Z??的端电压为

??题24图

?UU??I?U?U??u，则此负载中的电流?(??u???)。 ZZ*26．有一三相对称负载联成三角形接于线电压UL=220V的三相电源上，已知负载相电流为20A，功率因数为0.5。则负载从电源所取用的平均功率P=_6600_W;视在功率S=_13200_VA。

26

27．随时间t变化的正弦量在t＝0时的相位角，称为此正弦量的 初相角。 *28．电容组件是一种储能组件，可将电源提供的能量转化为 电场 能量储存起来。

29．当加在电容组件两端的交流电压的幅值不变而频率增高时，流过电容组件的电流将__增大__ 。

?的大小为U，??I???，U30．已知题30图的相量图中I?＝U???30?。 题30图 则U31．式QC=I2XC是表示电容组件在正弦电路中的 无功 功率计算公式。

U32．正弦交流电压的最大值Um与其有效值U之比m=2。

U33．某一负载的复数阻抗为Z=20－j30Ω，则该负载电路可等效为一个电阻组件和一个__电容__ 组件串联的电路。

**34．在交流电路中，有功功率的单位是瓦(W)、千瓦(kW)，无功功率的单位是 乏（Var）、千乏（kVar） ，而视在功率的单位是伏安或千伏安。

*35．市用照明电的电压是220伏，这是指电压的__有效__ 值，接入一个标有“220V,100W”的白炽灯后，灯丝上通过的电流的有效值是0.45A，电流的最大值0.64A。

36．正弦电流通过纯电感组件时，电感两端电压的相位__超前__ 于流过 电流的相位90°。

37．题37图示正弦交流电路中，已知

??80?90?V，R1=10Ω, R2=20Ω, R3=10Ω,则R2两端电U?＝40?90?V。 压U238．日光灯镇流器的电路模型可等效为一个电阻组件和一个 电感 组件串联电路。

39．题39图所示电路中，两个电压表读数如图所示，则电压u的有效值U＝102V。

I=（3－j4）A，角频率ω=314 rad/s，则40．设相量?对应的正弦量是i(t)＝52sin(314t?53.1?) A。

题37图

题39图

*41．对称三相电路的平均功率为P，线电压为Ul，线电流为Il，则功率因数λ＝P。 3UlIl三、简析题

1．正弦电路如题1图所示。试求：

(1)以U1为参考相量，作出U1、I、UC、UR 的相量图；

(2)说明当U1及R、C不变、电源频率f增大 时，I、UC、UR比原来增大还是减小?

27

???????、I、U?、U?的相量图如图所示。 1．解：（1）以U1为参考相量，作出UICR（2）当U1及R、C不变，由于XC?故XC随电源频率f增大而减小，因为I????11，??C2?fCUIR?XC22

所以I增大；

因为UR?RI 所以UR增大；

又因为UC?UI?UR 所以UC减小。

2．图示对称三相电路中，RAB=RBC=RCA=100?，电源线电压为380V，求： （1）电压表○V和电流表○A的读数是多少? （2）三相负载消耗的功率P是多少? 2．解：（1）○V表读数为380V

22380?6.58A 1003802)?100?4332W （2）P?3?(100A表读数为3?○

#*3．三相对称交流电路，电源为顺相序，已知A相相电压uA（t）=380sin314tV，负载为星形联接，每相负载Z=(3+j4)Ω，求负载的线电流的有效值相量。

3．解：已知Um?380V，可得U?380?268.7V 2因为星接时线电流等于相电流，故得

根据对称性有：

?U268.7268.7? IA?A???53.7?53.1?A ?ZA3?j4553.1??53.7?53.1??120??53.7?173.1?AIB??53.7?53.1??120??53.766.9?AIC

**4．有一电感线圈接于100V、50Hz的正弦交流电源上，测得此电感线圈的电流I=2A，有功功率P=120W，求此线圈的电阻R和电感L。

4．解：R?P120?2?30? UR?RI?30?2?60 V2I22UL?1002?UR?1002?602?80V

XL?80?40? 2X40L?L??0.1274H?127.4mH

?2?3.14?5028

**5．有一电感线圈，当接于电压为32V的直流电源时，测得线圈电流为4A，将其改接到50Hz,60V的交流电源上，电流为6A，求线圈的电阻和电感。

5．解：R?3260?8? Z??10? 46XL?L?Z?R2?102?82?6?

XL2??XL6??19.1mH 2?f314**6．一台星形连接的三相发电机，相电流为120A，线电压为800V，功 率因数为0.8，求此发电机提供的有功功率、无功功率和视在功率。

6．解：因为星接时线电流等于相电流，且

sin??1?cos2??1?0.82?0.6，所以

P?3UlIlcos?＝3×800×120×0.8＝133kW Q?3UlIlsin?=3×800×120×0.6=99.8KVar

S?P2?Q2?1332?99.82?166.3KVA

7．题7图（a）所示无源二端网络电路中的u、i随时间t按正弦规律变化，如题7图（b）所示，已知电压有效值U＝70.7V，电流最大值Im=10A，试分析确定题7图（a）示方框内电路等效元件的性质及参数大小。

u、i表达式为：u?Umsin(?t??u)?2Usin(?t??u)

7、解：由题7图（b）可知：T?0.02s，f?50Hz，??314rad/s，则

?2?70.7sin(314t?)V?100sin(314t?)V i?Imsin?t＝10sin314tA

22??U100阻抗角???u??i??0? 阻抗z?m??10?

22Im10∵电阻R?zcos??10cos∴该元件为纯电感。

???2?0? 且电抗X?zsin?2?10?＞0

??60?V。求I?、8．电路如题2图所示。已知R=30Ω，XC1=15Ω,XC2=25Ω, UR?、U?、U?，并画出电压、电流的相量图。 UC1C2

29

题8图 解题8图

??U60R???0.20?A 8解：IR30??I?(?jX)?0.20??15?90??3?90?V UC1C1??I?(?jX)?0.20??25?90??5?90?V UC2C2??U??U??U??60??3?90??5?90??6?j8?10?53.1?V URC1C2#*9．在负载为三角形连接的对称三相电路中，每相负载由R和XL串联组成。

??380?0?V，线电流I??6.58??83.1?A。求R、XL的数值及已知线电压UABA三相负载消耗的总功率P。

???6.589解： I ?83.A1A??∴ IAB?IA3?30??6.58?53.1?3?3.8?53.1?A

??U3800?∴ Z?AB??100?53.1?60?j80 ??IAB3.8?53.1∴ R?60?

XL?80?cos??cos53.1??0.6

∴ P?3U1I1COS??3?380?6.58?0.6?2.6kW

#*10．题10图示正弦交流电路中，欲使输出电压u2

超前输入电压u1的相位角为60°，若R=100Ω，试求电感L应取多大值?(设电源角频率为1000rad/s)。

10解：按题目要求可画出相量图如图所示，由于阻抗三角形和电压三角形是相似三角形，由图可得

XL3?tan30?? R333XL?R??100?

333XL??L?1000L??100?

3

30

题10图

∴L?3H?57.7mH 30i?222Sin?314t?45??A，求此电路的阻抗Z、电阻R及电感L。

11解：Z?11．在R、L串联电路中，外加电压u?2202Sin314tV，按关联方向电流

U220???10? R?Zcos??10cos45?7.07? I22X7.07?22.5mH XL?Zsin??10sin45??7.07? L?L??31412．电路如图所示，已知R＝6Ω，当电压u=122sin（200t＋30°）V时，测得电感L端电压的有效值UL＝62V，求电感L。

12解：已知U＝12V，UL＝62V，R＝6Ω，??200rad/s

由电压△可得：

UR?U2?UL2?122?(62)2?144?72?62V

UR62??2A R6U62XL?L??6?

I2X6L?L??0.03H?30mH

?200I?题12图

**13．对称三相电路的线电压为380V，负载星形连接，每相负载阻抗为Z＝12＋j7Ω，求负载的相电流大小及电源输出功率P.

2213解：由Z?12?j7?可得：Z?12?7?13.9?，R?12?

三相负载对称Y接U线＝380V，则：U相＝380＝220V 3U220I相＝相??15.8A

Z13.92P?3I相R?3?15.82?12?8987W

14．电路如题14图所示，已知R=10kΩ，C=5100pF，

外接电源电压u=2sin?tV，频率为1000Hz，试求：

（1）电路的复数阻抗Z；

（2）I、UR、UC. 14解：

（1）Z?R?jXc?R?j???题14图

11?10?103?j 3?12?C2??10?5100?1031

?(10?j31.2)k??32.8?72.2?k? ??10?V （2）U?U?I??3.05?10?272.2?mA?30.572.2??A Z??IR??0.30572.2?V UR???jI?1?0.952?17.8?V UC?C**15．如题15图所示电路中，三角形联结的对称负载，电源线电压Ul=220V，每相负载的电阻为30Ω，感抗为40Ω，试求相电流与线电流。

15解：已知R?30?，XL?40?，则

Z?302?402?50?，又已知U线＝220V，

三相对称负载△接，

则 U相＝U线＝220V ∴ I相＝U相220??4.4A Z50题15图

I线＝3I相＝4.43A

16．题16图示电路中R=3Ω，L=12．74mH，电源电压u=2202sin 314t V，试求：

（1）电流I；（2）电阻及电感的端电压UR、UL.

16解：U?220V,??314rad/s

R?3?

XL??L?314?12.74?10?3?4?

Z?32?42?5?

（1）I?U220??44A Z5题16图

（2）UR?RI?3?44?132V

UL?XLI?4?44?176V

四、计算题

??20?A，#*1．在题1图示电路中，u=1002sin(314t+45°)V，电流相量I电容电压有效值Uc=50V。求：(1)R，L，C；(2)有功功率P，无功功率Q及视在功率S。 1．解：（1）对应于u的相量为

??10045?V U?10045?U?Z???5045? ??I20

32

??45?

XC?UC50??25? I2X?Zsin?＝50×0.707＝35.35?

XL?X?XC＝35.35＋25＝60.35? R?Z?X2?502?35.352?35.35?

XL2 或： R?Zcos?＝50×0.707＝35.35?

60.35?192.2mH

?31411C???127.3?F

?XC314?25（2）P?UIcos?＝100×2×0.707＝141.4W

Q?UIsin?＝100×2×0.707＝141.4Var S?UI＝100×2＝200VA

L??#*2．一盏日光灯接于220V工频交流电源上，工作时的等效电路如题2图所示。测得灯管两端的电压为60V，镇流器两端的电压为200V，镇流器消耗的功率为4W，电路中的电流为0.4A，工作时的等效电路如题37图所示，求灯管的等效电阻R、镇流器的等效电阻r与等效电感L、灯管及整个电路消耗的功率P。

2解：ZrL?UL200??500? I0.4P4r?r??25? 22I0.4XL?L?ZrL?r2?499.4?

XL?2499.4?1.59H

?314U60R?R??150?

I0.4PR?URI?60?0.4?24W

P?PR?Pr?24?4?28W

3．电路如图所示，已知u=1002sin（100πt+30°）V， i=22sin（100πt+83.1°）A。

?、U?、有功功率P和功率因数cos?，求：R、C、URC并画出电流及各电压的相量图。

3解：u、i的相量表达式为：

???10030?V I??283.UA1

33

???u??i?30??83.1???53.1?

R?U100cos??cos(?53.1?)?50?0.6?30? I2U100X?sin??sin(?53.1?)?50?(?0.8)??40???XC

I2XC?40?

106106C???79.6?F

?XC100??40??RI??30?283.1?V?6083.1?V UR???jXI???90??40?283.1? UCC?80?6.9?V

cos??cos(?53.1)?0.6

P?UIcos??100?2?0.6?120W

画出电流及各电压的相量图如右图所示：

#*4．在题4图示电路中，R=1Ω，C=0.001F，

?us=3sin(1000t-)V。求：

2(1)电压uc,uR；

(2)电路的有功功率P；

?,I?,U?,U?的相量图。 (3)作USRC4解：（1）R?1?，

11???1? Z?R?jXC?1?j1??2?? ?C1000?0.0014?U3?3???US??V I?S??A Z2422XC???RI??3??V u?3sin(1000t??)V URR2224???jXI??3?3?V UCC2433?sin(1000t?)V 243232)?1?W （2）P?IR?(24?,I?,U?,U?的相量图如右（3）作USRC uC?图所示：

34

5．在题5图示电路中，已知：R=30Ω，L=127mH,C=40μF, u=2202sin(314t+30°)V。求：

(1)电流i

(2)有功功率P及功率因数

(3)画出相量图(含U，I)。 5解：R?30?，

·

·

XL??L?314?127?10?3?40?

题5图 11XC???80?

?C314?40?10?6Z?R?j(XL?XC)?30?j(40?80)?30?j40?50?53.1??

???53.1?，cos??cos(?53.1?)?0.6

??22030?V （1）U?U22030?? I???4.483.1?A ?Z50?53.1i?4.42sin(314t?83.1?)A

（2）P?UIcos??220?4.4cos(?53.1?)?220?4.4?0.6?581W

??RI??30?4.483.1??13283.1?V （3）UR??jXI??j40?4.483.1??176173.1?V ULL?????jXI?UCC??j80?4.483.1?352?6.9V

画出相量图如下图所示：

6．在题6图电路中，已知R=2Ω，L=1H，i(t)=14.14sin(2t)A，求u(t)、iL(t)、电路的有功功率和无功功率及功率因数。

6解：已知??2rad/s，L?1H

XL??L?2?1?2?

由i(t)=14.14sin(2t)A

??得I14.14?0?100?A 22?j2Z?R//jXL??1?j1?245??

2?j235

题6图

??ZI??245??100??10245?V U∴ u(t)?1022sint?(2?V4?5)20t?si?n( 2V45)?IR?IL?10245??U???5245A R2??U10245????52?45A jXL290?∴ iL(t)?522sint?(2?4?5) A10t?si?n(245)P?IR2R?(52)2?2?100W QL?IL2XL?(52)2?2?100Var

S?P2?QL2?1002?1002?1002VA

cos??P1002???0.707 S100227．某供电线路及负载的等效电路如题7图所示。已知负载等效电阻RZ=10

Ω、等效感抗XZ=l0.2Ω，线路的电阻RL=0.5Ω、感抗XL=1Ω，求：

（1）保证电压UZ=220V时的电源电压U和线路压降UZL；

（2）负载有功功率PZ和线路的功率损耗PL；

（3）电路的总功率因数cosφ.

7解：（1）保证电压UZ=220V时的电源电 压U和线路压降UZL

题7图

ZZ?RZ2?XZ2?102?10.22?14.28? ZL?RL2?XL2?0.52?12?1.12?

I?UZZ220??15.4A ZZ14.28线路压降：UZL?IZZL?15.4?1.12?17.25V

URL?IRL?15.4?0.5?7.7V URZ?IRZ?15.4?10?154V

UXL?IXL?15.4?1?15.4V UXZ?IXZ?15.4?10.2?157.1V UR?URL?URZ?7.7?154?161.7V UL?UXL?UXZ?15.4?157.1?172.5V

36

U?UR2?UL2?161.72?172.52?236.4V

（2）负载有功功率PZ和线路的功率损耗PL

PZ?I2RZ?15.42?10?2371.6W PL?I2RL?15.42?0.5?118.6W

（3）电路的总功率因数cosφ

P?PL?PZ?118.6?2371.6?2490.2W S?UI?236.4?15.4?3640.6VA

P2490.2cos????0.684

S3640.6

第四章：磁路和变压器、第五章：三相异步电动机、 第六章：三相异步电动机的继电接触器控制线路

一、单项选择题

1.一台单相变压器额定容量为SN=15kVA，额定电压为10kV/230V，满载时负载阻抗｜Z｜=3.45Ω，则变压器满载时，其输出的有功功率为( D )。 cos?=0.85，

A. 15kW B. 14.75kW C. 13.75kW D. 12.75kW 2.制造普通变压器铁心的磁性材料是( B ) A.碳钢 B.硅钢片 C.铝镍钴合金 D.硬磁铁氧体

3.一单相变压器额定容量为50kVA，额定电压为10000/230V。则此变压器的原边绕阻的额定电流为( A )。

A.5A B.217A C.50A D.20A

4.有一单相照明变压器，容量为10kVA,电压为3000/220V。今欲在副边接上60W、220V的白炽灯，如果要变压器在额定情况下运行，这种电灯可接( D )个。设变压器无损耗。

A.100 B.217 C.12 D.166

5.已知电源内阻R0＝800Ω，负载电阻为RL，现利用变压器阻抗变换，变压器的变比K=10，若使从变压器原绕组看进去的等效负载电阻RL′＝R0时，则RL应等于（ B ）。

A．0.8Ω B．8Ω C．80Ω D．800Ω 6.B与H的关系是（ C ）

A.H=μB B.H=μ0B C.B=μH D.B=μ0H 7.变压器的变比为K，其原、副边电压和电流之比为( D )

A.K、K B.1/K、1/K C.1/K、K D.K、1/K 8.下列电量中，变压器不能进行变换的是（ D ） ．．A.电压 B.电流 C.阻抗 D.频率

9.三相绕线式异步电动机，当负载转矩不变而增加转子电路电阻时，电动机的转差率s( A )

A.增加 B.减小 C.不变 D.忽大忽小 10.三相异步电动机的电磁转矩与( D )

A.定子电流成反比 B.定子电压成正比

37

C.定子电压平方成反比 D.定子电压平方成正比

11.三相异步电动机的额定功率PN=4kW，额定电压UN=380V，额定转速nN=1450r/min，额定功率因数cos?N=0.85，额定效率ηN=0.86。则电动机的额定输入功率为( D )。

A.5.5kW B.3.44kW C.4kW D.4.65kW

12.三相异步电动机的能耗制动是采取（ A ）

A.将定子绕组从三相电源断开,将其中两相接入直流电源 B.将定子绕组从三相电源断开，将其中两相接入电阻 C.将定子绕组从三相电源断开，将其中两相接入电感 D.改变电动机接入电源的相序

13.对于△联结的电动机，设IS、TS为直接起动时的起动电流和起动转矩，ISY、TSY为Y－△起动时的起动电流和起动转矩，则有（ D ）

ITIT1111A．SY?，SY? B．SY?，SY?

ISTSIS3TS333ISYTIT1111?，SY? D．SY?，SY? ISTS3IS3TS3314.一台三相异步电动机的磁极对数p=2，电源频率为50Hz，电动机转速n=1440r/min，其转差率s为( D )

A.1% B.2% C.3% D.4%

15.一台三相异步电动机拖动额定恒转矩负载运行时，若电源电压下降10%，这时电动机电磁转矩M为（ B ）

A.MN B.0.81 MN C.0.9MN D.>MN

C．

16.在题16图示控制电路中，SB是按钮，KM是接触器，均已通电运行，若按动停止按钮SB1则( B )。

A.只有KM1断电停止运行

B.KM1和KM2均断电停止运行 C.只有KM2断电停止运行

D.KM1和KM2均不断电，仍继续运行 题16图

17.在三相异步电动机继电接触器控制电路中，热继电器的作用是( C )

A.短路保护 B.失压保护 C.过载保护 D.互锁保护 18.在电路中用来对电气设备进行短路保护的电器是( D )

A.交流接触器 B.热继电器 C.中间继电器 D.熔断器 19.题19图示的控制电路中，SB为按钮，KM为交流接触器，若按动SB1，试判断下面的结论哪个是正确的( C )。

A.只有接触器KM1通电动作 B.只有接触器KM2通电动作

38

题19图

C.接触器KM1通电动作后KM2跟着通电动作 D.接触器KM1、KM2都不动作

20.题20图示的4个控制电路中，正确的是( C )

题20图

二、填空题

21.变压器 不能 （能，不能）对直流电压进行变压。

22.一台单相变压器，其原边绕阻匝数为N1=1000匝，接220V的交流电压，副边接一电阻性负载，测得副边电压为U2=55V，副边匝数N2= 250 匝。

23.一台单相变压器，原边绕组匝数为1000，接到220V的交流电源上。副边绕阻匝数为500，所接负载R=4Ω，则副边绕组电流I2= 27.5 A。

24.一台四极三相异步电动机的额定转速为1440r/min，电源频率为50Hz，额定转差率等于 4% 。

25.在三相异步电动机的继电器接触器控制电路中，熔断器的作用是实现 短路 保护。

26.磁滞性是指 磁感应强度B的变化滞后于磁场强度H的变化 。

27.对于连续运转的电动机，其额定功率应 等于或稍大于 生产机械的功率。 28.热继电器的整定电流倍数为6，其动作时间应 小于5秒 。 29.已知一台三相异步电动机，额定转速为nN=950r/min,电源频率f1=50Hz， 则电动机额定转速时的转子电流频率f2= 2.5 Hz。

三、简析题

31.一台额定负载运行的三相异步电动机，极对数p=3，电源频率f1=50Hz，转差率sN=0.02，额定转矩TN=360.6N·m.(忽略机械阻转矩)。试求：

(1)电动机的同步转速n1及转子转速nN； (2)电动机的输出功率PN.

60f60?50??1000r/min p3 nN??1?SN?n1?(1?0.02)?1000?980r/min

Tn360.6?980?37KW （2）PN?NN?95509550解：（1）n1?32.试分析题32图示控制电路当按下SB2时的工作过程。

39

答：按下SB2，KM1线圈得电，KM1

常开触头闭合自锁，KM1主触头闭合；同时KT线圈得电，延时记时开始。延时到，KT常开触头闭合，KM2线圈得电，KM2主触头闭合。

题32图

33.试分析题33图示电动机正、反转控制电路的控制过程，并说明如何实现互锁保护。

题33图

答:（1）正转控制过程：按下SB1-1，KM1线圈得电，KM1-2闭合，电动机起动运行，同时，KM1-1闭合自锁，KM1-3断开起互锁作用；反转控制过程：按下SB2-1，KM1线圈得电，KM2-2闭合，电动机起动运行，同时，KM2-1闭合自锁，KM2-3断开起互锁作用。

（2）互锁保护措施：控制电路中采用了两接触器常闭触头KM1-3和KM2-3与其线圈交叉串接，以及两复合按钮的常闭触头SB1-2和SB2-2与其线圈交叉串接两种互锁保护措施。

34.试分析图示控制电路当按下SB2后的工作过程。

答:按下SB2，KM1线圈得电，KM1常开触头闭合自锁，KM1主触头闭合；同时KT

40

线圈得电，延时记时开始。延时到，KT常开触头闭合，KM2线圈得电，KM2主触头闭合。

35.请分析题35图示电动机的控制电路，当按下SB1时电动机M1的起停及M2

的起动运行过程。

答：按下SB1，KM1线圈得电，KM1-1常开触头闭合自锁，KM1-2主触头闭合，

题35图

M1起动运行；同时KT线圈得电，延时记时开始。延时到，KT常开触头闭合，KM2 线圈得电，KM2-1常开触头闭合自锁，KM2-2主触头闭合，M2起动运行，同时KM2-3常闭触头断开，KM1线圈失电，KM1-1、KM1-2断开，M1停机。

四、计算题

36.一台三相异步电动机，铭牌数据如下：△形接法，PN=10kW,UN=380V, ηN=85%，IN=21.5A，起动电流与额定电流之比Ist/IN=7,起动转矩与额定转矩之比Tst/TN=1.6。试问此电动机用Y-△起动时的起动电流是多少?当负载转矩分别为额定转矩的40%和70%时，电动机能否采用Y-△起动法起动?

解:(1)ISTY? (2)TSTYIST7IN7?21.5???50A 333T1.6TN?ST??0.53TN 33 根据起动条件可知：当负载转矩TL为40%TN时，TStY>TL，故可采用Y-△起动法

起动；当负载转矩TL为70%TN时，TStY

37.下面是电动机产品目录中所列的一台三相鼠笼式异步电动机的数据，试求: （1）转差率；（2）额定转矩；（3）额定输入功率；（4）最大转矩；（5）起动转矩；（6）起动电流。 电动机型号 Y180L-4

额定 功率 kW 22 额定 电压 V 380 额定 电流 A 42.5 额定 额定 额定 转速 效率 功率 r/min （%） 因数 1470 91.5 0.86 ISt IN7.0 Tst TN2.0 Tmax TN2.2 41

解: (1)SN?n1?nN1500?1470??100%?1.5% n11500P22(2)TN?9550?N?9550??143N?m

nN1470PN22(3)P???24KW 1N?N0.915 (4)Tmax?2.2TN?2.2?143?314.6N?m

(5)TST?2TN?2?143?286N?m (6)Ist?7IN?7?42.5?297.5A

第九章：半导体二极管和三极管、第十章：基本放大电路

一、单项选择题

*1．若用万用表测二极管的正、反向电阻的方法来判断二极管的好坏，好的管子应为（ C ）

A、正、反向电阻相等 B、正向电阻大，反向电阻小 C、反向电阻比正向电阻大很多倍 D、正、反向电阻都等于无穷大 *2．电路如题2图所示，设二极管为理想元件，其正向导通压降为0V，当Ui=3V时，则U0的值( D )。

A、不能确定 B、等于0 C、等于5V D、等于3V

题2图

**3．半导体三极管是具有( B )PN结的器件。 A、1个 B、2个 C、3个 D、4个

*4．三极管各极对公共端电位如题4图所示，则处于放大状态的硅三极管是( C ) 题4图

5．晶体管的主要特性是具有（ D ）。

A、单向导电性 B、滤波作用 C、稳压作用 D、电流放大作用 *6．稳压管的稳压性能是利用PN结的（ D ）。 A、单向导电特性 B、正向导电特性 C、反向截止特性 D、反向击穿特性

42

*7．若三极管工作在放大区，三个电极的电位分别是6V、12V和6.7V，则此三极管是（ D ）

A、PNP型硅管 B、PNP型锗管 C、NPN型锗管 D、NPN型硅管

8．对放大电路进行动态分析的主要任务是（ C ） A、确定静态工作点Q

B、确定集电结和发射结的偏置电压

C、确定电压放大倍数Au和输入、输出电阻ri，r0

D、确定静态工作点Q、放大倍数Au和输入、输出电阻ri，ro *9．射极输出器电路如题9图所示，C1、C2足够大，对输入的交流信号u可视作短路。则输出电压u0与输入电压ui之间的关系是( B )。

A、两者反相，输出电压大于输入电压

B、两者同相，输出电压小于且近似等于输入电压

C、两者相位差90°，且大小相等

D、两者同相，输出电压大于输入电压 题9图 *10．某固定偏置单管放大电路的静态工作点Q如题10图所示，若将直流电源Ucc适当降低，则Q点将( C )。

A、移至Q′ B、移至Q″

C、移至Q''' D、不变

题10图

*11．在共射极放大电路中，当其他参数不变只有负载电阻RL增大时，电压放大倍数将( B )

A、减少 B、增大 C、保持不变 D、大小不变，符号改变 *12．已知放大电路中的一只低频小功率晶体管的静态基极电流IB为0.047mA，则其微变等效输入内阻rbe为( C )

A、300Ω B、326Ω C、853Ω D、不能确定 13．在画放大电路的交流通路时常将耦合电容视作短路，直流电源也视为短路，这种处理方法是( A )。

A、正确的 B、不正确的

C、耦合电容视为短路是正确的，直流电源视为短路则不正确。 D、耦合电容视为短路是不正确的，直流电源视为短路则正确。 14．N结加适量反向电压时，空间电荷区将（ A )。 A、变宽 B、变窄 C、不变 D、消失

43

*15．射极输出器的特点之一是（ B ） A.输入电阻较低 B.输入电阻较高

C.输出电阻较高 D.输出电压与输入电压反相

*16．题16图示三极管的微变等效电路是（ D )

题16图

17．稳压值高于6V的硅稳压二极管，其电压温度系数一般来说（ A ） A.大于0 B.等于0 C.小于0 D.没有规律

18．题18图示放大电路中三极管的静态管压降UCE=7V，则静态电流IE为（ A ）

A.5mA B.10mA C.12mA D.24mA 题18图

*19．题19图示放大电路，输入正弦电压ui后，发生了饱和失真，为消除此失 真应采取的措施是（ C ）

A.增大RL B.增大RC C.增大RB D.减小RB

题19图

题19图

20．已知放大电路中的一只低频小功率晶体管的静态基极电流IB为0.047mA，则其微变等效输入内阻rbe为 ( C )

A.300Ω B.326Ω C.853Ω D.不能确定

*21．电路如题21图所示，设二极管为理想组件，其正向导通压降为0V，则电路中电流I的值为（ A ）。

A.4mA B.0mA C.4A D.3mA

题21图

44

*22．固定偏置单管交流放大电路的静态工作点Q如题22图所示，当温度升高时，工作点Q将（ B ）。

A.不改变 B.向Q′移动

C.向Q″移动

D.时而向Q′移动，时而向Q″移动 题22图

*23．在单管固定偏置共射极放大电路中，若测得三极管的静态管压降UCE-近

似等于电源电压UCC时，则该管工作状态为 ( B )

A.饱和 B.截止 C.放大 D.不能确定 24．电路如题24图所示，设二极管为理想组件，其正向导通压降为0V，则电路中电流I的值为( B )。

A.1mA B.0mA C.1A 题24图 D.3mA

**25．某固定偏置单管放大电路的静态工作点Q如题25图所示，欲使静态工作点移至Q′需使 ( D )。

A.偏置电阻RB增加

B.集电极电阻Rc减小 C.集电极电阻Rc增加 D.偏置电阻RB减小

题25图

*26．半导体三极管是一种（ C ）

A.电压控制电压的器件 B.电压控制电流的器件 C.电流控制电流的器件 D.电流控制电压的器件

*27．某工作在放大状态的三极管，当基极电流IB由60μA降低到40μA时，集电极电流IC由2.3mA降低到1.5mA，则此三极管的动态电流放大系数β为（C ）

A.37.5 B.38.3 C.40 D.57.5

28．题28图示放大电路中，电容CE断开后电路的电压放大倍数的大小将（ A ）

A.减小 B.增大 C.忽大忽小 D.保持不变 29.电路如题29图所示，二极管D1，D2，D3均为理想组件，则输出电压u（ o A ）A.0V B.－6V C.－18V D.+12V

题28图

45

题29图

*30．三极管处于放大状态时（ B ）

A. 发射结反偏，集电结正偏 B. 发射结正偏，集电结反偏 C. 发射结与集电结均正偏 D. 发射结与集电结均反偏 *31．题31图所示电路中，已知VCC=12V，RC=3kΩ，晶体管β=50，且忽略UBE，若要使静态时UCE=6V，则RB应取（ B ）

A．200kΩ B．300kΩ C．360kΩ D．600kΩ 题31图

*32．已知某NPN型晶体管处于放大状态，测得其三个电极的电位分别为6V、9V和6.3V，则三个电极分别为（ D ）

A．集电极、发射极和基极 B．基极、发射极和集电极 C．集电极、基极和发射极 D．发射极、集电极和基极

33．工作在放大状态的NPN三极管，其发射结电压UBE和集电结电压UBC应为 ( A )

A. UBE>0，UBC<0 B. UBE>0，UBC>0 C. UBE<0，UBC<0 D. UBE<0，UBC>0 二、填空题

*1．N型半导体中 自由电子 是多数载流子， 空穴 是少数载流子。 *2．二极管最重要的特性是 单向导电性 。

*3．给半导体PN结加正向电压时，电源的正极应接半导体的__ P__区，电源的负极通过电阻接半导体的 N 区。

*4．半导体三极管具有放大作用的外部条件是发射结 正 向偏置，集电结 反 向偏置。

5半导体二极管导通的条件是加在二极管两端的正向电压比二极管的死区电压 要大（或高） 。

*6．若给三极管发射结施加反向电压，可使三极管可靠的 截止 。 7．在题7图所示电路中，若仅是RL增大，则 电压放大倍数的绝对值将 增大 (增大?减小?或不变?)，输出电阻值将 不变 (增大?减小，或不变?)。

8．造成固定偏置电压放大电路静态工作点不稳定的主要原因是 温度变化 。

9．某放大电路在负载开路时，输出4V电压；接入1kΩ负载后，其输出电压降为2V，则放大电

题7图

路的输出电阻为 1kΩ 。

10．电压并联负反馈使放大电路的输入电阻 减小 ，输出电阻 减小 。 *11．二极管具有单向导电特性，其正向电阻远远 小于 反向电阻。当二极管加上正向电压且正向电压大于 死区 电压时，正向电流随正向电压的增加很快上升。

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*12．半导体的导电能力随着温度的升高而 增大（或增强） 。 *13．PN结加反向电压时，其空间电荷区将__变宽_ ，使__漂移__运动占优势。 *14．如果放大电路的静态基极电流太大，会产生 饱和 失真。 15．射极输出器中，输入电压和输出电压的相位是 同相的 。

*16．锗 （硅）二极管的正向电压降大小的范围是0.2～0.3（0。6－0。7）V。 **17．根据三极管结构的不同，有NPN和__ PNP__两种。 18．PN结的基本特性是 单向导电性 。

19．三极管的静态工作点过低，将使输出电压出现_ 截止 失真。

三、简析题：

**1．题1图示电路中，已知VCC=24V，RB=800kΩ，RC=6kΩ，RL=3kΩ，UBE=0.7V，晶体管电流放大系数β=50，rbe=1.2KΩ。试求：

（1）放大电路的静态工作点(IBQ，ICQ，UCEQ)。 （2）电压放大倍数Au、输入电阻ri、输出电阻ro。

1解：(1) IBQ?UCC24??30?A 3RB800?10ICQ??IBQ?50?30?1.5mA

题1图

UCEQ?UCC?ICQRC?24?1.5?6?15V ?R//RL6//3(2) Au???C??50???83.3

rbe1.2ri?rbe?1.2K? rO?RC?6K?

2．在题2图所示电路中，已知三极管的β=40，电容C1和C2足够大，求电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。

2解：12?240?10?IBQ?0.7

IBQ?50?A

3rbe?300?(1??)26mV IEQ26mV ?820? 题2图 IBQ240?103?820ri?RB//rbe??817?

240?103?820ro?Rc?4k?

4?103?8?103?40?33??(RC//RL)4?10?8?10Au????130

rbe820?300? 47

**3．题3图示放大电路中三极管的UBE=0.7V，UCC=12V，RC=2kΩ，RB=280kΩ，RL=6kΩ，C1、C2足够大，输入电压有效值Ui=0．1V，输出电压有效值U0=8V.求：三极管的电流放大系数β。

3解：UCC?IBQ?RB?UBE

12?IBQ?280?103?0.7 IBQ?40.4?A

U??(RC//RL)Au?o???80

Uirbe26mV?(RC//RL)?80?(300?)

IBQ题3图

2?103?6?10326?10?3???80?(300?) ∴??50 33?62?10?6?1040.4?10#*4．题4图所示放大电路中三极管的

UBE=0.7V，电阻RB1上直流压降为8V，RC=2kΩ，RE=1.5kΩ，求UCE.。

4解：电位VB、VE分别是：

VB?UCC?URB1?12?8?4V VE?VB?UBE?4?0.7?3.3V

V3.3IE?E??2.2mA?IC

RE1.5UCE?UCC?IE(RC?RE)题4图

?12?2.2(2?1.5)?4.3V

四、计算题：

**1．题1图示放大电路中，三极管β=50、rbe=1kΩ，R2=3kΩ，R3=1kΩ，C1、C2足够大，求：

(1)画出放大电路的微变等效电路； (2)推导当输出端未接负载电阻RL时

?U?的电压放大倍数Au??0的一般关系式； Ui题1图

(3)求当输出端接负载电阻RL=3kΩ时

?=? 的电压放大倍数Au1解：1）

48

??RU??I??R2ob1?2)Au?????r?(1??)I?Rr?(1??)RUIiebeb1be3?50?3?103???2.881?103?(1?50)?1?103

????Uo???Ib(R2//RL)???(R2//RL)3)Au??r?(1??)I?Rr?(1??)RUIibbeb3be3?50?1.5?103???1.44331?10?(1?50)?1?102．题2图示放大电路中，三极管的β=50，UBE=0.6V，输入信号ui=3sinωt mV。对于该交流信号，C1、C2足够大，可视为短路。问：

(1)当π<ωt<2π时，三极管的发射结是否处于反向偏置?为什么?

?u为多少? (2)该放大电路的电压放大倍数A(3)该放大电路的输入电阻和输出电阻各为多少?

2解：（1）三极管的发射结总电压：

题2图 uBE?UBEπ<ωt<2π时， ?u，当b3?3mV?ube?0，且?t??时，ube??Ubem??3mV

2故： uBE?UBE?ube?0.7?(?0.003)?0.697V

可见三极管的发射结不是处于反向偏置而是处于正向偏置。

UCC?UBE12?0.7??20?A

RB56026rbe?300??1600??1.6k?

0.02????RC?RL??506?3??62.5 Aurbe1.6（3）ri?rbe?1.6k? ro?RC?6k?

（2）IB?#*3．题3图示三极管放大电路，已知Ucc=12V，RC=5kΩ，三极管的β=100,rbe=2.5kΩ，UBE忽略不计，C1、C2足够大。

（1）当RB调到1MΩ时，试求静态IB、IC、UCE的数值。

（2）如果RB调到0时，会发生什么情况?在实际电路中可采取什么措施加以避免?

题3图

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（3）如果RB断开，放大电路还能否正常工作?为什么?

（4）如果开关S闭合，对静态IB、IC、UCE的数值有无影响?

（5）求开关S打开时电路的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻。(RB=1MΩ) （6）当该电路正常放大工作时，如果输入正弦电压ui的有效值不变，将开关S闭合，则输出电压u0的有效值是增大还是减少?

UCC12V?3?0.012mA?12?A RB10k?IC??IB?100?0.012?1.2mA，UCE?UCC?ICRC?12?1.2?5?6V

3解：（1）RB?1M?，IB?（2）如果RB?0，则三极管因发射结电压UBE?12V太大而烧坏。可用一个

R?100k?的电阻和RB串联接入原电路加以避免。

（3）如果RB断开，则IB?0,三极管将工作在截止状态，不能再进行放大工作。

（4）如果S闭合，对静态IB、IC、UCE的数值无影响，因为有C2的隔直作用。

（5）当S打开时，电路处在空载状态，此时：

????RC??100?5??200，r?r?2.5k?，r?R?5k? AuoibeoCrbe2.5（6）当S闭合时，电路处在负载状态，此时：

?RC//RL??UO???RL A???uUIrberbe??A?，则当该电路正常放大工作时，如果输入正弦电??RC，∴A由于RLuuo压ui的有效值不变，输出电压u0的有效值将减少。

4．电路如题4图图1所示，晶体管T的输出特性如题8图2所示，已知UCC=20V，RC=0.5KΩ，晶体管工作在Q点时的IB=200μA，求：

(1)计算偏置电阻RB，此时的电流放大系数β，晶体管的集射极电压降UCE，(设UBE=0.6V)；

(2)若电路中其它参数不变，仅仅改变偏置电阻RB，将集电极电流IC和集射极电压降UCE的关系曲线画在输出特性上。

题4图

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