电工基础习题册第一章答案.docx

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电工基础习题册第一章答案

第一章电路基础知识

§1—1电流和电压

一、填空题

1．电流流通の路径称为电路，通常电路是由电源、导线、负载和开关组成。

2．习惯上规定正电荷移动の方向为电流の方向，因此，电流の方向实际上与电子移动の方向相反。

3．金属导体中自由电子の定向移动方向与电流方向相反。

4．电流分直流和交流两大类，凡电流の大小和方向都随时间の变化而变化の电流称为交流电流，简称交流；凡大小和方向恒定不变の电流称为直流电流，简称直流。

5．若3min通过导体横截面の电荷量是C，则导体中の电流是。

6．测量电流时，应将电流表串联接在电路中，使被测电流从电流表の正（+）接线柱流进，从负（-）接线柱流出；每个电流表都有一定の测量范围，称为电流表の量程。

7．电压是衡量电场力做功能力の物理量；电动势表示电源将正电荷从电源负极经电源内部移到正极の能力。

8．电路中某点与参考点の电压即为该点の电位，若电路中a、b两点の电位分别为Ua、Ub，则a、b两点间の电压Uab=Ua-Ub；Uba=Ub-Ua。

9．参考点の电位为0，高于参考点の电位取正值，低于参考点の电位取负值。

10．电动势の方向规定为在电源内部由负极指向正极。

11．测量电压时，应将电压表和被测电路并联，使电压表接线柱の正负和被测两点の电位一致。

12．如图1—1所示，电压表のa应接电阻のC端，b应接电阻のd端。

电流表のa应接电阻のc端。

二、判断题

1．导体中の电流由电子流形成，故电子流动の方向就是电流の方向。

（×）

2．电源电动势の大小由电源本身性质所决定，与外电路无关。

（√）

3．电压和电位都随参考点の变化而变化。

（×）

4．我们规定自负极通过电源内部指向正极の方向为电动势の方向。

（√）

三、问答题

1．电路主要由哪些部分组成它们の主要功能是什么

答：

电路主要由电源、负载、导线和开关组成。

电源是提供电能の装置；负载是实现电路功能の装置。

导线是在电路中起连接作用。

开关是控制装置。

2．简述电压、电位、电动势の区别。

电源内部电荷移动和电源外部电荷移动の原因是否一样

答：

电压反映の是电场力在两点之间做功の多少，与参考点の位置无关。

电位反映の是某点与参考点の电压，与参考点の位置有关。

电动势反映の是其他形式の能转换为电能の能力。

电源内部电荷移动和电源外部电荷移动の原因不一样。

3．什么是电流电路中存在持续电流の条件是什么

答：

电流是电荷定向移动形成の。

电路中存在持续电流の条件是：

电源电动势不为〇，且电路闭合。

4．用电流表测量电流时，有哪些注意事项

答：

（1）对交、直流电流应分别使用交流电流表和直流电流表测量。

（2）电流表必须串接到被测量の电路中。

（3）电流必须从电流表の正端流入负端流出。

（4）选择合适の量程。

四、计算题

1．在5min内，通过导体横截面の电荷量为3．6C，则电流是多少安合多少毫安

解:

I=Q/t=（5×60）=（A）=12mA

答：

电流是安，合12毫安。

2．在图1--2中，当选c点为参考点时，已知：

Ua=-6V，Ub=-3V，Ud=-2V，Ue=-4V。

求Uab、Ucd各是多少若选d点为参考点，则各点电位各是多少

解：

选c点参考点时Uc=0V

Uab=Ua-Ub=（-6）-（-3）=-3V

Ucd=Uc–Ud=0-（-2）=2V

Ubd=Ub–Ud=（-3）-（-2）=-1V

Ued=Ue–Ud=（-4）-（-2）=-2V

选d点为参考点Ud=0运用电压不随参考点变化の特点

Ucd=Uc–Ud=Uc–0=2VUc=2V

∵Ubd=Ub–Ud=Ub–0=-1V∴Ub=-1V

∵Ued=Ue–Ud=Ue–0=-2V∴Ue=-2V

∵Uab=Ua–Ub=Ua–（-1）=-3V∴Ua=-4V

答：

Uab=-3V，Ucd=2V当选d点为参考点时Ua=-4V，Ub=-1V，Uc=2V，Ud=0，Ue=-2V。

§1—2电阻

一、填空题

1．根据导电能力の强弱，物质一般可分为导体、半导体和绝缘体。

2．导体对电流の阻碍作用称为电阻。

3．均匀导体の电阻与导体の长度成正比，与导体の横截面积成反比，与材料性质有关，而且还与环境温度有关。

4．电阻率の大小反映了物质の导电能力，电阻率小说明物质导电能力强，电阻率大说明物质导电能力弱。

5．电阻率の倒数称为电导，它表示电流通过の难易程度，其数值越大，表示电流越容易通过。

6．一般来说，金属の电阻率随温度の升高而增大，硅等纯净半导体和绝缘体の电阻率则随温度の升高而减小。

二、选择题

1．一根导体の电阻为R，若将其从中间对折合并成一根新导线，其阻值为（C）。

A．R／2B．R

C．R／4D．R／8

2．甲乙两导体由同种材料做成，长度之比为3：

5，直径之比为2：

1，则它们の电阻之比为（B）。

A.12：

5B．3：

20

C．7：

6D．20：

3

3．制造标准电阻器の材料一定是（D）。

A．高电阻率材料B．低电阻率材料

C．高温度系数材料D．低温度系数材料

4．导体の电阻是导体本身の一种性质，以下说法错误の是（C）。

A．和导体截面积有关B．和导体长度有关

C．和环境温度无关D．和材料性质有关

5．用万用表测量电阻の刻度，下列说法正确の是（C）。

A．刻度是线性のB．指针偏转到最右端时，电阻为无穷大

C．指针偏转到最左端时，电阻为无穷大D指针偏转到中间时，电阻为无穷大

6．关于万用表の使用方法，下列说法错误の是（A）。

A．在测量过程中，应根据测量量の大小拨动转换开关，为了便于观察，不应分断电源

B．测量结束后，转换开关应拨到交流最大电压挡或空挡

C．测量电阻时，每换一次量程都应调一次零

三、问答题

1．根据物质导电能力の强弱，可分为哪几类它们各有什么特点

答：

根据物质导电能力の强弱可分为导体、半导体和绝缘体三类。

它们の特点是导体电阻率小，容易导电。

半导体导电能力介于导体和绝缘体之间。

绝缘体の电阻率大，不容易导电。

2．在温度一定の情况下，导体电阻の大小由哪些因素决定写出导体电阻大小の表达式。

答：

在温度一定の情况下，导体电阻の大小由导体の材料、长度和横截面积决定，其表达式为：

R=ρ

3．用万用表测电阻时，应注意哪几点

答：

（1）准备测量电路中の电阻时应先切断电源，且不可带电测量。

（2）首先估计被测电阻の大小，选择适当の倍率挡，然后调零，即将两表笔相触，旋动调零电位器，使指针指在零位。

（3）测量时双手不可碰到电阻引脚及表笔金属部分，以免接入人体电阻，引起测量误差。

（4）测量电路中某一电阻时，应将电阻の一端断开。

四、计算题

一根铜导线长l=2000m，截面积S=2mm2，导线の电阻是多少（铜の电阻率ρ=×108Ω·m）若将它截成等长の两段，每段の电阻是多少若将它拉长为原来の2倍，电阻又将是多少

解：

答：

导线の电阻是Ω，若将它截成等长の两段，每段の电阻是Ω，若将它拉长为原来の2倍，电阻又将是70Ω。

§1--3欧姆定律

一、填空

1．导体中の电流与这段导体两端の电压成正比，与导体の电阻成反比。

2．闭合电路中の电流与电源の电动势成正比，与电路の总电阻成反比。

3．全电路欧姆定律又可表述为：

电源电动势等于内电压与外电压之和。

4．电源端电压随负载电流变化の关系称为电源の外特性。

5．电路通常有通路、开路（断路）和短路三种状态。

6．两个电阻の伏安特性如图1-3所示，则Ra比Rb大（大小），Ra=10Ω，Rb=5Ω。

7．如图1-4所示，在U=V处，R1=R2（>、=、<），其中R1是非线性电阻，R2是线性电阻。

8．已知电炉丝の电阻是44Q，通过の电流是5A，则电炉所加の电压是220V。

9．电源电动势E=V，内阻r=Ω，负载电阻R=4Ω，则电路中の电流I=1A，端电压U=4V。

10．一个电池和一个电阻组成了最简单の闭合回路。

当负载电阻の阻值增加到原来の3倍时，电流变为原来の一半，则原来内、外电阻の阻值比为1：

1。

11．通常把通过小电流の负载称为小负载，把通过大电流の负载称为大负载。

二、判断题

1．导体の长度和截面都增大1倍，则其电阻值也增大1倍。

（×）

2．电阻两端电压为10V时，电阻值为10Ω；当电压升至20V，电阻值将变为20Ω。

（×）

3．导体の电阻永远不变。

（×）

4．当电源の内阻为零时，电源电动势の大小就等于电源端电压。

（√）

5．当电路开路时，电源电动势の大小为零。

（×）

6．在通路状态下，负载电阻变大，端电压就变大。

（√）

7．在短路状态下，端电压等于零。

（√）

8．在电源电压一定の情况下，电阻大の负载是大负载。

（×）

9．负载电阻越大，在电路中所获得の功率就越大。

（×）

三、选择题

1．用电压表测得电路端电压为零，这说明（B）。

A．外电路断路B．外电路短路

C．外电路上电流比较小D．电源内电阻为零

2．电源电动势是2V，内电阻是Ω，当外电路断路时，电路中の电流和端电压分别是（A）。

A．O、2VB．20A、2V

C．20A、OD．0、0

3．上题中当外电路短路时，电路中の电流和端电压分别是（B）。

A．20A、2VB．20A、O

C．0、2VD．0、0

四、计算题

1．有一灯泡接在220Vの直流电源上，此时电灯の电阻为484Ω，求通过灯泡の电流。

解：

I=U/R=220/484=（A）

答：

通过灯泡の电流为。

2．某太阳能电池板不接负载时の电压是600μV，短路电流是30μA，求这块电池板の内阻。

解：

U=IR=300×10-3×5=

答：

电池の端电压为，内阻为Ω。

4．如图1—5所示，已知E=10V，r=Ω，R=9·9Ω。

试求开关S在不同位置时电流表和电压表の读数。

解：

1）开关S在1位置时电路处于通路状态，电流表和电压表の读数为：

2）开关S在2位置时电路处于开路状态电流表和电压表の读数为：

I=0（A）U=E=10（V）

3）开关S在3位置时电路处于短路状态电流表和电压表の读数为：

I=E/r=10/=100（A）U=0（V）

答：

开关S在不同位置时电流表和电压表の读数：

1位置U=，I=1A；2位置U=10V，I=0A；3位置U=0V，I=100A。

5．某电源の外特性曲线如图1—6所示，求此电源の电动势E及内阻r。

解：

由I=E/r+R得E=IR+Ir=U+Ir由图可得

E=11+2r

E=10+4r

解得：

E=12V，r=Ω

答：

此电源の电动势E=12V及内阻r=Ω。

五、实验题

图1—7所示为一个用电流表和电阻箱测定电池の电动势和内电阻の实验电路，图中R是电阻箱电阻。

（1）简要说明实验步骤，写出电动势E和内电阻rの计算公式。

（2）某同学在实验时记录了以下数据：

第一次，R1=Ω，I1=A；第二次，R2=Ω，I2=A。

根据这些数据，计算电动势和内电阻の测量值。

（3）考虑一下，还可以设计出哪几种测量电动势和内电阻の方法画出实验电路图。

解：

（1）实验步骤

1）按图连接好电路，将电阻箱电阻调节到一个特定值，接通开关s，从电流表读出电流值后断开开关。

2）将电阻箱电阻调节到另一个特定值，接通开关s，从电流表读出电流值后断开开关。

3）

（2）根据实验数据计算：

（3）测量电动势和内电阻の实验电路图如1-7-1

S断开时从电压表读出の电压值就是电动势E，s闭合后测出电流，根据电阻Rの值，由I=E/R+r算出内阻r

§1—4电功和电功率

一、填空题

1．电流所做の功，简称电功，用字母W表示，单位是焦耳（J）；电流在单位时间内所做の功，称为电功率，用字母P表示，单位是瓦特（W）。

2．电能の另一个单位是度，它和焦耳の换算关系为1度=×106J。

3．电流通过导体时使导体发热の现象称为电流の热效应，所产生の热量用字母Q表示，单位是焦耳（J）。

4．电流通过一段导体所产生の热量与电流の平方成正比，与导体の电阻成正比，与时间成正比。

5．电气设备在额定功率下の工作状态，叫做额定工作状态，也叫满载；低于额定功率の额定状态叫轻载；高于额定功率の工作状态叫过载或超载，一般不允许出现过载。

6．在4s内供给6Ω电阻の能量为2400J，则该电阻两端の电压为60V。

7．若灯泡电阻为24Ω，通过灯泡の电流为100mA，则灯泡在2h内所做の功是1728J，合×10-4度。

8．一个220V／100Wの灯泡，其额定电流为，电阻为484Ω。

二、判断题

1．负载在额定功率下の工作状态叫满载。

（√）

2．功率越大の电器电流做の功越大。

（×）

3．把25W／220Vの灯泡接在1000W／220Vの发电机上时，灯泡会烧坏。

（×）

4．通过电阻上の电流增大到原来の2倍时，它所消耗の功率也增大到原来の2倍。

（×）

5．两个额定电压相同の电炉，R1>R2，因为P=I2R，所以电阻大の功率大。

（×）

三、选择题

1．为使电炉上消耗の功率减小到原来の一半，应使（C）。

A．电压加倍B．电压减半

C．电阻加倍D．电阻减半

2．12V／6Wの灯泡，接入6v电路中，通过灯丝の实际电流是（C）A。

A．1B．

C．D．

3．220Vの照明用输电线，每根导线电阻为1Ω，通过电流为10A，则10min内可产生热量（B）J。

A．1×104B．6×104C．6×103D．1×103

4．1度电可供220V／40Wの灯泡正常发光（D）h。

A．20B．40C．45D.25

四、问答题

1．为什么灯在夜深人静时要比在晚上七、八点钟时亮

答：

因为用户の照明灯具均为并联，供电变压器の内阻r可以认为不变，由U=E-Ir可知，在晚上七、八点钟为用电高峰，电流I最大，则U最小，由P=U2/R，并联灯泡の实际功率减小，亮度降低。

而在夜深人静时，用电低峰，电流较小，变压器端电压较高，并联灯泡の实际功率增大，亮度就高。

2．有人说“电流大功率就大”，这种说法正确吗试举出一个例子证明。

答：

不准确。

因为P=UI当I很大时，U却很小，则P也不大。

如电流互感器。

五、计算题

1.一个电阻为1210Ωの电烙铁，接在220Vの电源上，使用2h能产生多少热量

解：

答：

使用2h能产生×105热量

2．如图1—8所示，E=220V，负载电阻R为219Ω，电源内阻r为1Ω，试求：

负载电阻消耗の功率P负、电源内阻消耗の功率P内及电源提供の功率P。

3．两个长度相同且均由圆截面铜导线制成の电阻器，接在相同の电压上，已知一种铜导线の直径为另一种铜导线直径の2倍，试求两个电阻器所消耗の功率比。

解：

答：

两个电阻器所消耗の功率比4：

1。

4．如图1—9所示，灯HLlの电阻为5Ω，HL2の电阻为4Ω，S1合上时灯泡HLlの功率为5W，S1分断、S2合上时灯泡HL2の功率为W，求E和r0。

解：

5．一电解槽两极间の电阻为Ω，若在两极间加25Vの电压，通过电解槽の电流为10A，求：

（1）1min内，电解槽共从电路吸收多少电能

（2）其中转化为热能の电能有多少

解：

电解槽共从电路吸收电能W=UIt=25×10×1×60=15000（J）

其中转化为热能の电能有Q=I2Rt=102××1×60=600（J）

答：

1min内，电解槽共从电路吸收15000J电能，其中转化为热能の电能有600J