章后检测题习题解析《电工电子技术第4版》.docx

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章后检测题习题解析《电工电子技术第4版》

第1章检测题（共100分，120分钟）

一、填空题：

（每空0.5分，共20分）

1.电源和负载的本质区别是：

电源是把其它形式的能量转换成电能的设备，负载是把电能转换成其它形式能量的设备。

2.对电阻负载而言，当电压一定时，负载电阻越小，则负载就越大，通过负载的电流和负载上消耗的功率就越多；反之，负载电阻越大，说明负载越小。

3.实际电路中的元器件，其电特性往往多元而复杂；而理想电路元件的电特性则是单一和确切的。

4.电力系统中构成的强电电路，其特点是大功率、大电流电子技术中构成的弱电电路的特点则是小功率、小电流。

5.常见的无源电路元件有电阻元件、电感元件和电容元件；常见的有源电路元件是电压源和电流源。

6.元件上电压和电流关系成正比变化的电路称为线性电路，此类电路中各支路上的电压和电流均具有叠加性，但电路中的功率不具有叠加性。

7.电流沿电压降低的方向取向称为关联参考方向，这种方向下计算的功率为正值时，说明元件吸收电能；电流沿电压升高的方向取向称为非关联参考方向，这种方向下计算的功率为正值时，说明元件供出电能。

8.电源向负载提供最大功率的条件是电源内阻和负载电阻的数值相等，这种情况称为电源与负载相匹配，此时负载上获得的最大功率为U2/4R0。

9.电压是产生电流的根本原因。

电路中任意两点之间电位的差值等于这两点间电压。

电路中某点到参考点间的电压称为该点的电位，电位具有相对性。

10.线性电阻元件上的电压、电流关系，任意瞬间都受欧姆定律的约束；电路中各支路电流任意时刻均遵循KCL定律；回路上各电压之间的关系则受KVL定律的约束。

这三大定律是电路分析中应牢固掌握的基本规律。

二、判断题：

（每小题1分，共10分）

1.电路分析中描述的电路都是实际中的应用电路。

（错）

2.电源内部的电流方向总是由电源负极流向电源正极。

（错）

3.大负载是指在一定电压下，向电源吸取电流大的设备。

（对）

4.电压表和功率表都是串接在待测电路中。

（错）

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。

（错）

6.电源短路时输出的电流最大，此时输出的功率也最大。

（错）

7.线路上负载并联的越多，其等效电阻越小，因此取用的电流也越少。

（错）

8.负载上获得最大功率时，电源的利用率最高。

（错）

9.电路中两点的电位都很高，这两点间的电压也一定很大。

（错）

10.可以把1.5V和6V的两个电源相串联后作为7.5V电源使用。

（对）

三、选择题：

（每小题2分，共20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（A）功率；当元件两端电压与通过元件的电流取非关联参考方向时，假设该元件（B）功率。

A.吸收B.发出

2.一个输出电压几乎不变的设备有载运行，当负载增大时，是指（C）

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（C）

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”。

正常使用时允许通过的最大电流为（A）。

A.50mAB.2.5mAC.250mA

5.有“220V、100W”和“220V、25W”白炽灯两盏，串联后接入220V交流电源，其亮度情况是（B）。

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=（B）。

A.100VB.-30VC.30V

7.图1-37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（C）。

A.灯A将被烧毁B.灯D特别亮C、安培表被烧

8.图1-37中如果安培表被短接，则（C）。

A.电灯不亮B.电灯将被烧C.不发生任何事故

9.如果图1-37所示电路中电灯丝被烧断，则（B）。

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

C.安培表主伏特表和读数都不变

10.如果图1-37电路中伏特表内部线圈烧断，则（D）.

A.安培表被烧B.电灯不亮C.电灯特别亮D.以上情况都不发生

四、简述题：

（每小题3分，共24分）

1.将一个内阻为0.5Ω，量程为1A的安培表误认为成伏特表，接到电压源为10V，内阻为0.5Ω的电源上，试问此时安培表中通过的电流有多大？

会发生什么情况？

你能说说使用安培表应注意哪些问题吗？

答：

安培表中通过的电流为：

10÷（0.5+0.5）=10A是其额定电流的10倍，安培表会因过流而烧毁。

使用安培表时一定要注意应串接在被测电路中。

2.在四盏灯泡串联的电路中，除2号灯不亮外，其他3盏灯都亮。

当把2号灯从灯座上取下后，剩下3盏灯仍亮，电路中出现了什么故障？

为什么？

答：

2号灯出现了短路情况。

被短路的灯不起作用不会亮，取下后也不会影响其他灯。

3.如何理解电路的激励和响应？

当电感元件和电容元件向外释放能量时，能否将它们看作是电路激励？

答：

电路中的激励是向电路提供能量的独立电压源和电流源，是产生电压、电流的原因，响应是在激励下产生的电压、电流。

当电感元件和电容元件向外释放能量时，可以看作是电路激励。

4.两个数值不同的电压源能否并联后“合成”一个向外供电的电压源？

两个数值不同的电流源能否串联后“合成”一个向外电路供电的电流源？

为什么？

答：

两个数值不同的电压源是不能并联合成一个电源向外供电的，因为这样连接在它们内部将引起环流而造成损失；两个数值不同的电流源也不能串联后合成一个电源向外供电，因为，把它们串联时将造成小电流电源的过流现象。

5.何谓二端网络？

有源二端网络？

无源二端网络？

对有源二端网络除源时应遵循什么原则？

答：

对外只有两个引出端钮的电路为二端网络。

二端网络内部含有独立源时称为有源二端网络，如果不含电源时称为无源二端网络。

有源二端网络除源时应遵循的原则：

电压源短路处理，保留内阻；电流源开路处理。

6.什么叫一度电？

一度电有多大作用？

答：

一个千瓦小时称作一度电。

100瓦的电灯在额定电压下使用10小时耗电一度；1000瓦的电动机在额定电压下使用1小时耗电一度；25瓦的电灯使用40小时耗电一度。

7.如何测量某元件两端电压？

如何测量某支路电流？

答：

测量某元件两端电压时，应把电压表并联在待测元件两端；测量某支路电流时，应将电流表串接在待测支路中。

8.直流电路是否都是线性电路？

线性电路的概念应如何正确表述？

答：

直流电路并不都是线性电路，例如直流情况下的二极管电路。

线性电路的概念：

电路中各元件均为线性元件（线性元件的特性曲线均为直线），即元件上的电压、电流受欧姆定律的约束，且满足叠加原理的电路称为线性电路。

五、分析计算题：

（共26分）

1.在图1-38所示电路中，已知电流I=10mA，I1=6mA，R1=3kΩ，R2=1kΩ，R3=2kΩ。

求电流表A4和A5的读数是多少？

（8分）

解：

对a点列KCL方程：

I2=I-I1=10-6=4mA

对左回路列KVL方程可得：

I3=（I2R2-I1R1）/R3=-14/2=-7mA

对b点列KCL方程：

I4=I1-I3=6-（-7）=13mA

对c点列KCL方程：

I5=-I2-I3=-4+7=3mA

2.在图1-39所示电路中，有几条支路和节点？

Uab和I各等于多少?

（8分）

解：

电路中有3条支路2个节点，由于ab支路上无电流，所以Uab=0，I=0。

3.分别用叠加定理和戴维南定理求解图1-40所示电路中的电流I3，设US1=30V，US2=40V，R1=4Ω，R2=5Ω，R3=2Ω，（10分）

解：

用叠加定理求解：

当US1单独作用时，

US2单独作用时，

则I3=I3’+I3”=3.94+4.21≈8.15A

用戴维南定理求解：

将待求支路断开，求有源二端网络的开路电压和无源输入电阻

即：

UOC=US2-IR2=40-[（40-30）/（4+5）]*5≈34.41VR0=R1//R2=4//5≈2.22Ω

将待求支路在断开处接上，应用全电路欧姆定律：

I3=UOC/（Ro+R3）=34.41/4.22≈8.15A

第2章检测题（共100分，120分钟）

一、填空题：

（每空0.5分，共20分）

1.正弦交流电的三要素是最大值、角频率和初相。

有效值可用来确切反映交流电的作功能力，其值等于与交流电热效应相同的直流电的数值。

2.已知正弦交流电压

，则它的最大值是380

V，有效值是380V，频率为50Hz，周期是0.02s，角频率是314rad/s，相位为314t-60°，初相是60度，合π/3弧度。

3.实际电气设备大多为感性设备，功率因数往往较低。

若要提高感性电路的功率因数，常采用人工补偿法进行调整，即在感性线路（或设备）两端并联适当电容。

4.电阻元件正弦电路的复阻抗是R；电感元件正弦电路的复阻抗是jXL；电容元件正弦电路的复阻抗是－jXC；多参数串联电路的复阻抗是R+j（XL-XC）。

5.串联各元件上电流相同，因此画串联电路相量图时，通常选择电流作为参考相量；并联各元件上电压相同，所以画并联电路相量图时，一般选择电压作为参考相量。

6.电阻元件上的伏安关系瞬时值表达式为i=u/R，因之称其为即时元件；电感元件上伏安关系瞬时值表达式为

，电容元件上伏安关系瞬时值表达式为

，因此把它们称之为动态元件。

7.能量转换过程不可逆的电路功率常称为有功功率；能量转换过程可逆的电路功率叫做无功功率；这两部分功率的总和称为视在功率。

8.电网的功率因数越高，电源的利用率就越充分，无功功率就越小。

9.只有电阻和电感元件相串联的电路，电路性质呈感性；只有电阻和电容元件相串联的电路，电路性质呈容性。

10.当RLC串联电路发生谐振时，电路中阻抗最小且等于电阻R；电路中电压一定时电流最大，且与电路总电压同相。

二、判断题：

（每小题1分，共10分）

1.正弦量的三要素是指其最大值、角频率和相位。

（错）

2.正弦量可以用相量表示，因此可以说，相量等于正弦量。

（错）

3.正弦交流电路的视在功率等于有功功率和无功功率之和。

（错）

4.电压三角形、阻抗三角形和功率三角形都是相量图。

（错）

5.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。

（错）

6.正弦交流电路的频率越高，阻抗就越大；频率越低，阻抗越小。

（错）

7.单一电感元件的正弦交流电路中，消耗的有功功率比较小。

（错）

8.阻抗由容性变为感性的过程中，必然经过谐振点。

（对）

9.在感性负载两端并电容就可提高电路的功率因数。

（错）

10.电抗和电阻由于概念相同，所以它们的单位也相同。

（错）

三、选择题：

（每小题2分，共20分）

1.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（B）

A.

B.

C.

V

2.一个电热器，接在10V的直流电源上，产生的功率为P。

若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）

A.7.07VB.5VC.14VD.10V

3.提高供电线路的功率因数，下列说法正确的是（D）

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

4.已知

A，

）A，则（C）

A.i1超前i260°B.i1滞后i260°C.相位差无法判断

5.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）

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（B）

A.28VB.20VC.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（B）

A.电阻性B.电感性C.电容性

8.串联正弦交流电路的视在功率表征了该电路的（A）

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

9.实验室中的功率表，是用来测量电路中的（A）。

A.有功功率B.无功功率C.视在功率D.瞬时功率

10.其大小与频率无关的是（A）说明:

书中印刷时少了这题

A.电阻元件的电阻值B.电感元件的感抗值C.电容元件的容抗值

四、简述题：

（每小题3分，共12分）

1.有“110V、100W”和“110V、40W”两盏白炽灯，能否将它们串联后接在220伏的工频交流电源上使用？

为什么？

答：

不能。

因为把它们串联后接在220V的交流电源上时，由于瓦数大的灯丝电阻小，瓦数小的灯丝电阻大，因此瓦数小的分压多，由于过电压易烧；瓦数大的分压少，由于低于额定电压不能正常工作。

2.试述提高功率因数的意义和方法？

答：

提高功率因数的意义是：

一是提高供电设备的利用率，二是可以减少线路上的功率损失。

方法有自然补偿法和人工补偿法两种：

自然补偿法就是避免感性设备的空载和尽量减少其轻载；人工补偿法就是在感性线路两端并联适当电容（欠补偿）。

3.某电容器额定耐压值为450伏，能否把它接在交流380伏的电源上使用？

为什么？

答：

耐压值为450V的电容器，接于交流380V的电源上使用时，其最大值等于537V，即超过了电容器的耐压值，因此会被击穿而损坏，所以不能接在380V的电源上使用。

4.一位同学在做日光灯电路实验时，用万用表的交流电压挡测量电路各部分的电压，实测路端电压为220V，灯管两端电压U1＝110V，镇流器两端电压U2＝178V。

即总电压既不等于两分电压之和，又不符合U2＝U12＋U22，此实验结果如何解释？

答：

因为日光灯管可以作为纯电阻元件，而镇流器只能看作是RL的串联组合，它们的端电压不同相位，因此其和为相量和，而且相量和表达式中的U2也是由其不同相位的铜耗压降和电感压降构成的，正确的计算应为

。

五、计算题：

（共38分）

1.试求下列各正弦量的周期、频率和初相，二者的相位差如何？

（5分）

（1）3sin314t；

（2）8sin（5t＋17°）

解：

（1）周期T=0.02s，f=50Hz，初相φ=0；

（2）周期T=1.256s，f=0.796Hz，初相φ=17°。

二者不同频率，相位差无法比较。

2.某电阻元件的参数为8Ω，接在

V的交流电源上。

试求通过电阻元件上的电流i，如用电流表测量该电路中的电流，其读数为多少？

电路消耗的功率是多少瓦？

若电源的频率增大一倍，电压有效值不变又如何？

（8分）

解：

I=U/R=220/8=27.5A，纯电阻电路ui同相，所以：

A；电流表测量的是有效值27.5A，电路消耗的功率P=UI=220×27.5=6050W；纯电阻电路与频率无关，所以当频率增大一倍、电压有效值不变时电路消耗的功率不变。

3.某线圈的电感量为0.1亨，电阻可忽略不计。

接在

V的交流电源上。

试求电路中的电流及无功功率；若电源频率为100Hz，电压有效值不变又如何？

写出电流的瞬时值表达式。

（8分）

解：

ωL=314×0.1=31.4ΩQ=2202/31.4=1541Var；当电源频率增加一倍时，电路感抗增大一倍，即2ωL=2×314×0.1=62.8ΩQ′=2202/62.8=770.7Var；

I=U/2ωL=220/62.8≈3.5Ai=4.95sin（314t-90°）A

4.利用交流电流表、交流电压表和交流单相功率表可以测量实际线圈的电感量。

设加在线圈两端的电压为工频110V，测得流过线圈的电流为5A，功率表读数为400W。

则该线圈的电感量为多大？

（9分）

解：

R=P/I2=400/25=16Ω|z|=110/5=22Ω（ωL）2=222-162=228L=48.1mH

5.如图2-22所示电路中，已知电阻R＝6Ω，感抗XL＝8Ω，电源端电压的有效值US＝220V。

求电路中电流的有效值I。

（8分）

解：

|z|=

=10Ω

I=U/|z|=220/10=22A

第3章检测题（共100分，120分钟）

一、填空题（每空0.5分，共20分）

1.对称三相交流电是指三个最大值相等、角频率相同、相位上互差

的三个单相正弦交流电的组合。

2.三相四线制供电系统中，负载可从电源获取线电压和相电压两种不同的电压值。

其中线电压是相电压的

倍，且相位上超前与其相对应的相电压

。

3.由发电机绕组首端引出的输电线称为火线，由电源绕组尾端中性点引出的输电线称为零线。

火线与火线之间的电压是线电压，火线与零线之间的电压是相电压。

电源绕组作Y接时，其线电压是相电压的

倍；电源绕组作Δ接时，线电压是相电压的1倍。

对称三相Y接电路中，中线电流通常为零。

4.有一对称三相负载Y接，每相阻抗均为22Ω，功率因数为0.8，测出负载中的电流是10A，那么三相电路的有功功率等于1760W；无功功率等于1320Var；视在功率等于2200VA。

假如负载为感性设备，其等效电阻是17.6Ω；等效电感量是42mH。

5.实际生产和生活中，工厂的一般动力电源电压标准为380V；生活照明电源电压的标准一般为220V；36V伏以下的电压称为安全电压。

6.三相三线制电路中，测量三相有功功率通常采用二瓦计法。

7.有功功率的单位是瓦特，无功功率的单位是乏尔，视在功率的单位是伏安。

8.保护接地适用于系统中性点不接地的低压电网；保护接零适用于系统中性点直接接地的电网。

9.根据一次能源形式的不同，电能生产的主要方式有火力发电、水力发电、风力发电和核能发电等。

10.三相负载的额定电压等于电源线电压时，应作Δ形连接，额定电压约等于电源线电压的0.577倍时，三相负载应作Y形连接。

按照这样的连接原则，两种连接方式下，三相负载上通过的电流和获得的功率相等。

二、判断题（每小题1分，共10分）

1.三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。

（对）

2.三相负载作Y形连接时，总有

。

（错）

3.三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。

（错）

4.三相负载做Y接时，无论负载对称与否，线电流总等于相电流。

（对）

5.三相电源向电路提供的视在功率为：

。

（错）

6.人无论在何种场合，只要所接触电压为36V以下，就是安全的。

（错）

7.中线的作用就是使不对称Y接三相负载的端电压保持对称。

（对）

8.三相不对称负载越接近对称，中线上通过的电流就越小。

（对）

9.为保证中线可靠，不能安装保险丝和开关，且中线截面较粗。

（错）

10.电能是一次能源。

（错）

三、选择题（每小题2分，共12分）

1.对称三相电路是指（C）

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

2.三相四线制供电线路，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（C）

A.30AB、10AC、7.32A

3.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（B）

A、不对称B.仍然对称C.不一定对称

4.三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（C）

A.A相绕组接反了B.B相绕组接反了C.C相绕组接反了

5.三相对称交流电路的瞬时功率为是（B）

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

6.三相四线制中，中线的作用是（C）。

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

四、分析题（共30分）

1.某教学楼照明电路发生故障，第二层和第三层楼的所有电灯突然暗淡下来，只有第一层楼的电灯亮度未变，试问这是什么原因？

同时发现第三层楼的电灯比第二层楼的还要暗些，这又是什么原因？

你能说出此教学楼的照明电路是按何种方式连接的吗？

这种连接方式符合照明电路安装原则吗？

（8分）

分析：

这个教学楼的照明电路是按三角形连接方式安装的。

当第二层和第三层所有电灯突然暗淡下来，而第一层楼电灯亮度未变时，是二层和三层之间的火线断了，二层和三层构成了串联连接，端电压为线电压。

第三层楼的灯比第二层楼的灯还亮些，是因为三层楼开的灯少，总灯丝电阻大分压多的缘故。

照明电路必须接成Y形三相四线制，显然这种连接方式不符合照明电路安装原则。

2.对称三相负载作Δ接，在火线上串入三个电流表来测量线电流的数值，在线电压380V下，测得各电流表读数均为26A，若AB之间的负载发生断路时，三个电流表的读数各变为多少？

当发生A火线断开故障时，各电流表的读数又是多少？

（6分）

分析：

若AB之间的负载发生断路时，AB间的一相负载没有电流，A和B火线上串搛的电流表读数等于相电流26/1.732=15A，C火线上串接的电流表读数不变；当A火线断开时，A火线上串接的电流计数等于零，A、C两相构成串联并且与B相负载相并，由于负载对称，所以两支路电流相位相同，其值可以直接相加，即B、C火线上串接的电流的读数为：

15+7.5=22.5A。

3.指出图3-15所示电路各表读数。

已知V1表的读数为380V。

（8分）

分析：

（a）图中：

V1表读数380V是线电压，V2表的读数是火线与零线之间的相电压220V，Y接电路中A1表读数是线电流等于A2表读数相电流220/10=22A，A3表读数是中线电流，对称情况下中线电流为零。

（b）图中：

由于电路为三角形接法，所以V1表读数=V2表读数380V，A2表读数是相电流380/10=38A，A1表读数是线电流，等于相电流的1.732倍即65.8A。

4.手持电钻、手提电动砂轮机都采用380V交流供电方式。

使用时要穿绝缘胶鞋、带绝缘手套工作。

既然它整天与人接触，为什么不用安全低压36V供电？

（4分）

分析：

虽然上述电动工具整天与人接触，但是由于它们所需动力源的功率较大，因此低电压情况下不易实现电能与机械能之间的转换，因此必须采用动力电压380V。

5.楼宇照明电路是不对称三相负载的实例。

说明在什么情况下三相灯负载的端电压对称？

在什么情况下三相灯负载的端电压不对称？

（4分）

分析：

一般楼宇中的三相照明电路通常也是对称安装在三相电路中的，只要使用时保证中线可靠，三相灯负载的端电压总是对称的；如果中线因故断开，三相灯负载又不对称时，各相灯负载的端电压就会有高有低不再对称。

五、计算