安徽建筑大学电工学试题库试题及答案.docx
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安徽建筑大学电工学试题库试题及答案
级材料类电工学（李彬彬版）
（计算题必考题：
叠加定理，戴维南定理，异步电动机，单相正铉交
流电，支路电流法等等总共分）
第章直流电路习题参考答案
.任何一个完整的电路都必须有电源、负载和中间环节个基本部分组成。
具有单一电磁特性的电路元件称为—理想—电路元件，由它们组成的电路称为电路模型—。
电路的作用是对电能进行—传输_、、分配_和_转换—；对电信号进行—传递_、_存储—和—处理_。
-.艮映实际电路器件耗能电磁特性的理想电路元件是_电阻一元件；反映实际电路器件储存磁场能量特性的理想电路元件是_电感—元件；反映实际电路器件储存电场能量特性的理想电路元件是—电容—元件，它们都E是无源_二端—元件。
F0
Us
电路有—通路_、M路—和仞路—三种工作状态。
当电路中电流
电压=时，此种状态称作_短路—，这种情况下电源产生的功率全部消耗在—内阻上。
.从耗能的观点来讲，电阻元件为_耗能一元件；电感和电容元件为_储能一元件。
.电路图上标示的电流、电压方向称为—参考方向一，假定某元件是负载时，该元件两端的电压和通过元件的电流方向应为—关联参考—方向。
二、判断题：
理想电流源输出恒定的电流，其输出端电压由内电阻决定。
（错）
电阻、电流和电压都是电路中的基本物理量。
（错）
电压是产生电流的根本原因。
因此电路中有电压必有电流。
（错）
绝缘体两端的电压无论再高，都不可能通过电流。
（错）
三、选择题：
（每小题分，共分）
.当元件两端电压与通过元件的电流取关联参考方向时，即为假设该元件（）功率；当元件两端电压与通过电流取非关联参考方向时，即为假设该元件（）功率。
、吸收；、发出。
.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（）
、负载电阻增大；、负载电阻减小；、电源输出的电流增大。
.当电流源开路时，该电流源内部（）
、有电流，有功率损耗；、无电流，无功率损耗；、有电流，无功率损耗。
.某电阻元件的额定数据为“Q、”，正常使用时允许流过的最大电流为（）
四、计算题
已知电路如题所示，试计算、两端的电阻
（b）
Hi.1习题！
d的图
解：
（）在求解电阻网络的等效电阻时，应先将电路化简并转化为常规的直流电路
该电路可等效化为:
1QQ
口
10Q
CD
10LJ
CD
iW的专感哦拱电踣
（）先将电路图化简，并转化为常规直流电路。
就本题而言，仔细分析发现Q和Q电阻被短路，则原图可化为：
604Q
*b
a1t
2
兀24Q
a*rI1I*b
540
Si.Kb）的零做喪检.电賂
根据基尔霍夫定律，求图所示电路中的电流和；
解：
本题所涉及的基本定律就是基尔霍夫电流定律。
基尔霍夫电流定律对电路中的任意结点适用，对电路中的任何封闭面也适用。
本题就是对封闭面的应用。
对于节点有
对封闭面有
解得：
（），（）
图1.2习题E.2的圈
有一盏“”的电灯接到。
（）试求电灯的电阻；（）当接到电压下工作时的电流;（）如果每晚用三小时，问一个月（按天计算）用多少电？
解：
由题意：
1根据得：
电灯电阻（Q）
2根据或得：
（）
3由得
XXXX
X（）
在实际生活中，电量常以“度”为单位，即“千瓦时”。
对的电灯，每天使用小时，一个月（天）的用电量为：
XX（）
根据基尔霍夫定律求图图所示电路中的电压、和。
+叽
解:
根据基尔霍夫电压定律，沿任意回路绕行一周，回路中各元件上电压的代数和等于零。
则对回路：
对回路：
（）
对回路：
（）
已知电路如图所示，其中，，Q,Q。
试用支路电流法求、和三个电阻上的电
压。
b
图1・4习题1.5图
解：
在电路图上标出各支路电流的参考方向，如图所示，选取绕行方向。
应用和列方程如下
I1I2「I3=0
IiRi■13R3=Ei12R2■13R3=E2
代入已知数据得
IiI2-I3=0
5Ii1013=15
IOI2IOI3=65
解方程可得
（）,=（）,=
（）
三个电阻上的电压电流方向选取一至，则三个电阻上的电压分别为：
75
4（）
33
10
8（）
19
10
8（）
回路均选取顺时
试用支路电流法，求图所示电路中的电流、、、和。
（只列方程不求解）解：
在电路图上标出各支路电流的参考方向，如图所示，针绕行方向。
应用和列方程如下
I2丨4一丨5=0
51113R1=E1
I2R2I5R3-丨3尺=0
-^I5R3T5I4=-丘2
如给定参数，代入已知，联立方程求解即可得到各支路电流
试用支路电流法，求图电路中的电流。
解：
此图中有支路，节点，但有一支路为已知，所以只需列两个方程即可。
外回路选取顺时针绕行方向。
应用和列方程如下
I1I2-1^-0
6I112I3=24
（）所以：
（），（）
，化简图所示的各电路。
17习题的團
解:
比）
I。
*2“0域）
M6卜
今
O
3
（f）
今
试用电源等效变换的方法，求图所示电路中的电流。
解：
利用电源等效变换解题过程如下：
20
2Q
今
04aA2a[J^[J
20
HZH
今
O
I
12V
4
=2.86
一+1
由分流公式可得：
3（）
试计算题图中的电流
（）1卯1I
Wr
C如
T□
20
CD12V®右
3Q
6V
图i.g习题i・io的图
解：
由于题目中没有要求解题方法，所以此题可用电压源与电流源等效变换、支路电流法、叠加原理、戴维南定理等方法进行求解，下面用戴维南定理求解。
（）先计算开路电压，并将电流源化成电压源，如下图
1Q
—C卜卜
^1.8习题的图
I2V（）
3帀
0
匸O-c=^
WO12VO
12-62
I
363（）
X（）
（）再求等效电阻将恒压源和恒流源除去，得电路如图。
3沢6
Rab11=4
3
6
（）由戴维南定理可知，有源二端网络等效为一个电压源，如图。
6
I1
4+2（）
已知电路如图所示。
试应用叠加原理计算支路电流和电流源的电压
解：
（）先计算电压源单独作用时的电流和电压，电路如图所示。
「186
I6
21（）
U，=1^6=6（）
（）再计算电流源单独作用时的电流和电压，电路如图所示。
I-6=2
21（）
U=622=16
3+6（）
图1.W习题1・H的图
（）两电源同时作用的电流和电压为电源分别作用时的叠加。
I=1—"=6-2=4（）U=UU=616二22（）电路图所示，试应用叠加原理，求电路中的电流、及Q电阻消耗的电功率。
解：
（）先计算电压源单独作用时的电流和电压，电路如图所示。
9090厂
6
15
图1.11习题1.応的图
（）再计算电压源单独作用时的电流和电压，电路如图所示。
I2=—6^^=3.5
（）
12口
636
li~3.5363
636（）
l3-3.5636一°5（）
（）两电源同时作用的电流和电压为电源分别作用时的叠加
I"!
=1"!
J=6-3=3（）
l2=T2T=「3.53—1（）
丨3=丨3广=1.5-0.5=2（）
（）Q电阻消耗的电功率为
22
P=I；R3=2236=144（）
由于此电路仍为复杂电路，因此求开路电压仍可用所有分析计算方法计算，现用支路电流法进行求解，设各支路电流及参考方向如图所示。
由和得：
IjI2I3=0
3li-612=12-12=0
612-413=12-4=8（）
Uoc=4-213=4-2（--）
3
20
盲（）
（）再求等效电阻
将恒压源和恒流源除去，得电路如图。
3況6Rab=
（2）
36//
HCZ}
2=4
3
（Q）
（）由戴维南定理可知，有源二端网络等效为一个电压源，如图。
20
I產=20=2.86
317
3（）电路如图所示，试应用戴维南定理，求图中的电流。
解：
（）先计算开路电压，并将、
Q电流源化成电压源，如下图。
才血（
8V12Q
（）啊"RE
^f-ci
4p€Qc>v
由于此电路仍为复杂电路，因此求开路电压仍可用所有分析计算方法计算，现用支路电流法进行求解，设各支路电流及参考方向如图所示。
由和得:
1—12-13=0
61,-412=18-8=10
4121213=8
解得：
（）,
=（）,=
（）
Uoc=412=4（-1）一2
2（）
（）再求等效电阻
将恒压源除去，得电路如图。
12.Q
2V
2Q
①4
（）
////（Q）
由戴维南定理可知，有源二端网络等效为一个电压源，如图。
-2
I0.4
2+3（）
电路如图所示，试应用戴维南定理，求图中的电压。
解：
（）先计算开路电压，如下图
2Q
cib—
1Q嗓
（）
（）
□
+?
7^+
（>v片C>V（§5V
4-
1D
b丫
X（）
□
再求等效电阻将恒压源和恒流源除去，得电路如图。
（Q）
由戴维南定理可知，有源二端网络等效为一个电压源，如图。
-1515c
I3
145（）
X（-3）（）
电路如图所示，如果1A，试应用戴维南定理，求图中的电阻。
-12V
20
r±i—
1Q迤
C）1V寳
3GV
4-
-a
皿血
100VT
0
A
o
应Q
+12V
解：
（）先计算开路电压，如下图
90—605
I1=-I2=—
6123（）
5Uoc=90-611=90-680
3（）
（）再求等效电阻
将恒压源除去，得电路如图。
试计算图中的点的电位：
（）开关打开；（）开关闭合。
解：
（）当开关打开时，将电位标注的电路复原为一般电路，如图（）所示
由得
（）
（）
（）
（）所示。
（）当开关闭合时，将电位标注的电路复原为一般电路，如图由得
（）X
（）
（）
第二章正弦交流电路习题参考答案
一、填空题：
.表征正弦交流电振荡幅度的量是它的—最大值—;表征正弦交流电随时间变化快慢程度的量是_角频率3_；表征正弦交流电起始位置时的量称为它的_初
相_。
三者称为正弦量的_三要耒_。
.电阻元件上任一瞬间的电压电流关系可表示为；电感元件上任一瞬间
ul=L^|
的电压电流关系可以表示为_dt_;电容元件上任一瞬间的电压电流关系可
iCC-dUc
以表示为dt。
由上述三个关系式可得，电阻元件为即时元件;电感和
电容—元件为动态元件。
.在串联电路中，已知电流为5A,电阻为Q，感抗为Q，容抗为Q，那么电路的阻抗为_Q_，该电路为_容_性电路。
电路中吸收的有功功率为_，吸收的无功功率又为。
、判断题：
.正弦量的三要素是指最大值、角频率和相位。
（错）
.电感元件的正弦交流电路中，消耗的有功功率等于零。
（对）
.因为正弦量可以用相量来表示，所以说相量就是正弦量。
（错）
.电压三角形是相量图，阻抗三角形也是相量图。
（错）
.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）
.一个实际的电感线圈，在任何情况下呈现的电特性都是感性。
（错）
.串接在正弦交流电路中的功率表，测量的是交流电路的有功功率。
（错）
.正弦交流电路的频率越高，阻抗越大；频率越低，阻抗越小。
（错）三、选择题：
.某正弦电压有效值为，频率为，计时始数值等于，其瞬时值表达式为（）
、u=380sin314t-；u=537sin（314t+45°）.；u=380sin（314t+9°°）
.一个电热器，接在的直流电源上，产生的功率为。
把它改接在正弦交流电源上，使其产生的功率为，则正弦交流电源电压的最大值为（）
…
.提高供电电路的功率因数，下列说法正确的是（）
、减少了用电设备中无用的无功功率；、减少了用电设备的有功功率，提高了电源设备的容量；、可以节省电能；、可提高电源设备的利用率并减小输电线路中的功率损耗。
.已知i,=10sin（314t+90"），i^10sin（628t+30，则（）
、超前°;、滞后°;、相位差无法判断。
.电容元件的正弦交流电路中，电压有效值不变，频率增大时，电路中电流将（）
、增大；、减小；、不变
.在串联电路中，，则总电压为（）
.串联电路在时发生谐振，当频率增加到2f时，电路性质呈（）、电阻性；、电感性；、电容性。
.正弦交流电路的视在功率是表征该电路的（）
、电压有效值与电流有效值乘积；、平均功率；、瞬时功率最大
值。
四、计算题
把下列正弦量的时间函数用相量表示：
（）二品伏（）二一（-o）安
a"
解：
（）Uo（）（）Im--oo—00（）
已知工频正弦电压的最大值为，初相位为一°，其有效值为多少？
写出其瞬时值表达式；当时，的值为多少？
•••有效值
1
府
abm=丄沃311=220
V2
（）
瞬时值表达式为
uab
=311sin（314t—60j（）
兀、
JI
Uab=311Xsin
100兀
x0.0025-
-|=311sin（—
-
-80.5
当时，
3丿
12
（）
下列各式表示串联电路中的电压、电流,
哪些是对的，
哪些是错的？
u
U
U
（）
团（）
R+Xc
（）「R
-jcoC
（）
■■
U
U
（）
（）UURUC
（）I—
©C
（）I
蛍C
角军：
■/Uabm=■2Uab
解：
在、串联电路中，总阻抗Z=R_JXc=R_J二
U
Z
rUm
Z2=l2m
•••为感性负载，为容性负载。
图所示电路中，，并已知电流表的读数为3A,试问和的读数为多少？
解：
由图可以看出，电容与电感并联连接，由于电容电流落后两端电压，而电感电流超前两端电压，因为，所以通过电容的电流与通过电感的电流大小相等,方向相反，故而电流表的读数为0A。
由上分析可知，电压的有效值为，故电感两端电压亦为。
因为，所以电流表的读数为。
有一、、
解:
串联的交流电路，已知Q,1A,试求电压、、、和电路总阻抗Z。
ur=RI=10"=10（）
Ul=jXLl=10^1=10（）
Uc=-jXc1=10"=10（）
•/Z=RjXl-jXc=R=10（Q）
...U=ZI=10"=10（）
•••XL=丄=2（Q）
二垒迪10QXc—（）
200/90.“c2000/180
Ul二jXlII二j10（10/0）100/90
XcXc
又因
6=5
331463710（Q）
=（R2+jXL）（—jXc）_1000-j5_3
1j195
R2jX「jXc1j195.（Q）
Z怀乙=2-j5.13（Q）
I1m
UCm
Usm10/01.816/68.7
-j5.13（）
=1.816/68.7（-i5.13）=9.32/-21.3（）
11m乙
12m
UCm
-jXc
9.32^十6/68.7
（）
j5
）（）
）（）
）（）
已知电源电压，3，求电流、。
图所示电路中,
解：
Xl
=L=20000.510”=1（q）
Xc
cdC200025010》
=2
（Q）
=R2（-jXc）电詔
R2-jXc2-j2
1号子6（）
Uc=IZ1=6V=8.49（）
I1壬鸣4.29
R,I2（）
'ClO.^mH
*-1-250
^=msiiv
习JE2.12的匡1
匡12.9刀题2.□的関
忌酣应IEj-j--13ptr
图所示电路中，已知=Q,Q,=Q,及总的有功功率、无功功率和功率因数。
=Q，接至的电源上•试求各支路电流
解：
设U=220Q（）
-cos=cos[0-（-8.61"）]=0.99
图所示电路中，求：
（）间的等效阻抗；（）电压相量U和U；（）整个电路的有功功率和无功功率。
6x（6+j8—j8）
Zab二j43j4
解：
66j8_j8
，-U10/0
I2/-53.1
Zab3+j4（）
UAF=liXL1=2/-53.1i4=8/36.9（）
UFB
UFB=IZFB=2/-53.13=6/-53.1（）
IFDFB6/一53.1=1/-53.1
6j8-j86（）
Udf=-IfdRj8）=-1/-53.1（6j8）=10/-180（）
P=Ulcos—102cos53.1=12（）
Q=UIsin「=102sin53.1=16（）
今有一个的日光灯，使用时灯管与镇流器（可近似把镇流器看作纯电感）串联在电压为，频率为的电源上。
已知灯管工作时属于纯电阻负载，灯管两端的电压等于，试求镇流器上的感抗和电感。
这时电路的功率因数等于多少？
解：
T（）3
P40
IR=Il0.36
Ur110（）
222
•/U=UrU2
-Ul=.U-uR=.220-110?
-190.5（）
X」誉需=529（Q）
^x^.529.1.69
⑷314（）
SUR110CL
亠cos^=—==0.5
由于灯管与镇流器是"U_220_'
第章三相交流电路习题参考答案
填空题:
.对称三相负载作接，接在的三相四线制电源上。
此时负载端的相电压等于—匕倍的线电压；相电流等于倍的线电流；中线电流等于。
.有一对称三相负载成星形联接，每相阻抗均为Q,功率因数为，又测出负载中的电流为10A，那么三相电路的有功功率为；无功功率为；视在功率
为。
假如负载为感性设备，贝U等效电阻是_Q—;等效电感量为（工频
下）一。
四、判断题：
.中线的作用就是使不对称接负载的端电压保持对称。
（对）
.三相电路的有功功率，在任何情况下都可以用二瓦计法进行测量。
（错）
.三相负载作三角形联接时，总有h~3lp成立。
（错）
.负载作星形联接时，必有线电流等于相电流。
（对）
.三相不对称负载越接近对称，中线上通过的电流就越小。
（对）
.中线不允许断开。
因此不能安装保险丝和开关，并且中线截面比火线粗。
（错）三、选择题：
.三相对称电路是指（）
A、三相电源对称的电路；、三相负载对称的电路；、三相电源和三相负
载均对称的电路。
.三相四线制供电线路，已知作星形联接的三相负载中相为纯电阻，相为纯电感,相为纯电容，通过三相负载的电流均为安培，则中线电流为（）
、安；、安；、安。
.有“、”“、”白炽灯两盏，串联后接入交流电源，其亮度情况是（）
、灯泡最亮；、灯泡最亮；、两只灯泡一样亮。
四、计算题
一台三相交流电动机，定子绕组星形连接于的对称三相电源上，其线电流2.2A，
©，试求每相绕组的阻抗。
解：
先由题意画出电路图（如下图），以帮助我们思考。
因三相交流电动机是对称负载，因此可选一相进行计算。
三相负载作星接时
已知对称三相交流电路，每相负载的电阻为Q，感抗为Q。
（）设电源电压为，求负载星形连接时的相电流、相电压和线电流，并画相量图;
（）设电源电压为，求负载三角形连接时的相电流、相电压和线电流，并画相量
图；
（）设电源电压为，求负载三角形连接时的相电流、相电压和线电流，并画相量图。
解：
由题意：
（）负载作星接时
Ui
因U|=380，则
Ua二Ub二Uc
二380二220
3（）
设U220/0（）
因相电流即线电流，其大小为:
=22/-156.9（）=22/83.1（）
此时的相量图略。
（）负载作三角形连接时
U|二Up
因U|=220,
设Uab=220/0
则相电流
Ibc=22/-156.9（）
Ica二22/83.1（）
线电流
IA=•3Iab/-30二38/-66.9（）
=31bc/-30=38/-186.9=38/173.1（）
*3Ica/-30‘=38/53.1（）
此时的相量图略。
（）负载作三角形连接时
Ui=Up
因U|=380，则
Uab二Ubc二Uca=380（）
设Uab-380/0
I"匹「型型=38/-36.9
则相电流
Z8+j6（）
Ibc=38/-156.9（）
Ica=38/83.1（）
线电流
IA=.3lab/_30=65.8/—66.9（）
IB=.3lbc/-30‘=65.8/-186.9=65.8/173.1（）
ICIca/_30‘=65.8/53.1（）
此时的相量图略。
•已知电路如下图所示。
电源电压，每相负载的阻抗为=Q。
该三相负载能否称为对称负载？
为什么？
计算中线电流和各相电流，画出相量图；求三相总功率。
解：
（）三相负载不能称为对称负载，因为三相负载
的阻抗性质不同，其阻抗角也不相同。
故不能称为对称负载。
Ub22曾2g（）
忙22/迪（）
则Ub=220/-120
（）,
Uc=220/120（）
IUa
IA=
R
=20/0
（）
Ub
220/-120
IBb
=10/-120
Rb
22
（）
Uc
220/120
IC二
10/120
Rc
22
（）
7760
解.由于P=3UlIlcos■'
Ul1018.2
所以.3IlCOS「、35.50.8（）
-'22
Ul二Up
=IpxZ=19S；12+16=380（）
.对称三相负载星形连接，已知每相阻抗
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