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