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1、电工学试题库及答案电工学试题库及答案 第1章 直流电路 习题参考答案填空题1 任何一个完整的电路都必须有 电源 负载 和 中间环节 3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 2 反映实际电路器件耗能电磁特性的理想电路元件是 电阻 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 元件它们都是无源 二端 元件3 电路有 通路 开路 和 短路 三种工作状态当电路中电流端电压U0时此种状态称作 短路

2、 这种情况下电源产生的功率全部消耗在 内阻 上4从耗能的观点来讲电阻元件为 耗能 元件电感和电容元件为 储能 元件5 电路图上标示的电流电压方向称为 参考方向 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 方向判断题1 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2 电阻电流和电压都是电路中的基本物理量 错3 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4 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2分共30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即为假设该元件A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B功

3、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 当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1K25W正常使用时允许流过的最大电流为 A A50mA B25mA C250mA四计算题com试计算ab两端的电阻解 1 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 b 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25和5电阻被短路则原图可化为12 根据基尔霍夫定律求图12所示电路中的电流I1和I2

4、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KCL对封闭面的应用对于节点a有I12-7 0对封闭面有I1I22 0解得 I1 7-2 5 A I2 -5-2 -7 A 13 有一盏220V 60W的电灯接到1试求电灯的电阻2当接到220V电压下工作时的电流3如果每晚用三小时问一个月按30天计算用多少电解 由题意根据 R U2P 得电灯电阻 R U2P 220260 807 根据 I UR或P UI得I PU 60220 0273 A 由 W PT 得W 606060330 1944102 J 在实际生活中电量常以度为单位即千

5、瓦时对60W的电灯每天使用3小时一个月 30天 的用电量为W 601000330 54 KWH 14 根据基尔霍夫定律求图13图所示电路中的电压U1U2和U3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abcka回路 2-U2-2 0U2 0对cdpkc回路-4-U1U2 0U1 -4 V 对 eghce回路-U3-105U2 0 U3 -5 V 15 已知电路如图14所示其中E1 15VE2 65VR1 5R2 R3 10试用支路电流法求R1R2和R3三个电阻上的电压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KCL和KVL列方程如下代入已知数

6、据得解方程可得I1 -74AI2338AI3198A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U1 I1R1 - -354VU2 I2R2 1654VU3 I3R3 384V16 试用支路电流法求图15所示电路中的电流I1I2 I3I4和I5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三回路均选取顺时针绕行方向应用KCL和KVL列方程如下如给定参数代入已知联立方程求解即可得到各支路电流17 试用支路电流法求图16电路中的电流I3解此图中有3支路2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KCL和KVL列方程如下I2 5A所以I1 -2AI

7、3 3A18 应用等效电源的变换化简图17所示的各电路解19 试用电源等效变换的方法求图18所示电路中的电流I解利用电源等效变换解题过程如下由分流公式可得I 5 A 110 试计算题19图中的电流I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1先计算开路电压并将电流源化成电压源如下图 A UOC -212-623 6 V 2再求等效电阻Rab将恒压源和恒流源除去得电路如图 3由戴维南定理可知有源二端网络等效为一个电压源如图 A 111 已知电路如图110所示试应用叠加原理计算支路电流I和电流源的电压U解1先计算18

8、V电压源单独作用时的电流和电压电路如图所示 A V 2再计算6A电流源单独作用时的电流和电压电路如图所示 A V 3两电源同时作用的电流和电压为电源分别作用时的叠加 A V 112 电路图111所示试应用叠加原理求电路中的电流I1I2及36电阻消耗的电功率P解1先计算90V电压源单独作用时的电流和电压电路如图所示AAA2再计算60V电压源单独作用时的电流和电压电路如图所示AAA3两电源同时作用的电流和电压为电源分别作用时的叠加AAA 436电阻消耗的电功率为W113 电路如图18所示试应用戴维南定理求图中的电流I解1先计算开路电压并将12A6电流源化成电压源如下图由于此电路仍为复杂电路因此求开

9、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KCL和KVL得解得I1 89AI249AI3-43AV2再求等效电阻Rab将恒压源和恒流源除去得电路如图3由戴维南定理可知有源二端网络等效为一个电压源如图 A 114 电路如图112所示试应用戴维南定理求图中的电流I解1先计算开路电压并将3A6电流源化成电压源如下图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KCL和KVL得解得I1 43AI2-12AI356AV2再求等效电阻Rab将恒压源除去得电路如图Rab 4612 2 3由戴维南

10、定理可知有源二端网络等效为一个电压源如图 A 115 电路如图111所示试应用戴维南定理求图中的电压U解1先计算开路电压如下图UOC -1161 -15 V 2再求等效电阻Rab将恒压源和恒流源除去得电路如图Rab 1 3由戴维南定理可知有源二端网络等效为一个电压源如图 A U 4I 4 -12 V 116 电路如图111所示如果I3 1A试应用戴维南定理求图中的电阻R3解1先计算开路电压如下图 A V 2再求等效电阻RAB将恒压源除去得电路如图 3由戴维南定理可知有源二端网络等效为一个电压源如图当I3 1A时则所以 R3 80-4 76117 电路如图114所示已知15欧电阻的电压降为30V

11、极性如图114所示试计算电路中R的大小和B点的电位解设R电阻上的电压和电流如图所示由KCL可知I2 25 7 A I I2-2-3 2A A 由KVL得绕行方向选顺时针方向U-100305I2 0U 100-30-35 35 V 118 试计算图115中的A点的电位1开关S打开2开关S闭合解1当开关S打开时将电位标注的电路复原为一般电路如图a所示由KVL得 33920 I 1212I 0892 mA UA -20I12 -584 V 2当开关S闭合时将电位标注的电路复原为一般电路如图b所示由KVL得 3920 I 12I 0502 mA UA -20I12 196 V 第二章 正弦交流电路 习

12、题参考答案一填空题1 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 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 三要素 2 电阻元件上任一瞬间的电压电流关系可表示为 u iR 电感元件上任一瞬间的电压电流关系可以表示为 电容元件上任一瞬间的电压电流关系可以表示为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3 在RLC串联电路中已知电流为5A电阻为30感抗为40容抗为80那么电路的阻抗为 50 该电路为 容 性电路电路中吸收的有功功率为 450W 吸收的无功功率又为 600var 判断题1 正弦量的三要素

13、是指最大值角频率和相位 错2 电感元件的正弦交流电路中消耗的有功功率等于零 对3 因为正弦量可以用相量来表示所以说相量就是正弦量 错4 电压三角形是相量图阻抗三角形也是相量图 错5 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6 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7 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8 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1 某正弦电压有效值为380V频率为50Hz计时始数值等于380V其瞬时值表达式为 B AVBVCV2 一个电热器接在10V的直流电源上产生的功率为P把它改接在正弦交流电源上使其产生的

14、功率为P2则正弦交流电源电压的最大值为 D A707V B5V C14V D10V3 提高供电电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减少了用电设备的有功功率提高了电源设备的容量C可以节省电能 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AA则 C Ai1超前i260 Bi1滞后i260 C相位差无法判断5 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 A A增大 B减小 C不变6 在RL串联电路中UR 16VUL 12V则总电压为 B A28V B20V C2V7 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 正弦交流电路的视在功率是表征该电路的 A A电压有效值与电流有效值乘积 B平均功率 C瞬时功率最大值四计算题21 把下列正弦量的时间函数用相量表示 1 u10sin314t伏 2 i5sin 314t60o 安解 1 100o V 2 560o 5180o60o 5120o A 22 已知工频正弦电压uab的最大值为311V初相位为60其有效值为多少写出其瞬时值表达式当t 00025S时Uab的值为多少解 有效值 V 瞬时值表达式为 V 当t 00025S时 V 23 用下列各式表示RC串联电路中的电压电流哪些是对的哪些是错的1 i 2 I 3 4 I 5 U