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1、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

2、E是无源_二端元件。F0Us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

3、：（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

4、化简并转化为常规的直流 电路该电路可等效化为:1QQ口10QCD10 LJCDi W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：60 4Q*ba 1 t2兀 24Qa * r I 1 I * b5 40Si.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

5、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XXXXX ()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14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I1 I 2I

6、3 = 0I iRi 13 R3 = Ei 12 R2 13 R3 = E2代入已知数据得Ii I2 - I3 =05Ii 1013 =15IOI2 IOI3 =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：754 ()33108 ()19108()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 =0511 13R1 = E1I2R2 I5R3 -丨3尺=0-I 5R3 T5I4 =-丘2如给定参数，代入已知，联立方

7、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I1 I 2 -1-06I1 12I 3 =24（）所以：（），（），化简图所示的各电路。17 习题的團解:比)I。* 2“0 域)M 6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：202Q今04aA2aJ J20HZH今OI12V4=2.86一 +1由分流公式可得： 3 ()试计算题图中的电流()1 卯 1 IWrC如T 20CD12V 右3Q6V图i.g习题iio的图解

8、：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1QC 卜卜1.8习题的图I2V()3帀0匸 O-c=WO12VO,12-6 2I36 3 ()X ()()再求等效电阻 将恒压源和恒流源除去，得电路如图。3沢6Rab 11=436()由戴维南定理可知，有源二端网络等效为一个电压源，如图。6I 14+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。 18 6I 621 ()U，= 1

9、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=221 ()U =6 2 2 =163 + 6 ()图1. W习题1H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 =U U =6 16 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。90 90 厂615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。 I 2 = 6 = 3.5()12 口6 36li3.5 36 36 36 ()l3 - 3

10、.5 6 36 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 = T2 T =3.5 3 1 ()丨3 =丨3 广=1.5-0.5 =2()()Q电阻消耗的电功率为2 2P =I；R3 =22 36 =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：I j I 2 I 3 = 03li -612 =12-12 = 0612 - 413 =12 - 4= 8 ()Uoc =4 -213 =4-2 (-)320盲()()再求等效电阻将恒压源和恒

11、流源除去，得电路如图。3況6 Rab =( 2)3 6 / HCZ2 =43(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。20I 產=20 = 2.863 1 73 () 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 REf-c i4pQ cv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:112-13=061,-412 =18-8 = 10412 1213 =8解得：(),=(),=()Uoc =412 =4

12、(-1) 一22 ()()再求等效电阻将恒压源除去，得电路如图。12.Q2V2Q4()/ ( 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。-2I 0.42+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 cib1Q 嗓()()+ ? 7 +(v 片 CV (5V4-1Db 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。,-15 15 cI 31 4 5 ()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。-12V20 ri1Q 迤C)1V 寳

13、3GV4-a皿血100V T0A o应Q+ 12V解：（）先计算开路电压，如下图90 60 5I 1 = -I 2 =6 12 3 ()5 U oc = 90 - 611 = 90 - 6 803 ()（）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

14、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iC C-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

15、）.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

16、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, =10s in（314t+90），i 10s in （628 t + 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，

17、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 -o o 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=220V2()瞬时值表达式为u ab= 311si n(314t60j()兀、JIU ab = 311 X sin100兀x 0.0025 -| = 311si

18、n(-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？uUU()团 ()R + Xc()R-jcoC,() UU()() U U R U C()I C()I蛍C角军：/ U abm = 2 U ab解：在、串联电路中，总阻抗Z=R_JXc=R_J二UZr UmZ2 = 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

19、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。 u r = RI =10 =10()Ul = jXLl =101=10()U c = - j Xc 1 =10 =10()/ Z =R j Xl - j Xc =R =10( Q).U =Z I =10 =10() XL =丄=2( Q)二垒迪10Q Xc ()200/90 .“c 2000/180Ul 二 jXl II 二 j10 ( 10/0) 100/90X c Xc又因6=53 314 637 10 ( Q)=(R2 +jXL)(jXc) _ 1000 -j5_

20、31 j195R2 jXjXc 1 j195 . (Q)Z 怀乙=2-j5.13(Q)I 1mU CmUsm 10/0 1.816/68.7-j5.13 ()= 1.816/68.7 (-i5.13) =9.32/-21.3()11m乙1 2mU Cm-jXc9.32 十6/68.7()j5)()()()已知电源电压，3，求电流、。图所示电路中,解：Xl=L = 2000 0.5 10”=1 (q)XccdC 2000 250 10=2(Q)= R2( - jXc)电詔R2-jXc 2-j21号子6()Uc = I Z1 =6 V =8.49()I1壬鸣4.29R, I 2 ()Cl O.mH

21、* -1-250=msiiv习JE2.12的匡1匡12.9刀题2.的関忌酣应IE j-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 = cos0 -(-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 j4 3 j4解： 6 6 j 8 _ j 8，-U 10/0I 2/-53.1Zab 3 + j 4 ()UAF =liXL1 =2/-53.1 i4 =8/36.9()U F

22、BUFB = IZFB =2/-53.1 3=6/-53.1 ()IFD FB 6/一53.1 =1/-53.16 j8 - j8 6 ()Udf = -IfdR j8) = -1/-53.1 (6 j8) =10/-180()P=Ulcos 10 2 cos53.1 =12()Q =UI sin=10 2 sin53.1 =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 () 3P 40I R = I l 0.36Ur 1

23、10 ()2 2 2/ U =U r U 2-Ul=.U -uR = . 220 -110? - 190.5()X誉需=529( Q)x. 529 .1.69 314 ()S U R 110 CL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

24、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，

25、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、

26、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 2203 （）设U 220/0()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I bc = 22/-156.9 （）I ca 二 22/83.1 （）线电流I A = 3 I ab /-30 二 38/- 66.9 （）=31 bc/-30 = 38/-186.9

27、=38/173.1 （）*3 I ca /-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 U ab - 380/0I匹型型=38/-36.9则相电流Z 8 + j6 （）I bc =38/- 156.9 （）I ca =38/83.1 （）线电流I A = .3 lab/_ 30 = 65.8/66.9 ()IB = .3lbc/-30 =65.8/-186.9 =65.8/173.1 ()I CI ca /_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

28、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。Ub 22曾2g ()忙22/迪()则 Ub = 220/-120(),U c =220/120 ()I UaI A =R= 20/0(), Ub220/-120I B b= 10/-120Rb22(), Uc220/120I C 二10/120Rc22()7760解.由于 P = 3U l I l cos U l 1018.2所以 .3IlCOS 、3 5.5 0.8 ()-2 2Ul 二Up=Ip x Z =19S；12 +16 =380().对称三相负载星形连接，已知每相阻抗