1、参考答案 - 1 - 电子电工技术 作业 1 直流电路分析 一、单项选择题 1、图 1 所示电路中的电流 I 为（ A ）。 A. -1A B. 1A C. 2A 提示：用基尔霍夫电流定律即可。 注意参考方向。 2、图 2 所示电路中电流 I 为（ B ）。 A. 5A B. -15A C. -5A 提示：基尔霍夫定律应用于如图所示的封闭曲面即可。可如下理解：封闭曲面中没有储存电荷的元件，所以流入多少电荷，就应流出多少电荷。电流就是电荷的定向流动。本题中共流入 15A 电流，所以最下端引脚上应该流出 15A 电流，再考虑参考方 向，即得答案。 3、图 3 所示电路中，电流表正负接线端用 “+”
2、、 “-”号标出。今电流表指针正向偏转，示数 10A，有关电流、电压方向也表示在图中，则（ C ）正确。 A. I1=10A， U=-6V B. I1=-10A， U=6V C. I1=10A， U=12V 提示：电流表指针正向偏转，说明 I1 的真实流动方向是从 “+”接线端 到 “-”接线端 ，结合图中所标的参考方向，得 I1=10A。 3电阻上电压的计算要先求出该电阻上的电流，对 A 节点，用基尔霍夫电流定律来求。 6和 10电阻上的电流分别为 4A 和 2A，且都为 流出，所以 3电阻上的电流为 4A，且从节点 A 流出。再根据欧姆定律，即可得 U=12V。 4、图 4 所示电路中，电
3、流 I 为（ B ） 。 A. -3V B. 5A C. 2A 提示：该题反映了理想电压源的特点，即理想电压源两端的电压是由该电压源决定的。从而可知本题中 6电阻上的电压 一定为 30V，所以电流 I 为 5A。 当然还要考虑参考方向。 I 3A -2A 2A R41 R31 R21 R1 图 1 I 10A 5A R R R R31 R2 R1 图 2 参考答案 - 2 - 5、图 5 所示电路中 U 为（ A ）。 A. 30V B. -10V C. -40V 提示：该题反映了理想电流源的特点，即理想电流源所处支路的电流是由该电流源决定 的。从而可知本题中 15电阻的电流一定为 2A，所以
4、电压 U 为 30V。 6、图 6 所示电路中，判断电阻 R 中流通的电流及消耗的功率为（ A ）。 A. 1A， 2W B. 2A， 4W C. 2A， 2W 提示：与第 4 小题同理，可知 R 中的电流为 1A。由功率计算公式 P = UI，即知 R 中消耗的功率为 2W。 7、图 7 所示电路中，判断电阻 R 中流通的电流及消耗的功率为（ B ）。 A. 0A， 2W B. 1A， 2W C. 1A， 4W 提示：与第 5 小题同理，可知 R 中的电流为 1A。电阻上的电压为 2V， 所以其上消耗的功率为 2W。 8、图 8 所示电路中，电位器 RP1的滑动端向下移动及 RP2的滑动端向
5、右移动时，电流 I1、 I2的变化趋势是（ B ）。 A. I1 减小， I2 增大 B. I1 增大， I2 减小 C. I1 不变， I2 减小 提示：由理想电流源的特点，可知 RP2的滑动 端移动时，对 I1、 I2 无影响。本题中 RP1的滑动端向下移动 ，相当于该支路的电阻变大，所以 I2 将减 小 ，I1 将增大。 9、图 9 所示电路中，电压 Uab 的数值是（ C ）。 A. 0V B. 2V C. 10V 提示：由基尔霍夫 电压定律，可知图中所示的回路电流 I 为 0，所以得 Uab 的数值为10V。 I 参考答案 - 3 - 10、图 10 所示电路的 I、 U 表达式为（
6、 B ）。 A. I1=I-IS， U=g IISB. I1=-I-IS， U=g IISC. I1=I-IS， U=gII S提示： g 为电导，它与电阻是倒数关系。由此可知本题可先用基尔霍夫电流定律求出电流 I 的表达式，即 I1=-I-IS。再由欧姆定律求得 U= I1R=g IIS。 二、简答题 1、恒压源的性质是什么？ 答： 恒压源即理想电压源，它的性质或特点有两点： （ 1）它的输出电压 是恒定的，不受输出电流的影响；（ 2）通过它的电流不由它 自 身决定，由与之相连的负载电阻决定。 2、恒流源的性质是什么？ 答：恒流源 即理想电流源，它 的性质 或特点有两点： （ 1）它的输出电
7、流 是恒定的，不受输出电压的影响；（ 2）恒流源 两端的 电压 不由它自身决定，由与之相连的负载电阻决定。 3、负载增加的涵义是什么？在近似恒压源供电或近似恒流源供电系统中，负载增加相当于负载电阻增大还是减小 ？ 答：负载增加意指电路的输出功率增加。在近似恒压源 的 供电系统中，负载获得的功率 （即供电系统的输出功率）为 P=UI= RU2 ， 由于 U 基本不变，所以 负载增加 即 负载电流 I 增大， 即相当于负载电阻减小。 同理， 在近似恒流源 的供电 系统中，负载获得的功率 为 P=UI=I2R，负载增加 即 负载电压 U 增大，相当于负载电阻 增 大。 4、电压源模型与电流源模型等效
8、变换的条件是什么？ 答：如果电压源模型的输出电压和输出电流与电流源模型的输出电压和输出电流对应相等， 即对同一外部电路而言，二者的伏安特性 相同，那么 这 两种模型可以等效互换。 （注，这实际为等效变换的含义。） 5、基尔霍夫定律的基本内容是什么？适用范围如何？ 答： KCL 定律：任意时刻，流入电路中任一节点的电流之和恒等于流出该节点的电流之和。或 简单表示为 I =0。 KVL 定律 ： 任意时刻，沿电路中任一闭合回路绕行一周 ， 各段电压的参考答案 - 4 - 图 12 R2 R1 R3 + - U2 + U1 - U3 - + A B C 代数和恒为零。或 简单表示为 U =0。 6、
9、作为线性电路分析中的一个重要定理，简述叠加定理的基本内容和适用范围？ 答：对于包含有多个电源的线性电路 ，电路某元件上的电流或电压等于每个电源单独作用在该元件上所产生的电流和电压的代数和。叠加定理只能分析计算线性电路中的电流和电压，不能用来计算功率。 7、在电路分析与计算中，戴维南定理最适宜应用于哪种情况？ 答：如果只需计算电路中某一支路的电流 或电压 ，此时最适宜采用戴维南定理 三、综合题 1、图 11 所示电路可用来测量电源的数值及其内阻，图中标出的 U 和 R0 组成某实际电压源。已知 R1=2.6， R2=5.5，当开关 K1 闭合， K2 打开时，电流表读数为 2A；打开 K1，闭合
10、 K2后，读数为 1A，试求 U 和 R0。 解 ： 当 K1 闭合， K2 打开，有 I1(R0+R1)=U，这里 I1为 2A。当 K1 打开， K2 闭合，有 I2(R0+R2)=U 这里 I2为 1A。 联立上两式， 即可求得 U=5.8V， R0=0.3。 2、在图 12 所示电路中，已知 U1= U2= U3=2V， R1= R2= R3=3，求 UAB、 UBC、 UCA 各为多少？ 解： 设流过 ACB 回路的电流为 I，根据基尔霍夫 电压 定律，有 (R1+R2+R3)I=U3-U2+U1， 求出 I=92 A。 所 以 有 UAB=U1-IR1=34 V，注意参考方向，下同
11、理； UBC=-U2-IR2=-232 V； UCA=-UAB-UBC=U3-IR3=34 V。 参考答案 - 5 - 3、用戴维南定理求图 13 电路中 R5 所在支路的电流。已知 R1=R2=R4=R5=5， R3=10， U=6.5V。 解： 断开 R5，求开路电压 UO 和入端电阻 R0： UBD=U313RRR 4.33V， UCD=U424RRR =3.25V， UBC= UBD+UDC=UBD-UCD=1.08V，此即为开路电压 UO。 求 R0， 将 U 短路 ，即可得 R0=（ R1/R3） +（ R2/R4） 5.83。 由 戴维南 等效电路 求电流 I5： I5=50 R
12、RUO =50 RRUBC = 583.5 08.1 0.1A 4、用叠加原理求图 14 所示电路各支路电流 I1、 I2 和 I3。 解：先将左边的 24V 电压源短路，这时有，2)3/6(4 363 I=224 36=4.5A 36 331 II=-1.5A，36632 II=3A 再在原电路中将右边的 36V 电压源短路，这时有，)3/6(6 241 I=2624=3A 36 313 II=-1A，36612 II=2A。 最后得 5.135.1111 III A， 523222 III A， 5.3)1(5.4333 III A。 参考答案 - 6 - 电子电工 技术 作业 2 正弦交
13、流 电路 和电工技术 基础 一、单项选择题 1、在正弦交流纯电感电路中，电压与电流的关系是（ C ）。 A. i=LuB. I= LU C. I= LU 提示：电感自身的特性决定了它的伏安关系为dtdiLu，当 tIi m sin ，代入得 )90s in (c o s tLItLIu mm ，从而得 mm LIU ，由幅值与有效值的关系即得答案。 2、通常所说的交流电压 220V 是指它的（ A ）。 A. 有效值 B. 平均值 C. 最大值 3、 下图 所 示是某电路中某一支路的电压 u 和电流 i 的波形， 据此 可以判断该支路是 （ A ）。 A. 电阻电感串联电路 B. 电阻电容串联
14、电路 C. 纯电感电路 提示：图中显示电压超前 电流不到 90。纯电感，电压超前电流 90；纯电容，电流超前电压90。 4、已知电路某元件的电压 u 和电流 i 分别为 u=141cos（ 314t+600） V， i=7sin（ 314t-1200） A，则该元件的性质是（ A ）。 A. 电容 B. 电感 C. 电阻 提示：注意要转换到同一种三角函数。 )150314c o s (7)210314c o s (7)12031490c o s (7)120314s i n (7 tttti ，从这里可看出电流超前电压 90，所以元件是电容。当然也可以直接从波形上看出。 5、在三相电路中，三相
15、对称负载为星形连接，三个线电流均为 4A，则中 线电流为（ C ）。 A. 4A B.12A C. 0A 提示：注意前提条件是对称负载且星形连接。 参考答案 - 7 - 6、磁力线上任意一点的切线方向，就是该点的磁场方向，即小磁针在磁力作用下 ， （ A ）极所指的方向。 A. N 极 B. S 极 C. N 极或 S 极 7、（ B ）是利用电磁感应原理进行变换交流电压的一种器件。 A.电动机 B. 变压器 C. 整流器 8、常见的变压器（用于变换低频率的交流电）铁心一般是由相互绝缘的（ A ）叠成。 A.硅钢片 B.生铁片 C. 铸铁片 9、 下 图所示变压器，原方 N1=300 匝，副方
16、 N2=100 匝， R=8，则从原方看入的电阻 Ri 是（ B ）。 A. 8 B.72 C. 24 提示：2121 NNUU ， RURUi2221 ， 7292212221 RRNNRUUR i10、 下 图所示变压器，已知原方 N1=300 匝， R=8， 从原方看入的电阻 Ri 是 72，则变压器副 方绕组 N2 为（ C ）。 A. 200 匝 B. 300 匝 C. 100 匝 提示： 上题的变换。 二、简答题 1、简述 RLC 串联电路产生串联谐振的特点？ 答：（ 1）电路的阻抗最小并呈电阻性。 （ 2）电路中的电流最大。 参考答案 - 8 - （ 3） XL=XC，串联谐振可
17、在电容和电感两端产生高电压。 2、简述提高功率因数的意义？ 答：电源能够传送多少有功功率给负载，与功率因数 cos 的大小有直接关系。 cos =1，说明输出的功率全部是有功功率，电源设备得到充分利用。 cos 的大小说明了电源设备的容量被利用的程度，低功率因数将造成电源设备的浪费。 3、三相交流电路中，对称负载三角形连接时，相电流与线电流，相电压与线电压有何关系？ 答： 相电压与线电压的关系为 Lp UU ， 相电流与线电流的关系为 PL II 3 。 提示：用相量图容易得结论。 4、异步电动机起动的要求是什么？说明原因。 答：（ 1）有足够大的起动转 矩，使电动机能克服负载转矩迅速旋转起来
18、。（ 2）起动电流不要太大，否则会对供电电网产生比较大的电压降，从而影响电网上其它电气设备的正常工作。 5、三相异步电动机的控制方式主要有哪几种？ 答：直接起动控制（点动、长动），正、反转控制，时间控制，行程控制。 6、如果需要电动机连续运行，那么对于三相异步电动机功率的选择要注意什么？ 答：功率选择应该以产生机械所需要的实际功率为依据。选择的过大，效率和功率因数会很低，不经济。选择的过小，电动机长时间工作在 非 额定 的 过载状态下，不仅不能保证正常工作，还可能造成电动机损 坏。 7、什么是控制电器？什么是低压电器？低压电器分哪两类？ 答：所谓控制电器，是指在电路中起通断、保护、控制、调节的
19、电器件。控制电器中额定电压小于 500V 的称为低压控制电器。低压控制电器又可分为两类，即手动控制电器和自动控制电器。 8、接触器分为哪两类？接触器的功能是什么？主要用于哪些地方？ 参考答案 - 9 - 答：接触器是一种自动电器，有直流接触器和交流接触器之分，其功能是可以频繁的接通或断开交、直流电路及大容量控制电路。主要用于控制电动机、电热设备、电焊机等，尤其在电力拖动系统中应用广泛。 三、综合题 1、已知某正 弦电压在 t=0 时，其值 u(0)= 3 V，初相为 600，求其有效值。 解： 设 )60sin( tUu m ，当 t=0 时 ， 360sin)0( mUu ， 故 22336
20、0s in 3 mU，所以有效值 222 UV。 2、有一电感线圈，当接在电压为 40V 的直流电源上时，测得线圈电流为 4A。当接于电压为220V、频率为 50HZ 的正弦交流电源时，测得电流为 10A，求线圈电阻与电感。 解： 直流 电源作用时， 0 LXL ，可求得线圈的电阻 10440 R 。 交流电源作用时 ， 2210220 IUZ， 6.191022 2222 RZX L ， 线圈的电感 5014.32 6.192 fXL L62.4mH。 3、 下 图所示电路中，已知电压表的读数为 15V，电流表的读数为 1A， R=5，电源的角频率=200rad/s，求电感 L，和电路消耗的
21、功率。 解： 设电流为参考相量，即 01I A， 则电阻 R 上的电压相量为 05IRUR ；而 电感上的电压 LU 超前电流 I 相位 90，所以 14.14515 2222 RL UUU V。 于是 14.14114.14 IUX LL， 7020014.14 LXL mH， P=I2R=5W。 提示：可认为电压表的电阻无穷大，电流表的电阻为 0。相应相量之间的关系如右图所示。 I RU LU U 参考答案 - 10 - 4、已知 RLC 串联电路的 R=10， L=2mH， C=180pF，电源电压为 5V，求谐振频率 f0、谐振电流 I0、品质因数 Q0。 解： 谐振频率 ， 4.2
22、6 5101 8 010214.32 12 1 1230 LCf KHz， 谐振电流 ， 5.01050 RUIA， 求品质因数， 71230 106110180102 11 LC， 33331021061 370 LX L XL， 33331018010 61 1270 CX C ， 3.333103 3 3 31 000 R CR LQ 5、已知交流信号源的内阻为 250 欧姆，通过一个变压比可调的变 压器接 2.5 欧姆的负载 RL，当变压器初级的等效电阻等于信号源内阻时，信号源的输出功率最大，要使负载获得最大功率，问变压器的变压比应该是多少？ 解： 根据 LZ =K2 LZ ，变压器初
23、级的等效电阻 RL= K2RL=2.5K2。 当变压器初级的等效电阻等于信号源内阻时，信号源的输出功率最大，所以： RL= K2RL=2.5K2=250， K2=5.2250=100， 所以当变压比 K=10 时，负载将获得最大功 率。 6、一台三相异步电动机，磁极对数 p=2，工作额定电压为 380V，额定频率为 50Hz，已知额定转速为 1450r/min，求其同步转速和额定转差率？ 解： 同步转速pfn 11 60=25060=1500r/min； 额定转差率11 nnns Nn = 150014501500 =0.033。 7、一台三相异步电动机，额定功率为 10KW，额定电压为 380V，额定转速 980r/min，额定工作效率 =95%，额定工作电流 IN=18A，起动能力系数为 1.5，过载系数为 2.2。 求： 1）电动机的功率因数。 2）起动转矩 Tqd，最大转矩 Tmax。
