1、电工技术基础与技能 周绍敏 第一章 P17 1. 是非题 1.1 电路图是根据电气元件的实际位置和实际连线连接起来的。 () 1.2 蓄电池在电路中必是电源,总是把化学能转化成电能。 () 1.3 电阻值大的导体,电阻率一定也大。 () 1.4 电阻元件的伏安特性曲线是过原点的直线时,称为线性元件。 () 1.5 欧姆定律适用于任何电路和任何元件。 () 1.6IUR中的 R 是元件参数,它的值是由电压和电流的大小决定的。 () 1.7 额定电压为 220V 的白炽灯接在 110V 电源上,白炽灯消 耗的功率为原来的 1/4。 () 1.8 在纯电阻电路中,电流通过电阻所做的功与它产生的热量是
2、相等的。 () 2. 选择题 2.1 下列设备中,一定是电源的为( A ) 。 A. 发电机 B. 冰箱 C. 蓄电池 D. 白炽灯 2.2 通过一个电阻的电流是 5A,经过 4min,通过该电阻的一个截面的电荷是( C ) 。 A. 20C B. 50C C. 1200C D. 2000C 2.3 一般金属导体具有正温度系数,当环境温度升高时,电阻值将( A ) 。 A. 增大 B. 减小 C. 不 变 D. 不能确定 2.4 相同材料制成的两个均匀导体,长度之比为 3:5,横截面积之比为 4:1,则其电阻之比 为( B ) 。 A. 12:5 B. 3:20 C. 7:6 D. 20:3
3、2.5 某导体两端电压为 100V,通过的电流为 2A;当两端电压降为 50V 时,导体的电阻应为( C ) 。 A. 100 B. 25 C. 50 D. 0 2.6 通常电工术语“负载大小”是指( B )的大小 。 A. 等效电阻 B. 实际电功率 C. 实际电压 D. 负载电 流 2.7 一电阻元件,当其电流减为原来一半时,其功率为原来的( C )。 A. 1/2 B. 2 倍 C. 1/4 D. 4 倍 2.8 220V、 40W 白炽灯正常发光( D ),消耗的电能为 1kW h。 A. 20h B. 40h C. 45h D. 25h 3. 填充题 3.1 电路是由 电源 、 负载
4、 、 导线 和 开关 等组成的闭合回路。电路的作用是实现电能的 传输 和 转换 。 3.2 电路通常有 通路 、 短路 和 开路 三种状态。 3.3 电荷的 定向 移动形成电流。它的大小是指单位 时间 内通过导体截面的 电荷 量 。 3.4 在一定 温度 下,导体的电阻和它的长度成 正比 ,而和它的横截面积成 反比 。 3.5 一根实验用的铜导线,它的横截面积为 1.5mm2,长度为 0.5 米。 20时,它的电阻为 5.7 10 -3。 3.6 阻值为 2k、额定功率为 1/41W 的电阻器,使用时允许的最大电压为 22.36V,最大电流为 11.18mA。 3.7 某礼堂有 40 盏白炽灯
5、,每盏灯的功率为 100W,则全部灯点亮 2h,消耗的电能为 8kW h。 3.8 某导体的电阻是 1,通过它的电流是 1A,那么在 1min 内通过导体截面积的电荷是 60C,电流所做的功是 60J,它消耗的功率是 1W。 4. 问答与计算题 4.1 有一根导线,每小时通过其截面的电荷为 900C,问通过导线的电流多大?合多少毫安?多少微安? 答: AmAAtQI 5105.225025.03600900 4.2 有一个电炉,炉丝长 50m,炉丝用镍铬丝,若炉丝电阻为 5,问这根炉丝的截面积是多大?(镍铬丝的电阻率取 1.1 10 6 m) 答: 256 11101.1550101.1 mm
6、RlSSlR 4.3 铜导线长 100m,横截面积为 0.1mm2,试求该导线在 20时的电阻值。 答: 17101.0100107.1 68SlR 4.4 有一个电阻,两端加上 50mV 电压时,电流为 10mA;当两端加上 10V 时,电流是多少? 答:线性电阻的阻值不随电压变化而变化。电压提高了 200 倍,电流也增加 200 倍,为 2A。 4.5 有一根康铜丝,横截面积为 0.1mm2,长度为 1.2m,在它两端加 0.6V 电压时,通过它的电流正好是 0.1A,求这种康铜丝的电阻率。 答: 6IUR ; mlSRSlR 76 1052.1101.06 4.6 用横截面积为 0.5
7、mm2,长 200m 的铜线绕制一个线圈,这个线圈允许通过的最大电流是 8A, 这个线圈两端至多能加多大的电压? 答:线圈电阻 8.6105.0200107.1 68SlR , 线圈最大电流 8A,最大电压 U= I R = 54.4V。 4.7 一个 1kW、 220V 的电炉,正常工作时电流多大?如果不考虑温度对电阻的影响,把它接到 110V 的电压上,它的功率将是多少? 答: I = P / U =4.5A;电阻上的功率与电压的平方成正比,与电阻阻值成反比。电阻不变,电压降为 0.5 倍,功率降为 0.25 倍,为 250W。 4.8 什么是用电器的额定电压和额定功率?当加在用电器上的电
8、压低于额定电压时 ,用电器的实际功率还等于额定功率吗?为什么? 答:电器在正常状态下使用时所加的电压和消耗的电功率称为额定电压、额定功率,用 UN 和 PN 表示;当两端电压低于额定电压时,实际功率也等于额定功率,因为用电器的电阻不变,功率与电压的平方成正比。 第二章 P41 1. 是非题 1.1 当外电路开路时,电源端电压等于零。 () 1.2 电源电动势的大小由电源本身的性质决定,与外电路无关。 () 1.3 电阻值为 R1 = 20, R2 = 10的两个电阻串联,因电阻小对电流的阻碍作用小,故 R2 中流过的电流比 R1 中的要大些。 () 1.4 一 条马路上的灯总是同时亮、同时灭,
9、因此这些灯都是串联接入电网的。 () 1.5 通常照明电路中灯开得越多,总的负载电阻就越大。 () 1.6 万用表的电压、电流及电阻档的刻度都是均匀的。 () 1.7 通常万用表黑表笔所对应的是电源的正极。 () 1.8 改变万用表电阻档倍率后,测量电阻之前必须进行电阻调零。 () 1.9 电路中某两点的电位都很高,则两点间的电压也一定很高。 () 1.10 电路中选择的参考点改变了,各点的电位也将改变。 () 2. 选择题 2.1 在图 2-29 所示电路中, E = 10V, R0 = 1 ,要使 RP 获得最大功率,应为 ( C ) 。 A. 0.5 B. 1 C. 1.5 D. 0 2
10、.2 在闭合电路中,负载电阻增大,则端电压将 ( B ) 。 A. 减小 B. 增大 C. 不变 D. 不能确定 2.3 将 R1 R2 R3 的三个电阻串联,然后接在电压为 U 的电源上,获得最大功率的电阻是 ( A ) 。 A. R1 B. R2 C. R3 D. 不能确定 2.4 若将上题三个电阻串并联后接在电压为 U 的电源上 , 获得最大功率的电阻是 ( C ) 。 A. R1 B. R2 C. R3 D. 不能确定 2.5 一个额定值为 220V、 40W 的白炽灯与一个额定值为 220V、 60W 的白炽灯串联接在 220V 电源上,则( A ) 。 A. 40W 灯较亮 B.
11、60W 灯较亮 C. 两灯亮度相同 D. 不能确定 2.6 两个 R1、 R2 电阻并联,等效电阻值为 ( C ) 。 A. 2111 RRB. 21 RR C. 21 21 RRRRD. 21 21 RRRR2.7 两个阻值均为 555 的电阻作串联时的等效电阻与作并联时的等效电阻之比为 ( C ) 。 A. 2:1 B. 1:2 C. 4:1 D. 1:4 2.8 电路如图 2-30 所示, A 点电位为 ( A ) 。 A. 6V B. 8V C. 2V D. 10V 3. 填充题 3.1 电动势为 2V 的电源,与 9的电阻接成闭合电路,电源两极间的电压为 1.8V,这时电路的电流为
12、0.2A,电源内阻为 1。 3.2 在图 2-31 所示电路中,当开关 S 扳向 2 时, 电压表读数为 6.3V;当开关 S 扳向 1 时,电 流 表读数为3A, R = 2,则电源电动势为 6.3V,电源内阻为 0.1。 3.3 有一个电流表,内阻为 100,满偏电流为 3mA,要把它改装成量程为 6V 的电压表,需要 串联 1.9k的分压电阻;若要把它改装成量程为 3A 的电流表,则需 并联 0.1的分流电阻。 3.4 两个并联电阻 , 其中 R1 = 200,通过 R1 的电流 I1 = 0.2A,通过整个并联电路的电流 I = 0.8A,则 R2 = 66.67, R2 中的电流 I
13、2 = 0.6A。 3.5 用伏安法测电阻,如果待测电阻比 电流表的内阻 大得多 时,应采用 电流表内接法 ,这样测出的电阻值要比实际值 大 。 3.6 用伏安法测电阻,如果待测电阻比电流表的内阻 小 得多 时,应采用 电流表 外 接法 ,这样测出的电阻值要比实际值 小 。 3.7 在图 2-32 所示电路中 , R1 = 2, R2 = 3, E = 6V,内阻不计, I = 0.5A,当电流从 D 流向 A 时: UAC = 5V、 UDC = 1.5V;当电流从 A 流向 D 时: UAC =7V、 UDC = 1.5V。 3.8 在图 2-332 所示电路中, E1 = 6V, E2
14、= 10V,内阻不计, R1 = 4, R2 = 2, R3 = 10, R4 = 9, R5 = 1,则 VA = 2V, VB = 2V, VF = 1V。 4. 问答与计算题 4.1 电源的电动势为 1.5V,内电阻为 0.12,外电路的电阻为 1.38,求电路中的电流和端电压。 答: ARR EI 138.112.0 5.10 ; VIRU 38.1 4.2 图 2-2 所示电路中,加接一个电流表,就可以测出电源的电动势和内阻。当变阻器的滑动片在某一位置时,电流表和电压表的读数分别是 0.2A 和 1.98V;改变滑动片的位置后两表的 读数分别是 0.4A 和1.96V,求电源电动势和
15、内电阻。 答: 1.02.04.0 96.198.10 IUR; VURIE 298.11.02.00 4.3 图 2-34 所示电路中, 1k电位器两端各串一只 100电阻,求当改变电位器滑动触点时, U2 的变化范围。 答:电位器滑动触点在最上端时, VkkU 11122001 10012 电位器滑动触点在最下端时, VkU 1122001 100“2 ; U2 的变化范围 1V 11V。 4.4 有一电流表,内阻为 0.03,量程为 3A。测量电阻 R 中的电流 时,本应与 R 串联,如果不注意,错把电流表与电阻并联了,如图 2-25 所示,将会产生什么后果?假如 R 两端的电压为 3V
16、。 答:因为并联,电流表两端的电压为 3V,则流过电流表的电流为 3/0.03 = 100A;电流表的量程只有 3A,会烧毁。 4.5 图 2-36 所示电路中 ,电源的电动势为 8V,内电阻为 1,外电路有 3 个电阻, R1 为 5.8, R2 为 2,R3 为 3。求 通过各电阻的电流, 外电路中各电阻上的电压降和电源内部的电压降, 外电路中各个电阻消耗的功率、电源内部消耗的功率和电源的总功率。 答:外电路的等效电阻为 732 328.5/ 321 RRRR, 外电路电流即流过 R1 的电流为 ARR EI R 171 801 , 流过 R2 的电流为 AIRR RI RR 6.0132
17、 3132 32 ; AIII RRR 4.06.01213 各电阻消耗的功率 WIRP RR 8.518.5 22 111 , WIRP RR 72.06.02 22 222 ,WIRP RR 48.04.03 22 333 , WIRP RR 111 22 000 , 电源 提供的总功率 WEIPE 818 ;有 3210 RRRRE PPPPP ;功率平衡。 4.6 图 2-37 所示电路中,求出 A、 B 两点间的等效电阻。 答:( a) 5.74030 103010/101010ABR; ( b) 241212ABR ; ( c) 161212 12121012/1210ABR; (
18、 d) RRRRRRRR AB 5.05.00/ ; ( e) 14464205 2051510 1510420/515/104ABR4.7 图 2-38 所示电路中,有两个量程的电压表,当使用 A、 B 两端点时,量程为 10V,当使用 A、 C 两端点时,量 程为 100V;已知表的内阻 Rg 为 500,满偏电流 Ig 为 1mA,求分压电阻 R1 和 R2 的值。 答: 10V 量程分压电阻 kkRI VR gg 5.950010101; 100V 量程分压电阻 kIR g 90101002。 4.8 在图 2-22 所示电路中, R 为 15 ,电桥平衡时 l1为 0.45m, l2
19、 为 0.55m,求待测电阻 Rx。 答:电桥平衡时,有 33.181545.0 55.0, 121221 RllRRRRRRRR llxlxl4.9 图 2-39 所示电路中, E1 = 20V, E2 = 10V,内阻不计, R1 = 20 , R2 = 40 ;求 A、 B 两点的电位, 在 R1 不变的条件下,要使 UAB = 0, R2 应多大? 答: VA = 20V; VEERR RU R 103060202121 11 ,左正右负; VB = 10V UAB = UA UB = 10V;要使 UAB = 0,应该有 VB = 20V,即 UR1 = 20V、左正右负; 10;2
20、03020 20 222121 11 RVREERR RU R 4.10 图 2-40 所示电路中, E1 = 12V, E2 = E3 = 6V,内阻不计, R1 = R2 = R3 = 3 ;求 UAB 、 UAC 、 UBC 。 93122121 111 VEERR RUEU RBC 6AB ;1239 VUUU BCABAC 第三章 P56 1. 是非题 1.1 基尔霍夫电流定律仅适用于电路中的节点,与元件的性质有关。 () 1.2 基尔霍夫定律不仅适用于线性电路,而且对非线性电路也适用。 ( ) 1.3 基尔霍夫电压定律只与元件的连接方式有关,而与元件的性质无关。 ( ) 1.4 任
21、一瞬间从电路中某点出发沿回路绕行一周回到出发点,电位不会发生变化。 ( ) 1.5 叠加定理不仅能线性电路中的电压和电流,也能对功率进行叠加 。 () 1.6 如何一个含源二端网络,都可以用一个电压源模型来等效替代。 ( ) 1.7 用戴维宁定理对线性二端网络进行等效替代时,仅对外电路等效,而对网络内部电路是不等效的。 ( ) 1.8 理想电流源的输出电流和电压都是恒定的,是不随负载而变化的。 ( ) 2. 选择题 2.1 在图 3-17 中,电路的节点数为 ( A ) 。 A. 2 B. 4 C. 3 D. 1 2.2 上题中的支路数为 ( B ) 。 A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
22、 2.3 在图 3-18 所示电路中, I1 与 I2 的关系是 ( C ) 。 A. I1 I2 B. I1 n)的复杂电路,用支路电流法求解时,需列出 b 个方程式来联立求解,其中 n 1 个为节点电流方程式, b n + 1 个为回路电压方程式。 3.7 某一线性网络。某二端开路时,测得这二端的电压为 10V;这二端短接时,通过短路线上的电 流是 2A,则该网络等效电路的参数为 5、 10V。若在该网络二端接上 5电阻时,电阻中的电流为 1A。 3.8 所谓理想电压源不作用,就是该理想电压源处用 短路线 替代;理想电流源不作用,就是该理想电流源处用 开路 替代。 4. 问答与计算题 4.
23、1 图 3-28 所示电路中,已知 E1 = 40V, E2 = 5V, E3 = 25V, R1 = 5 , R2 = R3 = 10 ,试用支路电流法求各支路的电流 。 答:选左右两个网孔,设绕行方向为顺时针方向 , 电流 参考 方向 : I1 从下向上, I2、 I3 从上向下,列方程组: 323322212211321EERIRIEERIRIIII ;解方程组,得 I1 = 5A, I2 = 1A, I3 = 4A;经验证答案正确。 4.2 图 3-29 所示电路中,已知 E1 = E2 = 17V, E3 = 25V, R1 = 1, R2 = 5, R3 = 2,用支路电流法求各支
24、路的电流。 答:选左右两个网孔,设绕行方向为顺时针方向,电流参考方向: I1、 I2 从下向上, I3 从上向下,列方程组: 323322212211321EERIRIEERIRIIII ;解方程组, 得 I1 = 5A, I2 = 1A, I3 = 4A;经验证答案正确。 4.3 图 3-30 所示电路中,已知 E1 = 8V, E2 = 6V, R1 = R2 = R3 = 2,用叠加定理求电流 I3 ;电压 UAB ; R3 上消耗的功率。 答:将 E2 短路, E1 单独作用的电流; ARR RRRR EI 344238/ 32 2321 13 ; 将 E1 短路, E2 单独作用的电
25、流; ARR RRRR EI 14236/ 31 1231 2“3 ; E1 和 E2 共同作用的电流 AIII 37“333 ; VIRUAB 31433 R3 上消耗的功率 WIRPR 9982333 。 4.4 求 图 3-31 所示 各 电路 a、 b 两点间的开路电压和相应的网络两端的等效电阻,并作出其等效电压源 。 答: ( a) VU 168151 320 ; 417/80R ;( b) VU 28771320 ; 8781/780R; ( c) VU 61016108151 320 ; 64217/820R 。 第四章 P70 1. 是非题 1.1 平行板电容器的电容量与外加电
26、压的大小是无关的。 () 1.2 电容器必须在电路中使用才会有电荷,故此时才会有电容量。 ( ) 1.3 若干只不同容量的电容器并联,各电容器所带电荷均相等。 ( ) 1.4 电容量不相等的电容器串联后接到电源上,每只电容器两端的电压与它本身的电容量成反比。 () 1.5 电容器串联后,其耐压总是大于其中任一电容器的耐压。 ( ) 1.6 电容器串联后,其等效电容总是小于任一电容器的容量。 () 1.7 若干只电容器串联,电容量越小的电容器所带的电荷也越少。 ( ) 1.8 两个 10 F 的电容器,耐 压分别是 10V 和 20V,则串联后总的耐压值为 30V。 ( ) 1.9 电容器充电时
27、电流与电压方向一致,电容器放电时电流与电压方向相反。 () 1.10 电容量大的电容器储存的电场能量一定多。 ( ) 2. 选择题 2.1 平行板电容器在极板面积和介质一定时,如果缩小两极板间的距离,则电容量将 ( A ) 。 A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 不能确定 2.2 某电容器两端的电压为 40V 时,它所带的电荷是 0.2C,若它两端的电压降为 10V 时,则 ( B ) 。 A. 电荷保持不变 B. 电容量保持不 变 C. 电荷减少一半 D. 电容量减小 2.3 一空气介质平行板电容器,充电后仍与电源保持相连,并在极板中间放入 r = 2 的电介质,则电容器所带电荷将 (
28、 A ) 。 A. 增加一倍 B. 减少一半 C. 保持不变 D. 不能确定 2.4 电容器 C1 和一个电容为 8 F 的电容器 C2 并联总电容为电容器 C1 的 3 倍,那么电容器 C1 的电容量是( B ) 。 A. 2 F B. 4 F C. 6 F D. 8 F 2.5 两个电容器并联,若 C1 = 2 C2,则 C1、 C2 所 带电荷 q1、 q2 的关系是 ( A ) 。 A. q1 = 2 q2 B. 2q1 = q2 C. q1 = q2 D. 无法确定 2.6 若将上述两电容器串联,则 ( C ) 。 A. q1 = 2 q2 B. 2q1 = q2 C. q1 = q
29、2 D. 无法确定 2.7 1 F 与 2 F 的电容器串联后接在 30V 的电源上,则 1 F 的电容器的端电压为 ( C ) 。 A. 10V B. 15V C. 20V D. 30V 2.8 两个相同的电容器并联之后的等效电容 ,跟它们串联之后的等效电容之比为 ( B ) 。 A. 1:4 B. 4:1 C. 1:2 D. 2:1 2.9 两个电容器, C1 = 30 F,耐压 12V; C2 = 50 F,耐压 12V,将它们串联之后接到 24V 电源上,则 ( B ) 。 A. 两个电容器都能正常工作 B. C1、 C2 都将被击穿 C. C1 被击穿, C2 正常工作 D. C2
30、被击穿, C1 正常工作 2.10 用万用表电阻档检测大容量电容器质量时,若指针偏转后回不到起始位置,而停在标度盘某处,说明( C ) 。 A. 电容器内部短路 B. 电容器内部开路 C. 电容器存在漏电现象 D. 电容器的电容量太小 3. 填充题 3.1 某一电容器,外加电压 U = 20V,测得 q = 4 10 8C,则大容量 C = 2000pF,若外加电压升高到 40V,这时所带电荷为 8 10 8C。 3.2 以空气为介质的平行板电容器,若增大两极板的正对面积,电容器将 增大 ;若增大来极板间距离,电容量将 减小 ;若插入某种介质,电容量将 增大 。 3.3 两个空气介质平行板电容
31、器 C1和 C2,若两极板正对面积之比为 3:2,两极板间距离之比为 3:1, 则它们的电容量之比为 1:2。若 C1 为 6,则 C2 = 12 F。 3.4 两个电容器, C1 = 20 F ,耐压 100V; C2 = 30 F,耐压 100V,串联后介质 160V 电源上,两端电压分别是 96V, 64V;等效电容为 12 F。 3.5 图 4-9 所示电路中, C1 = 0.2 F, C2 = 0.3 F, C3 = 0.8 F, C4 = 0.2 F,当开关 S 断开时, A、 B 两点间的等效电容为 0.28 F;当开关闭合时, A、 B 两点间的等效电容为 0.33 F。 3.
32、6 电容器在充电过程中,充电电流逐渐 减小 ,而两端电压逐渐 增 大 ;在放电过程中,充电电流逐渐 减小 ,而两端电压逐渐 减小 。 3.7 当电容器极板上所储存的电荷发生变化时,电路中就有 电流 流过;若电容器极板上电荷 不变时 ,则电路中就没有电流流过。 3.8 用万用表判别较大容量电容器的质量时,应将万用表拨到 电阻 档,通常倍率使用 R 100 或 R 1k。如果将表笔分别与电容器的两端接触,指针有一定偏转,并很快回到接近于起始位置的地方,说明电容器 无漏电 ;若 指针偏转到零欧姆位置之后不再回去,说明电容器 击穿 。 3.9 电容器和电阻器都是电路中的基本元件,但它们在电路中的作用是不同的。从能量上来看, 电容器是一种 储能 元件,而电阻器则是 耗能 元件。 3.10 图 4-10 所示电路中, U = 10V, R1 = 40, R2 = 60, C = 0.5 F,则电容器极板上所带的电荷为 3 10 6C,电容器储存的电场能量为 9 10 6J。 4. 问答与计算题 4.1 有两个电容器,一个电容较大,另一个电容较小,如果它们所带的电荷一样,那么 哪一个电容器上的