1、1第 1 章 检测题 (共 100 分,120 分钟)一、填空题:(每空 0.5 分,共 20 分)1、电源和负载的本质区别是:电源是把 其它形式的 能量转换成 电 能的设备,负载是把 电 能转换成 其它形式 能量的设备。2、对电阻负载而言,当电压一定时,负载电阻越小,则负载 越大 ,通过负载的电流和负载上消耗的功率就 越大 ;反之,负载电阻越大,说明负载 越小 。3、实际电路中的元器件,其电特性往往 多元 而 复杂 ,而理想电路元件的电特性则是 单一 和 确切 的。 4、电力系统中构成的强电电路,其特点是 大电流 、 大功率;电子技术中构成的弱电电路的特点则是 小电流 、 小功率 。5、常见
2、的无源电路元件有 电阻元件 、 电感元件 和 电容元件 ;常见的有源电路元件是 电压源元件 和 电流源元件 。6、元件上电压和电流关系成正比变化的电路称为 线性 电路。此类电路中各支路上的 电压 和 电流 均具有叠加性,但电路中的 功率 不具有叠加性。7、电流沿电压降低的方向取向称为 关联 方向,这种方向下计算的功率为正值时,说明元件 吸收 电能;电流沿电压升高的方向取向称为 非关联 方向,这种方向下计算的功率为正值时,说明元件 供出 电能。8、电源向负载提供最大功率的条件是 电源内阻 与 负载电阻 的数值相等,这种情况称为电源与负载相 匹配 ,此时负载上获得的最大功率为 US2/4RS 。9
3、、 电压 是产生电流的根本原因。电路中任意两点之间电位的差值等于这两点间 电压 。电路中某点到参考点间的 电压 称为该点的电位,电位具有 相对 性。10、线性电阻元件上的电压、电流关系,任意瞬间都受 欧姆 定律的约束;电路中各支路电流任意时刻均遵循 KCL 定律;回路上各电压之间的关系则受 KVL 定律的约束。这三大定律是电路分析中应牢固掌握的 三大基本 规律。二、判断正误:(每小题 1 分,共 10 分)1、电路分析中描述的电路都是实际中的应用电路。 ( 错 )2、电源内部的电流方向总是由电源负极流向电源正极。 ( 错 )3、大负载是指在一定电压下,向电源吸取电流大的设备。 ( 对 )4、电
4、压表和功率表都是串接在待测电路中。 ( 错 )5、实际电压源和电流源的内阻为零时,即为理想电压源和电流源。 ( 错 )6、电源短路时输出的电流最大,此时电源输出的功率也最大。 ( 错 )7、线路上负载并联得越多,其等效电阻越小,因此取用的电流也越少。 ( 对 )8、负载上获得最大功率时,电源的利用率最高。 ( 错 )9、电路中两点的电位都很高,这两点间的电压也一定很大。 ( 错 )10、可以把 1.5V 和 6V 的两个电池相串联后作为 7.5V 电源使用。 ( 错 )2三、选择题:(每小题 2 分,共 20 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,假设该元件(A)功率;当元件
5、两端电压与通过电流取非关联参考方向时,假设该元件(B)功率。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、电流源开路时,该电流源内部(B)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“1K、2.5W” ,正常使用时允许流过的最大电流为(A)A、50mA; B、2.5mA; C、250mA。5、有“220V、100W” “220V、25W ”白炽灯两盏,串联后接入 220V
6、交流电源,其亮度情况是(B)A、100W 灯泡最亮; B、25W 灯泡最亮; C、两只灯泡一样亮。6、已知电路中 A 点的对地电位是 65V,B 点的对地电位是 35V,则 UBA=(B )A、100V; B、30V; C、30V 。7、图 1-31 中安培表内阻极低,伏特表电压极高,电池内阻不计,如果伏特表被短接,则(C )A、灯 D 将被烧毁; B、灯 D 特别亮;C 、安培表被烧。8、图 1-31 中如果安培表被短接,则( C)A、电灯不亮; B、电灯将被烧; C、不发生任何事故。9、如果图 1-31 电路中电灯灯丝被烧断,则( B)A、安培表读数不变,伏特表读数为零;B、伏特表读数不变
7、,安培表读数为零;C、安培表和伏特表的读数都不变。10、如果图 1-31 电路中伏特表内部线圈烧断,则( D)A、安培表烧毁; B、电灯不亮; C、电灯特别亮; D、以上情况都不发生。四、简述题:(每小题 3 分,共 24 分)1、将一个内阻为 0.5,量程为 1A 的安培表误认为成伏特表,接到电压源为10V,内阻为 0.5 的电源上,试问此时安培表中通过的电流有多大?会发生什么情况?你能说说使用安培表应注意哪些问题吗?答:安培表中通过的电流为:10(0.5+0.5)=10A 是其额定电流的 10 倍,安培表会因过流而烧毁。使用安培表时一定要注意应串接在被测电路中。2、在 4 盏灯泡串联的电路
8、中,除 2 号灯不亮外其它 3 盏灯都亮。当把 2 号灯从灯USAVD图 1-313座上取下后,剩下 3 盏灯仍亮,问电路中出现了何故障?为什么?答:电路在 2 号灯处发生了短路现象。因为当 2 号灯被短路时,它不起作用,所以有它没它,整个线路仍是连通的,所以其它灯还亮。3、如何理解电路的激励和响应?当电感元件和电容元件向外释放能量时,能否将它们看作是电路激励?答:激励就是在电路中激发电能的原因,响应则是电路中接受电能的表现。当电感元件和电容元件向外释放能量时,可以看作是电路激励。例如一个充好电的电容器,把它和一个电阻相接后,它就会通过这个电阻放电,这里它就是放电电路中的激励。4、两个数值不同
9、的电压源能否并联后“合成”一个向外供电的电压源?两个数值不同的电流源能否串联后“合成”一个向外电路供电的电流源?为什么?答:数值不同的电压源是不能并联合成的,因为这样连接在它们内部将引起环流;两个数值不同的电流也不能串联连接,把它们串联时将造成小电流电源的过流现象。5、何谓二端网络?有源二端网络?无源二端网络?对有源二端网络除源时应遵循什么原则?答:电路具有向外引出的两个端子时,就可称为二端网络。当二端网络含有电源时移为有源二端网络;若二端网络中不含有电源就称作无源二端网络。对有源二端网络除源时,应遵循:所有电压源用短接线代替,所有电流源开路处理。6、什么叫一度电?一度电有多大作用?答:1KW
10、h =1 度电。 一度电可以让 1KW 的电机运行 1 个小时,可让 100W 的电灯点燃 10 个小时,还可让 10W 的节能灯点燃 100 个小时。7、如何测量某元件两端电压?如何测量某支路电流?答:把高内阻的电压表并联在待测元件两端就可测量其电压,把低内阻的电流表串接在待测支路中可测得该支路电流。8、直流电路是否都是线性电路?线性电路的概念如何正确表述?答:直流电路中若含有非线性元件时,就不是线性电路了。线性电路是指电路中所有元件都是线性关系,与直流、交流、正弦、非正弦无关。五、计算题:(共 26 分)1、在图 1-32 所示电路中,已知电流I=10mA,I 1=6mA,R 1=3K,R
11、 2=1K,R 3=2K。求电流表 A4 和 A5 的读数是多少?(8 分)解:对 a 列 KCL 方程:I -I1-I2=0 得 I2=4mA对左回路列 KVL:63+2 I341=0得 I3=-7mA A4=13mA A5=3mA2、在图 1-33 所示电路中,有几条支路和结点? Uab 和 I 各等于多少?( 8 分)解:3 条支路,两个结点,U ab 和 I 都等于 0。图 1-32I1 I4R3R1 bcaI2R2IA4I5A543、分别用叠加定理和戴维南定理求解图 1-34 电路中的电流 I3。设US1=30V,U S2=40V,R 1=4 ,R 2=5,R 3=2。 (10 分)
12、解:(1)运用叠加定理当 US1 单独作用时,I 33.95A;当 US2 单独作用时,I 3“4.21A;I 38.16A(2)用戴维南定理:U OC34.44V,R 02.22,I 38.16A第 2 章 检测题 (共 100 分,120 分钟)一、填空题:(每空 0.5 分,共 20 分)1、正弦交流电的三要素是 最大值 、 角频率 和 初相 。 有效 值可用来确切反映交流电的作功能力,其值等于与交流电 热效应 相同的直流电的数值。2、已知正弦交流电压 ,则它的最大值是 380 V,V)60314sin(280tu 2有效值是 380 V,频率为 50 Hz,周期是 0.02 s,角频率
13、是 314 rad/s,相位为 314t-60,初相是- 60 度,合 /3 弧度。3、实际电气设备大多为 感 性设备,功率因数往往 较低 。若要提高感性电路的功率因数,常采用人工补偿法进行调整,即在 感性线路(或设备)两端并联适当电容 。4、电阻元件正弦电路的复阻抗是 R ;电感元件正弦电路的复阻抗是 jXL ;电容元件正弦电路的复阻抗是 j XC ;多参数串联电路的复阻抗是 R+j(XL-XC) 。5、串联各元件上 电流 相同,因此画串联电路相量图时,通常选择 电流 作为参考相量;并联各元件上 电压 相同,所以画并联电路相量图时,一般选择 电压 作为参考相量。6、电阻元件上的伏安关系瞬时值
14、表达式为 i=u/R ,因之称其为 即时 元件;电感元件上伏安关系瞬时值表达式为 ,电容元件上伏安关系瞬时值表达式为 dtLu,因此把它们称之为 动态 元件。dtuCi7、能量转换过程不可逆的电路功率常称为 有功 功率;能量转换过程可逆的电路图 1-33 I16Va b5112V52图 1-34 I1 I2I3R3R1 R2US1US2ab5功率叫做 无功 功率;这两部分功率的总和称为 视在 功率。8、电网的功率因数越高,电源的利用率就越 越充分 ,无功功率就越 越小 。9、只有电阻和电感元件相串联的电路,电路性质呈 感 性;只有电阻和电容元件相串联的电路,电路性质呈 容 性。10、当 RLC
15、 串联电路发生谐振时,电路中 阻抗 最小且等于 电阻 R ;电路中电压一定时 电流 最大,且与电路总电压 同相 。二、判断正误:(每小题 1 分,共 10 分)1、正弦量的三要素是指其最大值、角频率和相位。 (错)2、正弦量可以用相量表示,因此可以说,相量等于正弦量。 (错)3、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)4、电压三角形、阻抗三角形和功率三角形都是相量图。 (错)5、功率表应串接在正弦交流电路中,用来测量电路的视在功率。 (错)6、正弦交流电路的频率越高,阻抗就越大;频率越低,阻抗越小。 (错)7、单一电感元件的正弦交流电路中,消耗的有功功率比较小。 (错)8、阻
16、抗由容性变为感性的过程中,必然经过谐振点。 (对)9、在感性负载两端并电容就可提高电路的功率因数。 (错)10、电抗和电阻由于概念相同,所以它们的单位也相同。 (错)三、选择题:(每小题 2 分,共 20 分)1、有“220V、100W” “220V、25W ”白炽灯两盏,串联后接入 220V 交流电源,其亮度情况是(B)A、100W 灯泡最亮; B、25W 灯泡最亮; C、两只灯泡一样亮。2、已知工频正弦电压有效值和初始值均为 380V,则该电压的瞬时值表达式为(B )A、 V; B、 V;tu314sin80 )4531sin(57tuC、 V。)90(3、一个电热器,接在 10V 的直流
17、电源上,产生的功率为 P。把它改接在正弦交流电源上,使其产生的功率为 P/2,则正弦交流电源电压的最大值为(D)A、7.07V; B、5V; C、14V ; D、10V。4、提高供电线路的功率因数,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、可以节省电能;C、减少了用电设备的有功功率,提高了电源设备的容量;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。5、已知 A, )A ,则(C ))90314sin(01ti 30628sin(102tiA、i 1 超前 i260; B、i 1 滞后 i260; C、相位差无法判断。66、纯电容正弦交流电路中,电压有效值不变,
18、当频率增大时,电路中电流将(A)A、增大; B、减小; C、不变。7、在 RL 串联电路中,U R=16V,U L=12V,则总电压为(B)A、28V; B、20V; C、2V 。8、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。9、串联正弦交流电路的视在功率表征了该电路的(A )A、电路中总电压有效值与电流有效值的乘积;B、平均功率; C、瞬时功率最大值。10、实验室中的功率表,是用来测量电路中的(A ) 。A、有功功率; B、无功功率; C、视在功率; D、瞬时功率。四、简述题:(每小题 3 分,共 12 分)1、有
19、“110V、100W”和“110V 、40W ”两盏白炽灯,能否将它们串联后接在 220伏的工频交流电源上使用?为什么?答:不能。因为把它们串联后接在 220V 的交流电源上时,由于瓦数大的灯丝电阻小,瓦数小的灯丝电阻大,因此瓦数小的分压多,由于过电压易烧;瓦数大的分压少,由于低于额定电压不能正常工作。2、试述提高功率因数的意义和方法?答:提高功率因数的意义是:一是提高供电设备的利用率,二是可以减少线路上的功率损失。方法有自然补偿法和人工补偿法两种:自然补偿法就是避免感性设备的空载和尽量减少其轻载;人工补偿法就是在感性线路两端并联适当电容(欠补偿) 。3、某电容器额定耐压值为 450 伏,能否
20、把它接在交流 380 伏的电源上使用?为什么?答:耐压值为 450V 的电容器,接于交流 380V 的电源上使用时,其最大值等于537V,即超过了电容器的耐压值,因此会被击穿而损坏,所以不能接在 380V 的电源上使用。4、一位同学在做日光灯电路实验时,用万用表的交流电压挡测量电路各部分的电压,实测路端电压为 220V,灯管两端电压 U1110V,镇流器两端电压 U2178V。即总电压既不等于两分电压之和,又不符合 U2U 12U 22,此实验结果如何解释?答:因为日光灯管可以作为纯电阻元件,而镇流器只能看作是 RL 串联组合,它们的端电压不同相位,因此其和为相量和,而且相量和表达式中的 U2
21、 也是由其不同相位的铜耗压降和电感压降构成的,正确的计算应为 。21 )sin()cos(7五、计算分析题:(共 38 分)1、试求下列各正弦量的周期、频率和初相,二者的相位差如何?(5 分)(1)3sin314t; (2)8sin(5t17)解:(1)周期 T=0.02s,f=50Hz,初相 =0;(2)周期 T=1.256s,f=0.796Hz,初相 =17。二者不同频率,相位差无法比较。2、某电阻元件的参数为 8,接在 V 的交流电源上。试求通过电tu314sin20阻元件上的电流 i,如用电流表测量该电路中的电流,其读数为多少?电路消耗的功率是多少瓦?若电源的频率增大一倍,电压有效值不
22、变又如何?(8 分)解:I= U/R=220/8=27.5A,纯电阻电路 ui 同相,所以: A;电ti314sin25.7流表测量的是有效值 27.5A,电路消耗的功率 P=UI=22027.5=6050W;纯电阻电路与频率无关,所以当频率增大一倍、电压有效值不变时电路消耗的功率不变。3、某线圈的电感量为 0.1 亨,电阻可忽略不计。接在 V 的交流tusi0电源上。试求电路中的电流及无功功率;若电源频率为 100Hz,电压有效值不变又如何?写出电流的瞬时值表达式。 (8 分)解:L=3140.1=31.4 Q=2202/31.4=1541Var;当电源频率增加一倍时,电路感抗增大一倍,即
23、2L=23140.1=62.8 Q =2202/62.8=770.7Var;I=U/2L=220/62.83.5A i=4.95sin(314t-90)A4、利用交流电流表、交流电压表和交流单相功率表可以测量实际线圈的电感量。设加在线圈两端的电压为工频 110V,测得流过线圈的电流为 5A,功率表读数为400W。则该线圈的电感量为多大?( 9 分)解:R=P/I 2=400/25=16 |Z|=110/5=22 (L)2=222-162=228 L=48.1mH5、如图 2-22 所示电路中,已知电阻 R6,感抗 XL8,电源端电压的有效值 US220V 。求电路中电流的有效值 I。(8 分)
24、解:|Z|= =10286I=U/|Z|=220/10=22A第 3 章 检测题 (共 100 分,120 分钟)一、填空题(每空 0.5 分,共 20 分)1、对称三相交流电是指三个 最大值 相等、 角频率 相同、 相位 上互差 的120三个 单相正弦交流电 的组合。2、三相四线制供电系统中,负载可从电源获取 线电压 和 相电压 两种不同的电R图 2-22 uS XL8压值。其中 线电压 是 相电压 的 倍,且相位上超前与其相对应的 相电压 。3 303、由发电机绕组首端引出的输电线称为 火线 ,由电源绕组尾端中性点引出的输电线称为 零线 。 火线 与 火线 之间的电压是线电压, 火线 与
25、零线 之间的电压是相电压。电源绕组作 Y 接时,其线电压是相电压的 倍;电源绕组作 接时,线3电压是相电压的 1 倍。对称三相 Y 接电路中,中线电流通常为 零 。4、有一对称三相负载 Y 接,每相阻抗均为 22,功率因数为 0.8,测出负载中的电流是 10A,那么三相电路的有功功率等于 1760W ;无功功率等于 1320Var ;视在功率等于 2200VA 。假如负载为感性设备,其等效电阻是 17.6 ;等效电感量是 42mH 。5、实际生产和生活中,工厂的一般动力电源电压标准为 380V ;生活照明电源电压的标准一般为 220V ; 36V 伏以下的电压称为安全电压。6、三相三线制电路中
26、,测量三相有功功率通常采用 二瓦计 法。7、 有功 功率的单位是瓦特, 无功 功率的单位是乏尔, 视在 功率的单位是伏安。8、 保护接地 适用于系统中性点不接地的低压电网; 保护接零 适用于系统中性点直接接地的电网。9、根据一次能源形式的不同,电能生产的主要方式有 火力发电 、 水力发电 、风力发电和 核能发电 等。10、三相负载的额定电压等于电源线电压时,应作 形连接,额定电压约等于电源线电压的 0.577 倍时,三相负载应作 Y 形连接。按照这样的连接原则,两种连接方式下,三相负载上通过的电流和获得的功率 相等 。二、判断题(每小题 1 分,共 10 分)1、三相四线制当负载对称时,可改为
27、三相三线制而对负载无影响。 (对)2、三相负载作 Y 形连接时,总有 关系成立。 (错)PlU33、三相用电器正常工作时,加在各相上的端电压等于电源线电压。 (错)4、三相负载做 Y 接时,无论负载对称与否,线电流总等于相电流。 (对)5、三相电源向电路提供的视在功率为: 。 (错)CASS6、人无论在何种场合,只要所接触电压为 36V 以下,就是安全的。 (错)7、中线的作用就是使不对称 Y 接三相负载的端电压保持对称。 (对)8、三相不对称负载越接近对称,中线上通过的电流就越小。 (对)9、为保证中线可靠,不能安装保险丝和开关,且中线截面较粗。 (错)10、电能是一次能源。 (错)三、选择
28、题(每小题 2 分,共 12 分)1、对称三相电路是指(C)9A、三相电源对称的电路; B、三相负载对称的电路;C、三相电源和三相负载都是对称的电路。2、三相四线制供电线路,已知作星形连接的三相负载中 A 相为纯电阻,B 相为纯电感,C 相为纯电容,通过三相负载的电流均为 10 安培,则中线电流为(C)A、30A; B、10A; C、7.32A 。3、在电源对称的三相四线制电路中,若三相负载不对称,则该负载各相电压(B)A、不对称; B、仍然对称; C、不一定对称。4、三相发电机绕组接成三相四线制,测得三个相电压 UAU BU C220V,三个线电压 UAB380V,U BCU CA220V,
29、这说明(C )A、A 相绕组接反了; B、B 相绕组接反了; C、C 相绕组接反了。5、三相对称交流电路的瞬时功率为是(B)A、一个随时间变化的量; B、一个常量,其值恰好等于有功功率; C、0。6、三相四线制中,中线的作用是(C) 。A、保证三相负载对称; B、保证三相功率对称;C、保证三相电压对称; D、保证三相电流对称。四、问答分析题(共 30 分)1、某教学楼照明电路发生故障,第二层和第三层楼的所有电灯突然暗淡下来,只有第一层楼的电灯亮度未变,试问这是什么原因?同时发现第三层楼的电灯比第二层楼的还要暗些,这又是什么原因?你能说出此教学楼的照明电路是按何种方式连接的吗?这种连接方式符合照
30、明电路安装原则吗?(8 分)答:这个教学楼的照明电路是按三角形连接方式安装的。当第二层和第三层所有电灯突然暗淡下来,而第一层楼电灯亮度未变时,是二层和三层之间的火线断了,二层和三层构成了串联连接,端电压为线电压。第三层楼的灯比第二层楼的灯还亮些,是因为三层楼开的灯少,总灯丝电阻大分压多的缘故。照明电路必须接成 Y 形三相四线制,显然这种连接方式不符合照明电路安装原则。2、对称三相负载作 接,在火线上串入三个电流表来测量线电流的数值,在线电压 380V 下,测得各电流表读数均为 26A,若 AB 之间的负载发生断路时,三个电流表的读数各变为多少?当发生 A 火线断开故障时,各电流表的读数又是多少
31、?( 6 分)答:若 AB 之间的负载发生断路时,AB 间的一相负载没有电流,A 和 B 火线上串搛的电流表读数等于相电流 26/1.732=15A,C 火线上串接的电流表读数不变;当 A 火线断开时,A 火线上串接的电流计数等于零, A、C 两相构成串联并且与 B 相负载相并,由于负载对称,所以两支路电流相位相同,其值可以直接相加,即 B、C 火线上串接的电流的读数为:15+7.5=22.5A。103、指出图 3-15 所示电路各表读数。已知 V1 表的读数为 380V。 (8 分)答:(a)图中:V 1 表读数 380V 是线电压,V 2 表的读数是火线与零线之间的相电压 220V,Y 接
32、电路中 A1 表读数是线电流等于 A2 表读数相电流 220/10=22A,A 3 表读数是中线电流,对称情况下中线电流为零。(b)图中:由于电路为三角形接法,所以 V1 表读数=V 2 表读数 380V,A 2 表读数是相电流 380/10=38A,A 1 表读数是线电流,等于相电流的 1.732 倍即 65.8A。4、手持电钻、手提电动砂轮机都采用 380V 交流供电方式。使用时要穿绝缘胶鞋、带绝缘手套工作。既然它整天与人接触,为什么不用安全低压 36V 供电?(4 分)答:虽然上述电动工具整天与人接触,但是由于它们所需动力源的功率较大,因此低电压情况下不易实现电能与机械能之间的转换,因此
33、必须采用动力电压 380V。5、楼宇照明电路是不对称三相负载的实例。说明在什么情况下三相灯负载的端电压对称?在什么情况下三相灯负载的端电压不对称?(4 分)答:一般楼宇中的三相照明电路通常也是对称安装在三相电路中的,只要使用时保证中线可靠,三相灯负载的端电压总是对称的;如果中线因故断开,三相灯负载又不对称时,各相灯负载的端电压就会有高有低不再对称。五、计算题(共 28 分)1、一台三相异步电动机,定子绕组按 Y 接方式与线电压为 380 伏的三相交流电源相连。测得线电流为 6 安,总有功功率为 3 千瓦。试计算各相绕组的等效电阻 R 和等效感抗 XL 的数值。 (8 分)解: 9.23)758.0sin(arco7.36 8.275.036 .80cosLXRZ2、已知三相对称负载连接成三角形,接在线电压为 220V 的三相电源上,火线上通过的电流均为 17.3 安,三相功率为 4.5 千瓦。求各相负载的电阻和感抗。 (8 分)图 3-15 ANV1VA1A2A3(a)101010BCV1A1A2(b)V210 1010ABC