广东工业大学期末考试电工试卷

广东工业大学期末考试电工试卷
广东工业大学考试试卷 (A)
一、单项选择题：在下列各题中，将唯一正确的答案代码填入括号内（本大题共 13 小题，每小题2分，总计 26分）
1、在图示电路中，已知：U S ＝1 V，I S ＝1 A。

电流 I 为 ( )。

(a) 1 A
(b) -1 A
(c) 0 A
I
2、图示电路中，已知：I S1 = 3 A ，I S2 = 6 A 。

当理想电流源 I S1 单独作用时，流过电阻 R 的电流是 1 A ，那么，当理想电流源 I S1 和 I S2 共同作用时，流过电阻 R 的电流 I 值为 ( )。

(a) -1 A (b) 1 A (c) -2 A
I R
3、在图示的电路中，已知：I S = 2 A ，U S = 4 V 。

当开关 S 闭合后，流过开关 S 的电流 I 为 ( )。

(a) 1.6 A (b) -1.6 A
(c) 0
U S ( )。

写作U m =537∠-90V (a) U m
︒
4、用幅值 ( 最大值 ) 相量表示正弦电压 u = 537sin(ωt －90︒ ) V 时，可
=537∠90 V (b) U m
︒
=537∠(ωt -90) V (c) U m
︒
=1∠0A ，R ＝3 为 ( )。

5、图示正弦交流电路中，I Ω，ωL = 4 Ω，
则I L
︒
(a) 0.8∠36.9︒ A (b) 0.6∠36.9︒A (c) 0.6∠－53.1︒ A
.
. I L
j ωL
=141 =5∠45A ，∠45V ，6、已知某电路的电压相量 U 电流相量I 则电路
︒
︒
的有功功率 P 为 ( )。

(a) 705 W (b) 500 W (c) 0 W
7、对称三相电路的有功功率P =U l I l cos ϕ，功率因数角ϕ为 ( )。

(a)
相电压与相电流的相位差角 (b) 线电压与线电流的相位差角 (c) 阻抗角与 30之差
8、当三相交流发电机的三个绕组接成星形时，若线电压u BC = 380sin ωt V，则相电压 u C = ( )。

(a) 2sin(ωt +90) V (c) 2sin(ωt -150) V
9、在图示电路中，U S =12V ，在 t = 0 时把开关 S 闭合，若 u C (0-) =12V ，则在开关 S 闭合后该电路将( )。

(a) 产生过渡过程 (b) 不产生过渡过程 (c) 不一定产生过渡过
程
C ︒︒︒
(b) 2sin(ωt -30) V
︒
10、在开关 S 闭合瞬间，图示电路中的 i R ，i L ，i C 和 i 这四
个量中，发生跃变的量是( )。

(a) i R 和 i C
(b) i C 和 i (c) i C 和 i L
11、由于电磁感应作用，变压器的主磁通 ( ) 产生感应电动势。

(a) 只在原绕组 (b) 只在副绕组 (c) 在原绕组和副绕组都 12、三相异步电动机的同步转速决定于( ) 。

(a) 电源频率 (b) 磁极对数 (c) 电源频率和磁极对数 13、采用降压法起动的三相异步电动机起动时必须处于 ( )。

(a) 轻载或空载 (b) 满载 (c) 超载
二、非客观题：（本大题共8小题，共 74 分）
（本题 8 分）
图示电路中，已知：I S1 = 3A ，I S2 = 2 A，I S3 = 1 A，R 1 = 6 Ω，R 2 = 5 Ω，R 3 = 7 Ω。

用基尔霍夫电流定律求电流 I 1 ，I 2 和 I 3 。

1.
I
I 2R 2
3
（本题 6 分）
图示电路中，已知：I S ＝2 A，U S ＝12 V，R 1 ＝R 2 ＝4 Ω，R 3 ＝16 Ω。

求：(1) S 断开后 A 点电位 V A ；(2) S 闭合后 A 点电位 V A 。

2.
A 3
3.
（本题 10 分）
图示电路中，已知：V C = 6 V，I S1 = 4 A，I S2 = 2 A。

用基尔霍夫
定律求电流 I 1 。

3 Ω
4.
在图示正弦稳态电路中，已知：u =120sin100πt V ，R =100Ω，L = 1 H。

求：(1) 电压 u 与电流 i 的相位差ϕ；(2) 电源输出的有功功率和无功功率。

i L R
（本题10 分）
图示三角形接法的三相对称电路中，已知线电压为 380 V ，R = 24 Ω，
5.
，I ，I ，并画出相量图。

X L =18 Ω。

求线电流 I A B C
.
A
B
C
（本题 10 分）
图示电路原已稳定，t = 0 时将开关 S 断开。

已知：R = 8 Ω，R 1 = R 2 =
4 Ω，
C =1 F ， U S = 8 V。

求 S 断开后的 i (t ) 和 u (t )
U S
R 2
6.
（本题 10 分）
一台三相异步电动机，铭牌数据如下：Y 形接法，P N = 2.2 kW，U N = 380 V， n N = 2 970 r / min，ηN =82 % ，λN = 0.83。

试求此电动机的额定相电流，线电流及额定转矩，并问这台电动机能否采用 Y－∆起动方法来减小起动电流？为什么
某三相异步电动机，铭牌数据如下：P N = 30 kW，U N = 380 V，n N = 580 r / min，λN = 0.88 ，f 1 = 50 Hz，铜损耗和铁损耗共 2.6 kW，机械损耗 0.6 kW。

试计算它在额定状态下的转差率 s N ，电流 I N ，效率ηN 和转子电流频率 f 2 。

7.
8.
广东工业大学考试试卷 (B)
一、单项选择题：在下列各题中，将唯一正确的答案代码填入括号内（本大题共 11 小题，每小题2分，总计 22 分）
1、图示电路中，已知电流 I 1 = 1 A ，则电流 I 为( )。

(a) 0.25 A
(b) 0.5 A
(c) 0.75 A
20Ω
2、在图示电路中，当 IS1 单独作用时，电阻 RL 中的电流 IL = 1
A ，那么当 I S1和I S2共同作用时，I L 应是( )。

(a) 2 A
(b) 1 A
(c) 1.5 A
I L
R L
3、实验测得某有源二端线性网络的开路电压为 6 V ，短路电流为 2 A 。

当外接电阻为 3 Ω时，其端电压 U 为( )。

(a) 3 V (b) 2 V (c) 1 V
4、在图 1 所示的电路中，已知 U 1 m=3V ，U 2m =100V ，给定 u 1 ，
u 2 的相量图如图 2 所示，则 u 为 ( )。

(a) 200 sinωt V (b) 2sin ωt V (c) 2sin (ωt -30) V
j
+u 1
o
图 1
+u 2
U 1
m
+1
.
U 2m
图 2
.
5、某三相电路中 A，B ，C 三相的有功功率分别为 P A ，P B ，
PC ，则该三相电路总有功功率 P 为 ( )。

(a) P A +P B +P C
222
(b) P A +P B +P C
(c) P A +P B +P C
6、有一台三相电阻炉，各相负载的额定电压均为 220 V ，当
电源线
电压为 380 V 时，此电阻炉应接成 ( ) 形。

(a) Y (b) ∆ (c) Y 或∆均可
7、在图示电路中，开关 S 在 t = 0 瞬间闭合，则 i 1(0+) = ( )。

(a) 0.1 A
(b) 0.05 A (c) 0A
L 0.2H
8、 R ，C 电路在零输入条件下，时间常数的意义是 ( )。

(a) 响
应的初始值衰减到 0.632 倍时所需时间 (b) 响应的初始值衰减到0.368 倍时所需时间 (c) 过渡过程所需的时间
9、变压器在额定容量下运行时，其输出有功功率的大小取
决于 ( )。

(a) 负载阻抗的大小 (b) 负载功率的大小 (c) 负载的连接方式
10、三相鼠笼式电动机转子电路的感应电动势 E 2 与转差率s 的关系是( ) 。

(a) E 2∝s (b) E 2∝1/s
(c) 无关
11、当电源频率恒定时，三相异步电动机的电磁转矩 T 与电源电压 U 的关系是 ( ) 。

(a) T ∝U
2
(b)T ∝U
(c) 无关
二、非客观题：（本大题共8小题，共78分）
9.
（本题 9 分）
图示电路中，已知：I S1 = 3A ，I S2 = 2 A，I S3 = 1 A，R 1 = 6 Ω，R 2 = 5 Ω，R 3 = 7 Ω。

用基尔霍夫电流定律求电流 I 1 ，I 2 和 I 3 。

I
I 2R 2
3
10. （本题 8 分）
图示电路中，已知：U 1 ＝U 2 ＝12 V ，R 1 ＝R 2 ＝4 k Ω，R 3 =16 k Ω。

求：(1) S 断开后 A 点电位 V A ；(2) S 闭合后 A 点电位 V A 。

3
11. （本题 12 分）
图示电路中，已知：I S1 = 4 A，I S2 = 2 A，I S3 = 3 A，U S = 6 V，R 1
= 2 Ω，R 2 = 4 Ω， I' = 4 A 。

用基尔霍夫定律求 IA 和 U A ，并确定
元件 A 是负载还是电源？
U A
S 3
12. （本题 12分）
=(-4+j 3) A ，I =(4-j 3) A ，(1) 写出它们的瞬时表达已知正弦量
I 21
式 ( 角频率为ω ) ；(2) 在同一坐标内画出它们的波形图，并
说明它
们的相位关系。

（本题 8 分）
图示为星形连接的三相对称电源，证明其线电压 U l 和相电
压 U p 的比值为 3。

C
13. （本题 10 分）
图示电路原已稳定，t = 0 时将开关 S 闭合。

已知：R 1 = 6 k Ω，R 2 = 1 k Ω，
R 3 = 2 kΩ， C = 0.1 μF ，I S = 6 mA。

求 S 闭合后的 u C ( t )。

I i 3
14. （本题 9 分）
有一线圈，其匝数 N = 1 000 匝，绕在由铸钢制成的闭合铁心上，铁心
2
的截面积 A F e =20 cm，铁心的平均长度 l F e =50 cm，铸钢材料
的 B －
H 曲线数据见下表。

如要在铁心中产生磁通Φ = 0.002 Wb 。

求线圈中应
通入多大的直流电流？
15. （本题 10 分）
有一三相异步电动机，Δ连接，其额定数据如下：试求：（1）额定电流；（2）额定转差率SN ；（3）额定转矩TN ；最大转矩Tmax; 起动转矩Tst 。

A 卷
1、(c)
2、(a)
3、(c)
4、(a)
5、(c)
6、(a)
7、(a)
8、(c)
9、(b)10、(b)11、
(c)12(c)13(a)
二、非客观题：（本大题 74 分）
16. （本大题 8 分）
17. I 1＝I S3－I S2＝1－2＝－1A
（3分）
I 3＝I S1－I S2＝3－2＝1A I 2＝－I S3－I 3＝－1－1＝－2A
18. （本大题 6 分）
(1) V A ＝R 3 I S －U S ＝20 V
(2) V A =
-U S R 2
= －2.4 V
R 2+R 3
19. （本大题 10 分）
设各支路电流的正方向如下图所示：
5
3 ΩI 4
I 3=
V C
=3A 2
（2分）
V A = 3I 4 = 3(I S1－I 3) =3 V I 5 = I S2+I 4 = 3 A
V B = V A + 4 I 5 = 15 V I 6=
4.5
V B -V C
=1. 5A 6
I 1 =－(I 5+I 6) =－
20. （本大题 10 分） X L =ωL =100πΩ
X 100π
u 与 i 的相位差ϕ=L ==72. 34o
R 100
I =
U 120/2
==0. 2574A
22Z +(100π)
2
2
有功功率 P =I R =0. 2574⨯100=6. 62W 无功功率 Q =I X L =0. 2574⨯100π=20. 8var
2
2
21. （本大题 10 分）
=380∠0︒ V 设：U Z =R +j X L =30∠36. 9︒Ω A B
U I A B =A B =12. 66∠-36. 9︒ A Z
=3⨯12. 6∠(-36. 9︒-30︒) =21. 92∠-66. 9︒ A I A
因为：负载为三相对称负载
=21. 92∠173. 1︒A I =21. 92∠53. 1︒ A 所以：I B C 相量图
.
I C
120
I B
o
120
o
. U A B
o
120
o
60
.I A
（2分）
22. （本大题 10 分）
u C (0+) =u C (0-) =
R 2
U S =4 V
R 1+R 2
u C (∞) =U S =8 V
-t
τ=R 1C =4 s
u C (t ) =8+4-8e =8-4e -0. 25t V
τ
i (0+) =i (∞) =
U S
=1 AR
i (t ) =1 A
电动机 Y 接，I l =I p =I N =
P N
ηN 3U N λN
=4. 91A
T N =9 550
P N
=7. 07N ⋅m n N
因为电动机在额定运行时的定子绕组连接方式为 Y 接，所以不能采用 Y－∆起动法降低起动电流。

23. （本大题 10 分）
由 nN 知，n 1 = 600 r / min，则 s N =
n 1-n N
=0. 033 n 1
P 3I N U N λN =P N +P Cu +P Fe +P m =33. 2kW 1N =
I N =
P 1N 3U N λN
=57. 3A
ηN = P N / P 1N = 90.4 %
f 2 = s N f 1 = 1.67 Hz
1、(b)
2、(c)
3、(a)
4、(a)
5、(a)
6、(a)
7、(b)
8、(b)
9、(b)10、(a)11、(a)
24. 非客观题：（本大题 9分）
I 1＝I S3－I S2＝1－2＝－1A I 3＝I S1－I S2＝3－2＝1A I 2＝－I S3－I 3＝－1－1＝－2A
25. 非客观题：（本大题 8分）
设定电流 I 的正方向如图：
3
U 1+U 2
= 1m V A = U 2－R 3 I =－4
++R 1R 2R 3U 2
(2) S 闭合后 I = = 0.6mA V A = U 2－R 3 I = 2.4 V
R 2+R 3
(1) S 断开后 I =
26. 非客观题：（本大题 12 分）
电流 I1 ，I 2 的正方向如图示：
A
S 3
I A = I S3－I' =3－4 =－1A
I 2 = I' －I S2－I S3 = 4－2－3=－1 A I 1 = I S1+I A = 4－1=3 A
U A =－U S －R 2I 2+R 1I 1 = 4 V 6 P = U A I A = 4⨯(－1) =－4 W
A 是负载非客观题：（本大题 12 分） (1) I 1=
(-4) 2+32=5 ϕ1=3
=143. 1︒ -4
I 2=42+(-3) 2=5 ϕ2=-3
=-36. 9︒ 4
它们瞬时表达式：
︒
i (ωn t +14. 13)A 1=2s i
i (ωt -36. 9︒)A 2=52sin
(2) 波形图
i 1 与 i 2 相位ϕ= 143.1︒ - ( -36.9︒) = 180︒ i 1 ，i 2 是反相的
27. 非客观题：（本大题 8 分）
=U ∠0 画出相电压与线电 =U -U 设U 证明：根据 KVL：U A A A B A B ︒
压的相量图
.
U C
.
U A BB
. -U B
N .
U B
. A U A
∆ NAB 为等腰三角形
∠ANC =30︒由 A 作底边的垂线 AC，且平分底边。

13NC =U A B=AN ⋅cos 30︒=U A 故U A B=3U A
22
对称三相电源的线电压与相电压之比非客观题：（本大题 10 分） U l
=3 U P
u C (0+) =u C (0-) =I S R 1=36 V
i 3(∞) =
R 1
I S =4⨯10-3 A
R 1+(R 2+R 3)
u C (∞) =i 3(∞) R 3=8 V
τ=(R 1+R 2) //R 3C =0. 156⨯10-3 s
u C (t ) =8+36-8e
-t
τ
=8+28e -6. 4⨯10t V
3
非客观题：（本大题 9 分）
B =
Φ
A F e H l F e N
=1 T
当 B ＝1 T 时，查 B －H 曲线数据表
得H =920 A / m
I ==0. 46 A
非客观题：（本大题 10 分）（1）∵P =3UICOS ϕ P 45⨯103
∴I ===84. 5A
UCOS ϕη3⨯380⨯0. 9⨯0. 9
S N =
n 0-n 1500-1480=0. 013 n 1500
P 245
=9550⨯=290. 4N . m n 1480
（3）T N =9550
T max =2. 2⨯T N =2. 2⨯290. 4=638. 9N . m T st =1. 9⨯T N =1. 9⨯290. 4=551. 8N . m。