电工及电子技术基础A1习题册

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1-1：在图中，五个元件代表电源或负载。

电流和电压的正方向及实验测量值如下图，
I 1=-4A 、I 2=6A 、I 3=10A 、U 1=140V 、U 2=-90V 、U 3=60V 、U 4=-80V 、 U 5=30V 〔1〕请在图上标出各电流的实际方向和各电压的实际极性；
〔2〕编号为
的是电源，编号为 〔3〕电源发出的功率为
， U 4
U 5
4
5
U 1
1
I 1 U 3
3
I 3
2
U 2
I 2
1-2：有一直流电源，其额定功率P =200W ，额定电压U N =50V ，内阻R 0=0.5Ω,负载电阻R 可以调节，其电路如
图所示。

试求：〔 1〕额定工作状态下的电流及负载电阻；〔2〕开路状态下的电源端电压；〔 3 〕电源短路状 态下的电流。

I
c
a E
U
R
U N
R 0
d
b
1-3：条件在图中已标出，利用基尔霍夫定律，求I 2和U 4 。

(1)
负载取用的功率为 的是负载； 。

电工学A 〔1〕习题册－电路的根本概念与根本定律
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1-4：在图所示的电路中，U1=10V，E1=4V，E2=2V，R1=4Ω，R2=4Ω，R3=5Ω，1、2两点间处于开路状态，
试计算开路电压U2。

R2
E2
1
U1
R1
U2
E1
R3
2
1-5：电路如下图，R1=1Ω，R2=3Ω，R3=4Ω，R4=4Ω，E=12V，求A点的电位V A。

1-6：把额定电压110V、额定功率分别为100W和60W的两只灯泡，串联在端电压为220V的电源上使用，这种接法会有什么后果？它们实际消耗的功率各是多少？如果是两个110V、60W的灯泡，是否可以这样使用？为什么？
(2)
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2-1：在如图中，试求A 点电位V A 。

+50V
10Ω
A
5Ω 20Ω
-50V
2-2：在图中R 1=R 2=R 3=R 4=300Ω，R 5=600Ω，试求开关S 断开和闭合时A 和B 之间的等效电阻。

R 1 A
R 2
R 5
S
R 3
R 4
B
(3)
学号:
2-3：电路如下图，R 1=R 2=4k Ω，R 3=16k Ω，U 1=U 2=12V ，在开关S 断开和闭合的两种情况下试求A 点的电位。

电工学A 〔1〕习题册－电路的分析方法
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2-4：用电源等效变换的方法求2Ω电阻的电流I。

1Ω
3A
12V
2V
2ΩI
6Ω2Ω
2-5：试用结点电压法计算U AB及图中各支路电流。

2-6：图示电路中，：U S = 8V，I S =2A，R1=1Ω，R2 = 4Ω，R3 =10Ω，R =12Ω，试用叠加定理求电压U AB。

(4)
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2-7：电路如下图，E =12V，R1=R2=R3=R4，U ab=10V，假设将理想电压源除去后，试问这时U ab等于多少？
E - R1R1
R2R2
A A
I I
R3R3
I I
R4R4
B B
2-8：图示电路中，：U S =9V，I S =1A，R1 =3Ω，R2 =6Ω。

试用支路电流法求电流I1和I2。

计算各元件的功率，
并说明哪个元件是电源。

2-9：用戴维宁定理求下列图中7Ω电阻两端的电压U。

1A
2Ω1Ω
3Ω
U
5Ω7Ω
20V
(5)
实用文档2-10：图示电路中，：U
S=5 V，I S=3A，R1=R2=1Ω，R3 = 3Ω。

用戴维宁定理求电流I。

3
2-11：用叠加定理计算下列图所示电路中1Ω电阻上的电流I。

6Ω30V I
7Ω
1Ω
6Ω
4A
(6)
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2-12：分别用戴维宁定理和诺顿定理求电阻R L上的电流I L。

8Ω
R S R
L
3ΩI L
R34Ω
1A
12V
R2
R420Ω
3Ω
2-13：E1＝15V，E2＝13V，E3＝4V，R1＝R2＝R3＝R4＝1Ω，R5＝5Ω。

〔1〕当开关S断开时，试求电阻上
的电压U5和电流I5；〔2〕当开关S闭合后，试用戴维宁定理计算I5。

I5
R5
U5
E1E2E3
R4
R1R2 R3
S
(7)
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2-14：在图示电路中，：R1=R2=R3=0.5Ω，I S2=1A，电位V B＝0V。

求电位V A和电流源I S1供出的功率P。

2-15：图示电路: U=10V，U S1=4V，U S2=2V，R1=4Ω，R2=1Ω，R3=5Ω，R=1Ω。

用支路电流法求电流I。

(8)
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3-1：在图中，E=100V ，R 1 =1Ω，R 2 =99Ω，C=10μF ，试求：〔1〕S 闭合瞬间各支路电流及各元件两端电压 的数值；〔2〕S 闭合后到达稳定状态时各支路电流及各元件两端电压的数值；〔 3〕用电感元件替换电容元件后， 〔1〕、〔2〕两种情况下的各支路电流及各元件两端电压的数值。

S i t=0
R 1
R 2
i 2
i 1
E
C
3-2：在电路图中，U ＝10V 。

求开关S 闭合瞬间〔t=0〕各元件中的电流及其两端的电压；当电路到达稳定时 又各等于多少？设在t=0时，电路中的贮能元件都未贮能。

S R 1 t=0 2Ω
C 1
1μF
L 1 1H
R 2
U
8Ω
2μF
L 2 1H
C 2
3-3：在图中，E ＝10V ，R 1＝12k Ω，R 2＝6k Ω，C 1＝10μF ，C 2＝20μF 。

电容元件原先均未贮能。

当开关闭合 后，试求：电容元件两端电压U C 。

S t=0 R 2
C 1 C 2
U C
U
R 1
(9)
电工学A 〔1〕习题册－电路的暂态分析
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3-4：在图所示电路中，I S＝10mA，R1＝3kΩ，R2＝3kΩ，R3＝6kΩ，C＝2μF。

在开关S闭合前电路已处于稳态。

求t ≥ 0时u C和i1，并作出它们随时间的变化曲线。

i1
R2
R 1
R3
Is
S C1
t=0
u C
3-5：图中：R1＝6kΩ，R2＝3kΩ，C＝2μF，I S＝9mA，开关长时间闭合。

当将开关断开后，试求电流源
两端的电压。

S
t=0
Is R1C1R2
(10)
3-6：电路如下图，换路前已处于稳态，I S＝1mA，试求换路后〔t ≥0〕的u C。

10kΩ
S 10μF
20kΩ
t=0
Is
10V
10kΩ
3-7：电路如下图，R1＝1Ω，R2＝R3＝2Ω，L＝2H，U＝2V。

开关长时间合在1的位置。

当将开关扳到2的位置后，试求电感元件中的电流及其两端的电压。

1 S
t=0
R1 R2 i
2
U L
R3
3-8：电路如下图，换路前已处于稳态。

当将开关从1的位置扳到2的位置后，试求i L和i，并作出它们的变化曲线。

i
1Ω1Ω
S t=0
1 2
2Ω
3H
i L
3V 3V
3-9：电路如下图，t＝0时开关S闭合试用三要素法求t ≥0时的i L和i1。

i1S
6Ω3Ωt=0
U 12V i
L
9V 1H
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姓名:
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4-1：假设正弦量：u 1= 6sin(ωt + 30°) V ，u 2= 8sin(ωt －30°)V 。

〔1〕写出u 1、u 2的相量表达式，并作出它们的相量图； 〔2〕试求u 1与u 2的相位差，并通过相量求u ＝u 1＋u 2。

4-2：假设两个频率为ω＝314rad/s 的正弦电流分别为 A I ︒∠=3051 ，A I ︒∠=12032。

求： 〔1〕写出i 1、i 2的瞬时表达式；
〔2〕i 1的周期为T ，试画出i 1的波形图； 〔3〕i 1与i 2的相位差。

4-3：求图〔A 〕、图〔B 〕中的电流I。

5Ω
3Ω 2 10° A
5Ω
-j4Ω
-j5Ω
j4Ω
30 30 °A
(A)
学号 : I
I
(B)
电工学A 〔1〕习题册－正弦交流电路
4-4：如下图RLC 串联电路，R＝15Ω，L＝12mH，C＝5μF，端电压为u＝50sin(5000t)V。

试求电流i和各元件的电压相量表达式，并作出电路的相量图。

并求解电路的有功功率、无功功率和视在功率。

.
I R jωL
. U R
. U L
. U
.
U C 1
ωc
-j
4-5：日光灯照明电路可等效为RL串联电路。

假设灯管等效电阻R1＝280Ω，镇流器的等效电阻R2＝20Ω，等效电感L＝1.65H，电源电压为220V。

试求电路中的电流，灯管及镇流器两端的电压。

4-6：u＝220sin(314t＋20°)V，i＝4.4sin(314t－20°)A。

求(1)此二端网络由两个元件串联的等效电路和元件参数值；(2)二端网络的功率P、Q、S；(3)判断此二端网络是感性还是容性。

i
无源
u
网络
4-7：在图示的各电路中，除A 0和V 0外，其余电流表和电压表的读数均在图上标出。

试求电流表A 0 和电压表 V 0的读数。

60V 5A V 1
V 0
X L X C
A 1
A 0
3A R
L
A 2
100 V V 2
(1) (2)
10A -j X C
A 1
10V 10V -j10Ω A 0
100V V 1
V 0
V 1
R
X C
j5Ω
5Ω V 2
V 0
(3)
(4)
4-8：tV sin u 222 ，试求瞬时值i 、u 2，并画I
和 U 的相量图。

1Ω 0.5H
i u
0.25F
U 2 2Ω
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4-9：图示电路处于谐振状态，且：U =100V ，I 1=I 2 =10 A 。

试求I 、R 、X C 及X L 。

-jX C . I jX L
. U
R 4-10：如图示电路，电源电压u = 100sin1000t V ，当开关S 翻开或接通时，电流表A 的读数不变，求电容C 。

S
A 2Ω 2Ω
+ u
C
4-11：R 1＝15Ω，X L ＝20Ω，R 2＝15Ω，X C ＝20Ω，V U ︒∠=0100 。

求(1) 1
I 、2I 、I 及ab U ；(2)P 、Q 、S 。

.
I 2
.
I . -jX C
R 1
I 1
. U
.
Uab
jX L R 2
. I 1
.
I 2
4-12：图示电路中，U ＝200V ，R 1＝5Ω，I 1＝10A ，I 2＝102A ，R 2＝X L 。

试求I 、X C 、R 2、X L 。

4-13：图示电路是用三表法测量电感线圈参数R 、L 电路，：f ＝50H z ，图中各表读数分别为V ＝100V ， A ＝5A ，W ＝400W 。

试求R ，L 。

A W
R
V
L
4-14：各交流电表读数如下图，试求：负载的功率因数，复阻抗，负载的平均功率，无功功率和视在功率。

1.1kW
A W
10A
Z U
V
220V
R 1
. I . I 2
.
I 1 R 2
. U
-jX C
jX L
感 性 负载
4-15：某 RLC 串联电路，：R =50Ω，C=10uF 。

(1)假设电源频率f =1kHz 时电路出现谐振，问L =？ (2)假设电路 参数保持不变，求f 1= 500Hz 和 f 2= 1500 Hz 时电路的复阻抗，并说明该电路各呈何性质？
L
+ u C
+ u
R
C
4-16：某感性电路施加一正弦交流电压u ＝311sin314t V ，其有功功率P ＝7.5kW ，无功功率Q =5.5kvar 。

求： (1)电路的功率因数； (2)假设电路为R 、L 并联，R 、L 值为多少?
4-17：今有40W 的日光灯一个，使用时灯管与镇流器(可近似地把镇流器看作电感)串联在电压为220V ，频率 为50Hz 的电源上。

灯管工作时属于纯电阻负载，灯管两端的电压等于110V ，试求镇流器的感抗与电感。

这时电路的功率因数等于多少？假设将功率因数提高到0.8，问应并联多大电容。

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5-3：三相对称星形负载的电流和线电压的相量图如下图。

线电压为380V ，电流为10A 。

求每相负载的 等效阻抗及每相的功率因数。

U C A
I C
.
U AB
I I B
A
U B C
.
.
.
.
.
电工学A 〔1〕习题册－三相电路
5-2：在线电压为380V 的三相四线制电源上，接有额定电压为220V 、功率为100W 的白帜灯。

设A 相和B 相各接 20盏，C 相接40盏。

〔1〕求相电流和中线电流；〔2〕假设A 相因熔丝烧断而灯泡全部熄灭，中线又因故断开， 求B 相和C 相灯泡上的电压。

5-1：三相对称电源的 A 相电动势为e A ＝2202sin 〔314t ＋60°〕V ，相序为A-B-C ，写出其它两相电动势的瞬时 值表达式，并写出三相电源的相量式及画出相量图。

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5-4：三相对称星形负载为4＋j3Ω，接在线电压为380V的电源上。

〔1〕求三相总功率〔有功、无功及视在功率〕；〔2〕求三角型接法时三相有功、无功及视在功率。

5-5：三角形接法三相对称负载的总功率为5.5kW，线电流为19.5A，电源线电压为380V。

求每相的电阻和电抗。

5-6：图中电源线电压U l＝380V。

〔1〕如果图中各相负载的阻抗都等于10Ω，是否可以说负载对称？〔2〕试
求各相电流，并用电压与电流的相量图计算中线电流。

如果中线电流的正方向选得同电路图上所示的方向相反，那么结果有何不同？〔3〕试求三相平均功率P。

i A
A
R A
i N
N
X L
X C
i B
B
C
i C
5-7：有一三相异步电动机，其绕组联成三角形接于线电压U l＝380V的电源上，从电源所取用的功率P＝11.43kW，功率因数cos＝0.87，求电动机的相电流和线电流。

5-8：如下图的是三相四线制电路，电源线电压U l=380V。

三个电阻性负载联接成星形，其电阻为R A＝11Ω，
R B＝R C＝22Ω。

〔1〕试求负载相电压、相电流及中线电流，并作出它们的相量图；〔2〕如无中线，求负载
相电压及中点电压；〔3〕如无中线，当A相短路时求各相电压和相电流，并作出它们的相量图；〔4〕如无中
线，当C相断路时求另外两相的电压和电流；〔5〕在〔3〕〔4〕中如有中线，那么又如何？
A
R A
N
R B
R C
B
C
5-9：如图对称负载联接成三角形，电源电压U l＝220V，安培计读数I l＝17.3A，三相功率P＝4.5kW，试求：〔1〕每相负载的电阻和电抗；〔2〕当AB相断开时，图中各安培计的读数和总功率P；〔3〕当A线断开时，图中各安培计的读数和总功率P。

A B A
A
A
B
C A C
5-10：在线电压为380V的三相电源上，接两组电阻性对称负载，电路如下图，试求线路电流I。

I
A B I I
C
10Ω38Ω
电工学A〔1〕习题册－交流电动机
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班级: 姓名: 学号: 成绩:
7-1：Y100L-4型异步电动机的某些额定技术数据如下：
2.2 kW 380 V Y接法
1420 r／min cosθ= 0.8 η＝81％
试计算：(1)相电流和线电流的额定值及额定负载时的转矩；(2)额定转差率及额定负载时的转子电流频率。

设电源频率为50Hz。

7-2：有台三相异步电动机，其额定转速为1470r／min，电源频率为50Hz。

在(a)起动瞬间，(b)转子转速为同步转速的2/3时，(c)转差率为0.02时三种情况下，试求：
(1)定子旋转磁场对定子的转速；
(2)定子旋转磁场对转子的转速；
(3)转子旋转磁场对转子的转速；
(4)转子旋转磁场对定子的转速；
(5)转子旋转磁场对定子旋转磁场的转速。

7-3：有Yll2M-2型和Y160M1-8型异步电动机各一台，额定功率都是4kW，但前者额定转速为2890r／min，后者为720r／min．试比拟它们的额定转矩，并由此说明电动机的极数、转速及转矩三者之间的大小关系。

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7-4：Y132S-4型三相异步电动机的额定技术数据 如下：
功率 5.5kW l440r ／min 380V 85.5％ 转速 电压 效率 功率因数 0.84 I st ／I N
7 T st ／T N 2.2 T max ／T N 2.2
电源频率为50Hz 。

试求额定状态下的转差率S N ，电流I N 和转矩T N ，以及启动电流I st ，启动转矩T st ，最大转矩T max 。

7-5：Y180L-6型电动机的额定功率为15kW ，额定转速为970r ／min ，频率为50Hz ，最大转矩为295.36N ·m 。

试求电动机的过载系数。

7-6：某四极三相异步电动机的额定功率为30kW ，额定电压为380V ，三角形接法，频率为50Hz 。

在额定负
载下运行时，其转差率为0.02，效率为90％，线电流为57.5A ，试求：(1)转子旋转磁场对转子的转速；(2)额
定转矩；(3)电动机的功率因数。

7-7：上题中电动机T st ／T N =1.2，I st ／I N ＝7，试求： (1)用星-三角形换接起动时的起动电流和起动转矩；(2)当 负载转矩为额定转矩的60％和25％时，电动机能否起动?
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10-1：试画出三相鼠笼式电动机既能连续工作、又能点开工作的继电接触器控制电路。

10-2：某机床主轴由一台鼠笼式电动机带动，润滑油泵由另一台鼠笼式电动机带动。

今要求：〔1〕主轴必须在油泵开动后，才能开动；〔2〕假设油泵电动机停车，主轴电动机应同时停车；〔3〕主轴要求能用电器实现正反转，并能单独停车；〔4〕有短路、零压及过载保护。

试绘出继电接触器控制系统。

10-3：将图中的控制电路怎样改一下，就能实现工作台自动往复运动？〔可省去正反转起动按钮中的联锁常闭触点。

〕
Stb Sta KMR
SB1 SBF KH
KMF
KMF
SBR Stb
学号 : 电工学A 〔1〕习题册－继电接触器控制系统
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10-4：图示为电动机M 1和M 2的联锁控制电路。

试说明M 1和M 2之间的联锁关系，并问电动机M 1可否单独运行? M 1过载后M 2能否继续运行?
FU 1
FU 2 FR 1 QS
SB 2 KM 1 KM 2 KM 1 KM 1
SB 1 KM 1 KM 2 FR 2 KM 2 SB 3 SB 4
KM 2 FR 1
FR 2
M 1 3 M 2 3 10-5：图中所示的正反转控制电路中有多处错误，请指出错误并改正。

10-6：某机床的主电动机〔三相鼠笼式〕为3kW ，380V ，950r/min ，不需正反转。

工作照明灯是36V ，40W 。

要求有短路、零压及过载保护。

试绘出控制线路并选用电器元件。