2012电工实验思考题(1)

考试时间：2014.12.27 （周六）

考核方式：操作、闭卷（45分钟）

试题类型：实验操作题（约60分）

简答题（约20分）

操作情况评分（20分）

实验正弦稳态交流电路相量的研究

2、在改善电路功率因数实验中，为什么采用并联电容的方式？能否改成串联电容的方式？为什么？根据实验数据，说说在日光灯中并联电容是否越大越好？

答：1）采用并联电容补偿，是由线路与负载的连接方式决定的：在低压线路上（1KV以下），因为用电设备大多数是电机类的，都是感性负载，又是并联在线路上，线路需要补偿的是感性无功，所以要用电容器并联补偿。串联无法补偿。

2）电容器是无功元件，如果补偿过头，造成过补偿，线路中的容性无功功率过大，线路的功率因数一样会降低。所以补偿要恰到好处（适量），不是越大越好。

3、在日常生活中，当日光灯上缺少了启辉器时，人们常用一根导线将启辉器的两端短接一下，然后迅速断开，使日光灯点亮或用一只启辉器去点亮多只同类型的日光灯，这是为什么？

答：启辉器是自动将两根连一下就立即断开,也就是启辉了日光灯,当然可以用人工代替. 启辉器是为了在瞬间使日光灯两边电压增高从而点亮日光灯在日光灯点亮后就失去作用了。

实验：网络的等效变换于电源的等效变换4、5、

4、电压源与电流源的外特性为什么呈下降变化趋势，稳压源和恒流源的输出在任何负载下是否保持恒值？

答：1）因为电压源有一定内阻，随着负载的增大，内阻的压降也增大，因此外特性呈下降趋势；电流源实际也有一个内阻，是与理想恒流源并联的，当电压增加时，同样由于内阻的存在，输出的电流就会减少，因此，电流源的外特性也呈下降的趋势。

2）不是。当负载大于稳压源对电压稳定能力时，就不能再保持电压稳定了，若负载进一步增加，最终稳压源将烧坏。实际的恒流源的控制能力一般都有一定的范围，在这个范围内恒流源的恒流性能较好，可以基本保持恒流，但超出恒流源的恒流范围后，它同样不具有恒流能力了，进一步增加输出的功率，恒流源也将损坏

5、通常直流稳压电源的输出端不允许短路，直流恒流源的输出端不允许开路，为什么？

答：如果电压源短路，相当于负载无限小，功率为无穷大，会把电源给烧

坏；如果电流源开路，相当于负载无穷大，那么功率为无穷大，也会烧坏电流

源。

实验戴维南定理和诺顿定理的验证6、

6、在求戴维南等效电路时，作短路试验，测ISC的条件是什么？在本实验中可否直接作负载短路实验？

测的条件是：插入毫安表，端接A、B端。

在本实验中可直接做负载短路实验，测出开路电压U与短路电流I，等效电阻。

7、三线电路功率测量实验中，能否将输出线电压调到380V？为什么？

答：本实验的实验设备上配备的负载（白炽灯泡）是220V规格的，而实验时，我们需要测量接负载的线电压，线电压即为市电线电压，若接上380v则会导致负载烧毁，所以要将380v的市电压降为220v使用。另外，实验测量也是为了学生的安全才进行降压的。

实验叠加原理实验8、9、

8、在叠加原理实验中，若有一个电阻器改为二极管，问叠加原理的叠加性与齐次性还成立吗？为什么？

答：成立。当电流沿着二极管的正向流过二极管时，叠加原理的叠加性与齐次性

都成立，但当反向流过二极管时，会由于二级管的单向导电性而使得无法验证叠

加原理的正确性，但这只是由于二极管的性质造成的。

9、在叠加原理实验中，要令U1、U2分别单独作用，应如何操作？可否直接将不作用的电源（U1或U2）短接置零？

答：1）在叠加原理中，当某个电源单独作用时，另一个不作用的电压源处理

为短路，做实验时，也就是不接这个电压源，而在电压源的位置上用导线短接就

可以了。或者

（在叠加原理实验中，要令U1单独作用，则将开关K1投向U1侧，开关K2

投向短路侧；要令U2单独作用，则将开关K1投向短路侧，开关K2投向U2侧）

2）不能直接将不作用的电源短接，因为实际电源有一定的内阻，如这样做，电源内阻会分去一部分电压，从而造成实验数据不准确，导致实验误差。

10、三相功率因数及相序测量实验中，根据实验数据，请分析负载性质与功率因数cosφ的关系。(1、三相功率测量试验中，根据上题所得实验数据，请写出实验结果分析。)

答：负载的有功功率P=UIcosφ其中cosφ为功率因数，功率因数角φ=arctan(XL-XC)/R。

(1) 当XL>XC ，0

前），为容性负载；(3) 当XL=XC，cosφ＝1，为电阻性负载。可见，功率因数的大小和

性质由负载参数的大小和性质决定。

11、简述实验线路的相序检测原理。

答：图为相序指示器电路，用以测定三相电源的相序A,B,C。它是由一个电容器和两个点灯连接成星型不对称三相负载电路。如果电容器所接的是A相，则灯光较亮的是B相，较暗的是C相。（相序是确定的，任何一相均可作为A相，当A相确定后，B相和C相也就确定了）。

12、受控源和独立源相比有何异同点？

答：相同点：受控源与独立源都分为电压源与电流源。受控电压源具有电压源的特性，受控电流源具有电流源的特性，受控源的电路符号及特性与独立源有相似之处，它们都能提供电流或电压。

不同点：受控源又称“非独立”电源

独立电压源的电压或独立电流源的电流是独立量，而受控源的电压或受控源的电流受电路中某部分电压或电流控制；

受控电压源或受控电流源因控制量是电压或电流可分为电压控制电压源（vcvs）电压控制电流源（vccs）电流控制电压源（ccvs）电流控制电流源（cccs）13、受控源的控制特性是否适合于交流信号？为什么？

答：控源的输出特性适用于交流信号。受控源与信号种类无关。受控源对外提供的能量，既非取自控制量又非受控源内部产生的，而是由电子器件所需的电源供给。所有受控源实际上是一种能量转换装置。受控源的电流或电压由控制支路的电流或电压控制，当对受控源输入交流信号时，则受控源的电压、电流受交流信号控制，此时受控源的输出特性同样适用于交流信号。

14、什么是基尔霍夫定律？

有两个电工方面的定律：一、对电路中的任何一个结点，流入(或流出)该结点的电流的代数和等于0，即：ΣI=0 二、对于任何一个闭合回路，回路中各段电压的代数和为0，即ΣU=0，或ΣIR=E。(注意：电源的方向都是由负极指向正极，与设定方向相反的电流都为负值。)

15、在基尔霍夫实验中，根据所测数据，试进行数据分析，验证基尔霍夫定律的正确性

选取节点A计算验证基尔霍夫定律：

I1+I2-I3=1.95+6.03-7.98=0.09(mA)，结果接近0，基尔霍夫定律成立。选取闭合回路ABCD验证基尔霍夫定律：

UAB+E2+UCD-UAD=-5.97+11.95-1.96-4.02=0.00(V)，结果为0，基尔霍夫定律成立16、在基尔霍夫实验中，若假设不同的支路和闭合回路的电流方向，试问电路是否都能验证基尔霍夫定律？为什么？