电气工程导论期末复习(答案版)

答:
电气工程导论复习提纲
2017
中国最早在那本著作中同时出现了关于静电与磁性的记载？作者是谁?
答: 公元1世纪《论衡》，作者是王充。

法拉第最重要的贡献是什么定律，用数学公式怎样表示?
答:
法拉第最重要的贡献是 电磁感应定律，E=BLV (动生)e (t ) =- n(d 即(dt )
答:
“电流战争：关于交、直流输电方式的争论，最终以交流输电派的取胜而告结束。

主张直流输电一派：爱迪生、威廉•汤姆生、罗克斯•克隆普顿
主张交流输电一排：威斯汀豪斯、特斯拉、斯普拉戈、费朗蒂、高登 以电气化为主要特征的第二次工业革命，是在哪一个时间段发生的?
答:
1870-1913 年
1866年德国科学家西门子制成第一台使用电磁铁的自激式发电机。

西门子发电机的成
6. 自激式发电机是哪位科学家发明的？它的意义何在?
1. 2. 3. 麦克斯韦 1873年完成的关于电磁学理论的著作名是什么?
4. 答:
麦克斯韦 1873年完成《电磁通论》。

历史上的 “电流战争”是什么意思，两派的代表人物是哪两位科学家?
5.
答:
功标志着建造大容量发电机，从而获得强大电力，在技术上取得了突破。

因此，西门子
发电机在电学发展史上具有划时代的意义。

为什么现代工业和交通领域都采用交流电机取代直流电机?
答:
因为直流电机的直流电不能解决远距离输电，也不能解决电压高低的变换问题，而交流
电机可以。

答:
全电舰船中，内燃机-电力推进装置允许船舶设计有较大的灵活性， 采用吊舱式电力推进
轴毂和导管推进器。

而且，由于采用永磁电动机或超导电动机，直接通过吊舱向海水散
热，不需要外部冷却装置，从而使电动机体积更小，效率提高
进装置的噪声和震动特别低，提高了船舶的安全性，操作简便，当船在水中时也可进行
安装及拆卸工作，可以 360。

转动，也可以安装双桨叶，全速停车时间降低到最短程度。

多电飞机中，禾U 用电磁执行器，可以提高控制精度、减少响应时间，增加可靠性，可通
过永磁电动机旋转带动螺杆运动，起到类似液压杆的作用。

电动汽车的分类（纯电动车、混合动力电动车、燃料电池电动车）
答:
纯电动车、混合动力电动车、燃料电池电动车
10.构成电力系统的是哪几部分?
电力系统主要由发电厂、输配电系统（变压器、输电线路、变压器、配电线路）及负荷
7. 8. 为什么现代越来越多地采用多电飞机、全电舰船?
装置可在规定的船舶尺度或船舶尺度减小的情况下,
扩大了装载容积，省去了舵、轴系、
10%以上。

吊舱式电力推
9.
（用户：电灯、电热器、电动机、整流器、变频器和其他装置）组成。

答: 共6个等级 特高压输电电压（UHV ）： lOOOkV （直流为800kV 及以上）； 超高压输电电压
（EHV ）： 330kV 、500kV ； 高压输电电压（HV ）： 220 kV ； 高压配电电圧（HV ）： 35~110 kV ； 中压配电电圧（MV ）: 1~35 kV ；
低压配电电压（LV ）： 1Kv 以下（380/220V ）
答：自然界存在着大量可直接利用的能源，可直接提供热、光、动力等，这样的能源称 为一次能源。

由一种或多种一次能源经过转换或加工得到的能源产品，称为二次能源。

二次能源更具优越性，其利用效率高、清洁、方便。

新能源（可替代能源）、可再生能源、清洁能源的定义是什么?
答：新能源（NE ）:又称非常规能源。

是指传统能源之外的各种能源形式。

指刚开始开
发利用或正在积极研究、有待推广的能源。

如：太阳能、 海洋温差、沼气、垃圾、燃料电池等。

可再生能源：再生能源包括太阳能、水能、风能、生物质能、波浪能、潮汐能、海洋温 差能、地热能等。

它们在自然界可以循环再生。

是取之不尽，用之不竭的能源，不需要 人力参与便会自动再生，是相对于会穷尽的非再生能源的一种能源。

清洁能源：清洁能源，即绿色能源，是指不排放污染物、能够直接用于生产生活的能源,
11. 我国电力系统有哪些电压等级?
12. 一次能源与二次能源各指什么?
13. 风能、地热、潮汐、波浪、
它包括核能和“可再生能源”。

14. 各种传统发电方式的分类。

答:
火力发电：汽轮机发电（蒸汽发电）、燃气轮机发电、内燃机发电、燃气-蒸汽联合循环
发电、供电又供热的“热电联产”的发电厂。

15. 直流输电的意义
答: 直流输电线路造价低于交流输电线路，但换流站造价却比交流变电站高得多。

一般地, 架空线路超过600~800km，电缆线路超过40~60km，直流输电比交流输电更经济。

随
着高电压大容量电力电子元件及控制保护技术的发展，换流设备造价逐渐降低，直流输
电近年来发展较快。

16. 风力发电的分类和优缺点
答: 风力发电的过程是，当风力使旋转叶片转子旋转时，风力的动能就转变成机械能，再通过升速装置驱动发电机发出电能。

在稳定可靠、降低成本方面已取得了很大的进展，兆
瓦级的风力发电装置已有了较成熟的制造技术和运行经验。

17. 太阳能光伏发电的优缺点
答: 利用太阳光能发电，通过光电转换元件如光电池等将太阳光直接转换为电能的发电方
式，也广泛用于宇航装置、人造地球卫星上。

18. 太阳能热发电的几种形式
答:
利用太阳热能发电，有直接热电转换和间接热电转换两种形式。

答:
由于生物质发电所用的原料生物质在生长时需要吸收二氧化碳, 放的二氧化碳，可以说利用它发电是一种无碳排放的发电，这是优点之一。

优点之二是 它发电
时，由于其本身的含硫量较低，因此它的硫排放也是较低的。

优点之三是使农业 的废弃物得到利用，农业的废弃物包括秸秆、牲畜的排泄物等，这样构成一个循环经济 体系。

优点之四是较低的成本，在有国家对生物质发电补贴的情况下，生物质发电的投
资回收得到较好的保证。

答:
潮汐能、波浪能、海流能（潮流能）、海水温差能和海水浓度差能。

答:
1.半控型器件，例如晶闸管;
2.全控型器件，例如 GTO （门极可关断晶闸管）、GTR （电力晶体管），MOSFET （电 力场效应晶体管）、IGBT （绝缘栅双极晶体管）
3.不可控器件，例如电力二极管; 答: 电力电子变换器能将电力从交流转换为直流（整流器）直流转换为直流，斩波器）
直流转换为交流（逆变器），同频率交流转换为交流（交流控制器） ，变频率交流转换为
19. 生物质能发电的原理与优缺点
因此它抵消了燃烧时排 20. 海洋能发电的分类
21. 电力电子器件的分类
22. 电力电子交流器的四种基本形式
答:
交流（周波变换器）
答: 电力系统过电压分为： 外部过电压（雷电过电压）和内部过电压。

其中内部过电压包含:
工频电压升高（工频过电压）、谐振过电压和操作过电压
答:
绝缘材料种类很多，可分为气体、液体、固体三大类。

答: 广泛应用于电力、机械、轻工以及高技术等领域。

具体技术有：静电分选、静电喷涂、
静电植绒、静电纺纱、静电制版
零电阻效应和完全抗磁性。

超导技术的主要应用领域（超导发电机、超导电缆、超导储能等）
23. 电力系统过电压的分类
24. 绝缘材料的基本分类
25. 静电技术的应用领域
26. 脉冲功率技术的应用领域
答:
脉冲功率技术已应用到许多科技领域，如核爆炸模拟器、
高能闪光X 射线照相、惯性约
束聚变驱动器、电磁脉冲、高功率激光（准分子激光、自由电子激光） 、强脉冲中子源、
高功率微波、等离子体的加热和约束、电磁发射器等。

具体应用有：强激光的研究、强脉冲 X 射线、核电磁脉冲、高功率微波武器、电磁炮
27. 超导体的两个基本性质
28.
答:
目前，正在研究和开发的其他高温超导材料强电应用项目有超导电机、超导储能、超导悬浮轴承、超导磁悬浮列车、超导变压器等等
29.磁悬浮列车的基本结构与分类（常导/超导、电磁式/电动式）
答:
磁悬浮列车采用磁悬浮，直线电动机驱动。

磁悬浮的方式目前主要由三种，即电磁式
（EMS ）、电动式（EDS ）和永磁式。

而由于在运行时没有轮轨之间的接触，驱动都采用直线电动机。

驱动直线电动机主要分为两类：同步直线电动机和异步直线电动机。

导向分为主动（有源）导向与被动（无源）导向。

磁悬浮列车的分类有：超导长定子、永磁长定子、常导短定子、常导长定子
30.电能储存技术主要有哪些（动力电池、抽水蓄能、飞轮电池、超导储能等）？
答:
电能的储存技术大致可分三类:
(1) 直接储存电磁能，如超导线圈蓄能系统、超级电容器。

(2) 把电能转换为化学能储存，如新型的电池。

把电能转化为机械能储存，如压缩空气、高速飞轮、抽水蓄能。