电工学复习试题参考

2016年电工学复习试题参考一、填空题：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US 2/4RS。

9、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。

11、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。

12、已知正弦交流电压V)60314sin(2380︒-=tu，，有效值是380 V，频率为50 Hz，周期是 s，角频率是314 rad/s，相位为314t-60°，初相是60度，合π/3弧度。

13、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。

14、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j X L；电容元件正弦电路的复阻抗是－j X C；多参数串联电路的复阻抗是R+j(X L-X C)。

15、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。

16、电阻元件上的伏安关系瞬时值表达式为 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dtdi L u L =，电容元件上伏安关系瞬时值表达式为 dti C C = ，因此把它们称之为 动态 元件。

17、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功率叫做 无功 功率；这两部分功率的总和称为 视在 功率。

18、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 。

19、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。

20、当RLC 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 。

21、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︒120的三个 单相正弦交流电 的组合。

22、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 两种不同的电压值。

其中 线电压 是 相电压 的3倍，且相位上超前与其相对应的 相电压 ︒30。

23、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 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电源绕组作 Δ 接时，线电压是相电压的 1 倍。

对称三相Y 接电路中，中线电流通常为 零 。

24、有一对称三相负载Y接，每相阻抗均为22Ω，功率因数为，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Ω；等效电感量是42mH。

25、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。

26、三相三线制电路中，测量三相有功功率通常采用二瓦计法。

27、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。

28、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。

29、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。

30、三相负载的额定电压等于电源线电压时，应作Δ形连接，额定电压约等于电源线电压的倍时，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。

31、变压器运行中，绕组中电流的热效应引起的损耗称为铜损耗；交变磁场在铁心中所引起的磁滞损耗和涡流损耗合称为铁损耗。

其中铁损耗又称为不变损耗；铜损耗称为可变损耗。

32、变压器空载电流的有功分量很小，无功分量很大，因此空载的变压器，其功率因数很低，而且是感性的。

33、电压互感器实质上是一个降压变压器，在运行中副边绕组不允许短路；电流互感器是一个升压变压器，在运行中副绕组不允许开路。

从安全使用的角度出发，两种互感器在运行中，其副边绕组都应可靠接地。

34、变压器是既能变换电压、变换电流，又能变换阻抗的电气设备。

变压器在运行中，只要端电压的有效值和频率不变，其工作主磁通Φ将基本维持不变。

35、三相变压器的原边额定电压是指其原边线电压值，副边额定电压指副边线电压值。

36、变压器空载运行时，其电流很小而铜耗也很小，所以空载时的总损耗近似等于变压器的铁损耗。

37、根据工程上用途的不同，铁磁性材料一般可分为软磁性材料；硬磁性材料和矩磁性材料三大类，其中电机、电器的铁芯通常采用软材料制作。

38、自然界的物质根据导磁性能的不同一般可分为非磁性物质和铁磁性物质两大类。

其中非磁性物质内部无磁畴结构，而铁磁性物质的相对磁导率大大于1。

39、磁通经过的路径称为磁路。

其单位有韦伯和麦克斯韦。

40、发电厂向外输送电能时，应通过升压变压器将发电机的出口电压进行变换后输送；分配电能时，需通过降压变压器将输送的电能变换后供应给用户。

41、异步电动机根据转子结构的不同可分为鼠笼式和绕线式两大类。

它们的工作原理相同。

鼠笼式电机调速性能较差，绕线式电机调速性能较好。

42、三相异步电动机主要由定子和转子两大部分组成。

电机的铁心是由相互绝缘的硅钢片叠压制成。

电动机的定子绕组可以联接成Y或Δ两种方式。

43、旋转磁场的旋转方向与通入定子绕组中三相电流的相序有关。

异步电动机的转动方向与旋转磁场的方向相同。

旋转磁场的转速决定于电动机的定子电流相序。

44、电动机常用的两种降压起动方法是Y-Δ降压起动和自耦补偿降压起动。

45、若将额定频率为60Hz的三相异步电动机，接在频率为50Hz的电源上使用，电动机的转速将会大于额定转速。

改变频率或电机极对数可改变旋转磁场的转速。

46、转差率是分析异步电动机运行情况的一个重要参数。

转子转速越接近磁场转速，则转差率越小。

对应于最大转矩处的转差率称为临界转差率。

47、降压起动是指利用起动设备将电压适当降低后加到电动机的定子绕组上进行起动，待电动机达到一定的转速后，再使其恢复到额定值下正常运行。

48、异步电动机的调速可以用改变极对数、电源频率和改变转差率三种方法来实现。

其中变频调速是发展方向。

49、熔断器在电路中起短路保护作用；热继电器在电路中起过载保护作用。

接触器具有欠压和失压保护作用。

上述三种保护功能均有的电器是断路器。

50、多地控制线路的特点是：起动按钮应并在一起，停止按钮应串在一起。

51、热继电器的文字符号是FR；熔断器的文字符号是FU；按钮的文字符号是SB；接触器的文字符号是KM；空气开关的文字符号是QS。

52、三相鼠笼式异步电动机名称中的三相是指电动机的定子绕组为三相，鼠笼式是指电动机的转子结构是鼠笼型，异步指电动机的转速与旋转磁场转速不同步。

五、计算题：1、在图1-32所示电路中，已知电流I=10mA，I1=6mA，R1=3KΩ，R2=1KΩ，R3=2KΩ。

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：6×3+2I3－4×1=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？U ab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。

3、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U S1=30V，U S2=40V，R1=4Ω，R2=5Ω，R3=2Ω。

（10分）解：（1）运用叠加定理当U S1单独作用时，I3′≈；当U S2单独作用时，I3"≈；I3≈（2）用戴维南定理：U OC ≈，R 0≈Ω，I 3≈4、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(5t ＋17°)解：（1）周期T=，f =50Hz ，初相φ =0；（2）周期T=，f =，初相φ =17°。

二者不同频率，相位差无法比较。

5、某电阻元件的参数为8Ω，接在t u 314sin 2220=V 的交流电源上。

试求通过电阻元件上的电流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，电压有效值不变又如何？（8分）解：I =U/R =220/8=，纯电阻电路ui；电流表测量的是有效值，电路消耗的功率P=UI=220×=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。

6、某线圈的电感量为亨，电阻可忽略不计。

接在t u 314sin 2220=V 的交流电源上。

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：ωL=314×=Ω Q =2202/=1541Var ；当电源频率增加一倍时，电路感抗增大一倍，即2ωL=2×314×=Ω Q ′=2202/=；U S2I=U/2ωL=220/≈i=(314t-90°)A7、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。