电工基础试题及答案

电工基础 试题解析与参考答案

一、填空题（将正确答案填在题中折线上，每小题分数已标注于题前括号内，本大题共30分）

1．（2分）如图所示电路中，若以A 点作为参考点，X 点的电位为5V ；若以B 点为参考点，X 点的电位为10V ，则U AB = 5V 。

【解析】

本题考查的是电位概念。电路中任意一点的电位即为该点与参考点之间的电压。于是根据题给条件有V U V U XB XA 10,5==,于是（注意电压下标字母的运用）

V V V U U U U U XB XA XB AX AB 5105=+-=+-=+=

2．（2分）万用表表头一般为高精度磁电式测量机构，满偏电流都很低。若某万用表表头满偏电流为50uA ,表头内阻为3kΩ，要测量不超过5A 的电流，需并联0.03Ω的分流电阻。

【解析】

本题通过介绍万用表一些基本知识，考查并联电阻分流原理。计算时应注意单位的变化，否则容易出错。

)505(503A A x

R A k μμ-⨯=⨯Ω

Ω=⨯Ω≈-⨯Ω=

03.0550*******A

A

k A A A k R x μμμ

3．（2分）一扩音机（功放）的输出电阻为200Ω，音箱内阻为8Ω，为使音箱

获得最大功率，需在功放与音箱间接入变比为5：1的变压器来实现阻抗匹配。

【解析】

本题考查两个知识点：

（1）负载获得最大功率的条件——负载电阻应与电源内阻相等；

（2）变压器阻抗变换原理——从变压器一次侧看二次侧等效负载阻抗为L L Z k Z 2

'

=,k 为变压比。

4．（2分）有两个电容元件C 1、C 2，已知C 1 = 2.5uF ，耐压为250V ；C 2 = 10uF ，耐压为500V 。将两个电容元件串联在电路中，电路电压最高不允许超过312.5V 。

【解析】

两只电容器串联接在电源上，一定要注意每个电容器端电压不能超过其耐压值。注意到这一点，问题就解决了。

电容串联时每个电容上的电荷量是相等的。对C 1，最高能够承受的电荷量为

611110625-⨯==U C Q 库伦；对C 2，最高能够承受的电荷量为3

222105-⨯==U C Q 库伦；

显然C 2的电荷量只能取Q 1，于是电路电压最高不允许超过

)(5.3125.622502

1

11V C U C U U =+=+

= 相类似的题目还有，电阻元件串并联，一定要注意每个电阻元件获得的实际功率不能超过其标称功率。

5．（2分）图示电路中，电源电压u 为正弦交流电压，电压表V1的读数为3V ，电压表V2的读数为2V ，总电压表V 的读数为5V ，则表V3的读数为6V 。

【解析】

本题考查交流电相量概念——R 、L 、C 串联电路总电压相量应为各个分立元件电压相量和，即

•

•••++=321U U U U （注意不是U =U 1+U 2+U 3）

解决此类问题一般画相量图是比较有效的。

V U U U U 622123=+-=

6．（2分）市用照明电的电压为220V ，这

是指电压的有效值值。接入一只标有“220V 、100W”的灯泡后，灯丝中流过的电流最大值为0.32A 。

【解析】

本题考查正弦交流电的基本概念——有效值与最大值。有效值与最大值之间的关系为

I=

2

2I max

7．（2分）将三相对称负载以Y 型接法接入三相对称交流电网，测得线电流为10A 。若再将此负载接成Δ型接入电网，则线电流为30A 。

【解析】

本题考查三相对称正弦交流电的一些基本知识。如图所示，对称负载采用三角形接法时，有p I I 3=

∆。又三角形接

法每相负载电压为线电压，星型接法每相负载电压为相电压，因此Y p I I 3=，于

是A I I Y 303==∆。

8．（5分）图示电阻网络，已知R 1=1 kΩ，R 2=2 kΩ，R 3=3 kΩ，R 4=4 kΩ。若在A 、B 间施加直流电压，测得开关S 打开时开关两端的电压为20V ，则当S 闭合时开关上通过的电流为10mA 。

【解析】

本题用戴维南定理比较方便。应用戴维南定理求入端口电阻，需要将电源“拿掉”，即电压源短接，电流源开路，这一点不能忘了。

求入端口电阻如图：

Ω

=+++=

k R R R R R R R R R i 23

23

2414

1于是开关S 上通过的电流为mA k V

R U I i OC 10220=Ω

==

。

9．（5分）如图所示电路，电源电压u 为正

弦交流电压，当发生谐振时电流表A1的读数为13A ，电流表A2的读数为12A 。此时总电流表A 的读数为 5 A 。

【解析】

本题考查谐振方面的知识，用相量图来解本题比较方便。

如图，以总电压•

U 作为参考相量，由于电路处于谐振状态，因此总电流•I 必然与总电压•U 同方向，电容C 中电流2•

I 超前•

U 90º，R 、L 串联电路中电流1•

I 滞后•

U 一个阻抗角ϕ。要保持总电流•

I 与总电压•

U 同方向，必须使1•

I 的垂直分量与

2•

I 正好相抵消，于是总电流

)(51213222221A I I I =-=-=

10． （6分）如图所示正弦交流电路中，电源角频率为ω，R 为可调电阻。当L 与C 满足122=LC ω关系时，调节R 电流表的读数保持不变。

【解析】

本题初看以为出题有误，调节电阻R 时，电路中的电流肯定要变化，但电流表的读数却不变！但仔细一想，就会发现问题症结所在：图中为交流电路，电流表的读数只反映了电流的大小，并不能反映电流的方向。R 改变时，虽然电流的大小不变，但方向却在不断变化，因此电流是变化的。

解决本题的思路是：找出电流有效值I （表读数）与电阻R 之间的函数关系I=f(R)，由于I 与R 变化无关，因此

0=dR

dI

。 由于表达式I=f(R)比较复杂，求导工作量大，为简化计算，进行如下处理： I 不变→∣Z ∣不变→∣

Z

1∣2

不变 22

22

2

222222

2

222)()(21)()(1))(()(11C L R LC L R L C L R R Z

L R L C j L R R L j R C j Z ωωωωωωωωωωωωω++-=⎥⎦⎤⎢⎣

⎡+-+⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=+-++=++=

显然，当0212

=-LC ω时，2

1

Z

与R 变化无关，即R 变化时，电流表读数不变。

本题要求学生具有较强的数学处理能力。