《电工电子技术》(第二版)习题解答

第1章检测题（共100分，120分钟）一、填空题：（每空0.5分，共20分）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U S2/4R S。

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。

二、判断正误：（每小题1分，共10分）1、电路分析中描述的电路都是实际中的应用电路。

（错）2、电源内部的电流方向总是由电源负极流向电源正极。

（错）3、大负载是指在一定电压下，向电源吸取电流大的设备。

（对）4、电压表和功率表都是串接在待测电路中。

（错 ）5、实际电压源和电流源的内阻为零时，即为理想电压源和电流源。

（错 ）6、电源短路时输出的电流最大，此时电源输出的功率也最大。

（错 ）7、线路上负载并联得越多，其等效电阻越小，因此取用的电流也越少。

（对）8、负载上获得最大功率时，电源的利用率最高。

（错 ）9、电路中两点的电位都很高，这两点间的电压也一定很大。

（错）10、可以把1.5V和6V的两个电池相串联后作为7.5V电源使用。

（错 ）3、如何理解电路的激励和响应？当电感元件和电容元件向外释放能量时，能否将它们看作是电路激励？答：激励就是在电路中激发电能的原因，响应则是电路中接受电能的表现。

当电感元件和电容元件向外释放能量时，可以看作是电路激励。

例如一个充好电的电容器，把它和一个电阻相接后，它就会通过这个电阻放电，这里它就是放电电路中的激励。

4、两个数值不同的电压源能否并联后“合成”一个向外供电的电压源？两个数值不同的电流源能否串联后“合成”一个向外电路供电的电流源？为什么？答：数值不同的电压源是不能并联合成的，因为这样连接在它们内部将引起环流；两个数值不同的电流也不能串联连接，把它们串联时将造成小电流电源的过流现象。

5、何谓二端网络？有源二端网络？无源二端网络？对有源二端网络除源时应遵循什么原则？答：电路具有向外引出的两个端子时，就可称为二端网络。

当二端网络含有电源时移为有源二端网络；若二端网络中不含有电源就称作无源二端网络。

对有源二端网络除源时，应遵循：所有电压源用短接线代替，所有电流源开路处理。

6、什么叫一度电？一度电有多大作用？答：1KW·h =1度电。

一度电可以让1KW 的电机运行1个小时，可让100W 的电灯点燃10个小时，还可让10W 的节能灯点燃100个小时。

7、如何测量某元件两端电压？如何测量某支路电流？答：把高内阻的电压表并联在待测元件两端就可测量其电压，把低内阻的电流表串接在待测支路中可测得该支路电流。

8、直流电路是否都是线性电路？线性电路的概念如何正确表述？答：直流电路中若含有非线性元件时，就不是线性电路了。

线性电路是指电路中所有元件都是线性关系，与直流、交流、正弦、非正弦无关。

五、计算题：（共26分）图1-321、在图1-32所示电路中，已知电流I =10mA ，I 1=6mA ，R 1=3K Ω，R 2=1K Ω，R 3=2K Ω。

求电流表A 4和A 5的读数是多少？（8分）解：对a 列KCL 方程：I -I 1-I 2=0 得I 2=4mA对左回路列KVL ：6×3+2I 3－4×1=0得I 3=-7mA A 4=13mA A 5=－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I 3。

设U S1=30V ，U S2=40V ，R 1=4Ω，R 2=5Ω，R 3=2Ω。

（10分）解：（1）运用叠加定理串联的电路，电路性质呈 容 性。

10、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 。

二、判断正误：（每小题1分，共10分）1、正弦量的三要素是指其最大值、角频率和相位。

（错）2、正弦量可以用相量表示，因此可以说，相量等于正弦量。

（错）3、正弦交流电路的视在功率等于有功功率和无功功率之和。

（错）4、电压三角形、阻抗三角形和功率三角形都是相量图。

（错）5、功率表应串接在正弦交流电路中，用来测量电路的视在功率。

（错）6、正弦交流电路的频率越高，阻抗就越大；频率越低，阻抗越小。

（错）7、单一电感元件的正弦交流电路中，消耗的有功功率比较小。

（错）8、阻抗由容性变为感性的过程中，必然经过谐振点。

（对）9、在感性负载两端并电容就可提高电路的功率因数。

（错）10、电抗和电阻由于概念相同，所以它们的单位也相同。

（错）三、选择题：（每小题2分，共20分）1、有“220V 、100W ”“220V 、25W ”白炽灯两盏，串联后接入220V 交流电源，其亮度情况是（B ）A 、100W 灯泡最亮；B 、25W 灯泡最亮；C 、两只灯泡一样亮。

2、已知工频正弦电压有效值和初始值均为380V ，则该电压的瞬时值表达式为（B ）A 、V ；B 、t u 314sin 380=)45314sin(537°+=t u V ；C 、)90314sin(380°+=t u V 。

3、一个电热器，接在10V 的直流电源上，产生的功率为P 。

把它改接在正弦交流电源上，使其产生的功率为P /2，则正弦交流电源电压的最大值为（A ）A 、7.07V ；B 、5V ；C 、14V ；D 、10V 。

4、提高供电线路的功率因数，下列说法正确的是（D ）A 、减少了用电设备中无用的无功功率；B 、可以节省电能；C 、减少了用电设备的有功功率，提高了电源设备的容量；D 、可提高电源设备的利用率并减小输电线路中的功率损耗。

5、已知A ，)90314sin(101°+=t i °+=30628sin(102t i ）A ，则（C ）A 、i 1超前i 260°；B 、i 1滞后i 260°；C 、相位差无法判断。

6、纯电容正弦交流电路中，电压有效值不变，当频率增大时，电路中电流将（A ）A 、增大；B 、减小；C 、不变。

7、在RL 串联电路中，U R =16V ，U L =12V ，则总电压为（B ）A 、28V ；B 、20V ；C 、2V 。

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=27.5A ，纯电阻电路ui；电流表测量的是有效值27.5A ，电路消耗的功率P=UI=220×27.5=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。

3、某线圈的电感量为0.1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=314×0.1=31.4Ω Q =2202/31.4=1541Var ；当电源频率增加一倍时，电路感抗增大一倍，即2ωL =2×314×0.1=62.8Ω Q ′=2202/62.8=770.7Var ；I =U /2ωL=220/62.8≈3.5A i =4.95sin(314t -90°)A4、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。

设加在线圈两端的电压为工频110V ，测得流过线圈的电流为5A ，功率表读数为400W 。

则该线圈的电感量为多大？（9分）解：R =P/I 2=400/25=16Ω |Z |=110/5=22Ω (ωL)2=222-162=228 L=48.1mH图2-22 ~ 5、如图2-22所示电路中，已知电阻R ＝6Ω，感抗X L ＝8Ω，电源端电压的有效值U S ＝220V 。

求电路中电流的有效值I 。

（8分）解：|Z |ΩI =U/|Z |=220/10=22A第3章 检测题 （共100分，120分钟） 一、填空题（每空0.5分，共20分） 1、对称三相交流电是指三个 最大值 相等、 角频率 相同、 相位 上互差的三个 单相正弦交流电 °120的组合。

2、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。

3、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，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倍；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 。

4、有一对称三相负载Y 接，每相阻抗均为22Ω，功率因数为0.8，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 ；视在功率电压U AB ＝380V ，U BC ＝U CA ＝220V ，这说明（C ）A 、A 相绕组接反了；B 、B 相绕组接反了；C 、C 相绕组接反了。

5、三相对称交流电路的瞬时功率为是（B ）A 、一个随时间变化的量；B 、一个常量，其值恰好等于有功功率；C 、0。