电气工程学概论17章习题答案
=100
题 17. 2 图
E
1k E
第十七章习题参考解答
17.1 双极型晶体管的静态偏置电路如题17-1图所示，其中β = 99，R c = 2.5k Ω，R E = 2.5k Ω。（1）求U E ,I E ,I B ,I C ,U CE ，并判断晶体管的静态工作点是否位于线性放大区（设U BE ＝0.7V ）； （2）保持晶体管电流放大系数β及电阻R E 不变，试确定使晶体管工作于线性放大区的电
阻R C 的取值范围。 解：（1） ∵ U B = 3.2V ； ∴发射结正偏， U E = U B -0.7=2.5V ；
A
10 mA,99.01 mA,1k 5.25
.2C
B E
C E E E μβ
ββ==
=+====I I I I R U I
5.125.299.01515C C C =?-=-=I R U V ； V 025.1015E E C C CE =--=R I R I U ；
∴ 集电结反偏，晶体管工作于线性放大区。
（2） 设U CES = 0.3V ，
∴ 当Ω=--≤
k 3.12C
CES
E E CC C I U R I U R 时，晶体管工作于线性放大区。
17.2 双极型晶体管共集电极放大电路如题17.2图所示，设U BE ＝0.7V 。
（1）求晶体管静态工作点（I B ，I C ，U CE ），并判断晶体管的工作状态；
（2）设R B 为可调电阻，当希望进一步调高静态工作点时，应如何调节R 。
解：（1）设I B ≈ 0， 则13.2V V 8.17.05.2CE E ==-≈U U ， ∴ 晶体管的工作在放大区 ∵ 2.5 = I B R B +U BE +(1+β)I B R E
∴ I B =25.46μA I C = βI B = 2.546 m A U CE = 15 -I E R E = 13.23V I E = (1+β)I B = 2.57 m A （2） ∵ 调高静态工作点
∴
C B B
I I R ↑↑↓
→→； 17.3 将固定分压式共射极放大电路的输入侧进行戴维南等效变换，得到题17.3图所示电路，
设R B1=1.2k Ω，R B2=6k Ω，β =99，U BE =0.7V 。 (1) 求晶体管的静态工作点。
(2) 画出微变等效电路（不加旁路电容）。
(3) 求不加旁路电容C E 时的i o U U 和i
E U U 。 (4) 若输入信号的最低频率为200Hz ，试确定射极电阻的旁路电容的最小取值
（E E 15
C X R <）。
(5) 射极电阻被旁路后，重新画出微变等效模型并计算电路增益i
o U U 。
V
解：(1) ∵ BB B1B1B2
15
2.5V U R R R =
=+， R B =R B1//R B2 =1k Ω,
∵ U BB =I B R B +U BE +(1+β)I B R E
∴ I B = 25.7μA I C = βI B =2.54mA U CE =15 - I C R C - I E R E =7.38 V ；
(2) 微变等效电路如下图所示：
(3)
()
be E B 26mV 26mV 263001300300 1.3k Ω0.026
r I I β=++=+≈+=
o C be E i 1002300 3.24
(1)1300100690U R r R U ββ?
?
--?==≈-+++? E E be E i
(1)1006900.98
(1)1300100690
R U r R U ββ?
?+?=
=≈+++?
(4) 若输入信号的最低频率为200Hz ，
E
11690138Ω255
C E X R fC π=<==，C > 5.77μF (5) 2.175be
C
i
o -≈-=
??
r R U U β 17.4 共发射极放大电路如题17.4图所示。
(1) 设β =200，选择R 1，R 2和R E ，使射极电位E 3V U =，E 10mA I =，I 1=10I B ； (2) 设140R =KΩ，210R =KΩ，2E =I mA, β =70，求该电路的输入电阻；
(3) 保持⑵参数不变，选择R C 的阻值，使200i
o
-=U
U ； (4) 保持⑵及⑶参数不变，求静态值U CE ，并分析晶体管始终处于线性放大状态时输入电压的最大幅值；
C B
o
u i
C B u i
题13.3图o
u 题 17.3 图
题17. 4图
V
o
u i u 3
(5) 保持⑵中参数不变，350i
o -=U
U
，选取R C 的阻值，并分析晶体管始终处于线性放
大状态时输出电压的最大幅值。
(6) 将射极电阻R E 改为R E1和R E2相串联，且R E2被电容旁路，求电路的输入电阻和
i
o U U （只列公式）。 解： (1) 1o 估算 E 300ΩR =
B E /(1)50μA I I β=+≈
1B 10500μA=0.5mA I I == 21(30.7)/7.4k ΩR I =+=
由
21215 3.7R R R ?=+ 得 122.6k ΩR = 2o
精确计算：2BB
12
15R U R R =+；B 12//R R R =；120.64k R =
(2) ()be
E 26mV 26
300130071 1.223k Ω2
r
I β=++=+?= r i = R 1 //R 2 //r be = 40//10//1.223 = 1.06 k Ω
(3) Ω=∴-=-
=k 49.3 200 be i
o C C
R r R U
U β (4)
1o 估算 2B E
12
153V, 30.7 2.3V R U U R R ===-=+ CE C C E 7015
15152 3.49 2.3 5.82V U I R U =--=-? ?-= ()CE cc CES CE oM ,m in U U U U U --= ∴ U oM ＝U CE －U CES ＝5.82－0.3＝5.52V U iM = U oM / |A u |=27.6mV 2o 精确计算 2 BB 12 153V R U R R = =+；B 12//40//108ΩR R R === E BB B BB 2 0.7380.7 2.07V 71U U I R =--=-?-= CE C C E 7015 15152 3.49 2.07 6.05V U I R U =--=-??-= U oM ＝U CE －U CES ＝6.05－0.3＝5.75V U iM = U oM / |A u |=28.75mV (5) o i be 350 6.115k ΩC C U R R U r β=-=-∴= ()CE B 70 152 6.1150.70.642V 71 U U =-? ?--= ()CE cc CES CE oM ,m in U U U U U --= U oM ＝U CE －U CES ＝0.642－0.3＝0.342V (6) r i = R 1 //R 2 // [r be + (1+β) R E1] E1be i o )1( R r R U U C ββ++-= 补充题1：图示放大电路中，Ω=k 500B R ，Ω=k 3C R ，12CC =U V ，100β=， 7.0BE =U V 。 1. 求电路中晶体管的静态工作点； 2. 画出放大电路的微变等效电路； 3. 计算放大电路的输入电阻i r 和输出电阻o r ； 4. 计算放大电路的电压放大倍数uo A ； 5. 将图示信号源和3k Ω的负载电阻分别接入上述放大器的输入端和输出端，试求负载电压o u ； 6. 若将两个 (r i1≥20k Ω； r o1 ≤50Ω；A uo 约为1)的射极输出器分别插接在放大器的输入端和输出端，求此时的负载电压o u 。 解：1. B CC B (0.7)(120.7)50022.6μA I U R =-÷=-÷≈ C B 1000.0226 2.26mA I I β==?≈ CE CC C C 12 2.263 5.22V U U I R =-=-?= 2. 3. be B 26mV 26 200200 1.35k Ω0.0226 r I =+ =+= r i = R B //r be = 500//1.35 = 1.35 k Ω ； r o = R C = 3 k Ω 4. o uo i be 1003 222.21.35C U R A U r β?==-=-=- 5. L u i be //100 1.5 111.11.35 C L R R U A U r β?==-=-=- u o u mV t ω u i L us S 1.35 111.163.81 1.35 U A U ==?-=-+ o 63.820sin 1276sin mV= 1.276sin V u t t t ωωω=-?=-- 6. L u i u1s 20 1.3510.91811+20 1.350.05 u A u '= =??=≈+ i i1u2u0i1o i 20222.2193.2203u r A A r r u ''= ==-?≈-++' (若r i1>> r o 时，u2u0222.2A A ≈=-) （或 i1i u2be i //1003//20 193.21.35C R R u A r u β''?= =-=-≈-'） L u3i 3 10.984130.05u A u = =?=≈+'' o 193.220sin 3864sin mV= 3.864sin V u t t t ωωω=-?=-- 补充题2：图示电路中，已知B133k R =Ω，B210k R =Ω，C E L S 3k R R R R ====Ω， BE 0.7V U =,50β=。试求： 1. 电路中晶体管的静态工作点； 2. 画出小信号模型； 3. 输入电阻i r 和输出电阻o r ； 4. 电压放大倍数u A 和源电压放大倍数us A 解：1. CC B2B B1B2 2.79V U R U R R ?==+ ；B1B2B B1B2 7.674k ΩR R R R R ?==+ 3B B B E 0.7 2.09 1013.01μA (1)160.674 U I R R β-= =?=++ C B 500.0130.65mA I I β==?= CE CC C C E E 120.653510.01338.061V U U I R I R =--=-?-??= 2. u u i 3. be B 26mV 26 200200 2.2k Ω0.013 r I =+ =+= r i = R B //r be = 7.674//2.2 = 1.71 k Ω ； r o = R C = 3 k Ω 4. L U i be //50 1.5 34.092.2C L R R U A U r β?==-=-=- i U S U S i 1.71 (34.09)12.3831.71 r A A R r =?=?-=-++ 17.5已知信号源开路电压μV sin 2100S t u ω=，内阻R s =1k Ω，负载R L =1k Ω。 (1) 信号源与负载直接相连（图a ），求负载电压u L ； (2) 在信号源与负载之间插入一个共射极放大电路（图b ，r i =1k Ω，r o =1k Ω，A uo = -100），求负载电压u L ； (3) 在信号源与共射极放大电路之间插入一个射极输出器（图c ，r i1 =20k Ω，r o1 =50Ω，A uo1=0.95），求负载电压u L 。 (4) 在信号源与共射极放大电路及共射极放大电路与负载之间各插入射极输出器（图d ），求L u 。 (5) 现有3个NPN 型晶体管（β =100），电阻、电容若干。试给出满足如下指标的共发射极放大电路和射极输出器： ① 共射极放大电路(r i 约为1k Ω；r o 约为1k Ω；A uo 约为-100。) ②射极输出器(r i1≥20k Ω； r o1 ≤50Ω；A uo 约为0.95。) 题 5 图 (a) (b) (c) L u L u L u L u (d) 解：(1) 对于（a ）图 S S L S L L 2 1 μV sin 250u t u R R R u ==+= ω (2) 对于（b ）图 ∵ R s =1k Ω， r i =1k Ω ∴ S S i S i i 21 u u r R r u =+= L L u o i L o R u A u R r =+ ∴ ( )()L i L uo S S S L o S i 111002522 μV R r u A u u u R r R r t t ωωπ=??=?-??=-++=-=+ (3) 对于（c ）图 ( )()L L i L uo i uo uo1i L o L o o1i L i i1uo uo1S L o o1i S i1 S S 11201000.9543.082 1.0521 mV R R r u A u A A u R r R r r r R r r A A u R r r r R r u u t t ωωπ'= ??=????+++=????+++=?-???=-=-=+ (4) 对于（d ）图 ( )()L L i1i i1L uo1uo1uo uo1S L o L o1o i1o1i S i1 S S 1201200.951000.9574.251.0521 1.0521 mV R R r r r u A u A A A u R r R r r r r r R r u u t t ωωπ''= ??=??????+++++=???-???=-=-=+ (5) o u i u 3 i u L R Ω 共射极放大电路 射极输出器 140k ΩR =，210k ΩR =，be 1k Ωr =，C 1k ΩR =，E 230ΩR = 17.6 设下图所示场效应管放大电路中，R S 被部分旁路后（R S =R S1+R S2，R S1被旁路），试分析电路(a)和(b)的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。 解：(a) i S2g m g u R u g u =+ ， ()L D g o //R R u g u m ?-= ， ()S2 m L D m i o 1//R g R R g u u +?-= r i = R G r o = R D (b) i S2g m g u R u g u =+， ()L g o //R R u g u D m ?-= ()S2 m L D m i o 1//R g R R g u u +?-= r i = R G + R G1 // R G2 r o = R D 17.8 有一差分放大电路如图17-10-4所示，其差模空载放大倍数为50，共模抑制比为60dB 。信号i12mV u =， i21mV u =分别送到差分电路的同相输入端和反相输入 端，求空载输出电压。 解：i1i2id 0.5mV 2u u u -= =；i1i2ic 1.5mV 2u u u +==；o o d i id 502u u A u u ===； 由d c 20lg 60A A = 可得：d c 1000A A = 即c d 10000.05A A =-=- o d i c ic d id c ic (2)5010.05 1.549.925mV u A u A u A u A u =+=+=?-?= 17.9 在习题17.8的差分放大器中，有一对差模信号（d d ,u u -）=（10mV ，-10mV ）输入后，得到多大的输出电压（空载）；若在上述差模信号作用于电路的同时，电路受到了10mV 共模信号（c u ）的干扰，这时输出侧的电压（空载）变为多少；若将差模信号视为有用信号，共模信号视为噪声信号，计算放大电路输入侧的信噪比（d c /u u ），以及放大电路输出侧的信噪比（od oc /u u ）。 解：(1) id 10mV u =； o d d i d 21000m V =1V u A u =?= (2) ic 10mV u =； o c c i c 0.05100.5m V u A u =?=-?=- o od oc 999.5mV u u u =+= (3) 输入侧 id i ic ic 22u u u u == 输出侧 od oc 1000 20000.5 u u == 17.10 题17.10图所示为晶体管放大电路的二端口模型。若放大电路的空载电压放大倍数 u 120A =-，输入电阻i 18k Ωr =，输出电阻o 7Ωr =，耦合电容11μF C =、250μF C =， 信号源内阻S 2k ΩR =，负载电阻L 100ΩR =，试画出电路幅频特性 L S U U 的波特图，求解 u f /Hz L u L1f 和L2f 。 解：L i L L1L2uo S S i L o L1L2j /j /1j /1j /U r R f f f f A U R r R r f f f f =????++++ L1S i 1 1 8Hz 2()f R r C π= =+ L2 L o 2 1 30Hz 2()f R r C π==+ L S j /30j /8100.91j /301j /8U f f U f f =-?++ 17.11 固定分压式共射极放大电路如题17.11图所示，设信号源电阻S 0R =，负载电阻 L 10k ΩR =，r be =1k Ω，最高下限转折频率L2300Hz f =，试确定耦合电容和旁路电容1C 、 2C 、3C 的取值。 解：由 L2L o 2211 300Hz 2()2(100003000)f R r C C ππ===++ 得 21 0.04μF 2(103)1000300 C π= =+?? 则i 12be ////10//2//10.625k Ωr R R r === 由 L 1L 2S i 11 112()2625f f R r C C ππ= =<+?, 可得 10.85μF C > 由 E 3115R C ω<, 可得 3E 55 2.65μ F 10002300 C R ωπ>==?? u 3 L i L us uo S i L o 100.9 r R A A R r R r =??=-++ 第一章 绪论 §1、1 地震与地震动 地震是一种自然现象，每年平均发生500万次左右的地震，绝大多数很小，不可以用灵敏仪器测量的约占99%；可以感觉到地为1%，其中，5级以上的强烈地震约1000次左右，能造成严重破坏的大地震（>7%），平均每年大约发生18次。 地震给人类带来灾难，给人类社会造成不同程度的伤亡事故及经济损失。如在20世纪，前80年（1900—1980）全球因地震造成的死亡人数高达105万人，平均每年死亡1.3万人。1990年伊朗鲁德巴尔地震造成5万多人丧生。1995年日本阪神地震紧急损失高达960亿美元就是例证。为了抗御与减轻地震灾害，有必要进行建筑工程结构的抗震分析与抗震设计。 1、1、1地震类型与成因 对于构造地震，可以从宏观背景和局部机制两个层次上揭示其具体成因。 宏观背景： 地球的构造：R=6371Km 约 6400Km 包括：地壳、地幔与地核。 地壳有各种不均匀的岩石组成，出地面的沉积层外，陆地下面的 地壳主要为：上不是花岗岩层，下部为玄武岩层；海洋下面的地 壳一般只有玄武岩层，革除厚薄不一。世界上大部分地震都发生 在这一薄薄的地壳内。 地幔主要有质地坚硬的橄榄眼组成，它具有粘弹性，由于地球内部放射性物质不断释放能量，从地下20Km~700Km ，地球内部温度有大约600℃~2000℃，在这一范围内的地幔中存在着厚约几百公里的软流层，物质对流，地球内部的压力也不均衡，900Mpa~370000Mpa ，地幔内部物质在热状态和不均衡压力作用下缓慢的运动着，即可能为地壳运动的根源。 地核是地球的核心部分，分为外核（厚2100Km ）和内核，其主要构成物质是镍和铁。据推测，外和可能处于液态而内核可能是固态。 通常认为，地球最外层是有一些巨大的板块组成，（六大板块和若干小板块），六大板块即欧亚板块、美洲板块、非洲板块、太平洋板块、澳洲板块和南极板块。板块向下延伸的深度大约为70~100Km ，由于地幔物质的对流，板块也相互运动，板块的构造运动，是构成地震产生的根本原因。 地 震 诱发地震：主要用于人工爆破、矿山开采及工程活动（如兴建水库）所引发的 地震，一般不太强烈，仅有个别情况（如水库地震）会造成严重的地震灾害。 天 然 地 震 构造地震：由地壳构造运动所产生，次数多，占地震发生总数约90%， 释放的能量大，影响范围广，造成的危害严重。 火山地震：由火山爆发所引起。 陷落地震：由于地下空洞突然坍塌而引起。 强度低，影响范围小。 地震工程研究的主要对象是构造地震。 电气工程及其自动化与国家建设 摘要结合电气的发展与国家建设中各项重工业的反展总结电气自动化与国家建设的关系。 0引言 目前国家进入十二五重点建设当中，工业发展是经济发展的重中之重，如何更快更好地发展工业是发展经济的主要内容。目前我国工业主要是轻工业方面，而重工业方面则有不足。而电气工程及其自动化的发展水平与国家重工的发展水平密不可分。所以在新的时代背景下要想为国家发展做出重大贡献，在十二五建设中有所作为，就要发展好电气工程及其自动化。 1电气工程及其自动化概况 电气工程及其自动化是一门古老的学科，是所有电类专业的基础，包括强电和弱电。主要包括：计算机技术，电机电器技术信息与网络控制技术，机电一体化技术等诸多领域，是一门综合性较强的学科，其主要特点是强弱电结合，机电结合，软硬件结合。该专业培养具有工程技术基础知识和相应的电气工程专业知识，受过电工电子，系统控制及计算机技术方面的基本训练，具有解决电气工程技术分析与控制问题基本能力的高级工程技术人才。 电气工程人才主要从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验分析、研制开发、经济管理以及电子 与计算机技术应用等领域的工作。电气自动化在工厂里应用比较广泛，可以这么说,电气自动化是工厂里唯一缺少不了的东西，是工厂里的支柱。 2国家工业转型的必然性 国家需要发展，农业是必然不行的，只能是靠工业发展。而现在我国的工业发展还是主要以纺织，玩具等轻工业为主。此类产品人员密集度高，污染大，效益低。当前，中国工业确实面临着前所未有的挑战：一是严峻的资源环境形势与资源利用率低下并存。中国经济快速发展付出了很大的资源环境代价。不少地区主要污染物排放总量超过环境承载能力，环境污染事故时有发生，呈现出污染从城市向农村转移的态势。同时，资源利用效率低下。我国的能源利用效率为33%，比发达国家低约10个百分点。我国工业用水重复利用率要比发达国家低15至25个百分点。我国矿产资源的总回收率大概是30%，比国外先进水平低20个百分点。二是产品处于全球产业链低端与庞大的生产能力和巨大的出口压力形成对比。我国长期存在产品技术含量和附加值低的突出问题，拥有自主知识产权核心技术的企业仅占约万分之三，99%企业没有申请专利，60%企业没有自己的商标。中国GDP约占世界5.5%，能源和矿产资源却被大量消耗，消费的原煤、铁矿石、钢材、氧化铝、水泥，占世界25%至40%。我国规模以上制造业全员劳动生产率与发达国家相比差距明显。三是不断的产能过剩与推动新型工业化进程的矛盾。我国一些传统制造业产品的需求已趋于饱和，甚至供大于求，但我国的工业化进程仍处于中期阶段，一 =100 题 17. 2 图 E 1k E 第十七章习题参考解答 17.1 双极型晶体管的静态偏置电路如题17-1图所示，其中β = 99，R c = 2.5k Ω，R E = 2.5k Ω。（1）求U E ,I E ,I B ,I C ,U CE ，并判断晶体管的静态工作点是否位于线性放大区（设U BE ＝0.7V ）； （2）保持晶体管电流放大系数β及电阻R E 不变，试确定使晶体管工作于线性放大区的电 阻R C 的取值范围。 解：（1） ∵ U B = 3.2V ； ∴发射结正偏， U E = U B -0.7=2.5V ； A 10 mA,99.01 mA,1k 5.25 .2C B E C E E E μβ ββ== =+====I I I I R U I 5.125.299.01515C C C =?-=-=I R U V ； V 025.1015E E C C CE =--=R I R I U ； ∴ 集电结反偏，晶体管工作于线性放大区。 （2） 设U CES = 0.3V ， ∴ 当Ω=--≤ k 3.12C CES E E CC C I U R I U R 时，晶体管工作于线性放大区。 17.2 双极型晶体管共集电极放大电路如题17.2图所示，设U BE ＝0.7V 。 （1）求晶体管静态工作点（I B ，I C ，U CE ），并判断晶体管的工作状态； （2）设R B 为可调电阻，当希望进一步调高静态工作点时，应如何调节R 。 解：（1）设I B ≈ 0， 则13.2V V 8.17.05.2CE E ==-≈U U ， ∴ 晶体管的工作在放大区 ∵ 2.5 = I B R B +U BE +(1+β)I B R E ∴ I B =25.46μA I C = βI B = 2.546 m A U CE = 15 -I E R E = 13.23V I E = (1+β)I B = 2.57 m A （2） ∵ 调高静态工作点 ∴ C B B I I R ↑↑↓ →→； 17.3 将固定分压式共射极放大电路的输入侧进行戴维南等效变换，得到题17.3图所示电路， 设R B1=1.2k Ω，R B2=6k Ω，β =99，U BE =0.7V 。 (1) 求晶体管的静态工作点。 (2) 画出微变等效电路（不加旁路电容）。 (3) 求不加旁路电容C E 时的i o U U 和i E U U 。 (4) 若输入信号的最低频率为200Hz ，试确定射极电阻的旁路电容的最小取值 （E E 15 C X R <）。 (5) 射极电阻被旁路后，重新画出微变等效模型并计算电路增益i o U U 。 V 当前位置：第一章综述 自测练习 一、多项选择题 1、土木工程包括____________。 A 工程建设的对象 B 工程应用的材料设备 C 工程中进行的勘测设计 D 工程施工 答案：ABCD 2、土木工程包括____________。 A 房屋建筑工程 B 机械工程 C 铁路工程 D 通信工程 答案：AC 3、古埃及金字塔属于____________。 A 砖石结构 B 钢结构 C 砌体结构 D 钢筋混凝土结构 答案：A 4、中国的北京故宫属于____________。 A 钢结构 B 砖石结构 C 木结构 D 钢筋混凝土结构 答案：C 5、赵州桥为单孔圆弧弓形石拱桥，其拱肩上有4个小拱，作用是____________。 A 增强建设效果 B 减轻自重 C 承重 D 排泄洪水 答案：ABD 6、以下著作中属于土木工程著作的是____________。 A 《考工记》 B 《史记》 C 《营造法式》 D 《论建筑》 答案：B 7、1825年，法国的纳维建立的土木工程结构设计方法是____________。 A 容许应力法 B 极限应力法 C 最大强度设计法 D 基于概率的极限状态设计法 答案：A 8、法国的艾菲尔铁塔属于____________。 A 钢筋混凝土结构 B 木结构 C 钢结构 D 砖石结构 答案：C 9、美国金门大桥是世界上第一座单跨超过千米的大桥，它属于____________。 A 立交桥 B 石拱桥 C 斜拉桥 D 悬索桥 答案：D 10、现代土木工程较古代和近代而言，具有以下那些新特点____________。 A 功能要求多样化 B 城市建设立体化 C 交通工程快速化 D 工程设施大型化 答案：ABCD 11、目前世界最高的大厦在____________。 A 美国 B 英国 C 中国 D 马来西亚 答案：D 12、世界上跨度最大的悬索桥是____________。 A 日本明石海峡大桥 B 美国金门大桥 C 丹麦达贝尔特东桥 D 英国恒伯尔桥 答案：A 13、上海杨浦大桥属于____________。 A 悬索桥 B 钢拱桥 C 斜拉桥 D 石拱桥 答案：C 14、目前世界上最长的山区隧道是____________。 A 挪威的山岭隧道 B 瑞士的圣哥隧道 C 日本的青函海底隧道 D 中国的大瑶山隧道 答案：A 15、上海东方明珠电视塔属于____________。 《电气工程学概论》练习题 1．单项选择题 （1）图示电路为一有源二端网络，其诺顿等效电路参数I S 、R S 为（ b ）。 （a ）Ω==2 A 5.2S S R I （b ）Ω==2 A 5.3S S R I （c ）Ω==4 A 75.1S S R I （2）图示电路中，提供功率的电源是（ a ） （a ）U S 、I S (b) U S (c) I S （3）已知正弦电压 ) sin(m ?ω+=t U u ，其相量表示式为（ b ）。 (a) ?j m e U U = (b) ?j e U U = (c) ) j(e ?ω+=t U U （4）某非线性电阻的伏安特性曲线如图所示，若选Q 点为工作 点，则Q 点的动态电阻r Q 为（ b ） (a) Ω625 (b) Ω400 (c) Ω160 （5）某非正弦周期信号电路中，当激励信号的二次谐波作用于电路时，电路的容抗Ω=100C X (a)Ω=200C X (b) Ω=100C X (c) Ω=50C X （6）当直流磁路中铁心的横截面增加，而其它条件不变时，磁路的磁通 （c ） (a) 减小 (b) 不变 (c) 增大 （7）在交流磁路中，如铁心的平均长度减小，其他条件不变，则磁路的磁动势（ a ）。 (a) 减小 (b) 不变 (c) 增大 （8）变压器带负载运行，已知变比102 1 =N N ，当二次侧电流I 2 ＝10A 时，一次侧电流I 1 ＝（b ）A 。 (a) 100 (b) 1 (c) 0.1 （9）三相变压器的连接方式为Y ／Δ，高、低压绕组的匝数比 u K N N =2 1 ，线电压变压比为（c ）。 土木工程概论复习题汇总 一；填空题。 1. 砖按生产工艺分—烧结砖—和非烧结砖。 2. 砂一般分为天然砂和—人工砂________ 。 3. 配置混凝土时应优先选用—中砂______ 。 4. 所谓灰是指石灰_和石膏。 5. 土木工程中使用的钢材是指_线材_______ 和型材。 6. 水泥按其用途及性能分为通用水泥、_专用水泥_、特性水泥。 7. 普通混凝土是由水泥、 _粗骨料_、细骨料、和 _水—拌合，经硬化而成的一种人 造石材。 8. 绝热材料按其成分分为无机材料和_有机材料_。 9. 将上部结构的荷载传给土地基，连接上部结构与地基土的下部结构称为—基 础__ 。 10. 常用工程地质测绘方法有相片成图法和 _实地测绘法—。 11. 通常把位于天然地基上，埋置深度小于5m的一般基础以及埋深度虽超过5m 但小于基础宽度的大尺寸基础，统称为天然地基上的_____ 浅基础。 12. 刚性基础通常由砖、毛石、_素混凝土 _、和灰土等材料做成。 13. 建筑物的基础分为刚性基础和柔性基础，钢筋混凝土基础属于—柔性________ 基 础。 14. 浅基础一般分为单独基础，_条形基础_、伐板基础和箱形基础、壳体基础。 15. 埋置深度大于_ 5米______ 或大于基础宽度的基础，称为深基础。 16. 桩按荷载传递方式分为端承桩和 _摩擦桩_。 17. 建筑物的基本构建可分为梁、板、—柱_、拱。 18. 梁和板都是工程结构中的 _受弯—构件。 19. 梁按支撑方式可分为—简支梁_、悬臂梁和连续梁。 20. 柱是工程结构中的 _ 受压—构件。 21. 框架结构承受—竖向—荷载能力强，但承受水平荷载能力差。 22. 当前我国的公路等级按照其使用任务、功能和适应的交通量分为_ 5 —个等 级。 地震工程学及其发展趋势研究 发表时间：2019-11-18T10:29:24.613Z 来源：《基层建设》2019年第24期作者：汤茂立1 臧秋霞2 [导读] 摘要：我国地处亚欧大陆东部，处于世界两大地震带之间，地震较为频繁且强地震也时有发生，对我国民众人身安全和经济发展造成了非常不利的影响。 1.连云港市住房和城乡建设局 222000； 2.灌云县应急管理局 222200 摘要：我国地处亚欧大陆东部，处于世界两大地震带之间，地震较为频繁且强地震也时有发生，对我国民众人身安全和经济发展造成了非常不利的影响。地震工程学是一门防震减灾的学科，本文对地震工程学及其发展趋势进行了分析，旨在推动地震工程学的发展，降低地震的危害。 关键词：地震工程学；防震减灾；发展趋势地震是人类面临的最严重的自然灾害之一。强烈的地震常常会给生命和财产带来巨大的损失。中国的地震地域宽广且分散，地震频繁且强度较大。20世纪，发生了10次以上的8级以上强度地震，如唐山大地震对唐山地区的建筑几乎造成了毁灭性的损毁；2008年汶川大地震也造成了极大的人员伤亡。为了减少地震灾害，必须积极地开展地震预知工作并做好结构建筑物的防震工作，地震工程学正是解决这两方面问题的一门学科。 1地震工程学的研究内容、目的与意义所谓地震工程学，指的是一门研究地震理论、工学结构、地震响应、结构抗震性的学科。其中，地震动的研究包括地震地质学的背景、强震观测、地震动的基本特性、地震动的模拟、地震受害现象的解析等；结构物的地震响应包括实验性的观测和理论解析的2个部分，抗震、防灾的理论包括抗震设计理论、结构物振动控制理论以及地震风险分析理论。 关于地震动的地震工学研究的目的是为了了解和概括地壳运动规则、地震动特性和地震受害现象，并结合地震工程学的其他研究内容，从工学的观点探索减少和控制地震灾害的方法。抗震、防灾理论的研究目的是通过研究结构物的地震动和动态性能，来减少和控制地震灾害。中国是地震多发国家，比如唐山、汶川等强地震给人们的生活和财产带来了巨大的损失。对于地震灾害，首先应该实施预防措施，最基本的对策是在强化抗震方面设施，提高结构物的抗震性。地震工程学的最终目的是，通过对地面运动规律、地震动特性以及震害现象的了解，结合地震工程学其他方面的研究，从工程学角度来探寻降低与控制地震灾害。 2地震工程学的特点 从其内容上进行分析，地震工程学涵盖了地震学、工程学和社会学（包括地震学和结构抗震）。其研究的重点问题是震源区域的区分，潜在的震源区域的地震活动的规律，地震工程学参数的选择和参数的预估等。地震工程的特征主要表现如下：（1）研究的重点是对强震观测、地震受害经验以及相关实验进行研究。强震观测是地震动研究的基础，也是构造动态试验的主要基础。（2）研究的焦点是地震活动。结构物的地震作用与自身的动作特性密切相关。地震活动的随机性反映了发生过程的不确定性、发生时间、位置、强度的不确定性。因此，在必须依赖结构物延性的抗震设计中，不再有确保结构强度安全性的概念。结构物的支撑力不仅仅给予屈服水准，还需要作为概念设计中的“设计地震力延性”设计基准的结构物的延性能。（3）研究热点是结构非线性和复杂的地震动输入。由于地震活动的不确定性，结构在今后的强烈地震可能会进入弹-塑性强迫震动过程，从而使得建筑物结构出现非线性损坏。同时，随着地震记录数的增加和实验技术的开发，考虑到复杂的地震动输入（多维多点输入）的理论和实验性研究成为了这个课题的新热点。（4）开发方向广泛应用概率论、控制理论以及规划理论。建立基于随机振动理论的结构动力可靠性理论，建立与结构物分离、制振技术有关的结构振动控制理论，把基于灾害预测、系统运用研究和系统控制理论的防灾计划理论融为一体，从而使得地震工程学的发展推向新的阶段，在大规模系统方面展开了方向性和可控制的研究。 3目前地震工程学发展中存在的几个问题 3.1强震观测方面 1932年美国开始进行强地震观测。现在，数以千计的地震记录在世界上可以被利用。自1950年初以来，中国在强地震观测方面取得了巨大成果，然而中国地震工程学领域虽然发表了一系列的地震观测报告，但仍存在一些问题。到现在为止，中国只有约300个固定站点对地震进行预测。由于网络密度太低，很多强震都未能达到近距离主地震记录，活动观测可靠性明显不足，所以事前地震观测无法达到预期目的，地震后观测不能得到主要地震记录，现场土壤质量数据未完成。中国很多的地震观测所都没有土壤记载。在构造物的动态响应分析中，将与构造物相同或类似的地壳条件下得到的地震波作为地震动输入使用，最终生成强震记录。中国现在使用的强震观测设备很早以前，其性能不能满足要求，另外，观测小组不稳定，人才严重老龄化，年轻的研究人员和技术人员数量不足以满足新的地震研究需求。 3.2结构地震反应分析方面 在地震反应分析方面，通常都会选择时程分析法，然而该方式虽然可以对结构的非弹性反应进行再现，但是在实际运用中依旧出现了一些问题：（1）给定的滞回性模型应当能够反映“层”或“成员”的实际的机械特性，但通常需要在反映机械特性的精度与计算机的容量及时序之间进行选择。（2）每种结构输入地震动记录，只计算地震时的结构物的响应时间。因此，一方面，为了反映建筑物的耐用年限可能受灾的地震特性，需要判断、决定选择怎样的地震动输入方式。另一方面，为了从计算结果得到更加精准的结构响应，需要一定程度的多波输入。因此，如何捕捉响应状态，有必要输入地震波的数量进行合理选择。（3）动态分析需要了解结构物全部断面的几何学参数，因此时程分析法是以断面尺寸和配筋为前提的检查计算法，不能作为设计方法直接使用。 3.3结构抗震设计方面 当前结构物的抗震设计法，即响应光谱法是基于从过去的地震加速度记录中选择的统计数据，通过确定性分析法计算响应光谱。另外，部分地考虑了地震响应的随机性，但平均响应光谱基于确定性分析法，这种方法依然是定性分析方法的范畴。但是，由于实际的地震记录具有较大的离散性，以平均响应光谱为基础的地震记录数目较少，仅使用平均值无法反映设计时间值的可靠性。譬如，对EL-Centro地震记录来讲结构是安全的，但是，对于将来可能发生的地震来讲，该结构却不一定是安全的。因此，不能认为响应光谱法是令人满意的方法。 4地震工程学的几个发展趋势 4.1强震观测的发展趋势 第八章习题参考解答 8.1 用二进制代码表示图示的数字信号。 解： A=010101010, B=000110011, 8.2 用数字信号表示下列的二进制代码：01010011；10101100；00001111；01111110；10000001。 解： 8.3 一个5V 量程的数字电压表，采用10位A/D 转换器。试问该电压表应以几位数字显示测量结果，它的满量程测量误差是多少？如果采用12位A/D 转换器，结果如何？ 解：10位A/D 转换：mV V V u 500489.01 2510≈=-= ? 满量程精度 %1.00049.0≈ 应采用四位数字显示测量结果，一位整数，三位小数 12位A/D 转换：mV V V u 2.10012.040955 1 2512 ≈==-= ? 满量程精度 %024.01052.13 =?mV 应采用四位显示，一位整数，三位小数 若已知V u i 127.2=，则二进制?=D 数字显示?0=u () 1842.43551023 127.21 2510≈?=-i u ∴ ,43643510或=D 1101101001101100112或=D 数字表显示 V u 1261.21 2543510 0=-? =或V u 1309.210235 4360=?= A B 01010011:00001111:10000001:10101100:01111110: 显示2.126V 或显示2.131V . 8.4 建立图示电路状态与各个开关状态之间关系的命题逻辑表达式。（令D 为电路状态的逻辑变量） 解：C B A D ∧∨=)( 8.5 给出图示数字信号A 和B 的下述逻辑运算的结果： B A ∧ ，B A ∨，B A ∨?， B A ?∧，)(B A ∧?， )(B A ∨?，)()(B A B A ∧?∧∨。 解： B A ∧A B B A ∨B A ∨? B A ?∧()B A ∧?() B A ∨?()() B A B A ∧?∧∨ 8.6 试用二进制和十六进制数表示下列十进制数： 1、10、99、999、1024、4096。 解： A C B 。 。 习题 8.4图 A B 习题 8.5图 土木工程概论习题 第一章绪论 1.1土木工程概论课程的任务 1、简述土木工程的概念及其包含的内容。 答：概念：土木工程是建造各类工程设施的科学技术的总称，它即指工程建设的对象，即建在地上、地下、水中的各种工程设施，也指所应用的材料、设备和所进行的勘探设计、施工、保养、维修等技术。 包含的内容：基础工程、房屋建筑工程、交通土建工程、桥梁工程、港口工程、地下工程、水利水电工程。 1.2土木工程发展历史概述 1、简述古代土木工程的特点。 答：没有系统的设计理论，主要依靠经验 2、简述近代土木工程的特点。 答：（1）、有了比较系统的设计理论，如1683年意大利学者伽利略发表了“关于两门新科学的对话”，首次用公式表达了梁的设计理论；1687年牛顿总结出力学三大定律，为土木工程奠定了力学分析基础；1825年，法国的纳维于1825年建立了土木工程中结构设计的容许应力法。（2）、从材料方面讲，1824年波特兰水泥发明；1867年钢筋混凝土开始应用于土木工程；1859年转炉法炼钢发明 3、简述现代土木工程的特点。 答：（1）、功能要求多样化：由于电子技术，精密机械，生物基因工程，航空航天等高技术工业的发展，许多工业建筑提出了恒湿、恒温、防微震、防腐蚀、防辐射、防磁、无微尘等要求，并向跨度大、分隔灵活、工厂花园化的方向发展。 （2）、城市建设立体化：经济发展、人口增多，造成城市用地紧张、交通拥挤。 （3）、交通工程快速化：市场经济要求运输系统快速、高效，现代化技术的进步提供了条件。（4）、工程设施大型化 1.2土木工程的未来 1、目前土木工程面临的形势有哪些？ 答：（1）、世界正经历工业革命以来的有一次重大变革，这便是信息（包括计算机、通信、网络等）工业的迅猛发展，可以预计人类的生产、生活方式将会发生重大变化。 （2）、航空、航天事业等高科技事业的发展，月球上已经留下了人类的足迹，对火星及太阳系内外星空的探索已取得了巨大进步。 （3）、地球上居住人口激增，目前世界人口已经达60亿，预计21世纪末，人口要接近百亿。地球上的资源有限，日益浩劫 （4）、生态环境受到严重破坏，随着工业的发展、技术的进步，人类的生存环境却日益恶化。 2、未来土木工程的发展趋势？ 答：（1）、重大工程项目将陆续兴建 （2）、土木工程将向太空、海洋、荒漠地开拓 （3）、工程材料向轻质、高强、多功能化发展 传统材料的改性、化学合成材料的应用 （4）、设计方法精确化，设计工作自动化 （5）、信息和智能化技术全面引人土木工程 从汶川地震探讨建筑抗震概念设计及其对我们的启示 交通学院徐伟 摘要：本文介绍了建筑的抗震概念设计，分别从其基本要求、教学楼的抗震以及如何识别结构的规则性三个方面进行了分析探讨。并针对汶川大地震的发生原因和造成的经济损失, 结合工程建设和设计方面知识给出在场地选择、抗震设防、鉴定加固、抗震技术和科技投入等几方面的建议,本文也对地震高发地区如何提高农村房屋抗震能力提出了若干对策和建议，从而为今后工程设计和研究积累经验。 关键词：建筑；抗震设计；规则性；场地,工程设计，农村房屋 汶川大地震是新中国成立以来破坏性最强、涉及范围最广、救灾难度最大的一次地震, 给四川省造成直接经济损失超过1万亿元人民币。从宏观对房屋震害原因分析，一是由于强地震作用力直接导致房屋倒塌毁损，其中汉旺镇是最典型的单纯受地震作用力破坏的地区；二是由于除强地震作用力之外，大面积山体滑坡的次生灾害给房屋带来了毁灭性破坏，如北川县城山体滑坡使老城区1/3 几乎被埋没，新城区将近1/4埋没；三是地基液化，部分地区座落在河滩松散的堆积物上，地震发生后，引起强烈的砂土液化，比较典型的是映秀镇；四是地表开裂或隆起，发生在地震中心区域或临近断裂带区域，如北川县。通过对震灾的反思，普遍认为，最关键的问题，就是要高度重视建筑抗震概念设计。同时，这次地震也给我们的地震工程学带来许多启示。 1 对建筑抗震概念设计的理解 建筑抗震概念设计是指根据地震灾害和工程经验等所形成的设计基本原则和设计思想。《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)[1]把建筑抗震概念设计作为必须执行的强制性标准条文，同时还对建筑方案的各种不规则性，分别给出了处理对策。针对超限高层建筑，建设部建质[2006]220号文“超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点”的第11 条(以下简称超限高层审查技术要求)，提出了建筑结构抗震概念设计应符合的要求。(1)超高时建筑结构规则性的要求应从严掌握，明确竖向不规则和水平不规则的程度，避免过大的地震扭转效应。(2)结构布置、防震缝设置、转换层和水平加强层的处理、薄弱层和薄弱部位、主楼与群房共同工作等妥善设计。(3)结构的总体刚度应适当，变形特征应合理；楼层最大层间位移和扭转位移比符合规范、规程要求。(4)混合结构工程、钢支撑框架结构的钢框架，其重要连接构造应使整体结构能形成多道抗侧力体系。(5)多塔、连体、错层、带转换层、带加强层等复杂体型的结构，应尽量减少不规则的类型和不规则的程度；一般不宜超过文献[2]规定的最大适用高度。(6)当几部分结构的连接薄弱时，应考虑连接部位各构件的实际构造和连接的可靠程度，必要时取结构整体计算和分开计算的不利情况，或要求某部分结构在设防烈度下保持弹性工作状态。(7)规则性要求的严格程度，可依抗震设防烈度不同有所区别。 《土木工程概论》复习题及答案 ————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： 《土木工程概论》复习题及答案 一、填空题 1、土木工程包括、、 和等工程。 2、土木工程结构中常用的结构及构件形式包括、、 、和等。 3、钢筋混凝土结构主要包括框架结构体系、、、 等。 4、特种结构包括烟囱、、、、 、等。 5、桥梁结构主要包括、、、、 等。 6、我国第一条开工建设的高速公路是。 7、隧道工程的施工方法有和等几种。 8．工程规范分为，、和四级。 9．土木工程抗灾主要是和工程结构在受灾以后的 与等。 10．建设程序是指建设项目从、、、 、、到竣工验收，投入生产的整个建设过程中，各项工作必须遵守先后次序的法则。 11、岩石按成因分为、、。 12、路基可分为、和三种。 13、3级以上的地震称，5级以上的地震称。 14．项目管理基本目标有三个最主要的方面：， 和。 15．建设监理是指受的委托对或 进行监督和管理的活动。 16．建设项目管理的核心内容可概括为“三控制、二管理、一协调”，即、、、、、 和。 17．年月日国家建设部颁发了 《》，这是我国第一个建设监理的法规性文件。 18．工程建设监理的中心任务是、和。 答案： 1、建筑工程、道路工程、桥梁工程、给水排水工程、地下工程、铁路工程、隧道工程、港口工程、机场工程（任意4个即可） 2、墙、板、梁、柱、拱、壳、杆（填出5个即可） 3、剪力墙结构体系、框架剪力墙结构体系、筒体结构体系 4、冷却塔、水池、水塔、料斗、筒仓、桅杆结构（填出其中5个即可） 5、梁式桥、桁架桥、拱桥、刚架桥、悬索桥、斜拉桥（填出其中5个即可） 6、沈阳至大连高速公路 7、明挖、暗挖、盖挖、顶进、盾构（填出其中2个即可） 8．全国性的建设规范，地方性建设规范，地方性建设规章，各主管机构制定的规范。9．工程结构抗灾，检测，加固。 10．立项、报建；可行性研究；选择建设地点；编制设计任务书；编制勘察设计文件；建设施工 11、岩浆岩、沉积岩、变质岩。 12、路堤、路堑、半挖半填。 13、有感地震，破坏性地震。 14．专业目标，工期目标，费用目标。 15．监理单位、建设单位、工程建设全过程、项目实施阶段。 16．进度控制、质量控制、费用控制、合同管理、信息管理、组织协调。 17．1989、7、28、《建设监理试行规定》。 18．工程质量控制、工程投资控制、建设工期控制。 二、不定项选择题 1，土木工程包括（） A,工程建设的对象 B,工程应用的材料设备 C,工程中进行的勘测设计D, 工程施工 2，砖、瓦、砂、石、灰属于（） A,地方材料 B,结构材料 C,功能材料 D,工程材料 3，工程地质勘查的目的主要有（） A,查明工程地质条件 B,分析存在的地质问题 C,寻找适宜的施工地区 D,对建筑地区做出地质评价 4，属于建筑基本构件的有（） A, 板 B, 梁 C, 柱 D, 桩 5，中国的北京故宫属于（） A, 钢结构 B, 砖石结构 C, 木结构 D, 钢筋混凝土结构 6，土木工程全面引入信息和智能化技术大致表现在（） A, 信息化施工 B, 智能化建筑 C, 智能化交通 D, 工程分析仿真系统 7，砖砌体中使用的砂粒直径应小于（） A, 1.5 mm B, 2 mm C, 2.5 mm D, 3 mm 8，可用于制造砂浆的胶凝材料是（） A, 石灰 B, 水泥 C, 沥青 D, 石膏 9，浅基础按基础刚度的不同可分为（） A, 刚性基础 B, 柔性基础 C, 扩展基础 D, 拓展基础 10，现在发现我国古代曾使用过的地基处理方法有（） A, 夯实法 B, 预压法 C, 搅拌法 D, 振冲法 答案：1ABCD 2A 3ABD 4ABC 5C 6ABCD 7C 8ABD 9AC 10A 三、单项选择题 作业二 1、有几个参数反映架空输电线路？它们具体反映线路的什么特性？ 答： 电阻 R线路通过电流时产生的有功功率的损耗效应 电感 L:载体导流的磁场效应 电导 G:线路通电时绝缘介质产生的泄露电流以及导体附近空气游离而产生的有功功率损耗 电容 C:带电导体周围产生的磁场效应 2、一条 LGJQ-3×500 的分裂导线的输电线路，按等间距排列，间距为12m，每相分裂间距为400mm，导体直径为30.2mm。求该线路每公里电抗和电纳。 3、一台 SFL-15000/110 型双绕组变压器，额定容量为15MVA，额定变比为 110/11kV，其试验参数为Pk=133kW，P0=50kW，Uk﹪=10.5，I0﹪=3.5，试计算归算到高压侧的各参数并画出等值电路。 4、与普通变压器相比，自耦变压器有哪些优缺点？自耦变压器运行需要注意哪些问题？ 答： 1）、在大型超高压电力系统中，多数采用由自耦变压器来联接两个电压级的电力网，自耦变压器具有消耗材料少、投资低、损耗小等优点，得到广泛的应用。另外，由于通常自耦变压器变比接近于1，导致短路电压百分数要比普通变压器小得多，所以在系统发生短路时，自耦变压器的情况将更为严重。 2）、自耦变压器除了与一般变压器运行特性相同之外，还需要注意的一些问题是： a，由于自耦变压器一、二次侧有直接的电的联系，为了防止高压侧单相接地故障而引起低压侧过电压，其中性点必须牢靠接地； b，自耦变压器两侧都需安装避雷器，以防止过电压； c，自耦变压器短路电压比普通变压器小得多，因此短路电流较普通双绕组变压器大，必要时，必须采取限制短路电流措施。 5、在开关电器断开的过程中，间隙的自由电子是如何产生的？试说明电弧的形成和熄灭过程。 解： 切断电路瞬间，由于动静触头间的介质迅速游离，存在着一定浓度的带正电荷的离子和带负电荷的离子。通过强电场发射、碰撞游离、热游离、热电子发射等过程，弧隙中带电质点不断增多，产生电弧电流。 电弧中存在的游离与去游离这两个性质相反过程的强弱对比决定了电弧的最终发展趋势，即当游离强于去游离时，电弧就会发生并燃烧剧烈;若去游离与游离过程达到平衡，电弧就会稳定燃烧；而去游离占优势时，电弧的燃烧即将减弱并最终熄灭。 6、什么叫介质强度恢复过程和电压恢复过程？它们与哪些因素有关？交流电弧电流有何特点？熄灭交流电弧的条件是什么？ 解： 弧隙中介质强度的恢复过程与电弧电流的大小有关，但主要决定于断路器灭弧装置的结构和灭弧介质的性质、电弧的冷却条件等因素，描述的是弧隙介质绝缘能力由电弧电流过零的水平恢复至正常状态的过程。 恢复电压的变化过程是指施加于弧隙上的电压由弧隙电压过渡到电源电压的过程，以开关电器触头间电压描述，交流电弧恢复电压的变化过程与线路结构、参数、负荷性质有关。 交流电弧特点： 1）交流电弧存在自然暂时熄弧点，与交流电流特性一样，交流电弧电流每半周期也要过零一次。电流过零时，电弧自然暂时熄灭，与电弧中去游离程度有关。 第一章 1.电气工程与电工科学的关系就是什么？ 电气工程的理论基础就是电气科学。 2.与“现代五大工程”的其她工程相比,电气工程的突出特点就是什么？ 与其她工程相比,电气工程的特点在于:她的出现首先不就是来源与文明发展的自发需要,而就是来源于科学发现。她以全新的能量形态开辟出一个人类文明的新领域。她的发展又伴生了电子工程,从而孕育出通信,计算机,网络等工程领域,为信息时代的出现奠定了基础。 3.为什么说第二次工业革命就是以电气化为主要特征的？ 在这一时期,发电,输电,配电已形成了一气轮机,水轮机为原动机,以交流发电机为核心,以变压器与输配电线路等组成的输配点系统为“动脉”的输电网,使电力的生产,应用达到较高的水平,并具有相当大的规模。在工业生产,交通运输中电力拖动,电力牵引,电动工具,点加工,点加热等得到普遍应用。 4.根据自己了解,电气工程有哪些应用？ 多电飞机,线控汽车,全电舰船。 5.20世纪哪些科学技术的进步对电器工程的发展起到了重要作用？ 超导材料,半导体材料,永磁材料,超导磁体技术,电磁技术。 6、电气科学与电气工程的发展史给您哪些启发? 今天电能的应用已经渗透到人类社会的生产,生活的各个领域,她不仅创造了极大的生产力,而且促进了人类文明的极大进步,彻底改变了人类社会生活方式,电气工程也应次被誉为“现代文明之轮” 7、21世纪电器工程科学的发展趋势就是什么? 将电气科学与工程与近代数学,物理学,化学,生命科学,材料科学以及系统科学,信息科学等前沿融合,加强从整体上对大型复杂系统的研究,加深对微观现象及过程规律性的认识,同时用信息科学的成就改造与提升本学科并开创新的研究方向。 8、为什么说21世纪电器工程与其她科学融合交叉就是她的显著特点? 21世纪的电气工程科学将在与信息科学,材料科学,生命科学及环境科学等学科的交叉与融合中获得进一步发展,创新与飞跃往往发生在学科的交叉点上, 9电气工程科学的基础理论包括那些? 电路藜芦,电磁理论,电磁计量理论等。 10您认为今后电气工程还会有哪些新应用? 电力大系统,电力传动系统及电力电子变流系统中各问题基于新材料,新原理成为开拓新应用领域的电机,电器,电能质量的理论及其测量控制,现代测量传感技术。 11您认为还有那些计算机软件可以用于今后的专业学习? MATLAB,PSPICE,EMTP,SABER,ANSOFT。 土木工程概论试题及答案 [土木工程概论考试复习题] 第1章绪论 一、学习重点 (一)基本概念 1、土木工程:土木工程就是建造各类工程设施的科学技术的总称,它既指工程建设的对象,即建在地上、地下、水中的各种工程设施,也指所应用的材料、设备与所进行的勘测设计、施工、保养、维修等技术。 2、基本建设:国家将工厂、矿井、铁道、公路、桥梁、农田水利、商店、住宅、医院、学校、给水排水、煤气输送等工程建设称为基本建设。 3、信息化施工:在施工过程中所涉及的各部分各阶段广泛应用计算机信息技术,对工期、人力、材料、机械、资金、进度等信息进行收集、存储、处理与交流,并加以科学地综合利用,为施工管理及时、准确地提供决策依据。 4、可持续发展:就是指“既满足当代人的需要,又不对后代人满足其需要的发展构成危害”。 (二)基本知识与基本理论 1、土木工程概论课程的任务 “土木工程”包括哪些内容?“土木工程”专业的学生要学习哪些知识、掌握哪些基本技能、具备哪些能力?怎样才能学好等?回答这些问题便就是本书的主要任务。 土木工程的内容非常广泛,它与广大人民群众的日常生活密切相关,在国民经济中起着非常重要的作用。 土木工程的范围包括房屋建筑工程、公路与城市道路工程,铁路工程,桥梁工程,隧道工程,机场工程,地下工程,给水排水工程,港口、码头工程等。 2、土木工程发展历史简述 土木工程的发展经历了古代、近代与现代三个阶段。 现代土木工程的特点有: ①功能要求多样化;②城市建设立体化;③交通工程快速化;④工程设施大型化。 3、土木工程的未来 土木工程目前面临的形势就是: ①信息(包括计算机、通讯、网络等)工业的迅猛发展。②航空、航天事业等高科技事业的发展。③地球上居住人口激增,而地球上的土地资源就是有限的,并且会因过度消耗而日益枯竭。④生态环境受到严重破坏,随着工业的发展、技术的进步而人类生存环境却日益恶化。 (1)重大工程项目将陆续兴建 ①为了解决城市土地供求矛盾,城市建设将向高、深方向发展。 ②目前高速公路、高速铁道的建设仍呈发展趋势。 ③在航空港及海港与内河航运码头的建设也会在不久的将来取得巨大的进步。 (2)土木工程将向太空、海洋、荒漠地开拓。 (3)工程材料向轻质、高强、多功能化发展(21世纪在工程材料方面希望有较大突破:①传统材料的改性;②化学合成材料的应用) (4)设计方法精确化、设计工作自动化 一． 简答题 1. 全球有哪几条主要的地震带？中国有哪几条主要的地震带？ 2. 描述地震规模的两种方法是？ 3. 地震按成因可划分为哪几种主要类型？ 4. 何为地震震级？ 5. 地震波有哪几种主要类型？每种地震波引起的传播介质颗粒的运动方式是怎样的？ 6. 体波有几种主要类型？其引起的岩石颗粒运动方式是怎样的？ 7. 断层的运动机制主要有哪几种类型？ 8. 地震动危险性分析计算包括哪两个主要步骤？ 9. 地震动小区划的概念？ 10. 结构抗震设计理论的发展有哪几个关键阶段？ 11. 何为地震动三要素？ 12. 地震烈度的概念是什么？ 13. 什么叫地震烈度？什么叫基本烈度？工程上如何定义多遇地震、偶遇地震、罕遇地震？ 14. 抗震设防三水准目标是什么？ 二． 计算题 1. 某介质密度为2850kg/m 3，杨氏模量为9.0×1010pa ，泊松比为0.27，试计算纵波和横波在该介质中的传播速度及横、纵波的波速比。 2. 某次地震中断层面上的破裂长度为50km ；破裂宽度10km ；破裂面上平均滑动量4.0m ；震源区介质剪切刚度5×1011 dyne/cm 2，试计算此次地震的矩震级。 1. 某次地震震后调查发现，某地区A 类房屋（木构架和土、石、砖墙建造的旧式 房屋）、B 类房屋（未经抗震设防的单层或多层砖砌体房屋）和C 类房屋（按 照VII 度抗震设防的单层或多层砖砌体房屋）建筑物破坏情况如表10-1。试计 算该地区的平均震害指数。 根据下列公式，计算每类房屋的震害指数（每级破坏程度对应的震害指数见表 10-2）： ()1m i k k j j n i I N =?= ∑ 第2章 电路问题习题参考解答 2.6 某电源具有线性的外特性，如题2.6所示。当输出电流为0A 和400mA 时，其端电压分别为1.48V 和1.39V 。请给出该电源的电压源模型和电流源模型的参数。 解： 线性外特性为： S S U U R I =- ?? ???-==S S 4.048.139.148.1R U 解得： ?????=-==Ω225.04.039.148.148.1S S R V U ?? ???===A 58.6Ω225.0S S S S R U I R 2.8 考察题2.8图所示几个电路的特点，用最简单的方法计算电路中各个支路的电流、 各个元件上的电压和功率。 [提示1 别忘设定电压电流的参考方向]； [提示2 充分利用电路中理想电压源和理想电流源的特性和连接特点]； [提示3 注意判断各个元件是消耗还是产生电功率]。 解： (a) A I 2 5 10 2 = = ; 1S 24A I I I =+=; 510V U Ω=； 4248V U Ω=?= 2A 1082V U =-= 244216W P Ω=?=; 2 55220W P Ω =?=（消耗功率）; 2A 224W P =?=（吸收功率）; 10V 41040W P =?=（供出功率）; （d ） 41 6 1.5A 4 I I Ω===; 6V 2 2.5A I I ==; 电流源模型 + _ U 电压源模型 + _ 5Ω (a) 2 1.481.39 u R C X L X 题 2.16 图 3339V U Ω=?=; 3A 693V U =-=-; 2A 6212W P =?=（供出功率）; 3A 339W P =-?=-（供出功率）; 6V 6 2.515W P =?=（供出功率）; 244 1.59W P Ω=?=（消耗功率）; 2 33327W P Ω=?=（消耗功率）; 2.13 已知交流电压 V )511000sin(10 +=t u ，交流电流 2sin(1000)A 6 i t π =+。 试问它们的最大值、有效值、频率、周期、初相位以及两者之间的相位差各是多少。 解：m 10V U =；7.07V U ==；3 10159.15Hz 2f π ==；3 2 6.28ms 10T π==；?=51u Φ； m 2A I =；I = ；3 10159.15Hz 2f π==；32 6.28ms 10T π==；rad 306 i πΦ==?； 两者之间的相位差 5170.366rad=21180660 u i πππ?Φ=Φ-Φ=-==?； 2.15 某交流电路（如图2.15图所示）施加激励电压)V 3 u t π =+后的响 应电流为12sin(31430)A i t =+。试计算电路的阻抗、有功功率、无功功率、视在功率及功率因数。 解： 电路的阻抗22025.93Ω12U Z I = ==； 有功功率 cos 22030)1616.7W P UI =Φ=?-?= 无功功率 sin 22030)933.4Var Q UI =Φ=?-?=； 视在功率2201866.8VA S UI ===； 功率因数866.cos cos =Φ； 2.16 已知题2.16图所示电路中14.1sin()V 3 u t π ω=+ ； Ω=10R ，C L X X =。 1． 计算电路的阻抗z 、电流i 及电路的功率S Q P 、、及功率因数?cos 。 2． 讨论在C L X X <和C L X X >两种情况下电路的阻抗z 和电流I 的变化情况。 解： 1、电路阻抗值 10z ===Ω； 题 2.15 图地震工程学讲义
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