《电工学》习题

《电工学》习题(一)一、 填空题：1. 任何一个完整的电路都必须有 电源 、 负载 和 中间环节 3个基本部分组成。

具有单一电磁特性的电路元件称为 理想 电路元件，由它们组成的电路称为 电路模型 。

电路的作用是对电能进行 传输 、 分配 和 转换 ；对电信号进行 传递 、 存储 和 处理 。

2. 反映实际电路器件耗能电磁特性的理想电路元件是 电阻 元件；反映实际电路器件储存磁场能量特性的理想电路元件是 电感 元件；反映实际电路器件储存电场能量特性的理想电路元件是 电容 元件，它们都是无源 二端 元件。

3. 电路有 通路 、 开路 和 短路 三种工作状态。

当电路中电流0R U I S=、端电压U ＝0时，此种状态称作 短路 ，这种情况下电源产生的功率全部消耗在 内阻 上。

4.从耗能的观点来讲，电阻元件为 耗能 元件；电感和电容元件为 储能 元件。

5. 电路图上标示的电流、电压方向称为 参考方向 ，假定某元件是负载时，该元件两端的电压和通过元件的电流方向应为 关联参考 方向。

6. 电路如图所示，=ab U 5 V ，若选a 点为参考点，则b 点的电位b V = -5 V 。

7. 电路如图所示，ac U = -2 V 。

若选b 点为参考点，则a 点的电位a V = 3 V 。

二、 判断题：1. 理想电流源输出恒定的电流，其输出端电压由内电阻决定。

（错）2. 电阻、电流和电压都是电路中的基本物理量。

（错）3. 电压是产生电流的根本原因。

因此电路中有电压必有电流。

（错）4. 绝缘体两端的电压无论再高，都不可能通过电流。

（错）三、选择题：1. 当元件两端电压与通过元件的电流取关联参考方向时，即为假设该元件（A ）功率；当元件两端电压与通过电流取非关联参考方向时，即为假设该元件（B ）功率。

A 、吸收；B 、发出。

2. 一个输出电压几乎不变的设备有载运行，当负载增大时，是指（ C ）A 、负载电阻增大；B 、负载电阻减小；C 、电源输出的电流增大。

3. 当电流源开路时，该电流源内部（ C ）A 、有电流，有功率损耗；B 、无电流，无功率损耗；C 、有电流，无功率损耗。

4. 某电阻元件的额定数据为“1K Ω、2.5W ”，正常使用时允许流过的最大电流为（ A ）A 、50mA ；B 、2.5mA ；C 、250mA 。

5、电路如图1所示，其KVL 方程正确的是（ A ）。

.0S A U RI U ++=.0S B U RI U +-= .0S C U RI U -+= .0S D U RI U --=6、电路如图2所示，叙述正确的是（ C ）。

.A 电流源吸收功率，电压源发出功率 .B 电流源和电压源都吸收功率 .C 电流源发出功率，电压源吸收功率 .D 电流源和电压源都发出功率7、若将同一白炽灯分别接入到220V 直流电源和有效值为220V 的交流电源上，则（ C ）。

.A 接至直流电源时较亮 .B 接至交流电源时较亮 .C 两者亮度相同 .D 以上答案均不正确8、电路如图1所示，其KVL 方程正确的是（ D ）。

.0S A U RI U ++=.0S B U RI U +-=.0S C U RI U -+=.0S D U RI U --=图19、电路如图2所示，电压源电动势为E ，电流源电流为S I ，若8,1S E V I A ==时，测得11U V =，则0,1S E V I A == 时,U 为（ C ）V 。

.11A .8B .3C .0D四、计算题1、应用等效电源的变换，化简下图所示的各电路。

图1+-UIR-+s U -+V 10 图2Ω10A 22R 1RS IU +-E +-图2解：2、已知电路如图1.10所示。

试应用叠加原理计算支路电流I 和电流源的电压U 。

解：（1）先计算18V 电压源单独作用时的电流和电压，电路如图所示。

61218=+='I (A) 661=⨯='U (V) （2）再计算6A 电流源单独作用时的电流和电压，电路如图所示。

26121=⨯+=''I (A) 162263636=⨯++⨯⨯=''U (V)（3）两电源同时作用的电流和电压为电源分别作用时的叠加。

426=-=''-'=I I I (A)22166=+=''+'=U U U (V)3、电路如图1.11所示，如果I 3=1A ，试应用戴维南定理，求图中的电阻R 3。

解：（1）先计算开路电压，如下图。

35126609021=+-=-=I I (A)80356906901=⨯-=-=I U OC(V)（2）再求等效电阻R AB将恒压源除去，得电路如图。

41216126=+⨯=ab R (Ω)（3）由戴维南定理可知，有源二端网络等效为一个电压源，如图。

当I 3=1A 时，则14803=+R所以 R 3=80-4=76（Ω）4、有源二端网络N 的开路电压0U 为9V ，若联接如图（a ）所示，则得电流为1A 。

若联接成图（b ）所示，当电流源电流为1A ，求电路中的电流I 为多少？（a ） （b ）解：根据戴维宁定理,有源二端网络N 等效成图（c ）所示。

则：00(35)19U R V =++⨯=解得：01R =Ω在图（b ）中，利用叠加原理，电压源单独作用时有'1I A =0RE +-(c ）电流源单独作用时有 I ”=-1/3A 所以'''12133I I I A =+=-=答：电流中电流I 为23A 。

5、.如图所示电路中，已知12E V =，1s I A =，13R =Ω，26R =Ω，32R =Ω，2L R =Ω，求L R 中的电流I 。

解：应用戴维宁定理求解。

首先把L R 所在的支路断开，则剩下的有源二端网络N 等效成 图（a ）所示。

则：0231212621636s E E U R R I V R R ==⨯-⨯=⨯-⨯=++0123//3//624R R R R =+=+=Ω所以6124I A ==+ 答：电流中电流I 为1A 。

6、用叠加定理求如图所示电路的电流I 。

解： 20V 电源单独作用时;I ’=(20/(4+4//4))*1/2=10/6A10 V 电源单独作用时:I ’’=-(10/(4+4//4))*1/2=5/6AI=I ’+I ’’=5/6A0RE +-（a ）(二)一、填空题：1. 表征正弦交流电振荡幅度的量是它的 最大值 ；表征正弦交流电随时间变化快慢程度的量是 角频率ω ；表征正弦交流电起始位置时的量称为它的 初相 。

三者称为正弦量的 三要素 。

2. 电阻元件上任一瞬间的电压电流关系可表示为 u = iR ；电感元件上任由上述三个关系式可得， 电阻 元件为即时元件； 电感 和 电容 元件为动态元件。

3. 在RLC 串联电路中，已知电流为5A ，电阻为30Ω，感抗为40Ω，容抗为80Ω，那么电路的阻抗为 50Ω ，该电路为 容 性电路。

电路中吸收的有功功率为 450W ，吸收的无功功率又为 600var 。

二、 判断题：1. 正弦量的三要素是指最大值、角频率和相位。

（错）2. 电感元件的正弦交流电路中，消耗的有功功率等于零。

（对）3. 因为正弦量可以用相量来表示，所以说相量就是正弦量。

（错）4. 电压三角形是相量图，阻抗三角形也是相量图。

（错）5. 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）6. 一个实际的电感线圈，在任何情况下呈现的电特性都是感性。

（错）7. 串接在正弦交流电路中的功率表，测量的是交流电路的有功功率。

（错）8. 正弦交流电路的频率越高，阻抗越大；频率越低，阻抗越小。

（错）三、选择题：1. 某正弦电压有效值为380V ，频率为50Hz ，计时始数值等于380V ，其瞬时值表达式为（ B ）A 、t u 314sin 380=V ；B 、)45314sin(537︒+=t u V ；C 、)90314sin(380︒+=t u V 。

2. 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（ D ）A 、7.07V ；B 、5V ；C 、14V ；D 、10V 。

3. 提高供电电路的功率因数，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 、减少了用电设备的有功功率，提高了电源设备的容量；C 、可以节省电能；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。

4. 已知)90314sin(101︒+=t i A ，210sin(62830)i t =+︒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。

5. 电容元件的正弦交流电路中，电压有效值不变，频率增大时，电路中电流将（ A ）A 、增大；B 、减小；C 、不变。

6. 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 。

7. RLC 串联电路在f 0时发生谐振，当频率增加到2f 0时，电路性质呈（ B ） A 、电阻性； B 、电感性； C 、电容性。

8. 正弦交流电路的视在功率是表征该电路的（ A ）A 、电压有效值与电流有效值乘积；B 、平均功率；C 、瞬时功率最大值。

四、计算题1. 把下列正弦量的时间函数用相量表示：(1) u ＝102sin314t 伏 (2) i ＝－5sin(314t －60º)安解：(1)U=10/0º (V) (2)m I =－5/－60º =5/180º－60º=5/120º (A) 2. 已知工频正弦电压u ab 的最大值为311V ，初相位为－60°，其有效值为多少？写出其瞬时值表达式；当t =0.0025S 时，U ab 的值为多少？解：∵U U ab abm 2=∴有效值2203112121=⨯==U U abmab (V)瞬时值表达式为 ()︒-=60314sin 311t u ab (V)当t =0.0025S 时，5.80)12sin(31130025.0100sin 311-=-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯=πππU ab (V)3. 用下列各式表示RC 串联电路中的电压、电流，哪些是对的，哪些是错的？（1） i =Z u （2） I=C X R U + （3） I = C j R Uω- （4） I=Z U（5） U=U R +U C （6） U =R U +C U （7）I =－j C U ω （8）I = j C Uω解：在R 、C 串联电路中，总阻抗c jR X j R Z C ω1-=-=而 X R Z C 22+= Z U I = R I U R = C U jI X =-C R U U U += U U U C R 222+=所以 （1）、（2）、（3）、（5）、（7）、（8）均是错的，（4）、（6）是对的。