《电工技术》期末考试试卷(A)本科、考试

蚌埠学院2014—2015学年第一学期 《电工技术》期末考试试题（A ）
注意事项：1、适用班级：13机制本、13材料本、13车辆本。

2、本试卷共2页。

满分100分。

3、考试时间120分钟。

4、考试方式：“闭卷”。

一、单项选择题（每小题2分，共20分）
1、用一只额定值为110V/100W 的白炽灯和一只额定值为110V/40W 的白炽灯串联后接到220V 的电源上，将开关闭合时，（ C ）。

A ．能正常工作
B ．100W 的灯丝烧毁
C ．40W 的灯丝烧毁 2、叠加定理用于计算（ B ）。

A ．线性电路中的电压、电流和功率
B ．线性电路中的电压、电流
C ．非线性电路中的电压、电流
3、在直流稳态时，电感元件上（ A ）。

A ．有电流，无电压
B ．有电流，有电压
C ．无电流，有电压
4、有一正弦电流，其初相位 =30º，初始值 =10A ，则该电流的幅值 为（ B ）。

A ．
．20A C ．10A 5、在 串联电路中，阻抗模（ B ）。

A ． B ． C ．
6、在 串联电路中，已知 =3
Ω， =8Ω， =4Ω，则电路的功率因数cos 等于（ A ）。

A ．0.6 B ．0.8 C ．
7、对称三相负载，是指（ C ）。

A ． B ． C ．
8、铁心线圈中的铁芯到达磁饱和时，则线圈电感（ C ）。

A ．增大
B ．减小
C ．不变
9、三相异步电动机转子的转速总是（ B
）。

A ．与旋转磁场的转速相等
B ．低于旋转磁场的转速
C ．与旋转磁场的转速无关 10、热继电器对三相异步电动机起（ A ）的作用。

A ．过载保护
B ．欠压保护
C ．短路保护 二、填空题（每小题2分，共20分）
1、变压器的作用有变换电压、 变换电流(1分)、变换阻抗(1分
2、已知 ，若选A 点为参考点，则 = 0 V ， = -10 V 。

3、正弦交流电的三要素是 幅值 、 频率 和 初相位 。

4、在纯电阻交流电路中，电压与电流的相位关系是 同相 ；在纯电感交流电路中，电压与电流的相位关系是电压 超前 电流90º。

5、如果对称三相交流电路的U 相电压那么其余两相电压分别为： 90)V u t V =-︒V t u W )150314sin(2220︒+=
6、一台容量为S=25kVA 的变压器，若输出功率P=15KW ，负载的功率因数cos =φ 0.6 ；如果要输出P=20kW ，则负载的功率因数必须提高到 0.8 。

7、对称三相电路有功功率的计算公式为 ϕcos 3L L I U P =，与负载的 连接方式
无关。

8、RLC 串联电路在一定条件下会发生谐振，其条件是 X L =X C 。

9、铁心损耗是指铁心线圈中的 涡流损耗(1分)、和 磁滞损耗(1分）的总和。

10、交流接触器主要由三部分组成，即 触点(1分)、电磁操作机构(0.5分)、灭
弧装置(0.5分)
三、问答题（每小题5分，共10分） 1、三相异步电动机的转子是如何转动起来的？
1、三相异步电动机的转动原理是：
（1）电生磁：在定子三相绕组通入三相交流电产生旋转磁场；(2分) （2）磁生电：旋转磁场切割转子绕组，在转子绕组中感应电动势（电流）；(2分)
（3）电磁力（矩）：转子感应电流在旋转磁场作用下产生电磁力并形成转矩，
驱动电动机转子旋转。

(1分)
装 订 线 内 不 要 答 题
ψ0i m I u Z i =U Z I
=U Z I
∙∙
=
RLC 34
RLC R L X C X φ123Z Z Z ==123
φφφ==123Z Z Z ==10AB U V =A V B
V 30),U u t V =+︒
2、简述三相异步电动机的起动、调速及制动方法有哪几种？
2、（1）三相异步电动机的起动方法有：直接起动和降压起动，其中降压起动包括Y-Δ换接起动和自耦变压器降压起动。

(2分)
（2）三相异步电动机的调速方法有：变频调速——无级调速，变极调速——有级调速，变转差率调速。

(2分)
（3）三相异步电动机的制动方法有：能耗制动，反接制动和发电反馈制动。

(1分)
四、分析题（10分）
下图是三相异步电动机正、反转互锁控制电路，试分析其控制过程。

题图是三相异步电动机正、反转互锁控制电路，其控制过程如下：
（1）按下正转启动按钮SB F，正转接触器线圈KM F通电，主触点KM F闭合，电动机正转(2分)；同时常闭辅助触点KM F断开，即使误按反转启动按钮SB R，反转接触器也不动作(2分)。

（2）按下停止按钮SB，正转接触器线圈KM F断电，主触点KM F断开，电动机停转。

(2分)（3）按下反转启动按钮SB R，反转接触器线圈KM R通电，主触点KM R闭合，电动机反转(2分)；同时常闭辅助触点KM R断开，即使误按正转启动按钮SB F，正转接触器也不动作(2分
五、计算题（每小题10分，共40分）
1、如图5-1所示，已知。

用叠加原理，求
中的电流I3。

1、
S
U单独作用时：A
R
R
U
I S1
5
5
10
3
1
3
=
+
=
+
=
'（方向向下）；(4分) S
I单独作用时：A
I
R
R
R
I
S
3
6
5
5
5
3
1
1
3
=
⨯
+
=
+
=
"（方向向下）；(4分)
当
S
U、
S
I共同作用时：A
I
I
I4
3
3
3
=
"
+
'
=（方向向下）。

(2分)
图5-1
2、如图5-2电路中，已知，电阻，电源内阻不计。

用支路电流法，求各支路电流。

图5-
123
10,6,5,3,5
S S
U V I A R R R
===Ω=Ω=Ω
3
R
12
94
S S
U V U V
==
，
123
1,2,3
R R R
=Ω=Ω=
Ω
2、假设按下图进行标注，则可列方程组如下：
⎪⎩⎪
⎨⎧=+=+=-+2332
2133113210S S U
R I R I U R I R I I I I (6分) 带入数据解方程可得：I 1=3A ，I 2=-1A ，I 3=2A (4
分)
3、已知某收音机输出变压器的一次线圈的匝数是600匝，二次线圈的匝数是30匝，原接阻抗为16Ω的扬声器，现要改成阻抗为4Ω的扬声器，试问二次线圈的匝数如何改变？
3、设变压器一次侧的等效阻抗模为Z '、线圈匝数为N 1=600；二次侧原接扬声器的阻抗模为1Z =16Ω、线圈匝数为N 2=30、变压器变比为K ；二次侧现接
扬声器的阻抗模为2Z =4Ω、线圈匝数为2
N '、变压器变比为K '。

(2分)则 12600
2030N K N === 12
N K N '='(2分)
由21Z K Z '=，22Z K Z ''=，可得(2分
)
40K '=
==(2分) 于是
12
6001540
N N K '==='(2分) 因此，二次线圈的匝数应由30匝变为15匝。

4、有一电感性负载，其功率P=10KW ，功率因数 =0.6，接在电压U=220V 的电源
上，电源频率f=50Hz 。

（1）如果将功率因数提高到 =0.95，试求与负载并联的电容器
的电容值和电容器并联前后的线路电流；（2）如果将功率因数从0.95再提高到1，问并联电容器的电容值还需增加多少？
（cos53°=0.6，cos18°=0.95；tan53°=1.327，tan18°=0.325）
4、（1）6.0cos 1=ϕ，即=1ϕ53°(1分)
2cos 0.95ϕ=，即2ϕ=18°(1分)
故所求电容值为：
3
1222
1010(tan tan )(tan 53tan18)6562 3.1450220
P C F F U οοϕϕμω⨯=-=-=⨯⨯⨯(2分)
并联电容器前的线路电流为：3
11101075.6cos 2200.6P I A U φ⨯===⨯(2分)
并联电容器后的线路电流为：3
22101047.8cos 2200.95P I A U ϕ⨯===⨯(2分)
（2）将功率因数由0.95提高到1，需要增加的电容值为：
322
1010(tan18tan 0)(tan18tan 0)213.62 3.1450220
P C F F U οο
οομω⨯'=-=-=⨯⨯⨯(2分)
1cos φ2
cos
φ。