2012春电工电子技术作业答案

1作业与自我检测题（一）电工电子技术课程涉及面广泛，既包括强电又包括弱电，是数控技术专业重要的电类基础课。它不仅在电学基础知识方面对后续课程的学习奠定了基础，同时电工电子技能训练又是数控专业技能训练的重要铺垫，因此学好这门课程是极其重要的。为帮助同学们在学习过程中以基本教学要求为导向，突出重点内容的掌握，特编写作业与自我检测题。作业与自我检测题共4篇，有关说明如下：（1）作业与自我检测题体现本课程的重点教学内容。（2）作业与自我检测题按照教材的章节顺序列出，尽量避免不必要的求证题、推导题和繁复的计算题。（3）题目形式与考试试题形式大致相同，其目的是使学生在掌握基本教学要求的前提下，增强应试能力。（4）作业题均给出解题步骤和参考答案，帮助同学们自我检测。电路分析基础直流电路部分一、单项选择题1、图1所示电路中的电流I为（A）。A.-1AB.1AC.2A2、图2所示电路中电流I为（B）。A.5AB.-15AC.-5A3、图3所示电路中，电流表正负接线端用“+”、“-”号标出。今电流表指针正向偏转，示数10A，有关电流、电压方向也表示在图中，则（C）正确。A.I1=10A，U=-6VB.I1=-10A，U=6V+-C.I1=10A，U=12V4、图4所示电路中，电流I为（B）A.-3VB.5AC.2A5、图5所示电路中U为（A）。A.30VB.-10VC.-40V6、图6所示电路中，判断电阻R中流通的电流及消耗的功率为（A）。A.1A，2WB.2A，4WC.2A，2W7、图7所示电路中，判断电阻R中流通的电流及消耗的功率为（B）。A.0A，2WB.1A，2WC.1A，4W8、图8所示电路中，电位器RP1的滑动端向下移动及RP2的滑动端向右移动时，电流I1、I2的变化趋势是（B）。A.I1减小，I2增大B.I1增大，I2减小C.I1不变，I2减小9、图9所示电路中，电压Uab的数值是（C）。A.0VB.2VC.10V10、图10所示电路的I、U表达式为（B）。I3A-2A2AR41R31R21R1图1I10A5A•••RRRR31R2R1图2A•20V3Ω24V3Ω10Ω6Ω3ΩI1U图3••I6Ω3A+30V-图4U2A15Ω-45V+图5••1A2Ω+2V-R图62Ω1A+2V-R图7RP2RP1I2I1IS图8Uabbºaºº+10V-•8Ω2Ω•+10V-图92A.I1=I-IS，U=gIISB.I1=-I-IS，U=gIISC.I1=I-IS，U=gIIS二、简答题1、恒压源的性质是什么？恒压源的性质为（1）它的输出电压始终是恒定的，不受输出电流的影响；（2）通过它的电流不由它本身决定，由与之相连的负载电阻决定。2、恒流源的性质是什么？恒流源的性质为（1）它的输出电流始终是恒定的，不受输出电压的影响；（2）恒流源的端电压不由它自身决定，由与之相连的负载电阻决定。3、负载增加的涵义是什么？在近似恒压源供电或近似恒流源供电系统中，负载增加相当于负载电阻增大还是减小？负载增加意指电路的输出功率增加。在近似恒压源供电系统中，负载获得的功率P=UI=RU2，负载增加既是负载电流增大，相当于负载电阻减小。在近似恒流源供电的系统中，负载获得的功率P=UI=I2R，负载增加既是负载电压增大，相当于负载电阻加大。4、电压源模型与电流源模型等效变换的条件是什么？如果电压源模型的输出电压和输出电流与电流源模型的输出电压和输出电流对应相等，既是说，对同一外部电路而言，二者的伏安特性相同，那么两种模型可以等效互换。5、基尔霍夫定律的基本内容是什么？适用范围如何？KCL定律：任意时刻，流入电路中任一节点的电流之和恒等于流出该节点的电流之和。或I=0KVL定律：在任意时刻，沿电路中任一闭合回路绕行一周各段电压的代数和恒为零。或U=06、作为线性电路分析中的一个重要定理，简述叠加定理的基本内容和适用范围？对于包含有多个电源的线性电路，电路某元件上的电流或电压等于每个电源单独作用在该元件上所产生的电流和电压的代数和。叠加定理只能分析计算线性电路中的电流和电压，不能用来计算功率。7、在电路分析与计算中，戴维南定理最适宜应用于哪种情况？如果只需计算电路中某一支路的电流，此时最适宜采用戴维南定理。三、综合题1、图11所示电路可用来测量电源的数值及其内阻，图中标出的U和R0组成某实际电压源。已知R1=2.6Ω，R2=5.5Ω，当开关K1闭合，K2打开时，电流表读数为2A；打开K1，闭合K2后，读数为1A，试求U和R0。解：K1闭合，K2打开，有I1（R0+R1）=UK1打开，K2闭合，有I2（R0+R2）=U联立上两式，得出U=5.8V，R0=0.3Ω2、在图12所示电路中，已知U1=U2=U3=2V，R1=R2=R3=3Ω，求UAB、UBC、UCA各为多少？解：设流过ACB回路的电流为I，根据基尔霍夫定律，有（R1+R2+R3）I=U3-U2+U1求出I=92A图12图10••ººgUII1IS图11••UK2K1R2R1R0ººººR2R1R3+-U2+U1-U3-+3所以UAB=U1-IR1=34VUBC=-U2-IR2=-232VUCA=-UAB-UBC=34V3、用戴维南定理求图13电路中R5所在支路的电流。已知R1=R2=R4=R5=5Ω，R3=10Ω，U=6.5V。解：断开R5，求开路电压UO和入端电阻R0UBD=U313RRR≈4.33VUCD=U424RRR=3.25VUBC=UBD+UDC=UBD-UCD=1.08V将U短路R0=（R1//R3）+（R2//R4）≈5.83Ω求出电流I5为I5=50RRU=50RRUBC≈0.1A作业与自我检测题（二）电路分析基础交流电路部分二、单项选择题1、在正弦交流纯电感电路中，电压与电流的关系是（C）。A.i=LuB.I=LUC.I=LU2、在正弦交流纯电容电路中，电压与电流的关系是（C）。A.i=CuB.I=CUC.I=UωC3、通常所说的交流电压220V是指它的（A）。A.有效值B.平均值C.最大值4、图1所示电路中，电源电压不变，而频率升高，各灯泡的亮度变化是（B）。A.灯泡A变亮B.灯泡B变亮C.灯泡C变亮DCBAR5R4R3R2R1+-U图13CBALCRuºº••••图145、图2所示是某电路中某一支路的电压u和电流i的波形，可以判断该支路是（A）。A.电阻电感串联电路B.电阻电容串联电路C.纯电感电路6、已知电路某元件的电压u和电流i分别为u=141cos（314t+600）V，i=7sin（314t+1200）A，则该元件的性质是（A）。A.电容B.电感C.电阻7、已知电路某元件的电压u和电流i分别为u=10cos（ωt+200）V，i=5sin（ωt+1100）A，则该元件的性质是（C）。A.电容B.电感C.电阻8、在RLC串联电路中，如果调大电容，则（A）。A.电路的感性增强B.电路的容性增强C.电路的性质不变9、并联电路及相量图如图3所示，阻抗Z1、Z2和整个电路的性质分别对应为（C）A.感性、容性、感性B.容性、容性、容性C.容性、感性、容性10、在三相电路中，三相对称负载为星形连接，三个线电流均为4A，则中线电流为（C）。A.4AB.12AC.0A二、简答题1、何为三要素？自行在正弦交流电量瞬时波形图上标出3要素。解：幅值、频率、初相mUT2、简述RLC串联电路产生串联谐振的特点？（1）电路的阻抗最小并呈电阻性。（2）电路中的电流最大。（3）XL=XC，串联谐振可在电容和电感两端产生高电压。3、简述提高功率因数的意义？答：电源能够传送多少有功功率给负载，与功率因数cos的大小有直接关系。cos=1，说明输出的功率全部是有功功率，电源设备得到充分利用。cos的大小说明了电源设备的容量被利用的程度，低功率因数将造成电源设备的浪费。4、三相交流电路中，负载星形连接时，相电流与线电流，相电压与线电压有何关系？答：相电流与线电流的关系为IP=IL相电压与线电压的关系为UL=3UP5、三相交流电路中，对称负载三角形连接时，相电流与线电流，相电压与线电压有何关系？相电流与线电流的关系为IL=3IP相电压与线电压的关系为UP=UL•Z1º图20ωtiuui1Ui2i•Uºi1i1iZ2图3图20ωtiuui5三、综合题1、已知某正弦电压在t=0时，其值u0=1102V，初相为600，求其有效值。解：正弦电压瞬时表达式为u=Umcos（ωt+600）当t=0时，u0=Umcos600故有Um=0060cosu=2202VU=2mU=220V2、有一电感线圈，当接在电压为40V的直流电源上时，测得线圈电流为4A。当接于电压为220V、频率为50HZ的正弦交流电源时，测得电流为10A，求线圈电阻与电感。解：直流电源作用时XL=ωL=0，R=40/4=10Ω交流电源作用时3、图4所示电路中，已知电压表的读数为15V，电流表的读数为1A，R=5Ω，电源的角频率ω=200rad/s，求电感L，和电路消耗的功率。解：设电流为参考相量，即I=I00A，电阻R上的电压相量为RU=RI=500V，由于电感上的电压LU超前电流I相位900，则有UL=22RUU=14.14V于是XL=IUL=14.14Ω，L=LX=70mHP=I2R=5W4、已知RLC串联电路的R=10Ω，L=2mH，C=180pF，电源电压为5V，求谐振频率f0、谐振电流I0、品质因数Q0。答：谐振频率f0=LC21=265.4KHZZ=IU=10220=22ΩXL=22RZ=221022=19.6ΩL=fXL2=62.4mHIRULUU6谐振电流I0=RU=0.5AXL=ω0L=3333ΩXC=C01=3333ΩQ0=RL0=333作业与自我检测题（三）电工技术基础部分三、单项选择题1、磁力线上任意一点的切线方向，就是该点的磁场方向，即小磁针在磁力作用下（A）极所指的方向。A.N极B.S极C.N极或S极2、以下说法正确的是（A）。A.磁力线越密表示磁场越强B.磁力线越疏表示磁场越强C.磁场强度与磁力线的疏密无关3、（B）是利用电磁感应原理进行变换交流电压的一种器件。A.电动机B.变压器C.整流器4、常见的变压器（用于变换低频率的交流电）铁心一般是由相互绝缘的（A）叠成。。A.硅钢片B.生铁片C.铸铁片5、变压器的初级绕组加交流电压而次级绕组（A）的工作状态叫空载运行。A.开路B.短路C.接额定负载6、图1所示变压器，原方N1=300匝，副方N2=100匝，R=8Ω，则从原方看入的电阻Ri是（B）。A.8ΩB.72ΩC.24Ω7、图2所示变压器，已知原方N1=300匝，R=8Ω，则从原方看入的电阻Ri是72Ω，则变压器副方绕组N2为（C）。A.200匝B.300匝C.100匝二、简答题1、异步电动机起动的要求是什么？说明原因。答：1）有足够大的起动转矩，使电动机能克服负载转矩迅速旋转起来。（2）起动电流不要太大，否则会对供电电网产生比较大的电压降，从而影响电网上其它电气设备的正常工作。2、三相异步电动机的调速方式主要有哪几种？答：有三种：（1）改变电源频率调速；（2）改变转差率的调速；（3）异步电动机变极调速。3、三相异步电动机的控制方式主要有哪几种？答：直接起动控制（点动、长动），正、反转控制，时间控制，行程控制。4、如果需要电动机连续运行，那么对于三相异步电动机功率的选择要注意什么？答：功率选择应该以产生机械所需要的实际功率为依据。选择的过大，效率和功率因数会很低，不经济。选择的过小，电动机长时间工作在外额定过载状态下，不仅不能保证正常工作，还可能造成电动机损坏。5、与三相鼠笼式异步电动机相比较，绕线式异步电动机的优点是什么？答：绕线式异步电动机的优点是可以在转子回路中人为的接入附加电阻，用来改善电动机的起动性能，使起动转矩增大，起动电流减小；或者用来调节异步电动机的转速。6、怎么表示三相异步电动机的起动能力？三相异步电动机在正常工作时，电源电压所允许的