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电工技术(第2版)_高有华_课后习题答案
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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
S
2
/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 1.5
V 和 6V 的两个电池相串联后作为 7.5V 电源使用。 ( 错 )
1
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三、选择题:(每小题 2 分,共 20 分)
1、当元件两端电压与通过元件的电流取关联参考方向时,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,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、电流源开
路时,该电流源内部(B)
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“1KΩ、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、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。
6、已知电路
中A点的对地电位是 65V,B点的对地电位是 35V,则U
BA
=(B)
A、
100V; B、-30V; C、30V。
7、图 1-3
1 中安培表内阻极低,伏特表电压极高,电池内阻不计,如果伏特表被短
接,则(C)
U
S
A
V
D
图 1-31
A、灯 D 将被烧毁; B、灯 D 特别亮;C、安培表被烧。
8、图 1-31 中如果安培表被短接,则(C)
A、电灯不亮; B、电灯将被烧; C、不发生任何事故。
9、如果图 1-31 电路中电灯灯丝被烧断,则(B)
A、安培表读数不变,伏特表读数为零;
B、伏特表读数不变,安培表读数为零;
C、安培表和伏特表的读数都不变。
10、如果图 1-31 电路中伏特表内部线圈烧断,则(D)
A、安培表烧毁; B、电灯不亮; C、电灯特别亮; D、以上情况都不发生。
四、简述题:(每小题 3 分,共 24 分)
1、将一个内阻为 0.5Ω,量程为 1A 的安培表误认为成伏特表,接到电压源为 10V,
内阻为 0.5Ω 的电源上,试问此时安培表中通过的电流有多大?会发生什么情况?你能说
说使用安培表应注意哪些问题吗?
答:安培表中通过的电流为:10÷(0.5+0.5)=10A 是其额定电流的 10 倍,安培
表会因过流而烧毁。使用安培表时一定要注意应串接在被测电路中。
2、在 4 盏灯泡串联的电路中,除 2 号灯不亮外其它 3 盏灯都亮。当把 2 号灯从灯
座上取下后,剩下 3 盏灯仍亮,问电路中出现了何故障?为什么?
答:电路在 2 号灯处发生了短路现象。因为当 2 号灯被短路时,它不起作用,所以
有它没它,整个线路仍是连通的,所以其它灯还亮。
2
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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:1K
W·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 1-32
I
1
I
4
R
3
R
1
b
c
a
I
2
R
2
I
A
4
I
5
A
5
1、在图 1-32 所示电路中,已知电流I=10mA,
I
1
=6mA,R
1
=3KΩ,R
2
=1KΩ,R
3
=2KΩ。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
=-3mA
2、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
3
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当U
S1
单独作用时,I
3
′≈3.95A;当U
S2
单独作用时,I
3
"≈4.21A;I
3
≈8.16A
(2)用戴维
南定理:U
OC
≈34.44V,R
0
≈2.22Ω,I
3
≈8.16A
第 2 章 检测题 (共 100 分,120 分钟)
一、填空题:(每空 0.5 分,共 20 分)
1、正弦交流电的三要素是 最大值 、 角频率 和 初相 。 有效 值可用来确切反
映交流电的作功能力,其值等于与交流电 热效
应
相同的直流电的数值。
2、
已知正弦交流电压
V)60314sin(2380 °−= tu
,则它的最大值是 380 2 V,有
效值是380
V,频率为50 Hz,周期是0.02 s,角频率是 314 rad/s,相位为 314t-60°,初
相是
60
度,合 π/3 弧度。
3、
实际电气设备大多为
感
性设备,功率因数往往 较低 。若要提高感性电路的功
率因数,常采用人工补偿法进行调整,即在 感
性线路(或设备)两端并联适当电容
。
4、电阻元件
正弦电路的复阻抗是
R
;电感元件正弦电路的复阻抗是 jX
L
;电容元
件正弦电路的复阻抗是 -
jX
C
;多参数串联电路的复阻抗是 R+j(X
L
-X
C
) 。
5、
串联各元件上
电流
相同,因此画串联电路相量图时,通常选择 电流 作为参考
相量;并联各元件上 电压
相同,所以画并联电路相量图时,一般选择 电压 作为参考
相量。
6、电阻元件上的伏安关系瞬时值表达式为 i=u/R
,因之称其为 即时 元件;电感元
件上伏安关系瞬时值表达式为
dt
di
Lu
L
=
,电容元件上伏安关系瞬时值表达式为
d
t
du
Ci
C
C
=
,因此把它们称之为 动态 元件。
7、
能量转换过程不可逆的电路功率常称为 有功
功率;能量转换过程可逆的电路功
率叫做 无功
功率;这两部分功率的总和称为 视在 功率。
8、电网的功
率因数越高,电源的利用率就越 越充分
,无功功率就越 越小 。
9、
只有电阻和电感元件相串联的电路,电路性质呈 感
性;只有电阻和电容元件相
图 1-33
I
1Ω
+
-
6V
a
b
5
1Ω
+
-
12V
5Ω
2Ω
图 1-34
I
I
2
1
I
3
R
3
R
R
2
1
+
-
U
S1
+
-
U
S2
a
b
4
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串联的电路,电路性质呈 容 性。
10、当 RL
C 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、
tu 314sin380=
)45314sin(537 °
+
=
tu
V;
C、
)90314sin(380 °
+
= tu
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(10
1
°+= ti °
+
=
30628sin(10
2
ti
)A,则(C)
A、
i
1
超前i
2
60°; B、i
1
滞后i
2
60°; 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。
5
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