《电工学概论》综合练习

第一章 电能的产生

问答题

1 . 电压源具有哪两个基本性质？

答：（ 1 ）它的端电压是定值，而与输出电流无关。

（ 2 ）其输出电流的大小和方向，是由与它连接的外电路负载决定的。

2 . 电流源具有哪两个基本性质？

答：（ 1 ）它发出的电流是定值 I S ，而与其输出的端电压无关。

（ 2 ）其输出端电压的大小和方向，是由是由与它连接的外电路负载所决定的。

3 . 实际电源有哪两种等效的电源模型？

答：实际电源有电压源模型和电流源模型两种。

名词解释

1 . 三相交流电源

答：指由三个大小相等，频率相同，相位彼此相差 120 °的对称正弦交流电动势供电的体系。

2 . 相序

答：三相交流电出现正幅值（或相应零值）的顺序称为相序，依次为 U " V " W 。

3 . 中性线

答：从中性点引出的导线称为中性线，俗称地线。

4 . 相线

答：从始端 U 1 、 V 1 、 W 1 引出的三根导线称为相线或端线，俗称火线。

5 . 相电压

答：相线与中性线间的电压，称为相电压。

6 . 线电压

答：两根相线间的电压称为线电压。

第二章 电路

填空题（必答）

1 . 交流电压瞬时值为 ，加在纯电阻两端，电阻 R = 484 Ω ，则电阻电流的瞬时表达式为 ，功率损耗为 。

2 . 交流电压瞬时值为 ，加在纯电感两端，电感 L = 1.54 H ，则电感电流的瞬时表达式为 ，此时电感电流有效值是 ，功率损耗为 。

0

3 . 交流电压瞬时值为 ，加在纯电容两端，电容量 C = 6.6 μ F ，则电容电流的瞬时表达式为 ，此时电容电流有效值是 ，功率损耗为 。

0

4 . 一个纯电感元件接在 50 H Z 的交流电源上的电流为 ，接在电压相同的 1000 H Z 交流电源上的电流为 ，二者相比 。若一个纯电容元件接在 50 H Z 的交流电源上的电流为 ，接在电压相同的 1000 H Z 交流电源上的电流为 ，二者相比 。

1 / 20 20

5 . 一个电感量为 1 H 的电感元件，通过 0.5 A 直流电流时的端电压为 ，通过 0.5 A 的 50 H Z 交流电流时的端电压为 ，若通过 0.5 A 的 400 H Z 交流电流时的端电压为 ，

0 157 V 1256 V

6 . 一个电感元件加上 220 V 、 50 H Z 的交流电压 ， 通过的电流为 1 A ， 则此元件的感抗 ， 电感量 。

220 Ω 0.7 0 H

计算题

1 . 在 50 H Z 的单相交流电路中，若 ， ， 。

求三种情况下电路中的 ，并写出电路阻抗 的复数式。

解：（ 1 ）∵ 电压与电流同相，∴ ；

（ 2 ） ；

（ 3 ）

2 . 在 R 与 L 串联的交流电路中 U = 220 V ， R = 50 Ω ， L = 0.282 H ， f = 50 H Z ，求电路中的电流以及电压与电流间的相位差。

解： ， ，电流 ，

电压与电流的相位差

3 . 在 40 W 日光灯电路中已知电源为 220V ， 50 H Z ，灯管端电压为 100 V ，功率消耗为 40 W ，镇流器功率消耗为 8 W ，灯管电流为 0.4 A ，求（ 1 ）电路的总有功功率、视在功率、无功功率和功率因数。（ 2 ）镇流器的无功功率、视在功率及端电压。（ 3 ）作出相量图。

解：电源电压 ，灯管电压 ，镇流器线圈电阻电压 电路中纯电阻电压 ，纯电感电压 ，

（ 1 ）总有功功率 视在功率

无功功率 功率因数

（ 2 ）镇流器的无功功率 = 电路的无功功率，

镇流器的视在功率

镇流器的端电压

（ 3 ）相量图：

4 . 有一额定电压为 220 V ，输入功率为 90 kW 的交流电感性负载，功率因数为 0.6 ，接到 220 V 、 50 H Z 的电源上工作，求该负载所需要的无功功率及视在功率。若要求该电网的功率因数提高到 0.9 ，则需要并联多大的电容？

解： （ 1 ）视在功率

无功功率

（ 2 ）

功率因数提高以后，

需要并联的电容为：

5 . 电源线电压为 380 V ，负载阻抗为 10 Ω ，功率因数 ，在下列两种情况下求负载相电流、线电流。，有功功率及视在功率。

（ 1 ）三相对称负载作 Y 形联结；（ 2 ）三相对称负载作 △ 形联结；

解：（ 1 ）当三相对称负载作 Y 形联结时， 负载相电流 = 线电流，即

视在功率

有功功率

（ 2 ）当三相对称负载作 △ 形联结时，相电压 = 线电压，即

相电流 线电流

视在功率

有功功率

6 . 三相对称负载额定相电压为 220 V ，接到线电压为 380 V 的电源上，应该采用什么连接方法，若负载视在功率为 ，功率因数为 0.8 ，求有功功率、无功功率、相电流及负载阻抗。

解：本题中，三相对称负载应作 Y 形联结，有功功率 无功功率

根据 即 可得相电流

负载阻抗

第三章 电能的传输和分配

名词解释

1 . 电力系统

答：电力系统是由发电厂、变电站、配电所直到各个用户等环节所组成的电能生产消费系统。

2 . 高压走廊

答：高压架空输电线路通过的路径所占用的土地面积和空间区域称为高压走廊。

3 . 变压器

答：变压器是利用电磁感应原理，从一个绕组向另一个绕组传输同频率的交流电能或电信号的静止电器设备。

问答题

1 . 为什么要采用高压传输电能？我国目前远距离输电所采用的最高电压等级是多少？在城市内所采用的高压配电的电压等级是多少？

答：采用高压传输电能是为了减小电流，尽量减小输电线的电能以实现大功率远距离输电。我国目前远距离输电所采用的最高电压等级是 500 kV ，在城市内所采用的高压配电的电压等级是 35 kV 或 10 kV 。

2 . 为什么我国规定在三相低压配电系统中要采用三相五线制而不是三相四线制？

答：我国的电气安全规程规定，低压供电线路除了供电导线三相四线外，还应独立敷设保护零线，不能与中性线合用。保护零线专供用电设备接零之用。因此在三相低压配电系统中要采用三相五线制而不是三相四线制。

3 . 怎样才能保证对一些重要用电大户的不间断供电？

答：为了保障重要用电大户的不间断供电，楼宇中应安装两台或多台配电变压器，并分别从城市电力系统的不同变电站取得电能。

第四章 常用电动机

问答题

1 . 怎样使三相异步电动机改变转向？

答：将同三相电源相连接的三根导线中的任意两根对调一下形成反转。

2 . 假如在三相电网中有一大批异步电动机同时起动，将对电网电压造成什么影响？

答：异步电动机的同时起动，产生极大的起动电流，它会在电源线路上产生很大的电压降落，影响电网的正常供电，势必影响同一电网上其他负载的正常工作。

3 . 三相异步电动机在正常运行中，如果转子突然被卡住将会对电动机造成什么后果？

答：三相异步电动机在正常运行中，如果转子突然被卡住，则电动机转速迅速下降，电动机的电磁转矩随转速的下降而迅速减小，导致电动机发生堵转现象。堵转后，电动机中的电流立即升高为额定电流的数倍，如果没有保护措施及时切断电源，电动机将被烧毁。

4 . 为什么要采用降压起动措施？降压起动有哪几种主要的方法？

答：降压起动的目的是为了减小电动机起动时的起动电流对电网的影响。降压起动有 换接降压起动、软起动和转子串接电阻起动等三种主要方法。

5 . 三相异步电动机有哪几种调速方法？其中哪种方法的调速性能最好？

答：三相异步电动机的调速主要有（ 1 ）改变磁极对数调速，（ 2 ）改变转差率调速，（ 3 ）变频调速。其中变频调速的性能最好，其特点是调速范围大、稳定性好运行效率高。

6 . 在电源电压不变的情况下，如果额定时为 联结的误接成 型联结，会造成什么后果？又如额定时为 联结的误接成 联结，又会造成什么后果？

答：在电源电压不变的情况下，如果额定时为 联结的误接成 型联结，电动机运行时的电磁转矩只有额定时的 ，将不能拖动负载而导致堵转；如果额定时为 联结的误接成 联结，则电动机的电压和电流都增大到额定时的 倍，上述两种情况若不采取保护措施切断电源，电动机都将被烧毁。

名词解释

1 . 转差率

答：异步电动机的同步转速 与转速 之差与同步转速之比称为转差率： 。

2 . 过载系数

答：电动机最大转矩 与额定转矩 之比称为过载系数： 。

3 . 起动转矩倍数

答：电动机起动转矩 与额定转矩 之比称为起动转矩倍数。

4 . 硬机械特性

答：当负载转矩 发生变化时，只要 ，则电动机可以自动调节，使电动机的电磁转矩重新适应负载的需要，因此在稳定工作区段内，负载转矩的变动引起的转速变化不大，这种特性称为硬机械特性。

5 . 异步电动机

答：电动机转子不可能维持在旋转磁场的同步转速 状态下运行，它只有在转子转速 低于同步转速 时，才能产生电磁转矩并驱动负载，维持稳定运行。因此称为异步电动机。

6 . 继 电－接触器控制

答：异步电动机的起动、反转、调速等运行状态都是由开关、接触器、继电器的触点及线圈连接成控制电路，通过控制电动机与电源的通断以及变更其接线方式来实现的，这种控制方式称为继电－接触器控制。

填空题（必答）

1 . 三相异步电动机转子绕组的结构型式有 两种。

笼型和绕线型

2 . 当定子绕组中通入三相电流后，它们共同产生的合成磁场随着时间的变化而在空间不断地旋转着，形成 。

旋转磁场

3 . 在电磁转矩 T-s 特性曲线上 表示电动机处于 状态.

理想空载

4 . 当 时表示电动机处于 状态.

额定运行

5 . 当 时表示电动机处于 状态.

临界运行

6 . 当 时表示电动机处于 状态.

起动

7 . 利用电流的热效应而动作，实现交流异步电动机过载保护的控制电器是 。

热继电器

8 . 由电磁铁带动触点动作的控制电器称为 。

电磁继电器

9 . 利用电磁力来接通和断开主电路的执行电器叫做 。

交流接触器

10 . 一台三相笼型异步电动机的额定功率 ，额定转速 ，则它的磁极对数为 ；额定时的转差率 ；额定转矩 。

第五章 安全用电

名词解释

1 . 触电

答：人体的不同部位同时接触到不同电位的带电体时，人体内就有电流通过而造成对人体的伤害。

2 . 电击

答：人体加上一定电压以后，人体电阻迅速减小，而通过人体的电流增大，造成人体内部组织损坏而致死亡。

3 . 电伤

答：电流的热、化学、机械效应所造成的身体表面皮肤、肌肉的伤害。

4 . 感知电流

答： 感知电流是使人体有所感觉的电流值，约为 ，与通电时间长短无关。

5 . 摆脱电流

答： 摆脱电流是人能够自主摆脱触电的带电体的电流值，不超过 。

6 . 室颤电流

答： 室颤电流是指能造成人死亡的心室颤动、引起窒息的电流值，与通天时间长短密切相关。

填空题（必答）

1 . 人体电阻包括 ，目前都是以 Ω 作为人体电阻的依据。

皮肤电阻和体内电阻 1000

2 . 人体的某部位在地面上或接地体上，而另一部位触及三相系统中任一根相线，这种触电称为 。

单相触电

3 . 人体同时触及两根相线（火线）这时加到人体上的电压为线电压 380 V ，这种最危险的触电称为 。

两相触电

4 . 低压导线及用电器的主要不安全因素是 而导致的漏电，漏电电流反过来又导致绝缘材料炭化，失去绝缘作用，造成短路事故，甚至引发 。

绝缘损坏、老化 电气火灾

5 . 当电气系统发生故障时，会有很大的电流流过接地体进入大地，接地体及周围的土地将有对地电压产生。此时当人在接地体附近行走时，在两脚之间将有一个 电压存在而使人触电。

跨步电压

6 . 发生短路故障的设备有对地电压，人触及设备外壳会有电压加于人体，这种电压称为 。

接触电压

问答题

1 . 在选用导线时，若导线截面过细、绝缘层过薄会产生怎样的安全隐患？

答：导线线芯截面积过细，通过电流的电流密度过大，不仅会引起线芯发热、导线温度过高引起绝缘材料加速老化，而且在导线较长时线路压降较大，使用电器的端电压减少，因此绝对不能选用导线截面过细、绝缘层过薄的劣质导线。在开始使用时可能不发现问题，使用时间长了会造成漏电增大、绝缘老化等不安全隐患。

2 . 解释用电器按电器设备的电击防护方式分类。日常使用的电器设备一般属于第几类？

答：用电器按电器设备的电击防护方式分为 O 、 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 类：

O 类设备是依靠其基本绝缘作为电击防护的设备；

Ⅰ 类设备除基本绝缘外，连接有一根保护零线，并采用带保护极的三眼插头、插座。

Ⅱ 类设备的电击防护不仅依靠基本绝缘，还增加了附加保护绝缘，设备不必设置保护线。

Ⅲ 类设备是由安全低电压供电的设备，不会形成电击危险。

目前使用的大部分电器设备属于 Ⅰ 类。

3 . 为什么说电气线路及电气设备的超负荷运行以及电气击穿是造成电气起火事故的主要原因？

击穿是造成电气起火事故的主要原因。

第六章 电子器件

填空题（选答）

1 . 在四价的本征半导体硅或锗中，掺入微量的五价元素磷（ P ），就可形成 型半导体，在本征半导体硅或锗中，掺入微量的三价元素硼（ B ），就可形成 型半导体。

N 型（电子型） P 型（空穴型）

2 . PN 结和二极管的 是其最基本的特性；二极管加正向电压（正偏）时，二极管有较大电流从正极流向负极，称为 ；二极管加反向电压（反偏）时，二极管只有极小的电流从负极流向正极，称为 ；反向电流突然增大的区域称为 。

单向导电性 导通 截止 击穿区

3 . 晶体管是双极型的半导体三极管（电流由两种载流子形成），一般简称为晶体管，它由 构成，具有 作用。

两个 PN 结 电流放大

4 . N 型半导体中多数载流子是 ， P 型半导体中多数载流子是 。

自由电子 空穴

5 . 当温度升高时，晶体管的反向电流 ， β 。

增大 增加

6 . PN 结中扩散电流的方向是从 ，漂移电流的方向是从 。

P 区到 N 区 N 区到 P 区

7 . 晶体管可以分为 等四种类型。

NPN 锗管、 NPN 硅管、 PNP 锗管和 PNP 硅管

8 . 场效晶体管可以分为 沟道和 沟道两类。

P N

9 . 晶体管处于放大状态的条件是 ，处于饱和状态的条件是 ，处于截止状态的条件是 。

发射结正偏和集电结反偏 发射结和集电结均正偏 发射结和集电结均反偏

10 . 场效晶体管处于放大状态时应工作在特性曲线的 区。

安全工作

11 . 集成电路按照所处理的信号可分为 集成电路和 集成电路；若按集成度又可分为 等四种集成电路。

模拟 数字 小规模 中规模 大规模 超大规模

12 . 集成运算放大器是 放大器。

一个具有很高的开环电压放大倍数的多级直接偶合

13 . 数字集成电路最基本的逻辑部件是 等三种。

与 门（逻辑乘）、 或 门（逻辑和）、 非 门（逻辑反）

14 . 光敏晶体管是将 能转换成 能的晶体管。

光 电

15 . 七段显示器有 接法和 接法两种类型。

共阳极 共阴极

第七章 电子电路

填空题（选答）

1 . 晶体管放大电路是利用 进行放大的电子电路的总称。

晶体管将微弱的电信号

2 . 晶体管放大电路按照信号输入回路与输出回路的公共接地端与晶体管的发射极、集电极和基极中的哪一个极相连，可以分为 三种类型；按照信号是通过电容、通过变压器还是直接传递的方式，又可以分为

三种类型。

共发射极、共集电极和共基极 阻容耦合、变压器耦合和直接耦合

3 . 放大电路是直流和信号共存于一体，分析时，一般采用直流和信号分别分析，这种方法称为 ，两者叠加就可求得总量。

静态和动态分析

4 . 静态分析，就是在 的情况下，求电路的静态值；动态分析，就是在 时对电路状态的分析。

无输入信号 输入信号

5 . 如果静态工作点 Q 设置偏低，在正半周出现平顶，这种输出不按正弦规律变化的现象，称为 ；如果静态工作点 Q 设置偏高，在负半周出现平顶，这种输出不按正弦规律变化的现象，称为 。

截止失真 饱和失真

6 . 微变等效电路分析法，就是将 用微变等效电路取代以后，再进行分析的方法。

交流通路中的晶体管

7 . 分压式偏置放大电路，是最常用的一种工作点稳定电路，该电路中的 C E 只要取得足够大，对交流信号就可以视为短路，而对直流无影响，因而称它为 电容。

交流旁路电容

8 . 共集电极放大电路的主要特点是电压放大倍数 ，输入电阻 ，输出电阻 。

小于 1 但接近于 1 高 低

9 . 共集电极放大电路，因为输入电阻高，所以常用在多级放大器的 级， 以减小信号在 上的损失，因为输出电阻低，所以常用于多级放大器的 级，以提高 的能力。

第一 内阻 R S 最后级 带负载

10 . 在多级放大电路中，常见的耦合方式有 耦合、 耦合和

耦合三种方式。

阻容 直接 变压器

11 . 阻容耦合放大器，只能放大 信号，不能放大 信号；直接耦合放大器，既能放大 信号，也能放大 信号。

交流 直流 直流 交流

12 . 直接耦合放大电路存在的主要问题是 ，解决的有效措施是采用 放大电路。

各级静态工作点相互影响和零点漂移严重 差分

13 . 交流负反馈有 、 、 、

四种类型。

电压串联负反馈 电流串联负反馈 电压并联负反馈 电流并联负反馈

14 . 对于一个放大器，欲稳定输出电压应采用 负反馈，欲稳定输出电流应采用 负反馈，欲提高输入电阻应采用 负反馈，欲降低输出电阻应采用 负反馈。

电压 电流 串联 并联

15 . 正弦波振荡器振幅平衡条件是 ，相位平衡条件是 ，正弦波振荡器四个基本组成部分是 、 、

和 。

基本放大器 A 正反馈网络 F 选频网络 稳幅环节