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电工技术基础A

电工技术基础A第1次作业

（注意：若有主观题目，请按照题目，离线完成，完成后纸质上交学习中心，记录成绩。在线只需提交客观题答案。)

本次作业是本门课程本学期的第1次作业，注释如下：

一、单项选择题(只有一个选项正确，共7道小题)

1. 电路如图1-67所示，流过电阻的电流I为( ).

(A) 2A

(B) －2A

(D) －0.5A

正确答案：B

解答参考：分析：电阻电压、电流参考方向为非关联参考方向，非关联时的欧姆定律为

2. 电路如图1-69所示，流过理想电压源US的电流I随外接电阻R增大而( )。

(A) 增大

(B)

减小

(D) 不可确定

正确答案：B

解答参考：

分析：根据欧姆定律，电压源US的电流，理想电压源的特性为电压US恒定，电流I与外接电阻R成反比。

3. 电路如图1-80所示，已知 V，A，，提供功率的电源是( )。

(A) 电压源

(B) 电流源

(D) 不确定

正确答案：B

解答参考：分析：直接分析功率，电阻功率（消耗功率），电流源的功率（提供功率），根据功率守恒，电压源功率（消耗功率）（也可先计算出所有电源元件的电压、电流，然后分别计算功率，功率为负的提供功率）。

4. 图1-84所示电路对外可以等效为( )。

(A) 一个2 A的电流源

(B) 一个2 V的电压源

(D) 原电路

正确答案：B

解答参考：分析：根据电压源输出电压恒定的特性，A、B两端的输出电压始终保持不变。

5. 已知正弦电压为，其相量表达式为（）。

(A)

(B)

(C)

(D)

正确答案：D

解答参考：分析：正弦量和相量间的对应关系。幅值相量的表示方法，有效值相量的表示方法。

6. 如图3-67所示电路中电流等于（）。

(A)

(B)

(C)

(D)

正确答案：B

解答参考：分析：相量模型电路仍然必须满足相量形式的基尔霍夫电压定律和电流定律。

7. 在换路瞬间，如果电路中电压、电流为有限值，则下列各项中除 ( ) 不能跃变外，其它全可跃变。

(A) 电感电压

(B) 电容电流

(D) 电阻电压

正确答案：C

解答参考：分析：根据换路定则，在换路瞬间电感电流、电容电压不会发生跃变。

（注意：若有主观题目，请按照题目，离线完成，完成后纸质上交学习中心，记录成绩。在线只需提交客观题答案。)

四、主观题(共5道小题)

8. 试用电源的等效变换法求如图2-74所示电路中的电流I及电压U。

参考答案：

解题指南：本题结构比较复杂，电源等效变换一定要注意先后，一般原则：如果为并联关系，将电压源等效变换成电流源，利用电流源间的并联等效进行化简；如果为串联关系，将电流源等效变换成电压源，利用电压源间的串联等效进行化简。

解：根据电路结构，进行电源的等效变换化简，如图

所以，电流

电压

本题小结：掌握电源等效变换方法、技巧，，用电源等效变换法求解电路需利用电源间的等效变换将电路化简成简单电路求解。

9. 试用结点电压法求如图2-79所示电路中的电流I。

参考答案：

解题指南：结点电压法解题思路，先指定参考结点、假设未知结点电压（电位）为未知量，列写未知结点电压（电位）方程，联立求解可得结点电压，然后根据结点电压求解其它的未知量。

解：指定参考结点、假设结点电压如图所示

列A结点的电压（电位）方程，有

（1）

列B结点的电压（电位）方程，有

（2）

联立（1）（2）求解，得

所以，电流A

本题小结：掌握结点电压法，列写结点电压方程，注意‘自导’、‘互导’以及‘电激流’的概念。

10. 如图5-65所示电路中，换路前电路已处于稳态。已知，，，t = 0时将开关S断开，试求、和。

参考答案：

解题指南：同5.1题。

解：根据换路前的稳态电路（电容开路、电感短路），有

根据换路定则，有

时刻的等效电路如图所示

由等效电路，有

本题小结：同5.1题。

11. 使异步电动机自己转动起来的基本条件是什么？简述异步电动机的转动原理。

参考答案：异步电动机自己转起来的基本条件是：（1）、定子绕组通入三相交流电流，在气隙中产生旋转磁场；（2）、转子绕组自成回路。异步电动机的转动原理是：定子三相对称绕组通入三相对称交流电流时，在气隙将产生圆形旋转磁场。旋转磁场旋转时，与转子绕组有相对运动，因此将在转子绕组中产生感应电势。由于转子绕组是闭合绕组，在感应电势的作用下将在绕组中流过三相短路电流。此电流与旋转磁场相互作用，产生电磁转矩，从而产生电磁转矩使转子转动起来。这就是异步电动机的基本转动原理。异步电动机只有当其转子转速低于气隙旋转磁场的转速（称为“同步转速”）才能产生电磁转矩；也就是说，自己不能达到“同步转速”，所以称为“异步”电动机。

12. 某三相异步电动机的PN = 40kW，UN = 380V，f＝50H Z ，n = 2930r/min，η = 0.9，cos φ =0.85，Ist /IN = 5.5，Tst /TN= 1.2，Δ接法，采用Y–Δ起动，求：（1）起动电流和起动转矩；（2）保证能顺利起动的最大负载转矩是其额定转矩的多少？

参考答案：

分析：首先应清楚上述数据的含义，这要求明白异步电动机内电磁能量向机械能的全部转换过程。功率10kW指电动机轴上的额定输出机械功率，它与额定输出转矩对应，它的值就是电动机的额定输入功率中，去除各种损耗后的净输出，而这些损耗可以用效率表示，即。

解：（1）

（2）能保证顺利起动的最大负载转矩是其额定转矩1.2倍。

电工技术基础A第2次作业

（注意：若有主观题目，请按照题目，离线完成，完成后纸质上交学习中心，记录成绩。在线只需提交客观题答案。)

本次作业是本门课程本学期的第2次作业，注释如下：

一、单项选择题(只有一个选项正确，共6道小题)

1. 理想电流源的外接电阻越大，则电流源的端电压 ( )。

(A) 不变

(B) 越低

(D) 不能确定

正确答案：C

解答参考：

分析：理想电流源的特性为输出电流恒定，根据欧姆定律，端电压与外接电阻成正比。

2. 如图1-82所示电路中支路电流I为( )。

(A) 3A

(B) －3A

(D) －27A

正确答案：A

解答参考：分析：根据广义结点形式的基尔霍夫电流定律（流入封闭面的电流之和等于流出封闭面的电流之和），。

3. 如图3-62所示电路中，，则电压表的读数为 ( )。

(A) 0V

(B) 1V

(D) 4V

正确答案：D

解答参考：分析：电压表所测电压为两条支路中电感分压和电容分压之差。由于，画出相量图易知，电感分压和电容分压的有效值相同，相位上相差。电感上分压有效值，电压表读数。

4. 电路如图5-49所示，换路前电路处于稳态，在时开关改性沥青稳定剂S闭合，则电路的初始值电流为（无人机机巢）。

(A) 0A

(B) 0.25A

(D) 0.75A

正确答案：A

解答参考：

分析：根据换路定则，换路后的瞬间流过电感的电流保持不变，，时刻的等效电路如下图所示。

由时刻的等效电路可知，电路的初始值电流。

5. 电路如图5-55所示，在时开关S闭合，则换路后电路的时间常数为（）。

(A) 90C

(B) 60C

(D) 15C

正确答案：D

解答参考：

分析：含有电容的电路的时间常数为，其中为换路后的电路中，除去电容后的二端网络的等效电阻。

6. 理想电流源和理想电压源之间( )等效变换关系。

(A) 没有

(B) 有

(D) 不一定没有

正确答案：A

解答参考：分析：实际电流源和实际电压源，即电流源并电阻和电压源串电阻之间可以等效变换，理想电源间不能。

（注意：若有主观题目，请按照题目，离线完成，完成后纸质上交学习中心，记录成绩。在线只需提交客观题答案。)

四、主观题(共5道小题)

7. 试用电源的等效变换法求如图2-76所示电路中的电流I和电压UAB。

参考答案：

解题指南：本题可先采用电源等效变换法求出电流I，然后根据虚拟回路的电压方程求解电压UAB。

解：（1）用电源等效变换法求出电流I。（含未知电流I支路不变，将其余电路部分等效变换等电压源，整个电路将变成单回路电路）等效变换化简如图

所以，电流

由原电路，有

本题小结：同2.2题。

8. 试用叠加定理求解题2.7中的电流I，并检验电路的功率平衡。

参考答案：

解题指南：线性电路均可采用叠加原理分析，本题共有3个独立源共同作用，可先计算每个电源单独作用结果，最后将结构进行叠加。不作用的独立源需要‘置零’（即：电压源用‘短路’替换，电流源用‘断路’替换）。

解：运用叠加原理，每个电源单独作用时的电路及参数如下

（1）8V电压源单独作用时的电路如图所示

有，电流

（2）10V电压源单独作用时的电路如图所示

有，电流

(3)2V电压源单独作用时的电路如图所示

有，电流

所以，由叠加原理，有

本题小结：掌握叠加原理，叠加原理只适用于线性电路，独立源的‘置零’。

9. 试用戴维南定理求如图2-88所示电路中的电流。

参考答案：

解题指南：同2.20题。

解：第一步：出二端网络

将待求电流I所在的支路移去，二端网络如图

第二步：求二端网络的开路电压UAB(叠加原理)

开路电压

第三步：求等效电阻RO对应无源二端网络如图

故，等效电阻

第四步：求待求参数电流I

画出戴维南等效电路，如图

所以，电流

本题小结：掌握戴维南定理的分析方法，独立源‘置零’。

10. 异步电动机的铭牌电压、电流和功率是指什么电压、电流和功率？

参考答案：其铭牌电压、电流是指电动机的额定线电压和额定线电流；而铭牌功率则是指电动机的额定输出功率，即轴上输出的额定机械功率。

11. 三相异步电动机正常运行时，如果转子突然卡住，电动机电流有何变化？对电动机有何影响？

参考答案：三相异步电动机正常运行时，如果转子突然卡住，转子的转速变为零，转差率为1，旋转磁场切割转子的速率增加，转子电流增大，与转子电流平衡的定子电流也跟着增大，时间长了有可能会烧毁电动机。

电工技术基础A第3次作业

（注意：若有主观题目，请按照题目，离线完成，完成后纸质上交学习中心，记录成绩。在线只需提交客观题答案。)

本次作业是本门课程本学期的第3次作业，注释如下：

一、单项选择题(只有一个选项正确，共7道小题)

1. 电路如图1-75所示，已知电源电压U = 9 V，电阻R = 3 ，R 1= 6 ，R2 = 3 ，则电流I 值为 ( )。

(A) 9A

(B) 9 A

(D) -3 A

正确答案：D

解答参考：分析：电阻R两端电压其实就是电源电压U，只是参考方向与电流I为非关联，根据非关联欧姆定律，。

2. 把图1-78a所示电路用图1-78b所示的等效电流源替代，该等效电流源的参数为 ( )。

(A) 21A

(B)

－21A

(D) 1A

正确答案：C

解答参考：分析：根据电流源特性，直接并联的多个电流源可以用一个电流源等效替代，等效电流源的大小为各电流源大小的代数和（与等效电流源电流方向一致的取‘＋’，反之取‘－’）.

3. 已知某电路的正弦电压与正弦电流的相位差为，电路呈容性，则电压与电流的相位关系为（）。

(A) 滞后相位

(B) 引前相位

(D) 与反相

正确答案：A

解答参考：

分析：注意电路阻性、容性和感性的含义，电路呈容性表明相位上电流超前电压一个角度（< ）

4. 如图3-64所示正弦交流电路中，已知，，V，则电流与的角度关系为 ( )。

(A) 与同相

(B) 超前

(D) 超前

正确答案：B

解答参考：

分析：设相位为0o，感抗，所以滞后，而电流超前电压，所以超前。

投料机

5. 电路如图5-47所示，换路前电路处于稳态，在时开关S闭合，则电路的初始值电流为（）

(A) 0.25A

(B) 0.5A

(D) 0 A

正确答案：B

解答参考：分析：根据换路定则，换路瞬间电容两端的电压不变为 V，而换路后的瞬间电路的初始值电流与电容两端的电压满足欧姆定律，。

6. 在如图2-62所示电路中，已知各电阻值和电源值。如用结点电压法求解电压U，则列出独立的电流方程数和电压方程数分别为( )。

(A) 0 和 4

(B) 4 和 0

(D) 3 和 0

正确答案：D

解答参考：分析：结点电压法，图示电路结点数为4，令其中任何一个结点为参考结点，未知电位的结点数为3，故只需列3个结点电流方程，不需要列电压方程。

7. 如图2-67所示二端网络的戴维南等效电阻Rab为 ( )。

(A) 18

(B) 12

(D) 6

正确答案：C

解答参考：分析：将电压源置零（用短路代替）后，等效电阻。

（注意：若有主观题目，请按照题目，离线完成，完成后纸质上交学习中心，记录成绩。在线只需提交客观题答案。)

四、主观题(共5道小题)

8. 试用戴维南定理求如图2-76所示电路中的电流I。

参考答案：

静音冷却塔

解题指南：用戴维南定理解题，首先应到线性有源的二端网络（移去含有待求参数的支路或部分电路后的二端电路网络），利用线性有源的二端网络的戴维南等效电路替换二端网络，求解未知参数。

解：第一步：到线性有源的二端网络

移去4Ω电阻即可得到需等效的线性有源的二端网络如图

第二步：求二端网络的开路电压UAB（用任何分析方法均可）

11V

20V

1.5V

16.5V

此处用结点电压法，如图

列出C、D结点的结点电压方程，有

C点

D点

联立，解方程组可得

所以，开路电压

第三步：求等效电阻RO

对应无源二端网络如图

所以，等效电阻

第四步：求待求参数电流I

4Ω

画出戴维南等效电路，如图

所以，电流

本题小结：掌握用戴维南定理分析电路的方法。

9. 如图5-63所示电路中，换路前电路已处于稳态，时开关S闭合，试求、及和，并解释为什么。

参考答案：

解题指南：同5.1题。

解：根据开关闭合前的稳态电路（电容开路），有

由换路定则，有

时刻的等效电路如图所示

由等效电路可得

（叠加原理）

（KVL）

本题小结：同5.1题。

10. 三相异步电机在什么情况下转差率s为下列数值：、和。

参考答案：在三相异步电机起动的瞬间，电动机的转子转速，；当异步电动机正常运行时，转子的转速总要小于同步转速，此时；当三相异步电动机处在再生制动的情况下时，，这种情况下，例如起重机吊重物下降，重物拖动电动机使其加速；多速电动机换速（从高速转到低速）运行时，都产生再生制动。

11. 为什么三相异步电动机不能在最大电磁转矩处运行？

参考答案：三相异步电动机的最大电磁转矩必需大于它的额定转矩，即电动机必须有一定的抗过载能力，这样在电动机工作时，机械负载突然冲击或者短时间的过载才不至于损坏电动机。

12. 电路如图所示，已知：US=20V，R1=4，R2=15，R3=8，R4=10，R5=4，R6=12。试求电路的开路电压U和电流I。

参考答案：

电工技术基础A第4次作业

（注意：若有主观题目，请按照题目，离线完成，完成后纸质上交学习中心，记录成绩。在线只需提交客观题答案。)

本次作业是本门课程本学期的第4次作业，注释如下：

一、单项选择题(只有一个选项正确，共6道小题)

1. 电路如图1-68所示，理想电流源IS的端电压U随外接电阻R的增大而( )。

(A) 增大

(B) 减小

(D) 不可确定

正确答案：A家庭智能控制系统

解答参考：分析：根据欧姆定律，电流源IS的端电压，理想电流源的特性为电流IS恒定，电压U与外接电阻R成正比。

2. 在图示1-71电感电路中，电压与电流的正确关系式应是( )。

(A)

(B)

(C)

u = Li

(D)

正确答案：B

解答参考：分析：电感元件特性，电感电压、电流参考方向为关联时，非关联时。

3. 理想电压源的外接电阻越大，则流过电压源的电流 ( )。

(A) 不变

(B) 越低

(D) 不能确定

正确答案：B

解答参考：分析：理想电压源的特性为输出电压恒定，根据欧姆定律，流过电压源的电流与外接电阻成反比。

4. 如图3-60所示电路中，其电压与电流的关系式为（）。

(A)

(B)

(C)

(D)

正确答案：B

解答参考：分析：RLC串联电路的复数阻抗，复数阻抗与电压相量、电流相量组成相量形式欧姆定律。

5. 如已知图3-60电路中各元件上的电压有效值、、，则ab端总电压的有效值为（）。

(A)

(B)

(C)

(D)

正确答案：D

解答参考：分析：根据RLC串联电路的电压三角形，有。

6. 如已知图3-61电路中的电流有效值、、，则电流有效值为（）。

(A)

(B)

(C)

(D)

正确答案：C

解答参考：

分析：以并联电压为参考相量，根据元件特性可知。I1与U同相，I2滞后U ，I3超前U 。画出相量图如下。

（注意：若有主观题目，请按照题目，离线完成，完成后纸质上交学习中心，记录成绩。在线只需提交客观题答案。)

四、主观题(共6道小题)

7. 三相异步电动机在电源断掉一根线后为什么不能起动？在运行中断掉一根线为什么还能继续转动？长时间运行是否可以？

参考答案：

三相异步电动机断了一根电源线后，异步电动机定子三相绕组只有两相的线端串接在电源上，这是电源由三相变成单相，电动机的令两相绕组组成了简单的串回路。流过同一电流，形成单相脉动磁场，脉动磁场可以分解为两个大小相等、方向相反的旋转磁场。当起动时，转子静止，两个旋转磁场与转子间的转差率均为1，则两个大小相等、方向相反的旋转磁场，对转子的合成总转矩为零，因此不能起动。

如果在运行中断了一根电源线，则电动机仍按照原来的方向旋转，因为这是单相异步电动机的两个旋转磁场中必有一个和原来的转向相同，它对转子的转差率为

而另一个相反方向旋转的磁场对转子的转差率为

由于

因此由相反方向旋转磁场所产生的有功分量很小，使所产生的转矩减小，所以，结果所受到的总转矩不比负载转矩小，电动机仍按照原方向旋转。

这两种情况下，对电动机都是非常不利的，起动时若断去一根电源线则不能起动，还会由于磁场性质的变化发出不正常的“嗡嗡”声，使电流突然很大，时间长了，电动机的绕组将会烧毁。在运行时若断去一根电源线，电机虽然能继续旋转，但转速会下降，定子电流变大，时间一长，电动机过热，亦将烧坏。

8. 在图3-68所示正弦交流电路中，试分别求出电流表A0和电压表V0的读数，并作出相量图。

图3-68 习题3.6图

参考答案：

解题指南：交流表的读书为有效值。在分析正弦交流电路时，通常结合相量图来进行分析。在未知各物理量的相位时，需先假设参考相量。为了分析方便，对于串联结构，通常假设串联电流为参考相量；对于并联结构，通常假设并联电压为参考相量。有了参考相量，根据元件特性即可画出相量图。

解：（a）并联结构，设并联电压为参考相量，画出相量图

由相量图，根据平行四边形法则，有

所以，电流表A0的读数

（b）串联结构，设串联电流为参考相量，画相量图如下

由相量图，根据平行四边形法则，有

所以，电压表V0的读数80V。

（c）并联结构，设并联电压为参考相量，画出相量图

由相量图，有

所以，电流表A0的读数

（d）串联结构，设串联电流为参考相量，画相量图如下

由相量图，根据平行四边形法则，有

所以，电压表V0的读数

串并联结构，设为参考相量，画相量图如下

图中为电容两端的电压，为电感支路的电流。

100V

10A

物流追踪系统

所以，电流表A0的读数

电压表V0的读数

本题小结：掌握正弦交流电路的相量图分析方法，掌握元件电压电流相量间的关系。

9. 在图3-77所示电路中，已知：，，。试用戴维南定理求电路中电流。

参考答案：

解题指南：正弦交流电路的分析需采用相量分析法。相量分析法的解题步骤如下：1、画出对应的相量电路模型图，保持电路结构不变，元件参数用对应的复数阻抗替换，，电路中的基本物理量用对应的相量来表示，；2、根据相量模型列出相量方程式或画相量图；3、用复数符号法或相量图求解；4、将结果变换成要求的形式。只要将正弦交流电路用相量模型表示后，电路的分析可采用第二章介绍的所以电路分析方法。本题已经给出了相量模型图，用戴维南定理分析。

解：戴维南定理求解

（1）出二端网络

移去包含待求电流的支路，即得有源二端网络，如下图

（2）求开路电压

采用叠加定理求解开路电压。

单独作用时

根据叠加定理，有

（3）求等效复数阻抗

（4）求待求电流

画出戴维南等效电路如下图

根据戴维南等效电路，有

本题小结：掌握复杂的正弦交流电路的分析方法，用戴维南定理分析正弦交流电路的相量模型电路。

10. 图1-85所示电路中的方框代表电源或负载。试求：

（2）确定哪些是电源，哪些是负载，并讨论其功率平衡。

（1）说明各方框上的电压与电流参考方向是否关联。

参考答案：

解题指南：

（1）电压、电流参考方向是为分析电路任意假设的，是否关联是根据同一元件上的电压、电流参考方向是否一致来判定，一致则关联，反之则非关联。

（2）电源与负载的判断是根据元件的功率的正负来判断，功率为正即为负载，功率为负即为电源。功率的计算：U、I为同一元件上的电压电流，当U、I为关联参考方向时，功率；当U、I为非关联参考方向时，功率。

解：（1）A、C、D方框上的电压与电流参考方向为关联参考方向； B、E 方框上的电压与电流参考方向为非关联参考方向。

2）判断电源、负载：

为电源；

为负载；

为电源；

为负载；

为电源。

验证功率平衡：故功率平衡。

本题小结：熟悉参考方向、关联参考方向的概念，掌握功率的计算和电源与负载的判定。

11. 一只110V、15W的指示灯，要接在220V的电源上，问要串联多大阻值的电阻，该电阻应选多大功率？

参考答案：

解题指南：由于电阻与指示灯是串联关系，且分压正好相同，故电阻的参数应与指示灯相同。

解：串联电阻阻值与指示灯同，故

功率亦与指示灯同，为15W。

本题小结：略。

12. 试求如图1-96所示电路中的电流I、电压U及元件X的功率，并说明是吸收功率还是提供功率。

参考答案：

解题指南：同1.14题，本题采用基尔霍夫定律列写KCL、KVL方程求解。

解：（基氏定律）

作如图假设，易知

由结点B，有

由结点A，有

故

由回路KVL方程，有

本题小结：同1.14题。

本文发布于:2024-09-21 20:36:21，感谢您对本站的认可！

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