2016年电工学复习试题参考
一、填空题:
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。
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 US2/4RS 。
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。
11、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。
12、已知正弦交流电压,则它的最大值是 380 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。
13、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 。
电工最常见电路14、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 jXL ;电容元件正弦电路的复阻抗是 -jXC ;多参数串联电路的复阻抗是 R+j(XL-XC) 。
15、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。
16、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,电容元件上伏安关系瞬时值表达式为 ,因此把它们称之为 动态 元件。
17、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。
18、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 。
19、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串联的电路,电路性质呈 容 性。
20、当RLC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 。
21、对称三相交流电是指三个 最大值 相等、 角频率 相同、 相位 上互差的三个 单相正弦交流电 的组合。
22、三相四线制供电系统中,负载可从电源获取 线电压 和 相电压 两种不同的电压值。其中 线电压 是 相电压 的倍,且相位上超前与其相对应的 相电压。
23、由发电机绕组首端引出的输电线称为 火线 ,由电源绕组尾端中性点引出的输电线称为 零线 。 火线 与 火线 之间的电压是线电压, 火线 与 零线 之间的电压是相电压。电源绕组作 Y 接时,其线电压是相电压的 倍;电源绕组作 Δ 接时,线电压是相电压的 1 倍。对称三相Y接电路中,中线电流通常为 零 。
24、有一对称三相负载Y接,每相阻抗均为22Ω,功率因数为0.8,测出负载中的电流是10A,那么三相电路的有功功率等于 1760W ;无功功率等于 1320Var ;视在功率等于 2200VA 。假如负载为感性设备,其等效电阻是 17.6Ω ;等效电感量是 42mH 。
25、实际生产和生活中,工厂的一般动力电源电压标准为 380V ;生活照明电源电压的标准一般为 220V ; 36V 伏以下的电压称为安全电压。
26、三相三线制电路中,测量三相有功功率通常采用 二瓦计 法。
27、 有功 功率的单位是瓦特, 无功 功率的单位是乏尔, 视在 功率的单位是伏安。
28、 保护接地 适用于系统中性点不接地的低压电网; 保护接零 适用于系统中性点直接接地的电网。
29、根据一次能源形式的不同,电能生产的主要方式有 火力发电 、 水力发电 、风力发电和 核能发电 等。
30、三相负载的额定电压等于电源线电压时,应作 Δ 形连接,额定电压约等于电源线电压的0.577倍时,三相负载应作 Y 形连接。按照这样的连接原则,两种连接方式下,三相负载上通过的电流和获得的功率 相等 。
31、变压器运行中,绕组中电流的热效应引起的损耗称为 铜 损耗;交变磁场在铁心中所引起的 磁滞 损耗和 涡流 损耗合称为 铁 损耗。其中 铁 损耗又称为不变损耗;铜损耗称为可变损耗。
32、变压器空载电流的 有功 分量很小, 无功 分量很大,因此空载的变压器,其功率因数 很低 ,而且是 感 性的。
33、电压互感器实质上是一个 降压 变压器,在运行中副边绕组不允许 短路 ;电流互感器是一个 升压 变压器,在运行中副绕组不允许 开路 。从安全使用的角度出发,两种互感器在运行中,其 副边 绕组都应可靠接地。
34、变压器是既能变换 电压 、变换 电流 ,又能变换 阻抗 的电气设备。变压器在运行中,只要 端电压的有效值 和 频率 不变,其工作主磁通Φ将基本维持不变。
35、三相变压器的原边额定电压是指其 原边线电压 值,副边额定电压指 副边线电压 值。
36、变压器空载运行时,其 电流 很小而 铜 耗也很小,所以空载时的总损耗近似等于 变压器的铁 损耗。
37、根据工程上用途的不同,铁磁性材料一般可分为 软磁性 材料; 硬磁性 材料和 矩磁性 材料三大类,其中电机、电器的铁芯通常采用 软 材料制作。
38、自然界的物质根据导磁性能的不同一般可分为 非磁性 物质和 铁磁性物质 两大类。其中 非磁性 物质内部无磁畴结构,而 铁磁性 物质的相对磁导率大大于1。
39、 磁通 经过的路径称为磁路。其单位有 韦伯 和 麦克斯韦 。
40、发电厂向外输送电能时,应通过 升压 变压器将发电机的出口电压进行变换后输送;分配电能时,需通过 降压 变压器将输送的 电能 变换后供应给用户。
41、异步电动机根据转子结构的不同可分为 鼠笼 式和 绕线 式两大类。它们的工作原理 相同 。 鼠笼 式电机调速性能较差, 绕线 式电机调速性能较好。
42、三相异步电动机主要由 定子 和 转子 两大部分组成。电机的铁心是由相互绝缘的 硅钢 片叠压制成。电动机的定子绕组可以联接成 Y 或 Δ 两种方式。
43、旋转磁场的旋转方向与通入定子绕组中三相电流的 相序 有关。异步电动机的转动方向与 旋转磁场 的方向相同。旋转磁场的转速决定于电动机的 定子电流相序 。
44、电动机常用的两种降压起动方法是 Y-Δ降压 起动和 自耦补偿降压 起动。
45、若将额定频率为60Hz的三相异步电动机,接在频率为50Hz的电源上使用,电动机的转速将会 大于 额定转速。改变 频率 或 电机极对数 可改变旋转磁场的转速。
46、转差率是分析异步电动机运行情况的一个重要参数。转子转速越接近磁场转速,则转差率越 小 。对应于最大转矩处的转差率称为 临界 转差率。
47、降压起动是指利用起动设备将电压适当 降低 后加到电动机的定子绕组上进行起动,待电动机达到一定的转速后,再使其恢复到 额定值 下正常运行。
48、异步电动机的调速可以用改变 极对数 、 电源频率 和 改变转差率 三种方法来实现。其中 变频 调速是发展方向。
49、熔断器在电路中起 短路 保护作用;热继电器在电路中起 过载 保护作用。接触器具有 欠压和失压 保护作用。上述三种保护功能均有的电器是 断路器 。
50、多地控制线路的特点是:起动按钮应 并 在一起,停止按钮应 串 在一起。
51、热继电器的文字符号是 FR ;熔断器的文字符号是 FU ;按钮的文字符号是 SB ;接触器的文字符号是 KM ;空气开关的文字符号是 QS 。
52、三相鼠笼式异步电动机名称中的三相是指电动机的 定子绕组为三相 ,鼠笼式是指电动机的 转子结构是鼠笼型 ,异步指电动机的 转速与旋转磁场转速不同步 。
五、计算题:
1、在图1-32所示电路中,已知电流I=10mA,I1=6mA,R1=3KΩ,R2=1KΩ,R3=2KΩ。求电流表A4和A5的读数是多少?(8分)
解:对a列KCL方程:I-I1-I2=0 得I2=4mA
对左回路列KVL:6×3+2I3-4×1=0
得I3=-7mA A4=13mA A5=-3mA
2、在图1-33所示电路中,有几条支路和结点?Uab和I各等于多少?(8分)
解:3条支路,两个结点,Uab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I3。设US1=30V,US2=40V,R1=4Ω,R2=5Ω,R3=2Ω。(10分)
解:(1)运用叠加定理
当US1单独作用时,I3′≈3.95A;当US2单独作用时,I3"≈4.21A;I3≈8.16A
(2)用戴维南定理:UOC≈34.44V,R0≈2.22Ω,I3≈8.16A
4、试求下列各正弦量的周期、频率和初相,二者的相位差如何?(5分)
(1)3sin314t; (2)8sin(5t+17°)
解:(1)周期T=0.02s,f=50Hz,初相φ =0;
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