電工基礎(chǔ)題庫

發(fā)電廠141班、自動化13001班《電工基礎(chǔ)》復(fù)習(xí)2014－2015學(xué)年第二學(xué)期一、填空題電路是由電氣設(shè)備和電路元器件按一定方式連接起來的，為電流的流通提供閉合路徑的集合體。電阻原件是電路中對電流有阻礙作用，并且消耗電能的電路元件。當電阻元件處于關(guān)聯(lián)方向時其歐姆定律為u=jr，處于非關(guān)聯(lián)方向時其歐姆定律為u=-iR?；鶢柣舴螂娏鞫桑↘CL）：任意時刻，流入電路中任一節(jié)點的電流之和恒等于流出該節(jié)點的電流之和?；鶢柣舴螂妷憾桑↘VL）：任意時刻，任意回路的各段（或各元件）電壓降的代數(shù)和恒為零。電阻、電容、電感三元件的定義式分別為：R=u，C=q，iuL=豈。i電阻的串聯(lián)：把兩個或兩個以上電阻元件首尾相連中間沒有分支，在電源的作用下，通過各電阻的電流都相等。電阻串聯(lián)時，各電阻消耗的功率與電阻大小成正比，即TOC\o"1-5"\h\zP:P:P=R:R:R 。12 3 12 3電阻的并聯(lián)：各關(guān)聯(lián)電導(dǎo)（G）所消耗的功率與該電導(dǎo)的大小成正比，即p:p:p=g:G:G，與電阻成反比12 3 12 3電阻元件的三角形連接（△人三個電阻元件首尾相連,形成一個封閉的三角形,三個連接點接到外部電路的三個節(jié)點。電阻元件的星形連接（Y）：三個電阻元件尾端相連，首端分別接到外部電路的三個節(jié)點。在△形電路中R=三角形中相鄰電阻之積。在Y形電路中Y三角形中各電阻之和R二星形中各兩電阻乘積之和。D星形中不相連的一個電阻支路電流法：以支路電流為變量，分別對節(jié)點和網(wǎng)孔列KCL方程和KVL方程在進行求解的方法。網(wǎng)孔電流法：以假象的網(wǎng)孔電流作為變量,利用基爾霍夫電壓定律列寫網(wǎng)孔電壓方程，進而求解網(wǎng)孔電流?；芈冯娏鞣ǎ豪秒娐分腥我换芈芳僭O(shè)一回路電流，根據(jù)電流以KVL定律列出回路電流方程。疊加定律：在線性電路中，任一瞬間，任一條支路的響應(yīng)（電壓或電流）恒等于電路中每個獨立源（激勵）單獨作用時在該支路產(chǎn)生的響應(yīng)的代數(shù)和。用實際的電壓源或電流源向負載供電，只有當負載電阻等于電源內(nèi)阻時，負載上才能獲得最大功率，其最大功率為：P=Lmax（對于電壓源），或p=1RI2P=LmaxLmax4dsc

正弦量的三要素：瞬時值和振幅、相位和角頻率、初相位。電感儲存磁場能量的表達式：W=—Li2=LI2sin2wt=LI2(1-cos2wt)。L22m12wL12wL=12X QL=LwwW=1LI2=LI2=Lm2m通常正弦電路端口電壓的有效值不等于各串聯(lián)元件的電壓有效值之和。22?與I相同的u叫做電壓的有功分量，另一個與相差90°的a叫電壓的無功分量。功率因數(shù)的意義：關(guān)系到電源設(shè)備能否充分利用，關(guān)系到輸電線路中電壓和功率損耗的大小。當負載阻抗等于電源內(nèi)阻抗的共軛復(fù)數(shù)時，負載能獲得最大功率，負載的阻抗與電源的內(nèi)阻抗為共軛復(fù)數(shù)的這種關(guān)系成為共軛匹配，此時最大功率為P=匸。max4Rs串聯(lián)諧振的特點電路的阻抗最小,電感電壓和電容電壓遠大于端口電壓。三相電源是由三個頻率、幅值相同、相位互差120°的正弦電壓源按一定方式連接而成的，由三相電源供電的電路成為三相電路。對稱三相電源星形連接時，線電壓和相電壓的有效值關(guān)系為U=J3u，線電壓相位超前對應(yīng)相電壓30。。l p負載的星形（Y）連接：u=3、I=I，三相負載的三l pLP角形（△）連接：U=U、I=爲1。l pL P三相電路中三相負載的有功功率等于各相負載有功功率之和，即：P=P+P+P，每相負載功率：P=UIcos?。 ABC P PP 在三相電路中，只要電源、負載和線路中有一部分不對稱，該電路成為不對稱三相電路。兩線圈的磁通相互交鏈的關(guān)系成為磁矍合，互感磁鏈與產(chǎn)生它的電流的比值為耦合線圈的磁感系數(shù)，簡稱互感。變壓器是一種利用互感實現(xiàn)能量傳輸和信號傳遞的電氣設(shè)備。兩端口電壓的極性對同名端一致的，則關(guān)系式中取正號，否則取負號；兩端口電流的方向?qū)ν讼喾吹模瑒t關(guān)系式中取正號，否則取負號。非正弦周期信號:尖脈沖、鋸齒波、矩形波，他們按一定的周期重復(fù)。當電路中有電容和電感這些儲能元件時，由于這些元件的電壓和電流的約束關(guān)系是微分或積分關(guān)系，所以電容和電感有成為動感元件。當電流的量值與方向都不隨時間變化時,電流為定植，這種電流稱為恒定電流。通常使同一元件的電流參考方向與電壓參考方向一致，即電流從電壓的正極性端流入該元件，而從他的負極性端流出。則該元件的電壓參考方向與電流參考方向是一致的，稱為關(guān)聯(lián)參考方向。如果一個電阻元件電壓與電流的關(guān)系是線性的，則伏安特性曲線是一條通過坐標原點的直線。電感在任一時刻的儲能僅與該時刻的里流堂有關(guān)，只要電流存在，電感就儲存有磁場能，并且w0。 L電壓源電流的實際方向，可以從電壓源的低電位端流入，從高電位端流出，則電壓源提供功率。電容、電感元件都是儲能元件，電容以電場形式儲能，電感以磁場形式儲能，他們都不消耗能量。電阻的混聯(lián)是指電阻串聯(lián)和電阻并聯(lián)混合的連接網(wǎng)絡(luò)。若電路中某兩個或兩個以上節(jié)點相對于任一電位參考點具有相同電位的特性，稱為等電位點。受控源可分為：電流控制電壓源、電流控制電流源、電壓控制電流源、電壓控制電壓源。理想受控源，從輸入端看，電壓控制的受控源，其輸入電阻為無限大，而電流控制的受控源，其輸入電阻為零；從輸出端看，受控電壓源的內(nèi)阻為零，而受控電流源的內(nèi)阻為無限大。對支路電流法而言，對具有n個節(jié)點的支路，只有且一定有n-1個獨立節(jié)點，也只能且一定能列出n-1個獨立的KCL方程。受控源不是電壓源，也不是電流源。在網(wǎng)孔電流法中，只需列出b-(n_1)個彼此獨立的KVL方程求解。G=丄。R疊加定律中，在線性電路中，任一瞬間，任一條支路的響應(yīng)，橫等于電路中每個獨立源單獨作用是,在該電路中產(chǎn)生的響應(yīng)的代數(shù)和。戴維南定律中，任意一個線性有緣二端網(wǎng)絡(luò)N，對外電路的作用，可用一個電壓源和電阻的串聯(lián)來等效。有諾頓定律可知，任一線性網(wǎng)絡(luò)，對外而言，可以用一個實際電流源模型來代替。最大功率傳輸定律中，只有當負載等于電源內(nèi)阻時,負載上才能獲得最大功率。54-w=2p=2pf。三相正弦電路中，負載的Y形連接是，線電流與相電流相等，供電系統(tǒng)為三相四線制。互感線圈同名端與異名端的判斷中，可根據(jù)右手螺旋定則來判定來判斷線圈的同名端與異名端。非正弦中期信號中，K為奇數(shù)諧波稱為奇次諧波,關(guān)于坐標原點對稱。58.判斷題用于構(gòu)成電路的電氣設(shè)備和器件設(shè)備統(tǒng)稱為實際元件。（V）在SI中，功率的單位為瓦特，簡稱瓦，實際中還有兆瓦、千瓦、毫瓦。（V）任意時刻，任意回路的各段（或各元件）電壓降的代數(shù)和不為零。（X）N個電壓源串聯(lián)，對外可等效為一個電壓源，其電壓為各個電壓源電壓的代數(shù)和。（V）一個電流源與電壓源或電阻相串聯(lián)，對外就等效為該電流源，電流源的電流大小和參考方向會變化。（V）直接以獨立節(jié)點電位為變量列寫其KVL方程而對電路進行求解的方法稱為節(jié)點電位法。（V）疊加定律只適用于線性電路，非線性電路一般不適用。（V）疊加定律中，解題時要標明支路電流、電壓的參考方向。（V）通常把具有兩個引出端鈕的電路稱為二端網(wǎng)絡(luò)或單口網(wǎng)絡(luò)。（V）在實際應(yīng)用中還有大小和方向隨時間周期性變化的電壓和電流，稱為交流電。（V）初相位不是正弦量的三要素之一。（X）所謂向量法，實際上就是用復(fù)數(shù)來表示正弦量。（V）一般電氣設(shè)備所標的額定功率以及功率表測量的都指有功功率。（V）電感元件本身不消耗能量，平均功率為零。（V）通常正弦電路端口電壓的有效值等于各串聯(lián)元件的電壓有效值之和。（X）只有在某一固定頻率的條件下才能進行復(fù)阻抗與復(fù)導(dǎo)納的等效互換。（V）通常所說的變壓器、發(fā)電機的容量就是指視在功率。（V）18.對稱三相電源星形連接時，線電壓相位超前對應(yīng)相電壓30°。（V）三相負載的三角形連接時，u=3。（X）1 p對稱三相電路的瞬時功率為常量，這種性質(zhì)稱為瞬時功率的平衡，所以對稱三相制為平衡制。（V）只要電源、負載和線路中有一部分不對稱，該電路成為不對稱三相電路。（V）互感磁鏈與產(chǎn)生它的電流的比值為耦合線圈的互感系數(shù)。（V）互感線圈的并聯(lián)有兩種接法：同名端和異名端。（V）電壓u是u與u加起來的，可以將u與u看成是非正弦電1212壓的兩個正弦成分。（V）代表各項諧波振幅大小的線段按頻率高低依次排列起來的圖形稱為頻譜圖。（V）只有同頻率的電壓和電流諧波分量才有平均功率。（V）電路的全響應(yīng)必然是其零輸入響應(yīng)與零狀態(tài)響應(yīng)的疊加。（V）在求電路的時間常數(shù)時，可將外加電壓源、電流源分別用短路，開路來代替。（V）電阻元件不是消耗電能的電路元件。（X）電流與電壓不成正比的電阻元件叫非線性電阻元件。（V）線性電阻元件是耗能元件。（V）幾個電流源的串聯(lián)只能是電流數(shù)值相同且實際方向相同的電流源。（V）線性電路的一般分析法中，列寫回路方程時，選含有恒流源的回路，可減少方程數(shù)。（V）互電導(dǎo)恒為正。（X）二端網(wǎng)絡(luò)分為有源二端網(wǎng)絡(luò)和無源二端網(wǎng)絡(luò)。（V）電流的大小、方向不會隨時間的變化而改變的電流稱為直流電。（V）兩個正弦量的相位差為180°時，稱為反向。（V）兩個復(fù)數(shù)用極坐標表示，二者相等則復(fù)數(shù)的實部相等，虛部不相等。（X）直流電中電源是常量，不會隨時間而改變。（V）無功功率并不是實際做功的功率、（V）理想變壓器的耦合系數(shù)R=1. （V）電路的全響應(yīng)必然是其零輸入響應(yīng)與零狀態(tài)的響應(yīng)疊加。（V）三相電源電壓都是對稱的。（X）理想電壓源和理想電流源之間能夠相互等效。（X）受控源與獨立源同為電源，故他們本質(zhì)相同。（X）線性電阻是假象存在的，現(xiàn)實中并不存在。（V）47.正弦交流電路的功率中，當負載為純電阻時，獲得最大功率的條件是負載電阻與電源的內(nèi)阻恒相等。（V）串聯(lián)諧振時，網(wǎng)絡(luò)的感抗和容抗相等。（V）三相電路的功率中，對稱三相電路的瞬時功率為常量。（V）在三相電路中，如果三相電源、三相負載都對稱且三個線路阻抗相等，則稱為對稱三相電路。（V）三、 作圖分析1、 某系統(tǒng)中電源和負載做Y-Y連接，試畫出電源與負載的連接示意圖，并列出各相負載電流的相電流計算式。2、 某系統(tǒng)中電源和負載做Y—△連接，試畫出電源與負載的連接示意圖，并列出各相負載電流的相電流計算式。3、 畫出電阻、電感、電容串聯(lián)電路的電路圖，并畫出當ul>uc時電路的電壓三角形相量圖。4、 畫出電阻、電感、電容并聯(lián)電路的電路圖，并畫出當IC>IL時電路的電流三角形相量圖。四、 簡答多種電源元件串聯(lián)、并聯(lián)進行等效變換是有哪幾種情況？答：(1)n個電壓源串聯(lián)，對外可等效為一個電壓源，其電壓為各個電壓源電壓的代數(shù)和。(2)n的電壓源并聯(lián)時，對外可等效為一個電流源，其電流為各個電流源電流的代數(shù)和。(3)一個電流源和電壓源或電阻串聯(lián)，對外就等效為該電流源，電流源的大小和參考方向均不變。(4)一個電壓源和電流源或電阻相并聯(lián)，對外就等效為該電壓源，電壓源的電壓大小和參考方向均不變。線性電路中，支路電流法解題的一般步驟是什么？答：(1)確定支路數(shù)，假定電路圖中各支路電流的參考方向。(2)選擇n-1個獨立節(jié)點，應(yīng)用KCL列出n-1個獨立節(jié)點電流方程。(3)選網(wǎng)孔為獨立回路，并設(shè)定其繞行方向，應(yīng)用KVL列出b-(n-1)個用支路電流表示的獨立回路電壓方程。(4)連理求解上述方程，求解各支路電流。疊加定律的內(nèi)容有那些？答：在線性電路中，任一瞬間，任意支路的響應(yīng)恒等于電路中每個獨立源(激勵)單獨作用時在該支路產(chǎn)生的響應(yīng)的代數(shù)和。并聯(lián)諧振的特點有那些？答：(1)網(wǎng)絡(luò)的阻抗最大或接近最大。(2)I與I近乎大小Lc

相等，相位相反，且可能遠遠大于端口電流。（3）諧振時，電路的總無功功率為零。理想變壓器作為實際變壓器的條件是什么？答：（1）耦合系數(shù)K=l,即無漏磁通。（2）自感系數(shù)L、L12無窮大且L/L等于常數(shù)。（3）無損耗，即不消耗能耗，也不12儲存能量。什么是穩(wěn)態(tài)？答：當激勵恒定或按周期規(guī)律變化時，各支路電流或電壓也都是恒定的或作周期性變化，電路的這種工作狀態(tài)稱為穩(wěn)定狀態(tài)。什么是電路？答：電路是由電氣設(shè)備和電路元器件按一定方式連接起來，為電流的流通提供閉合路徑的集合體，又稱為網(wǎng)絡(luò)，它主要有三部分構(gòu)成，即電源、負載和傳輸控制器件，在電路中提供電能或信號的器件，稱為負載，在電源和負載之間引導(dǎo)和控制電流的導(dǎo)線和開關(guān)是傳輸控制器件。4A_-2A-5A..1A■-五、 計算題4A_-2A-5A..1A■-1、 通過某節(jié)點a的電流如下圖所示,求電流I。解：設(shè)流入節(jié)點的電流為正，流出節(jié)點的電流為負，根據(jù)KVL有：

1A+(-5)A-4A-I-(-2)A=0若設(shè)流入節(jié)點的電流為負，流出節(jié)點的電流為正，根據(jù)KCL有：-1A-(-5)A有：-1A-(-5)A+4A+(-2)A+I=0I=-6A+UsOu11:10iR22、 下圖中理想變壓器的匝數(shù)比為1：10,R1=1Q,R2=50Q,u5=10sin10tV，求u2解：用回路電壓法，根據(jù)圖可得3、電路如下圖所示，求開口電壓u的值。ab解：設(shè)閉合和回路的電