電工技術基礎習題參考答案

第1章電路的基本知識

一、填空題

1.電荷間存在相互作用力，同種電荷互相排斥，異種電荷互相

吸引。

2.真空中有兩個點電荷，電荷量均為2X10—63相距0.2m,則

它們之間的作用力為O9N,且為斥力。

3.電荷周圍存在的特殊物質叫電場。

4.電荷的定向移動形成的電子流叫做電流。我們規(guī)定正電荷定

向移動的方向為電流的正方向。在金屬導體中電流方向與電子的運動

方向相反O

5.通過一個導體的電流是5A,經過2niin時間，通過這個電阻橫

截面的電荷量是導體中的電流為1A,在0.4min時間內,通過

導體橫截面的電荷量為24CO

6.衡量電場力做功大小的物理量叫強壓其定義式為八二W/q。

7.電位是一相對值,它的大小與參考點選擇有關；電壓是必

些值，它的大小與參考點選擇無關。

8.電壓的正方向為高電位指向低電位,電動勢的正方向為電源

負極指向正極。

9.衡量電源力做功大小的物理量叫及動勢"，其定義式為—

E^W/qo

10.有二根同種材料的電阻絲，長度之比為1：2,橫截面積之比

為2：3,則它們的電阻之比是3：4。

11.一段導線的電阻值為此若將其對折合并成一條新導線，其阻

值為R/4o

12.部分電路歐姆定律告訴我們，在某段純電阻電路中，電路中

的電流/與電阻兩端的電壓〃成正比，與電阻斤成反比，其

表達式為I=U/Ro

13.全電路歐姆定律告訴我們，閉合電路中的電流與電源電動

勢成正比,與電路的

總電阻成反比,其表達式為I=E/(R+r)。

14.電源電動勢后4.5V,內阻尸0.5Q,負載電阻后4Q,則電路

中的電流/=1A,路端電壓U=4V。

15.電流在單位時間內所做的功叫做電功率。電源電動勢所供

給的功率，等于電源內阻和負載電阻所消耗的功率之和。

16.額定值為“220V40W”的白熾燈，燈絲的熱態(tài)電阻為1210

如果把它接到noV的電源上，它實際消耗的功率為10Wo

17.有一只標有“l(fā)kQ10W”的電阻,允許通過的最大電流是0.1A,

允許加在它兩端的最大電壓是」如。

18.焦耳定律指出：電流通過導體所產生的熱量與電流的平方、

導體的電阻、通過時間成正比。

19.當負載電阻可變時，負載獲得最大功率的條件是負載電阻E

和電源內阻r,負載獲得的最大功率為E2/4R。在無線電技術

中，把負載電阻等于電源內阻狀態(tài)叫做負載匹配。

二、選擇題

1.真空中，帶電量分別為S和0的兩個點電荷相距r,則它們之

間的相互作用力是(B)o

A.后縛B.4k緡

rr

C.后皿D.片k維

rr

2.有一根阻值為IQ的電阻絲，將它均勻拉長為原來的3倍，拉長

5.—電阻兩端加15V電壓時，通過3A的電流，若在電阻兩端

加18V電壓時，通過它的電流為(A)

A.1A.B.3A

C.3.6AD.5A

6.如圖L38所示，A為一變阻器，電源電動勢廳

R

為E,內阻為下，當(C)時電源的輸出功率最大。|

I1!1

A.A最大B.〃最小瓦r

C.R^rD.

2

7.有一直流發(fā)電機，其端電壓爐230V,內阻r=0.6V,輸出的

電流/=5A,該發(fā)電機電動勢為(C)

圖1.38

A.227VB.230V

C.233VD.240V

8.燈泡A為“6V12W”,燈泡B為“9V12W”,燈泡C為“12V12W”,

它們都在各自的額定電壓下工作，以下說法正確的是

(A)

A.三個燈泡一樣亮B.三個燈泡電阻相同

C.三個燈泡的電流相同D.燈泡C最亮

*9.如圖L39所示的電路中，A表是內阻可忽略不計的安培表,

V表是內阻較高的伏特表，電源內阻不計，如果伏特表被短接，則有

(B)

A.電燈將燒毀

培表將燒毀

C.伏特表將燒毀D.電燈特別亮

*10.如圖1.40所示的電路中，已知R】二14Q,后9Q,當開關

打到位置1時，A1表的讀數為0.2A,開關打到位置2時，A2表的

讀數為0.3A,則電源的電動勢為(B)圖1.39

A.5VB.3V

C.2VD.6V

三、計算題

1.某一閉合電路，電源內阻r=0.2Q,

外電路的端電壓是1.9V,電路中的電流是

0.5A,求電源電動勢、外電阻及外電阻所消

耗的功率。

解：電源電動勢￡=11+11=1.9+0.5><0.2=2丫

外電阻R=S=?=3.8Q

*^).5

外電阻所消耗的功率P=UI=L9X0.5=0.95W

圖1.40

2.如圖L41所示電路中，當開關S合上時，11

電流表讀數為5A,電壓表讀數為10V；當開關S斷LJ___

開時，電壓表讀數為12V,求電源電動勢月和A消耗的功率。

解：開關S斷開時，電源電動勢￡=U=12V

開關S合上時，7?消耗的功率P=UI=10X5=50W

圖1.41

3.一個“220V300W”的電熨斗，接到電源為220V,使用30

分鐘。求：（1）電路中流過的電流？（2）電熨斗消耗的電能可供“220V

40W”的電燈使用多長時間？

解：（1）電路中流過的電流1=2=些=1.36A

U220

（2）電熨斗消耗的電能可供“220V40W”的電燈使用

Pt=P't'

=且=3（2x30=225分鐘

P'40

4.如圖L42所示電路中，兄=2Q,電源

電動勢后10V,內阻尸0.5Q,心為可變電阻。

可變電阻形的阻值為多少時它才可獲得最大功率，止消耗的最大功

率為多少？

解：當必三用+r=2+0.5=2.5Q時，昭獲得最大功率

解消耗的最大功率*=后=用=10W

4/?4x2.5

圖1.42

*四、綜合題

L據報道：著名的長江三峽電是利用超高電壓、小電流輸電。輸

送到重慶時每度電的價格大致為0.28元，輸送到浙江時每度電的價

格大致為0.38元。請你應用所學的知識分析下面二個問題：（1）為

什么輸電時要采用超高壓、小電流輸電？（2）為什么輸送到重慶與浙

江時的電價格不一樣？

2.節(jié)約用電是每一位公民的職責，請你應用所學的知識例舉5條

以上的節(jié)約用電措施。

第2章直流電路

一、填空題

1.已知小=5C,G10Q,把分、發(fā)串聯起來，并在其兩端加15V

的電壓，此時用所消耗的功率是一功。

2.有兩個電阻后和尼，已知凡=2不，把它們并聯起來的總電阻

為4Q,則4=12%=6Q。

3.有兩個電阻，把它們串聯起來的總電阻為10Q,把它們并聯起

來的總電阻為2.4Q,這兩個電阻的阻值分別為4Q和6Q。

4.已知用和發(fā)兩個電阻，且Rz=3K,若串聯在電路中，則A消耗

功率與其消耗功率之比為1:3；若并聯在電路中，則用消耗功率與

此消耗功率之比為3:1。

5.有兩電阻兄和R2,已知國：%=L4o若它們在電路中串聯，

則電阻兩端的電壓比lk=1：4；流過電阻的電流比I2=1：

L，它們消耗的功率比A：1=L4。若它們并聯接在電路中，則

電阻兩端的電壓之比〃：lh=1：1;流過電阻的電流之比12

=4：1；它們消耗的功率之比A：==4：1。

6.電阻負載并聯時，因為電壓相等,所以負載消耗的功率與電

阻成反比:電阻負載串聯時，因為電流相等,所以負載消耗的功

率與電阻成正比。

7.有5個相同的蓄電池，每個電池的電動勢均為2V,內阻均為

0.1Q,串聯后與后4.5Q的負載電阻相連，則流過電阻7?的電流為一

2A_,A兩端的電壓為9V,消耗的功率為項。

8.如圖2.34所示，每個電阻的阻值均為30Q,電路的等效電阻

網尸6Q0

3Q6Q

AB

4Q

6V0.6Q

圖2.34圖2.35

9.如圖2.35所示的電路中，流過4。電阻的電流為0.6A,A、B

兩點間的電壓為5.4V,3Q電阻的功率是國L。

10.如圖2.36所示電路，A點的電位VA等于21Vo

\5V6。

I=2A

圖2.36

11.基爾霍夫電流定律指出：在任一時刻，通過電路任一節(jié)點的

電流的代數和為零，其數學表達式為21=0;基爾霍夫電壓定律

指出：對電路中的任一閉合回路，各電阻上電壓降的代數和等于各電

源電動勢的代數和,其數學表達式為2RI=2E。

13.如圖2.37所示電路中，4=-3A。

12.電壓源變換為等效電流源的公式為Is-E/r,內阻不數值且

變，改為并聯;電流源變換為等效電壓源的公式為E=rIs,內阻

了數值不變,改為串聯。

13.任何線段性有源二端網絡，對外電路而言，可以用一個等效

電源代替，等效電源的電動勢及等于有源二端網絡兩端點間的且路

電壓；等效電源的內阻尼等于該有源二端網絡中所有電源取零值，

僅保留其內阻時所得的無源二端網絡的等效電阻。

14.用戴維南定理計算有源二端網絡的等效電源只對把電路_等

效，對內電路不等效。

15.實驗測得某有源二端網絡的開路電壓為6V,短路電流為2A,

當外接負載電阻為3Q時，其端電壓為3V。

二、選擇題

1如圖2.38所示的等效電阻扁為（A）

A?2QB.5QC.6QD.7Q

2.38

圖2.39

2.如圖2.39所示電路中，當開關S閉合后，則（C）

A./增大，V不變

B./不變，〃減小

C.1增大，〃減小

D.1、〃均不變

3.標明“100Q4W”和“100Q25W”的兩個電阻串聯時，允許加

的最大電壓是（A）

A.40VB.50V

C.70VD.140V

4.將“110V40W”和“110V100W”的兩盞白熾燈串聯在220V電源

上使用,則（C）

A.兩盞燈都能安全、正常工作；

B.兩盞燈都不能工作，燈絲都燒斷；

C.40W燈泡因電壓高于110V而燈絲燒斷，造

成100W燈滅;

D.1OOW燈泡因電壓高于110V而燈絲燒斷，造成40W燈滅;

5.在圖2.40電路中，當開關S接通后，燈A將（A）

A.較原來暗

B.與原來一樣亮

C.較原來亮

D.無法判斷

圖2.40

6.如圖2.41所示電路中Vd等于（C）

A.IR+EQ-4I-

B.IR-E1

C.-IR+E

D.-IR-E

圖2.41

7.有一內阻可以忽略不計的直流電源，向互相串聯的兄、尼輸送

電流。當90Q的電阻吊短路后，流過電路的電流是以前的4倍，貝!|

電阻尼的阻值是（A）

A.30QB.60Q

C.180QD.260Q

8.要使三只“110V40W”燈泡接入電源電壓為220V的電路中都

能正常工作，那么這些燈泡應該是(B)

A.全部串聯；Ri

--------

B.每只燈泡串聯適當電阻后再并聯；ER2

---11-1

C.二只并聯后與另一只串聯；F3

---1n---

D.二只串聯后與另一只并聯。

9.在圖2.42中，所示的三個電阻的聯接方式(B)

A.凡與后串聯后與尼并聯；

B.兄與尼并聯后與后串聯；

C.而與尼并聯后與幾串聯；

圖2.42

D.凡與兄串聯后與尼并聯；

10.如圖2.43所示電路中，A、B間有4個電阻串聯，且兄=兄，

電壓表匕示數為12V,總示數為18V,則A、B之間電壓加應是(D)

A.6V------?-------

Ao—L{=Z]__CZZJ__[=□__CZZI----------oB

B.12VRl--版-…?---

C.18V

D.30V圖2.43

三、計算題

1.如圖2.44所示電路中，已知￡=220V,兄=30。，%=55。，

%=25。，求：（1）開關S打開時電路中的電流

R1一/_危

及各電阻上的電壓；（2）開關S閉合時電路中的

-------------

電流及各電阻上的電壓。

解：（1）開關S打開時

電路中的電流1=——-——=———=2A

R1+&+R330+55+25

各電阻上的電壓，=1A=2X30=60V

31%=2X55=110V

圖2.44

”=1兆=2X25=50V

（2）開關S閉合時

I=E=_2Z2_=4A

曷+&30+25

各電阻上的電壓，=17?i=4X30=120V

&=0

4=1尼=4X25=100V

2.一只“10W12V”燈泡，若接在36V的電源上，要串聯多大的電

阻才能使燈泡正常工作？

解：燈泡的額定電流4=怖=$=0.83A

電阻要分擔的電壓“=…"=36—12=24V

串聯的電阻值7?=""=21=28.8Q

IRIN0.83

3.如圖2.45所示是一個雙量程電壓表，已知表頭內阻凡=500Q,

滿偏電流4=lmA,當使用A、B兩端點時，量=⑥七二］~

|又R?

程為3V,當使用A、C兩端點時，量程為30V,

AAQBAC

求分壓電阻發(fā)、花的值。

解：表頭的滿偏電壓"=44=500X103X1X107=0.5V

“要分擔的電壓阮=…1=3—0.5=2.5V

分壓電阻兄=%="=-^、=2.5*103。=2.5kQ

JRqIxlO-3

凡要分擔的電壓能=〃2—〃=30—3=27V

分壓電阻％=??=皿=皿=々一=27Xl()3Q=27kQ

IR/glx1。、

圖2.45

4.如圖2.46所示電路中，7?i=200Q,1=5。?。?/p>

mA,Zi=3mA,求花及△的值?！恪?/p>

解：入=7—71=5—3=2mA

%=2=絲四=300。

I，2

圖2.46

5.如圖2.47所示電路中，AB間的電壓

K3

B

為12V,流過電阻尼的電流為1.5A,而=6Q,兄=3Q,試求尼的電

阻值。

解：?=^Z=6X1.5=9V

紜=加一〃=12—9=3丫

“產詈=尚=2。

R2H3

%3=

圖2.46

解得a=6。

6.如圖2.48所示電路中，電阻值均為412Q,分別求S打開

和閉合時A、B兩端的等效電阻扁。

(a)(b)

圖2.48

解：（a）S打開時

路=1i2〃&=12〃12=6。

S閉合時

RAB=RI〃R2〃R3〃R4=12〃12〃12〃12=3Q

(b)S打開時

RAB=RI//(R3+R4)+R2=12〃(12+12)+12=20Q

S閉合時

RAB=(R1+R2//R3)〃&=(12+12/712)/712=7.2Q

7.如圖2.49所示電路中，已知后

=120V,氏=130V,7S=10Q,尼=2

Q,后=10C,求各支路電流和取。

解：設各支路電流方向和回路的繞行

方向如圖所示

11+12-13=0

Rili—R2I2=E「E2

R2I2+R3I3=E2

數據代入

11+-13~0

10II-2I2=120-130

圖2.49

212+1013=130

解得L=1A

I2=10A

I3=UA.

UAB=R3I3=10x11=110V

8.如圖2.50所示電路中，已知￡=8V,￡=4V,R】=R?=R=2

Q,求：(1)電流A；(2)電壓如；(3)用消耗的功率。

解：(1)可用多種方法求解

圖2.50

電流73=2A

(2)電壓體=一尼；3=—2X2=-4V

(3)用消耗的功率P3=8W

9.如圖2.51所示電路中，已知E=E=3V,兄=%=兄=2Q,

求電路中的電壓U。

解：可用疊加原理等方法求解

電路中的電壓U=4V

10.如圖2.52所示電路中，已知￡=2V,義=1A,笈=1。，%=2

。，計算每個電阻消耗的功率和每個電源所產生的功率各為多少？

解：每個電阻消耗的功率________邑

ER1Is

PR尸立=ai=4W0Uot

R}1一、/

2

PR1=^%=/X2=2W

電源所產生的功率

流過電壓源的電流IE=互一以=3-1=1A

&1

圖2.52

電壓源的功率PE=EIE=2X1=2W

電流源端電壓上=^^+E=2X1+2=4V

電流源的功率Pi=Us^=4X1=4W

11.如圖2.53所示電路中，已知￡=10V,Is=

2A,兄=1Q,7t2=2Q,7(3=2Q,兄=4Q,求電阻

為上的電流？

解：11+13-12=0

—Rik\~R?l2=E圖2.53

解得3滬2.67A

12.如圖2.54所示電路中，已知￡=18V,兄=3Q,尼=12Q,

%=6。，兄=6Q,求負載凡能獲得的最大功率。

解：斷開負載幾

等效電源的電動勢A="B=6V

等效電源的內阻尼=心=6。

負載必能獲得的最大功率

/lnax=l.5W

2.54

四、綜合題

1.兩個完全相同的表頭，分別改裝成一個電流表和一個電壓表。

一個同學誤將這兩個改裝完的電表串聯起來接到電路中，這兩個改裝

表的指針偏轉可能出現什么情況?

答：改裝成電流表的指針幾乎不偏轉，改裝成電壓表的指針有偏

轉

2.額定電壓為110V的100W>60W、40W

三個燈泡，如何連接在220V電路中，使各

燈泡能正常發(fā)光。畫出電路圖，并用計算簡

單說明原因。

解：110V100W.60V.40W的三個燈泡的電阻分別為：

R況二過二⑵。

4100

R2=￡1=11^=201.70

P260

R==302.50

3與40

為使各燈泡在額定電壓下工作，電路如圖所示。

第3章電容器

一、填空題

1.組成電容器的兩個導體叫極板，中間的絕緣物質叫介質。

6

2.1F=10PF=10.PF

3.電容器的額定工作電壓一般稱耐壓，接到交流電路中，其

額定工作電壓不小于交流電壓最大值。

4.串聯電容器的總電容比每個電容器的電容上b,每個電容器

兩端的電壓和自身容量成反比。

5.以空氣為介質的平行板電容器電源對其充電后，將電源斷開,

若增大電容器極板正對面積，則C將增大,Q不變,U變小;若電源

不斷開，減小兩板之間的距離，則C將增大,Q不變,U變小。

6.兩個電容器的電容和額定工作電壓“10MF25V”，“20MF15V”；

現將它們并聯后接在10V的直流電源上，則它們儲存的電量分別是—

104c和2X10-4C,并聯后等效電容是30MF,允許加的最大電壓

是「5V；若將它們串接在30V的直流電源上，則它們的端電壓分別

為20V,10V,串聯后等效電容為6.67陽，允許加的最大電壓

是37.5V。

7.在電容器充電電路中，已知RWF,電容器上的電壓從2V升高

到12V,電容器儲存的電場能從2X106J增加到72X10%,增大

6

了7OX1Q-Jo

二、選擇題

L有一電容為50uF的電容器，接到直流電源上對它充電，這時

它的電容為50PF；當它不帶電時，它的電容是(C)

A.0B.25u

C.50uFD.100uF

2.一個電容為CuF的電容器,和一個電容為2

PF的電容器串聯,總電容為CUF的電容器的1/3,I

uR\\c二二

那么電容C是(B)W------2-L

A.2uFB.4uF

C.6uFD.8uF

3.電路如圖3.7所示，已知々10V,R=2Q,兄=8。，C^lOO

UF,則電容兩端的電壓〃為(B)

A.10VB.8V

圖3.7

C.2VD.0V

4.電容器G和G串聯后接在直流電路中，若G=3G,則G兩端

的電壓是G兩端電壓的(C)

A.3倍B.9倍

C.1/3D.1/9

5.兩個相同的電容器并聯之后的等效電容,跟它們串聯之后的等

效電容之比為(B)

A.1:4B.4:1CiC2c3

]—11----11--------11-],

C.1:2D.2:1UiU2U3

?'+u」

6.如圖3.8所示，當G>G>G時，它們兩端

的電壓關系是(C)

A.B.區(qū)>〃

C.USUAU3D.不能確定

圖3.8

7.將電容器Q“200V20UF”和電容器Q“160V2011F”串聯接到

350V電壓上則(D)

A.G、G均正常工作B.G擊穿，C正常工作

C.C擊穿，&正常工作D.G、G均被擊穿

8.電容器并聯使用時將使總電容量(A)

A.增大B.減小

C.不變D.無法判斷

三、計算題

1.現有一個電容器，它的電容為30田，加在電容器兩端的電壓

為500V,求該電容器極板上存儲的電荷量為多少?

解：Q=CU=30X10-6X500=1.5X10-2C

2.在某電子電路中需用一只耐壓為1000V,電容為4呼的電容

器，但現只有耐壓為500V,電容為4期的電容器若干，問用什么連接

方法才能滿足要求？

解:根據耐壓的要求，只要將兩只4J1F/500V電容器串聯起來就可

以了，但根據兩只電容器串聯的等效公式

0二工上』

G+G4+48

因此等效電容不能滿足提示要求，如再并上這樣一組電容，則總

的等效電容為

G。2|G。2=2+2=4"

G+c?G+

電路如圖所示:Ih

IH

3.現有容量為200呼、耐壓為500V和容量為300陽、耐壓為900V

的兩只電容器。（1）將兩只電容器串聯后的總電容是多少？（2）電

容器串聯后，如果在它兩端加1000V的電壓，電容器是否會被擊穿?

解(1)但根據兩只電容器串聯的等效公式

CC200x300

c=}2=120”

c+02-200+300

(2)串聯后有：Ul+U2=U=1000①

Q=Q1=Q2即Q=C1U1=C2U2帶入電容值得

200Ul=300U2②

求解①、②式可得：

Ul=600VU2=400V

可見，電容器G兩端所承受的電壓是600V,超過了電容G的耐

壓500V,所以電容G將要被擊穿。電容C2上承受的電壓是400V,雖

然小于它的耐壓900V,但當G被擊穿后，1000V電壓將全部加到C2

上，超過它的耐壓900V,所以也要被擊穿。

*4.如圖3.9所示電路中，電源電壓￡=400V,先將開關S置“1”

對電容器G充電，充電完畢后，將開關S置于“2"，如果G=4PF,

G=6PF,求：(1)G和G各帶多少電荷量？(2)G和G兩極板間電

壓各為多少？

圖3.9

解：(1)開關S置“1”，電容器G充電，充電完畢后G兩端電壓

為電源電壓400V

Q=CU=400X4X10-6=1.6X10-3C

(2)開關S置“2”，電容器G放電，電容器C2充電，等到G和

C2兩端電壓相等時，兩電容沖放電結束，整個沖放電過程中，總電荷

量不變化，G和C2電容器并聯。

-3

Q=QI+Q2=L6X10C

C=CI+C2=4X0+6X10^=1X10-5MF

-5

U=U1=U2=Q/C=L6X10-71X10=160V

5.給電容量為100出的電容器充電，電容兩端電壓從零增加到

50V,問電源供給電容器多少電能？若此電容器接著開始放電，電容

器上的電壓從50V降至30V,問此時電容器中還儲存多少電場能？電

容器釋放了多少電場能？

解：電脾給電容器充電，電容兩端電壓為50V,電場能為

叱=-CUf=-x100xl06x502=0.125J

電窘帶放電漏，電容兩端電壓為30V,電場能為

%=-CUl=-xl00xl06x302=0.0457

電容器在放電時釋放的電場能為：

△W=W-W2=0.125-0.045=0.08J

第4章磁與電

一、填空題

1?物體具有吸引鐵、鉆、銀等物質的性質叫磁性，具有磁性

的物體叫磁體。

2.磁體兩端磁性最強的區(qū)域叫極，任何磁體都有兩個磁極，

即N極和S極。

3.磁極之間存在相互作用力，同名磁極排斥，異名磁極吸

51_o

4.磁感線是互不相交的閉合曲線，在磁鐵外部，磁感線從N極

到S極;在磁鐵內部，磁感線的從S極到N極。

5.直線直線的磁場方向，即磁感線方向與電流方向的關系可以用

安培定則來判斷。

6.電荷之間的相互作用力是通過電場"發(fā)生的，電流與電流之間

的相互作用力是通過

磁場發(fā)生的。

7.定量地描述磁場在一定面積的分布情況的物理量是―磁

通—，定量地描述磁場中各點的強弱和方向的物理量

度。在勻強磁場中，它們之間的關系是_。=蹌_。

8.用來表示媒介質導磁性能的物理量是磁導率，根據磁導率的

大小，可將物質分成三類，即順磁物質、反磁物質和鐵磁物質。

9.磁場中某點的磁場強度等于該點的磁感應強度與媒介質

的磁導率的比值,用公式表示為H=B/u。

10.長度為L的直導線，通過的電流為I,放在磁感應強度為B

的勻強磁場中，為使其受到的磁場力為4BI￡的條件是B與I相互

垂直。

11.利用磁場產生電流的現象叫做電磁感應,用電磁感應的

方法產生的電流叫做感應電流。

12.感應電動勢的大小跟穿過閉合回路的磁通的變化率成正比,

這就是法拉第電磁感應定律O

13.楞次定律是判別感應電流方向的定律,楞次定律的內容

是感應電流的方向，總是使感應電流的磁場?引起感應電流的

磁通的變化。

14.根據楞次定律，當線圈中的磁通增加時，感應電流的磁通方

向與原磁通方向才比反；當線圈中的磁通減少時，感應電流的磁通方

向與原磁通方向相同_。

15.由通過線圈本身的電流且區(qū)_引起的電磁感應，叫做自感。

二、選擇題

1.關于磁感線的下列說法中，正確的是（D）

A、磁感線是磁場中客觀存在的有方向的曲線

B、磁感線是始于磁鐵北極而終止于磁鐵南極

C、磁感線上的箭頭表示磁場方向

D、磁感線上某點處小磁針靜止時北極所指的方向與該點切線方

向一致

2.如圖4.27所示，A、B是兩個用細線懸著的閉合鋁環(huán)，當合上開

關S瞬間(B)o

A、A環(huán)向右運動，B環(huán)向左運動B、A環(huán)向左運動，B

環(huán)向右運動

C、A、B環(huán)都向右運動D、A、B環(huán)都向左運

動

3.如圖4.28所示，當線圈順磁場方向向右移動時，下列說法正

確的是(C)

A、電動勢方向垂直進入紙里B、電動勢方向垂直穿

出紙外

C、無電動勢D、電動勢方向向上

圖4,27

圖4.28

4.如圖4.29所示，閉合回路中的一部分導體在磁場中運動，正

確標明感應電流方向的是(B)

CD

圖4.29

5.如圖4.30所示，當條形磁鐵由線圈插入

時，流過電阻A的電流方向為

(A)

A、從上到下

B、從下到上

C、無電流

D、無法確定

*三、綜合題

圖4.30

1.我們做楞次定律實驗用的靈敏電流計，在電工測量儀表中，屬

于磁電系儀表，常用的磁電系儀表還有萬用表等。為保護儀表，防止

各種原因引起的儀表可動部分的快速擺動，以免損壞軸承及指針，磁

電系儀表是利用電磁阻尼現象來使其可動部分在平衡位置迅速停下

來。電磁阻尼還常用于電氣機車的電磁制動。

電磁阻尼現象示意圖可用圖4.31表示：彈簧上端固定，下端懸

掛一根磁鐵。將磁鐵托起到某一高度后放開，磁鐵能上下振動較長時

間才停下來。如果在磁鐵下端放一個固定的閉合線圈，使磁鐵上下振

動時穿過它，磁鐵就會很快停下來。請你用所學知識解釋。

2.我們家里測量電能的電能表、工廠常用的三相異步電動機、汽

車上用的電磁式速度表是利用電磁驅動現象來驅動的。

電磁驅動現象示意圖可用圖4.32表示：把一個閉合線圈放在蹄

形磁體的兩磁極之間，蹄形磁體和閉合線圈都可以繞00'軸轉動。當

轉動蹄形磁體時，線圈也跟著轉動起來。請你用所學知識解釋。

圖4.31圖4.32

第5章正統(tǒng)交流電

一、填空題

1.正弦交流電在O.ls時間內變化了5周，那么它的周期等于一

0,02s,頻率等于50Hz。

2.我國民用交流電壓的頻率為」LHz,有效值為220V。

3.一個電熱器接在10V的直流電源上，產生一定的熱功率，把它

接到交流電源上，使產生的熱功率是直流時相等，則交流電壓的最大

值是14.14V。

4.正弦交流電的三要素是一最大值、頻率、初相位。

5.已知一正弦交流電流了=10sin(100nt+-)A,則其有效值為

3■

7.07A,頻率為50Hz,初相位為彳。

6.已知一正弦交流電流最大值是50A,頻率為50Hz,初相位為

120°,則其解析式為戶50sin(100/t+120°)A。

7.旋轉矢量在縱軸上的投影，就是該正弦量的避虬值。

8.已知交流電壓的解析式2i/i=10V2sin(100^t—90°)V,,

必二10sin(100〃t+90°)V,則它們之間的相位關系是反相。

9?若正弦交流電在80時的瞬時值為2A,其初相為九/6,則它的

有效值為2.828A。

10.已知某正弦交流電流在t=0時，瞬時值為0.5A,電流初相位

為30°,則這個電流的有效值為7.0為。

11.電容器和電阻器都是構成電路的基本元件，但它們在電路中

所起的作用卻是不同的，從能量上來看，電容器是一種儲能元件,

而電阻器則是一耗能元件。

12.當R=2歐的電阻通入交流電，已知交流電流的表達式為

y=4sin（314t-45°）A,則電阻上消耗的功率是儂

13.在純電感交流電路中，電感兩端的電壓遒直L電流在純

電容電路中，電容兩端的電壓滯后電流彳。

---------------2

14.純電感交流電路中，電感兩端電壓為尸枝sin（100兀t+工）V,

6

￡二10mH,瞬時功率最大值為0.318var,一個周期內的平均功率

為0W。

15.如圖5.50所示為交流電路的相量圖，其中（a）圖為電阻

性_電路；（b）圖為

電感性電路;（c）圖為純電容電路。

(c)

圖5.50

16.在某交流電路中，電源電壓爐100上sin(3530°)V,電路中

的電流產后sin(3590°)A,則電壓和電流之間的相位差為

電路的功率因數cos=0.5，電路中的有功功率々50W，電

路中的無功功率0=86.6var,電源輸出的視在功率S=_

100VAo

17.若家用電器兩端加電壓f60sin(314t+￡)V,流過的電流為

7=2sin(314t-^)A,用萬用表測量該家用電器的電壓為42.42V,電

6

流為1.414A；電壓與電流的相位差是占，該家用電器的阻抗是理

&是電感性的負載。

18.如圖5.51所示電路中，電流表讀數為1A,電壓表讀數為—

50V。

圖5.51

19.在凡L、。串聯的正弦交流電路中，已知爾L、。上的電壓

均為10V,則電路兩端的總電壓應是」QX。

20.在交流電路中，功率因數定義式為cos=三；由于感性負載

電路的功率因數往往比較低，通常采用并聯電容器的方法來提高功

率因數。

21.在RLC串聯電路中，當工＞工時，電路呈電感性,/”時,

電路呈電容性,當友=%，則電路呈電阻性。

22.電阻、電感、電容串聯電路發(fā)生諧振的條件是歸位，諧振

頻率為了==—。

27：4LC

23.在處于諧振狀態(tài)的RLC串聯電路中，若電源電壓不變，當電

容減小時，電路呈電容性。

24.也。串聯電路發(fā)生諧振時，若電容兩端電壓為100V,電阻兩

端電壓為10V,則電感兩端電壓為項X，品質因數Q為竺。

二、選擇題

1.在純電阻電路中，計算電流的公式是(D)

A.i=—B.i=心

RR

C.1="D.1=L

RR

2.在電感為X=50Q的純電感電路兩端加上正弦交流電壓

產20sin(100nt+1)V,則通過它的瞬時電流為

(B)

A.7=20sin(100兀L工)AB.7=0.4sin(100nt-^)A

66

C.y=0.4sin(100Jit+^)AD.7=0.4sin(IOOJI

3

t+-)A

6

3.已知e】=50sin（314t+30°）V,^=70sin（628t-45°）V,則?、

會的相位關系是（D）

A、8比改超前75°B、芻比會滯后75°

C、③比。滯后15°D、e與會的相位差不能

進行比較

4,交流電的有效值說法正確的是（C）

A、有效值是最大值的行倍B、最大值是有效值的百

倍

C、最大值為311V的正弦交流電壓就其熱效應而言，相當于一個

220V的直流電壓

D、最大值為311V的正弦交流，可以用220V的直流電來代替。

5.一個電容器耐壓為250V,把它接入正弦交流電中使用時，加

在電容器上的交流電壓有效值最大可以是（C）

A.250V；B.200V；一嬴R=6Qt

=—U=12v5L=0.3aH

C.177V；D.150VI________

6.如圖5.52所示電路中，L是純電感，當電路接通后以后，電

路中的電流是（B）

A.0AB.2A圖

5.52

C.3AD.12A

7.已知某正弦交流電路如圖5.53所示，其中71=472sinwtA,

72=4VIsin(t-y)A,則［,等于(A)

A、8sin(ot-^)AB、8V2sin(31I

4

t+-)A2212

4V

C、8sin(3t+三)AD、8V2sin(s

4

Y)A

4

8.功率表測量的是(A)

A.有功功率B.無功功率

C.視在功率D.瞬時功率

圖5.53

9.某負載兩端所加的正弦交流電壓和流過的正弦交流電流最大

值分別為施、Tin,則該負載的視在功率為

(C)

A.V24nlm..B.2份ilm

C.-ifnlmD.

2V2

10.在一個放C串聯電路中，已知廬20Q,九二80Q,&=40Q,

則該電路呈(B)o

A.電容性B.電感性C.電阻性

D.中性

三、計算題

L將一個阻值為48.4Q的電爐，接到電壓為〃=220亞sin(3t

-f)V的電源上，求：(1)通過電爐的電流為多少？寫出電流的解

析式；(2)白熾燈消耗的功率是多少？

解：由u=220拒sin(cot——)V可知：

3

電源電壓有效值公220V,初相位u=-^

(1)通過白熾燈的電流7=9=空=4.545A

R48.4

初相位i=u=-y

電流的解析式為7=4.545V2sin(°t-y)A

(2)白熾燈消耗的功率々0=220X4.545=1000W

2.一個電感為20mH的純電感線圈，接在電壓〃=311sin

(314t+30°)V的電源上，求：(1)通過線圈的電流為多少？寫出電

流的解析式；(2)電路的無功功率是多少？

解:由y=311sin(cot+30°)V可知：

電源電壓有效值Q220V,角頻率o=314rad/s,初相位

u=30°

(1)線圈的感抗④=3￡=314乂20><10一3=6.28Q

通過線圈的電流/=幺=當=35A

XL6.28

ooo

初相位i=u-9O=3O-9O=-6O°

電流的解析式為7=3572sin(t—60°)A

(2)電路的無功功率Q="7=220><35=7700var

3.一個容量為637PF的電容器，接在電壓〃=220VIsin(314t

-60°)V的電源上，求：(1)通過電容器的電流為多少？寫出電流

的解析式；(2)電路的無功功率是多少？

解：由〃=220/sin(314t-60°)V可知：

電源電壓有效值Q220V,角頻率o=314rad/s,初相位

u=-60°

(1)電容器的容抗”=工=——1—-=5Q

coC314x637x10-6

通過線圈的電流/=以=當=44A

Xc5

ooo

初相位i=u+9O°=-6O+9O=3O

電流的解析式為2=2.272sin(wt+30°)A

(2)電路的無功功率。=%/=220X44=9680var

4.在RLC串聯交流電路中，已知后40Q,Z=223mH,作80uF,

電路兩端交流電壓u=311sin314tV。求：（1）電路阻抗；（2）電流有

效值；（3）各元件兩端電壓有效值；（4）電路的有功功率、無功功率、

視在功率。（5）電路的性質。

解：（1）線圈的感抗％=3￡=314X223X1O-3=7OQ

電容的容抗工=」；=——1—-=40Q

沅314x80x10-6

電路的阻抗Z=JR2+（X「XC）2='g+（70-40）2=50Q

（2）電流有效值/=9=當=4.4人

z50

（3）各元件兩端電壓有效值

傍=/?/=40X4.4=176V

“=%/=70X4.4=308V

"=%/=40X4,4=176V

（4）電路的有功功率、無功功率、視在功率和功率因數

々力?=4.4"X40=774.4W

—龍）=4.42X（70-40）=580.8var

S=0=220X4.4=968VA

（5）電路為電感性電路

5,將電感為255mH、電阻為60Q的線圈接到〃=22班加31中V的

電源上組成RL串聯電路。求（1）線圈的感抗；（2）電路的電流有效

值；(3)電路的有功功率。

解：(1)線圈的感抗％=3￡=314X255X1()T=8OQ

(2)電路的阻抗Z=Jw+xj=人()2+8()2=100。

電流有效值1=口=些=2.2A

z100

(3)電路的有功功率—力?=2.2"><60=290.4W

*6.在RLC串聯電路中，已知流過電路的電流為6A,