电工基础经典习题册及部分章节答案.doc
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电工基础经典习题集
第一章电路基础知识
§1—1电流和电压
一、填空题
1.电流流通的路径称为电路,通常电路是由电源、导线、负载和开关组成。
2.习惯上规定正电荷移动的方向为电流的方向,因此,电流的方向实际上与电子移动的方向相反。
3.金属导体中自由电子的定向移动方向与电流方向相反。
4.电流分直流和交流两大类,凡电流的大小和方向都随时间的变化而变化的电流称为交流电流,简称交流;凡大小和方向恒定不变的电流称为直流电流,简称直流。
5.若3min通过导体横截面的电荷量是1.8C,则导体中的电流是0.01A。
6.测量电流时,应将电流表串联接在电路中,使被测电流从电流表的正(+)接线柱流进,从负(-)接线柱流出;每个电流表都有一定的测量范围,称为电流表的量程。
7.电压是衡量电场力做功能力的物理量;电动势表示电源将正电荷从电源负极经电源内部移到正极的能力。
8.电路中某点与参考点的电压即为该点的电位,若电路中a、b两点的电位分别为Ua、Ub,则a、b两点间的电压Uab=Ua-Ub;Uba=Ub-Ua。
9.参考点的电位为0,高于参考点的电位取正值,低于参考点的电位取负值。
10.电动势的方向规定为在电源内部由负极指向正极。
11.测量电压时,应将电压表和被测电路并联,使电压表接线柱的正负和被测两点的电位一致。
12.如图1—1所示,电压表的a应接电阻的C端,b应接电阻的d端。
电流表的a应接电阻的c端。
二、判断题
1.导体中的电流由电子流形成,故电子流动的方向就是电流的方向。
(×)
2.电源电动势的大小由电源本身性质所决定,与外电路无关。
(√)
3.电压和电位都随参考点的变化而变化。
(×)
4.我们规定自负极通过电源内部指向正极的方向为电动势的方向。
(√)
三、问答题
1.电路主要由哪些部分组成?
它们的主要功能是什么?
答:
电路主要由电源、负载、导线和开关组成。
电源是提供电能的装置;负载是实现电路功能的装置。
导线是在电路中起连接作用。
开关是控制装置。
2.简述电压、电位、电动势的区别。
电源内部电荷移动和电源外部电荷移动的原因是否一样?
答:
电压反映的是电场力在两点之间做功的多少,与参考点的位置无关。
电位反映的是某点与参考点的电压,与参考点的位置有关。
电动势反映的是其他形式的能转换为电能的能力。
电源内部电荷移动和电源外部电荷移动的原因不一样。
3.什么是电流?
电路中存在持续电流的条件是什么?
答:
电流是电荷定向移动形成的。
电路中存在持续电流的条件是:
电源电动势不为〇,且电路闭合。
4.用电流表测量电流时,有哪些注意事项?
答:
(1)对交、直流电流应分别使用交流电流表和直流电流表测量。
(2)电流表必须串接到被测量的电路中。
(3)电流必须从电流表的正端流入负端流出。
(4)选择合适的量程。
四、计算题
1.在5min内,通过导体横截面的电荷量为3.6C,则电流是多少安?
合多少毫安?
解:
I=Q/t=3.6/(5×60)=0.012(A)=12mA
答:
电流是0.012安,合12毫安。
2.在图1--2中,当选c点为参考点时,已知:
Ua=-6V,Ub=-3V,Ud=-2V,Ue=-4V。
求Uab、Ucd各是多少?
若选d点为参考点,则各点电位各是多少?
解:
∵选c点为参考点时Uc=0V
Uab=Ua-Ub=(-6)-(-3)=-3V
Ucd=Uc–Ud=0-(-2)=2V
Ubd=Ub–Ud=(-3)-(-2)=-1V
Ued=Ue–Ud=(-4)-(-2)=-2V
选d点为参考点Ud=0运用电压不随参考点变化的特点
∵Ucd=Uc–Ud=Uc–0=2V∴Uc=2V
∵Ubd=Ub–Ud=Ub–0=-1V∴Ub=-1V
∵Ued=Ue–Ud=Ue–0=-2V∴Ue=-2V
∵Uab=Ua–Ub=Ua–(-1)=-3V∴Ua=-4V
答:
Uab=-3V,Ucd=2V当选d点为参考点时Ua=-4V,Ub=-1V,Uc=2V,Ud=0,Ue=-2V。
§1—2电阻
一、填空题
1.根据导电能力的强弱,物质一般可分为导体、半导体和绝缘体。
2.导体对电流的阻碍作用称为电阻。
3.均匀导体的电阻与导体的长度成正比,与导体的横截面积成反比,与材料性质有关,而且还与环境温度有关。
4.电阻率的大小反映了物质的导电能力,电阻率小说明物质导电能力强,电阻率大说明物质导电能力弱。
5.电阻率的倒数称为电导,它表示电流通过的难易程度,其数值越大,表示电流越容易通过。
6.一般来说,金属的电阻率随温度的升高而增大,硅等纯净半导体和绝缘体的电阻率则随温度的升高而减小。
二、选择题
1.一根导体的电阻为R,若将其从中间对折合并成一根新导线,其阻值为(C)。
A.R/2 B.R
C.R/4 D.R/8
2.甲乙两导体由同种材料做成,长度之比为3:
5,直径之比为2:
1,则它们的电阻之比为(B)。
A.12:
5B.3:
20
C.7:
6D.20:
3
3.制造标准电阻器的材料一定是(D)。
A.高电阻率材料B.低电阻率材料
C.高温度系数材料D.低温度系数材料
4.导体的电阻是导体本身的一种性质,以下说法错误的是(C)。
A.和导体截面积有关B.和导体长度有关
C.和环境温度无关D.和材料性质有关
5.用万用表测量电阻的刻度,下列说法正确的是(C)。
A.刻度是线性的B.指针偏转到最右端时,电阻为无穷大
C.指针偏转到最左端时,电阻为无穷大D指针偏转到中间时,电阻为无穷大
6.关于万用表的使用方法,下列说法错误的是(A)。
A.在测量过程中,应根据测量量的大小拨动转换开关,为了便于观察,不应分断电源
B.测量结束后,转换开关应拨到交流最大电压挡或空挡
C.测量电阻时,每换一次量程都应调一次零
三、问答题
1.根据物质导电能力的强弱,可分为哪几类?
它们各有什么特点?
答:
根据物质导电能力的强弱可分为导体、半导体和绝缘体三类。
它们的特点是导体电阻率小,容易导电。
半导体导电能力介于导体和绝缘体之间。
绝缘体的电阻率大,不容易导电。
2.在温度一定的情况下,导体电阻的大小由哪些因素决定?
写出导体电阻大小的表达式。
答:
在温度一定的情况下,导体电阻的大小由导体的材料、长度和横截面积决定,其表达式为:
R=ρ
3.用万用表测电阻时,应注意哪几点?
答:
(1)准备测量电路中的电阻时应先切断电源,且不可带电测量。
(2)首先估计被测电阻的大小,选择适当的倍率挡,然后调零,即将两表笔相触,旋动调零电位器,使指针指在零位。
(3)测量时双手不可碰到电阻引脚及表笔金属部分,以免接入人体电阻,引起测量误差。
(4)测量电路中某一电阻时,应将电阻的一端断开。
四、计算题
一根铜导线长l=2000m,截面积S=2mm2,导线的电阻是多少?
(铜的电阻率ρ=1.75×108Ω·m)若将它截成等长的两段,每段的电阻是多少?
若将它拉长为原来的2倍,电阻又将是多少?
解:
∵R=ρ∴R=1.75×10-8×=17.5Ω
若将它截成等长的两段,每段的电阻是R、==8.75Ω
若将它拉长为原来的2倍,电阻R``=17.5×4=70Ω
答:
导线的电阻是17.5Ω,若将它截成等长的两段,每段的电阻是8.75Ω,若将它拉长为原来的2倍,电阻又将是70Ω。
§1--3欧姆定律
一、填空
1.导体中的电流与这段导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比。
2.闭合电路中的电流与电源的电动势成正比,与电路的总电阻成反比。
3.全电路欧姆定律又可表述为:
电源电动势等于内电压与外电压之和。
4.电源端电压随负载电流变化的关系称为电源的外特性。
5.电路通常有通路、开路(断路)和短路三种状态。
6.两个电阻的伏安特性如图1-3所示,则Ra比Rb大(大小),Ra=10Ω,Rb=5Ω。
7.如图1-4所示,在U=0.5V处,R1=R2(>、=、<),其中R1是非线性电阻,R2是线性电阻。
8.已知电炉丝的电阻是44Q,通过的电流是5A,则电炉所加的电压是220V。
9.电源电动势E=4.5V,内阻r=0.5Ω,负载电阻R=4Ω,则电路中的电流I=1A,端电压U=4V。
10.一个电池和一个电阻组成了最简单的闭合回路。
当负载电阻的阻值增加到原来的3倍时,电流变为原来的一半,则原来内、外电阻的阻值比为1:
1
。
11.通常把通过小电流的负载称为小负载,把通过大电流的负载称为大负载。
二、判断题
1.导体的长度和截面都增大1倍,则其电阻值也增大1倍。
(×4倍
)
2.电阻两端电压为10V时,电阻值为10Ω;当电压升至20V,电阻值将变为20Ω。
(×线性电阻不因电压改变而变化
)
3.导体的电阻永远不变。
(×受温度影响,老化等
)
4.当电源的内阻为零时,电源电动势的大小就等于电源端电压。
(√)
5.当电路开路时,电源电动势的大小为零。
(×只与电源有关
)
6.在通路状态下,负载电阻变大,端电压就变大。
(√)
7.在短路状态下,端电压等于零。
(√)
8.在电源电压一定的情况下,电阻大的负载是大负载。
(×在电源电压一定时电阻大电流小
)
9.负载电阻越大,在电路中所获得的功率就越大。
(×R=r时才能获得最大功率
)
三、选择题
1.用电压表测得电路端电压为零,这说明(B)。
A.外电路断路 B.外电路短路
C.外电路上电流比较小D.电源内电阻为零
2.电源电动势是2V,内电阻是0.1Ω,当外电路断路时,电路中的电流和端电压分别是(A)。
A.O、2V B.20A、2V
C.20A、O D.0、0
3.上题中当外电路短路时,电路中的电流和端电压分别是(B)。
A.20A、2V B.20A、O
C.0、2V D.0、0
四、计算题
1.有一灯泡接在220V的直流电源上,此时电灯的电阻为484Ω,求通过灯泡的电流。
解:
I===0.45(A)
答:
通过灯泡的电流为0.45A。
2.某太阳能电池板不接负载时的电压是600μV,短路电流是30μA,求这块电池板的内阻。
解:
短路电流I===30×10-6r==20Ω
答:
这块电池板的内阻为20Ω。
3.已知某电池的电动势为1.65V,在电池的两端接有一个阻值为5Ω的电阻,测得电路中的电流为300mA,求电池的端电压和内阻。
解:
由I=得r===0.5Ω
U=IR=300×10-3×5=1.5V
答:
电池的端电压为1.5V,内阻为0.5Ω。
4.如图1—5所示,已知E=10V,r=0.1Ω,R=9·9Ω。
试求开关S在不同位置时电流表和电压表的读数。
解:
开关S在1位置时电路处于通路状态,电流表和电压表的读数为:
I===1(A)
UR=I*R=1×9.9=9.9(V)
开关S在2位置时电路处于开路状态电流表和电压表的读数
I==0(A)
UR=E=10(V)
开关S在3位置时电路处于短路状态电流表和电压表的读数
I===100(A)
UR=0(V)
答:
开关S在不同位置时电流表和电压表的读数:
1位置U=9.9V,I=1A;2位置U=10V,I=0A;3位置U=0V,I=100A。
5.某电源的外特性曲线如图1—6所示,求此电源的电动势E及内阻r。
解:
由
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