14版电工及电子技术基础A1习题册.docx

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14版电工及电子技术基础A1习题册

学号:

班级:

姓名:

成绩:

1-1：

在图中，五个元件代表电源或负载。

电流和电压的正方向及实验测量值如图所示，

I1=-4A、I2=6A、I3=10A、U1=140V、U2=-90V、U3=60V、U4=-80V、U5=30V

（1）请在图上标出各电流的实际方向和各电压的实际极性；

（2）编号为

的是电源，编号为

（3）电源发出的功率为

，

U4

U5

4

5

U1

1

I1

U3

3

I3

2

U2

I2

1-2：

有一直流电源，其额定功率P=200W，额定电压UN=50V，内阻R0=0.5Ω,负载电阻R可以调节，其电路如

图所示。

试求：

（1）额定工作状态下的电流及负载电阻；

（2）开路状态下的电源端电压；（3）电源短路状

态下的电流。

I

c

a

E

U

R

UN

R0

d

b

1-3：

已知条件在图中已标出，利用基尔霍夫定律，求I2和U4。

（1）

负载取用的功率为

的是负载；

。

电工学A

（1）习题册－电路的基本概念与基本定律

1-4：

在图所示的电路中，已知U1=10V，E1=4V，E2=2V，R1=4Ω，R2=4Ω，R3=5Ω，1、2两点间处于开路状态，

试计算开路电压U2。

R2

E2

1

U1

R1

U2

E1

R3

2

1-5：

电路如图所示，已知R1=1Ω，R2=3Ω，R3=4Ω，R4=4Ω，E=12V，求A点的电位VA。

1-6：

把额定电压110V、额定功率分别为100W和60W的两只灯泡，串联在端电压为220V的电源上使用，这种接

法会有什么后果？

它们实际消耗的功率各是多少？

如果是两个110V、60W的灯泡，是否可以这样使用？

为什么？

（2）

班级:

姓名:

成绩:

2-1：

在如图中，试求A点电位VA。

+50V

10Ω

A

5Ω

20Ω

-50V

2-2：

在图中R1=R2=R3=R4=300Ω，R5=600Ω，试求开关S断开和闭合时A和B之间的等效电阻。

R1

A

R2

R5

S

R3

R4

B

（3）

学号:

2-3：

电路如图所示，R1=R2=4kΩ，R3=16kΩ，U1=U2=12V，在开关S断开和闭合的两种情况下试求A点的电位。

电工学A

（1）习题册－电路的分析方法

2-4：

用电源等效变换的方法求2Ω电阻的电流I。

1Ω

3A

2V

12V

2Ω

I

6Ω

2Ω

2-5：

试用结点电压法计算UAB及图中各支路电流。

2-6：

图示电路中，已知：

US=8V，IS=2A，R1=1Ω，R2=4Ω，R3=10Ω，R=12Ω，试用叠加定理求电压UAB。

（4）

2-7：

电路如图所示，E=12V，R1=R2=R3=R4，Uab=10V，若将理想电压源除去后，试问这时Uab等于多少？

E

-

R1

R1

R2

R2

A

A

I

I

R3

R3

I

I

R4

R4

B

B

2-8：

图示电路中，已知：

US=9V，IS=1A，R1=3Ω，R2=6Ω。

试用支路电流法求电流I1和I2。

计算各元件的功率，

并说明哪个元件是电源。

2-9：

用戴维宁定理求下图中7Ω电阻两端的电压U。

1A

2Ω

1Ω

3Ω

U

5Ω

7Ω

20V

（5）

2-10：

图示电路中，已知：

US=5V，IS=3A，R1=R2=1Ω，R3=3Ω。

用戴维宁定理求电流I。

3

2-11：

用叠加定理计算下图所示电路中1Ω电阻上的电流I。

6Ω

30V

I

7Ω

1Ω

6Ω

4A

（6）

2-12：

分别用戴维宁定理和诺顿定理求电阻RL上的电流IL。

8Ω

RS

RL

3Ω

IL

R3

4Ω

1A

12V

R2

R4

20Ω

3Ω

2-13：

已知E1＝15V，E2＝13V，E3＝4V，R1＝R2＝R3＝R4＝1Ω，R5＝5Ω。

（1）当开关S断开时，试求电阻上

的电压U5和电流I5；

（2）当开关S闭合后，试用戴维宁定理计算I5。

I5

R5

U5

E1

E2

E3

R4

R1

R2

R3

S

（7）

2-14：

在图示电路中，已知：

R1=R2=R3=0.5Ω，IS2=1A，电位VB＝0V。

求电位VA和电流源IS1供出的功率P。

2-15：

图示电路已知:

U=10V，US1=4V，US2=2V，R1=4Ω，R2=1Ω，R3=5Ω，R=1Ω。

用支路电流法求电流I。

（8）

班级:

姓名:

学号:

成绩:

3-1：

在图中，E=100V，R1=1Ω，R2=99Ω，C=10μF，试求：

（1）S闭合瞬间各支路电流及各元件两端电压

的数值；

（2）S闭合后达到稳定状态时各支路电流及各元件两端电压的数值；（3）用电感元件替换电容元件后，

（1）、

（2）两种情况下的各支路电流及各元件两端电压的数值。

S

i

t=0

R1

R2

i2

i1

E

C

3-2：

在电路图中，U＝10V。

求开关S闭合瞬间（t=0）各元件中的电流及其两端的电压；当电路达到稳定时

又各等于多少？

设在t=0时，电路中的贮能元件都未贮能。

S

R1

t=0

2Ω

C1

1μF

L1

1H

R2

U

8Ω

2μF

L2

1H

C2

3-3：

在图中，E＝10V，R1＝12kΩ，R2＝6kΩ，C1＝10μF，C2＝20μF。

电容元件原先均未贮能。

当开关闭合

后，试求：

电容元件两端电压UC。

S

t=0

R2

C1

C2

UC

U

R1

（9）

电工学A

（1）习题册－电路的暂态分析

3-4：

在图所示电路中，IS＝10mA，R1＝3kΩ，R2＝3kΩ，R3＝6kΩ，C＝2μF。

在开关S闭合前电路已处于稳

态。

求t≥0时uC和i1，并作出它们随时间的变化曲线。

i1

R2

R1

R3

Is

S

C1

t=0

uC

3-5：

图中已知：

R1＝6kΩ，R2＝3kΩ，C＝2μF，IS＝9mA，开关长时间闭合。

当将开关断开后，试求电流源

两端的电压。

S

t=0

Is

R1

C1

R2

（10）

3-6：

电路如图所示，换路前已处于稳态，IS＝1mA，试求换路后（t≥0）的uC。

10kΩ

S

10μF

20kΩ

t=0

Is

10V

10kΩ

3-7：

电路如图所示，R1＝1Ω，R2＝R3＝2Ω，L＝2H，U＝2V。

开关长时间合在1的位置。

当将开关扳到2的

位置后，试求电感元件中的电流及其两端的电压。

1

S

t=0

2

R1

R2

i

U

L

R3

（11）

3-8：

电路如图所示，换路前已处于稳态。

当将开关从1的位置扳到2的位置后，试求iL和i，并作出它们的变化

曲线。

i

1Ω

1Ω

S

t=0

1

2

2Ω

3H

iL

3V

3V

3-9：

电路如图所示，t＝0时开关S闭合试用三要素法求t≥0时的iL和i1。

i1

S

6Ω

3Ω

t=0

U

12V

iL

9V

1H

（12）

班级:

姓名:

成绩:

4-1：

若已知正弦量：

u1=6sin（ωt+30°）V，u2=8sin（ωt－30°）V。

（1）写出u1、u2的相量表达式，并作出它们的相量图；

（2）试求u1与u2的相位差，并通过相量求u＝u1＋u2。

4-2：

若已知两个频率为ω＝314rad/s的正弦电流分别为

，

。

求：

（1）写出i1、i2的瞬时表达式；

（2）i1的周期为T，试画出i1的波形图；

（3）i1与i2的相位差。

4-3：

求图（A）、图（B）中的电流

。

5Ω

3Ω

210°A

5Ω

-j4Ω

-j5Ω

j4Ω

3030°A

（A）

（13）

学号:

（B）

电工学A

（1）习题册－正弦交流电路

4-4：

如图所示RLC串联电路，已知R＝15Ω，L＝12mH，C＝5μF，端电压为u＝50sin（5000t）V。

试求电流i和

各元件的电压相量表达式，并作出电路的相量图。

并求解电路的有功功率、无功功率和视在功率。

.

I

R

jωL

.

UR

.

UL

.

U

.

UC

1

ωc

-j

4-5：

日光灯照明电路可等效为RL串联电路。

若灯管等效电阻R1＝280Ω，镇流器的等效电阻R2＝20Ω，等效

电感L＝1.65H，电源电压为220V。

试求电路中的电流，灯管及镇流器两端的电压。

4-6：

已知u＝220sin（314t＋20°）V，i＝4.4sin（314t－20°）A。

求

（1）此二端网络由两个元件串联的等效电路和元件

参数值；

（2）二端网络的功率P、Q、S；（3）判断此二端网络是感性还是容性。

i

无源

u

网络

（14）

4-7：

在图示的各电路中，除A0和V0外，其余电流表和电压表的读数均在图上标出。

试求电流表A0和电压表

V0的读数。

60V

5A

V1

V0

XL

XC

A1

A0

3A

R

L

A2

100V

V2

（1）

（2）

10A

-jXC

A1

10V

10V

-j10Ω

A0

100V

V1

V0

V1

R

XC

j5Ω

5Ω

V2

V0

（3）

（4）

4-8：

已知

，试求瞬时值i、u2，并画

和

的相量图。

1Ω

0.5H

i

u

0.25F

U22Ω

（15）

4-9：

图示电路处于谐振状态，且已知：

U=100V，I1=I2=10A。

试求I、R、XC及XL。

-jXC

.

I

jXL

.

U

R

4-10：

如图示电路，电源电压u=100sin1000tV，当开关S打开或接通时，电流表A的读数不变，求电容C。

S

A

2Ω

2Ω

+

u

C

4-11：

已知R1＝15Ω，XL＝20Ω，R2＝15Ω，XC＝20Ω，

。

求

（1）

、

、

及

；

（2）P、Q、S。

.

I

2

.

I

.

-jXC

R1

I

1

.

U

.

Uab

jXL

R2

（16）

.

I1

.

I2

4-12：

已知图示电路中，U＝200V，R1＝5Ω，I1＝10A，I2＝10

A，R2＝XL。

试求I、XC、R2、XL。

4-13：

图示电路是用三表法测量电感线圈参数R、L电路，已知：

f＝50Hz，图中各表读数分别为V＝100V，

A＝5A，W＝400W。

试求R，L。

A

W

R

V

L

4-14：

各交流电表读数如图所示，试求：

负载的功率因数，复阻抗，负载的平均功率，无功功率和视在功率。

1.1kW

A

W

10A

Z

U

V

220V

（17）

R1

.

I

.

I2

.

I1

R2

.

U

-jXC

jXL

感

性

负载

4-15：

某RLC串联电路，已知：

R=50Ω，C=10uF。

（1）若电源频率f=1kHz时电路出现谐振，问L=？

（2）若电路

参数保持不变，求f1=500Hz和f2=1500Hz时电路的复阻抗，并说明该电路各呈何性质？

L

+

uC

+

u

R

C

4-16：

某感性电路施加一正弦交流电压u＝311sin314tV，其有功功率P＝7.5kW，无功功率Q=5.5kvar。

求：

（1）电路的功率因数；

（2）若电路为R、L并联，R、L值为多少?

4-17：

今有40W的日光灯一个，使用时灯管与镇流器（可近似地把镇流器看作电感）串联在电压为220V，频率

为50Hz的电源上。

已知灯管工作时属于纯电阻负载，灯管两端的电压等于110V，试求镇流器的感抗与电感。

这时电路的功率因数等于多少？

若将功率因数提高到0.8，问应并联多大电容。

（18）

班级:

姓名:

学号:

成绩:

5-3：

三相对称星形负载的电流和线电压的相量图如图所示。

已知线电压为380V，电流为10A。

求每相负载的

等效阻抗及每相的功率因数。

U

CA

I

C

.

UAB

I

I

B

A

U

BC

（19）

.

.

.

.

.

电工学A

（1）习题册－三相电路

5-2：

在线电压为380V的三相四线制电源上，接有额定电压为220V、功率为100W的白帜灯。

设A相和B相各接

20盏，C相接40盏。

（1）求相电流和中线电流；

（2）若A相因熔丝烧断而灯泡全部熄灭，中线又因故断开，

求B相和C相灯泡上的电压。

5-1：

已知三相对称电源的A相电动势为eA＝220

sin（314t＋60°）V，相序为A-B-C，写出其它两相电动势的瞬时

值表达式，并写出三相电源的相量式及画出相量图。

5-4：

三相对称星形负载为4＋j3Ω，接在线电压为380V的电源上。

（1）求三相总功率（有功、无功及视在功

率）；

（2）求三角型接法时三相有功、无功及视在功率。

5-5：

已知三角形接法三相对称负载的总功率为5.5kW，线电流为19.5A，电源线电压为380V。

求每相的电阻和电抗。

5-6：

图中电源线电压Ul＝380V。

（1）如果图中各相负载的阻抗都等于10Ω，是否可以说负载对称？

（2）试

求各相电流，并用电压与电流的相量图计算中线电流。

如果中线电流的正方向选得同电路图上所示的方向相反，

则结果有何不同？

（3）试求三相平均功率P。

iA

A

RA

iN

N

XL

XC

iB

B

C

iC

（20）

5-7：

有一三相异步电动机，其绕组联成三角形接于线电压Ul＝380V的电源上，从电源所取用的功率P＝11.43kW，

功率因数cos＝0.87，求电动机的相电流和线电流。

5-8：

如图所示的是三相四线制电路，电源线电压Ul=380V。

三个电阻性负载联接成星形，其电阻为RA＝11Ω，

RB＝RC＝22Ω。

（1）试求负载相电压、相电流及中线电流，并作出它们的相量图；

（2）如无中线，求负载

相电压及中点电压；（3）如无中线，当A相短路时求各相电压和相电流，并作出它们的相量图；（4）如无中

线，当C相断路时求另外两相的电压和电流；（5）在（3）（4）中如有中线，则又如何？

A

RA

N

RB

RC

B

C

（21）

5-9：

如图对称负载联接成三角形，已知电源电压Ul＝220V，安培计读数Il＝17.3A，三相功率P＝4.5kW，试

求：

（1）每相负载的电阻和电抗；

（2）当AB相断开时，图中各安培计的读数和总功率P；（3）当A线断开

时，图中各安培计的读数和总功率P。

A

B

A

A

A

B

C

A

C

5-10：

在线电压为380V的三相电源上，接两组电阻性对称负载，电路如图所示，试求线路电流I。

I

A

B

I

I

C

10Ω

38Ω

（22）

班级:

姓名:

学号:

成绩:

7-1：

已知Y100L-4型异步电动机的某些额定技术数据如下：

2.2kW

380V

Y接法

1420r／min

cosθ=0.8

η＝81％

试计算：

（1）相电流和线电流的额定值及额定负载时的转矩；

（2）额定转差率及额定负载时的转子电流频率。

设电源频率为50Hz。

7-2：

有台三相异步电动机，其额定转速为1470r／min，电源频率为50Hz。

在（a）起动瞬间，（b）转子转速为同

步转速的2/3时，（c）转差率为0.02时三种情况下，试求：

（1）定子旋转磁场对定子的转速；

（2）定子旋转磁场对转子的转速；

（3）转子旋转磁场对转子的转速；

（4）转子旋转磁场对定子的转速；

（5）转子旋转磁场对定子旋转磁场的转速。

7-3：

有Yll2M-2型和Y160M1-8型异步电动机各一台，额定功率都是4kW，但前者额定转速为2890r／min，后

者为720r／min．试比较它们的额定转矩，并由此说明电动机的极数、转速及转矩三者之间的大小关系。

（23）

电工学A

（1）习题册－交流电动机

7-4：

已知Y132S-4型三相异步电动机的额定技术数据如下：

功率

5.5kWl440r／min380V85.5％

转速

电压

效率

功率因数

0.84

Ist／IN

7

Tst／TN

2.2

Tmax／TN

2.2

电源频率为50Hz。

试求额定状态下的转差率SN，电流IN和转矩TN，以及启动电流Ist，启动转矩Tst，最大转矩Tmax。

7-5：

Y180L-6型电动机的额定功率为15kW，额定转速为970r／min，频率为50Hz，最大转矩为295.36N·m。

试求电动机的过载系数。

7-6：

某四极三相异步电动机的额定功率为30kW，额定电压为380V，三角形接法，频率为50Hz。

在额定负

载下运行时，其转差率为0.02，效率为90％，线电流为57.5A，试求：

（1）转子旋转磁场对转子的转速；

（2）额

定转矩；（3）电动机的功率因数。

7-7：

上题中电动机Tst／TN=1.2，Ist／IN＝7，试求：

（1）用星-三角形换接起动时的起动电流和起动转矩；

（2）当

负载转矩为额定转矩的60％和25％时，电动机能否起动?

（24）

班级:

姓名:

成绩:

10-1：

试画出三相鼠笼式电动机既能连续工作、又能点动工作的继电接触器控制电路。

10-2：

某机床主轴由一台鼠笼式电动机带动，润滑油泵由另一台鼠笼式电动机带动。

今要求：

（1）主轴必须在油泵开动后，才能开动；

（2）若油泵电动机停车，主轴电动机应同时停车；（3）主轴要求能用电器实现正反转，并能单独停车；（4）有短路、零压及过载保护。

试绘出继电接触器控制系统。

10-3：

将图中的控制电路怎样改一下，就能实现工作台自动往复运动？

（可省去正反转起动按钮中的联锁常闭触点。

）

Stb

Sta

KMR

SB1

SBF

KH

KMF

KMF

SBR

Stb

（25）

学号:

电工学A

（1）习题册－继电接触器控制系统

10-4：

图示为电动机M1和M2的联锁控制电路。

试说明M1和M2之间的联锁关系，并问电动机M1可否单独运行?

M1过载后M2能否继续运行?

FU1

FU2

FR1

QS

SB2KM1

KM2KM1KM1

SB1

KM1

KM2

FR2

KM2

SB3

SB4

KM2

FR1

FR2

M1

3

M2

3

10-5：

图中所示的正反转控制电路中有多处错误，请指出错误并改正。

10-6：

某机床的主电动机（三相鼠笼式）为3kW，380V，950r/min，不需正反转。

工作照明灯是36V，40W。

要求有短路、零压及过载保护。

试绘出控制线路并选用电器元件。

（26）