河北工业大学电气考研复试电路.docx

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河北工业大学电气考研复试电路

一、简答题1、在8个灯泡串联的电路中，除4号灯不亮外其它7个灯都亮。

当把4号灯从灯座上取下后，剩下7个灯仍亮，问电路中有何故障？

为什么？

答：

电路中发生了4号灯短路故障，当它短路时，在电路中不起作用，因此放上和取下对电路不发生影响。

2、额定电压相同、额定功率不等的两个白炽灯，能否串联使用？

答：

不能，因为这两个白炽灯的灯丝电阻不同，瓦数大的灯电阻小分压少，不能正常工作，瓦数小的灯电阻大分压多易烧。

3、电桥电路是复杂电路还是简单电路？

当电桥平衡时，它是复杂电路还是简单电路？

为什么？

答：

电桥电路处于平衡状态时，由于桥支路电流为零可拿掉，因此四个桥臂具有了串、并联关系，是简单电路，如果电桥电路不平衡，则为复杂电路。

4、直流电、脉动直流电、交流电、正弦交流电的主要区别是什么？

答：

直流电的大小和方向均不随时间变化；脉动直流电的大小随时间变化，方向不随时间变化；交流电的大小和方向均随时间变化；正弦交流电的大小和方向随时间按正弦规律变化。

5、负载上获得最大功率时，电源的利用率大约是多少？

答：

负载上获得最大功率时，电源的利用率约为50%。

6、电路等效变换时，电压为零的支路可以去掉吗？

为什么？

答：

电路等效变换时，电压为零的支路不可以去掉。

因为短路相当于短接，要用一根短接线代替。

7、在电路等效变换过程中，受控源的处理与独立源有哪些相同？

有什么不同？

答：

在电路等效变换的过程中，受控电压源的控制量为零时相当于短路；受控电流源控制量为零时相当于开路。

当控制量不为零时，受控源的处理与独立源无原则上区别，只是要注意在对电路化简的过程中不能随意把含有控制量的支路消除掉。

8、工程实际应用中，利用平衡电桥可以解决什么问题？

电桥的平衡条件是什么？

答：

工程实际应用中，利用平衡电桥可以较为精确地测量电阻，电桥平衡的条件是对臂电阻的乘积相等。

9、试述“电路等效”的概念。

答：

两个电路等效，是指其对端口以外的部分作用效果相同。

10、试述参考方向中的“正、负”，“加、减”，“相反、相同”等名词的概念。

答：

“正、负”是指在参考方向下，某电量为正值还是为负值；“加、减”是指方程式各量前面的加、减号；“相反、相同”则指电压和电流方向是非关联还是关联。

3、一个不平衡电桥电路进行求解时，只用电阻的串并联和欧姆定律能够求解吗？

答：

不平衡电桥电路是复杂电路，只用电阻的串并联和欧姆定律是无法求解的，必须采用KCL和KCL及欧姆定律才能求解电路。

4、试述戴维南定理的求解步骤？

如何把一个有源二端网络化为一个无源二端网络？

在此过程中，有源二端网络内部的电压源和电流源应如何处理？

答：

戴维南定理的解题步骤为：

1．将待求支路与有源二端网络分离，对断开的两个端钮分别标以记号（例如a和b）；

2．对有源二端网络求解其开路电压UOC；

3．把有源二端网络进行除源处理：

其中电压源用短接线代替；电流源断开。

然后对无源二端网络求解其入端电阻R入；4．让开路电压UOC等于戴维南等效电路的电压源US，入端电阻R入等于戴维南等效电路的内阻R0，在戴维南等效电路两端断开处重新把待求支路接上，根据欧姆定律求出其电流或电压。

把一个有源二端网络化为一个无源二端网络就是除源，如上述3.所述。

5、实际应用中，我们用高内阻电压表测得某直流电源的开路电压为

225V，用足够量程的电流表测得该直流电源的短路电流为50A，问这一直流电源的戴维南等效电路？

答：

直流电源的开路电压即为它的戴维南等效电路的电压源US，225/50=4.5Ω等于该直流电源戴维南等效电路的内阻R0。

1、电源电压不变，当电路的频率变化时，通过电感元件的电流发生变化吗？

答：

频率变化时，感抗增大，所以电源电压不变，电感元件的电流将减小。

2、某电容器额定耐压值为450伏，能否把它接在交流380伏的电源上使用？

为什么？

答：

380×1.414=537V>450V，不能把耐压为450V的电容器接在交流380V的电源上使用，因为电源最大值为537V，超过了电容器的耐压值。

3、你能说出电阻和电抗的不同之处和相似之处吗？

它们的单位相同吗？

答：

电阻在阻碍电流时伴随着消耗，电抗在阻碍电流时无消耗，二者单位相同。

4、无功功率和有功功率有什么区别？

能否从字面上把无功功率理解为无用之功？

为什么？

答：

有功功率反映了电路中能量转换过程中不可逆的那部分功率，无功功率反映了电路中能量转换过程中只交换、不消耗的那部分功率，无功功率不能从字面上理解为无用之功，因为变压器、电动机工作时如果没有电路提供的无功功率将无法工作。

5、从哪个方面来说，电阻元件是即时元件，电感和电容元件为动态元件？

又从哪个方面说电阻元件是耗能元件，电感和电容元件是储能元件？

答：

从电压和电流的瞬时值关系来说，电阻元件电压电流为欧姆定律的即时对应关系，因此称为即时元件；电感和电容上的电压电流上关系都是微分或积分的动态关系，因此称为动态元件。

从瞬时功率表达式来看，电阻元件上的瞬时功率恒为正值或零，所以为耗能元件，而电感和电容元件的瞬时功率在一个周期内的平均值为零，只进行能量的吞吐而不耗能，所以称为储能元件。

6、正弦量的初相值有什么规定？

相位差有什么规定？

答：

正弦量

180°。

7、直流情况下，电容的容抗等于多少？

容抗与哪些因素有关？

答：

直流情况下，电容的容抗等于无穷大，称隔直流作用。

容抗与频率成反比，与电容量成反比。

8、感抗、容抗和电阻有何相同？

有何不同？

答：

感抗、容抗在阻碍电流的过程中没有消耗，电阻在阻碍电流的过程中伴随着消耗，这是它们的不同之处，三者都是电压和电流的比值，因此它们的单位相同，都是欧姆。

9、额定电压相同、额定功率不等的两个白炽灯，能否串联使用？

答：

额定电压相同、额定功率不等的两个白炽灯是不能串联使用的，因为串联时通过的电流相同，而这两盏灯由于功率不同它们的灯丝电阻是不同的：

功率大的白炽灯灯丝电阻小分压少，不能正常工作；功率小的白炽灯灯丝电阻大分压多容易烧损。

10、如何理解电容元件的“通交隔直”作用？

答：

直流电路中，电容元件对直流呈现的容抗为无穷大，阻碍直流电通过，称隔直作用；交流电路中，电容元件对交流呈现的容抗很小，有利于交流电流通过，称通交作用。

1、额定电压相同、额定功率不等的两个白炽灯，能否串联使用？

答：

不能串联使用。

因为额定功率不同时两个白炽灯分压不同。

2、试述提高功率因数的意义和方法。

答：

提高功率因数可减少线路上的功率损耗，同时可提高电源设备的

利用率，有利于国民经济的发展。

提高功率因数的方法有两种：

一是自然提高法，就是避免感性设备的空载和尽量减少其空载；二是人工补偿法，就是在感性线路两端并联适当的电容。

3、相量等于正弦量的说法对吗？

正弦量的解析式和相量式之间能用等号吗？

答：

相量可以用来表示正弦量，相量不是正弦量，因此正弦量的解析式和相量式之间是不能画等号的。

4、电压、电流相位如何时只吸收有功功率？

只吸收无功功率时二者相位又如何？

答：

电压、电流相位同相时只吸收有功功率，当它们相位正交时只吸收无功功率5、阻抗三角形和功率三角形是相量图吗？

电压三角形呢？

答：

阻抗三角形和功率三角形都不是相量图，电压三角形是相量图。

6、并联电容器可以提高电路的功率因数，并联电容器的容量越大，功率因数是否被提得越高？

为什么？

会不会使电路的功率因数为负值？

是否可以用串联电容器的方法提高功率因数？

答：

并联电容器可以提高电路的功率因数，但提倡欠补偿，如果并联电容器的容量过大而出现过补偿时，会使电路的功率因数为负值，即电路由感性变为容性，当并联电容达到某一数值时，还会导致功率因数继续下降（可用相量图分析）。

实际中是不能用串联电容器的方法提高电路的功率因数的，因为串联电容器可以分压，设备的额定电压将发生变化而不能正常工作。

1、何谓串联谐振？

串联谐振时电路有哪些重要特征？

答：

在含有LC的串联电路中，出现了总电压与电流同相的情况，称电路发生了串联谐振。

串联谐振时电路中的阻抗最小，电压一定时电路电流最大，且在电感和电容两端出现过电压现象。

2、发生并联谐振时，电路具有哪些特征？

答：

电路发生并谐时，电路中电压电流同相，呈纯电阻性，此时电路阻抗最大，总电流最小，在L和C支路上出现过电流现象。

3、为什么把串谐称为电压谐振而把并谐电路称为电流谐振？

答：

串联谐振时在动态元件两端出现过电压因之称为电压谐振；并联谐振时在动态元件的支路中出现过电流而称为电流谐振。

4、何谓串联谐振电路的谐振曲线？

说明品质因数Q值的大小对谐振曲线的影响。

答：

电流与谐振电流的比值随着频率的变化而变化的关系曲线称为谐振曲线。

由谐振曲线可看出，品质因数Q值的大小对谐振曲线影响较大，Q值越大时，谐振曲线的顶部越尖锐，电路选择性越好；Q值越小，谐振曲线的顶部越圆钝，选择性越差。

6、谐振电路的通频带是如何定义的？

它与哪些量有关？

答：

谐振电路规定：

当电流衰减到最大值的0.707倍时，I/I0≥0.707所对应的频率范围称为通频带，通频带与电路的品质因数成反比，实际应用中，应根据具体情况选择适当的品质因数Q，以兼顾电路的选择性和通频带之间存在的矛盾。

7、LC并联谐振电路接在理想电压源上是否具有选频性？

为什么？

答：

LC并联谐振电路接在理想电压源上就不再具有选频性。

因为理想电压源不随负载的变化而变化。

1、试述同名端的概念。

为什么对两互感线圈串联和并联时必须要注意它们的同名端？

答：

由同一电流产生的感应电压的极性始终保持一致的端子称为同名端，电流同时由同名端流入或流出时，它们所产生的磁场彼此增强。

实际应用中，为了小电流获得强磁场，通常把两个互感线圈顺向串联或同侧并联，如果接反了，电感量大大减小，通过线圈的电流会大大增加，将造成线圈的过热而导致烧损，所以在应用时必须注意线圈的同名端。

2、何谓耦合系数？

什么是全耦合？

答：

两个具有互感的线圈之间磁耦合的松紧程度用耦合系数表示，如果一个线圈产生的磁通全部穿过另一个线圈，即漏磁通很小可忽略不计时，耦合系数K=1，称为全耦合。

3、理想变压器和全耦合变压器有何相同之处？

有何区别？

答：

理想变压器和全耦合变压器都是无损耗，耦合系数K=1，只是理想变压器的自感和互感均为无穷大，而全耦合变压器的自感和互感均为有限值。

1、三相电源作三角形联接时，如果有一相绕组接反，后果如何？

试用相量图加以分析说明？

答：

三相电源作三角形联接时，如果有一相绕组接反，就会在发电机绕组内环中发生较大的环流，致使电源烧损。

相量图略。

2、三相四线制供电系统中，中线的作用是什么？

答：

中线的作用是使不对称Y接三相负载的相电压保持对称。

3、为什么实用中三相电动机可以采用三相三线制供电，而三相照明

电路必须采用三相四线制供电系统？

答：

三相电动机是对称三相负载，中线不起作用，因此采用三相三线制供电即可。

而三相照明电路是由单相设备接成三相四线制中，工作时通常不对称，因此必须有中线才能保证各相负载的端电压对称。

4、三相四线制供电体系中，为什么规定中线上不得安装保险丝和开关？

答：

此规定说明不允许中线随意断开，以保证在Y接不对称三相电路工作时各相负载的端电压对称。

如果安装了保险丝，若一相发生短路时，中线上的保险丝就有可能烧断而造成中线断开，开关若不慎在三相负载工作时拉断同样造成三相不平衡。

5、如何计算三相对称电路的功率？

有功功率计算式中的cosφ表示什么意思？

答：

第一问略，有功功率编者上式中的cosφ称为功率因数，表示有功功率占电源提供的总功率的比重。

6、一台电动机本来为正转，如果把连接在它上面的三根电源线任意调换两根的顺序，则电动机的旋转方向改变吗？

为什么？

答：

任调电动机的两根电源线，通往电动机中的电流相序将发生变化，电动机将由正转变为反转，因为正转和反转的旋转磁场方向相反，而异步电动机的旋转方向总是顺着旋转磁场的方向转动的。

1、何谓电路的过渡过程？

包含有哪些元件的电路存在过渡过程？

答：

电路由一种稳态过渡到另一种稳态所经历的过程称过渡过程，也叫“暂态”。

含有动态元件的电路在发生“换路”时一般存在过渡过

程。

2、什么叫换路？

在换路瞬间，电容器上的电压初始值应等于什么？

答：

在含有动态元件L和C的电路中，电路的接通、断开、接线的改变或是电路参数、电源的突然变化等，统称为“换路”。

根据换路定律，在换路瞬间，电容器上的电压初始值应保持换路前一瞬间的数值不变。

3、在RC充电及放电电路中，怎样确定电容器上的电压初始值？

答：

在RC充电及放电电路中，电容器上的电压初始值应根据换路定律求解。

4、“电容器接在直流电源上是没有电流通过的”这句话确切吗？

试完整地说明。

答：

这句话不确切。

未充电的电容器接在直流电源上时，必定发生充电的过渡过程，充电完毕后，电路中不再有电流，相当于开路。

5、RC充电电路中，电容器两端的电压按照什么规律变化？

充电电流又按什么规律变化？

RC放电电路呢？

答：

RC充电电路中，电容器两端的电压按照指数规律上升，充电电流按照指数规律下降，RC放电电路，电容电压和放电电流均按指数规律下降。

6、RL一阶电路与RC一阶电路的时间常数相同吗？

其中的R是指某一电阻吗？

答：

RC一阶电路的时间常数τ=RC，RL一阶电路的时间常数τ=L/R，其中的R是指动态元件C或L两端的等效电阻。

7、RL一阶电路的零输入响应中，电感两端的电压按照什么规律变化？

电感中通过的电流又按什么规律变化？

RL一阶电路的零状态响应呢？

答：

RL一阶电路的零输入响应中，电感两端的电压和电感中通过的电流均按指数规律下降；RL一阶电路的零状态响应中，电感两端的电压按指数规律下降，电压事通过的电流按指数规律上升。

8、通有电流的RL电路被短接，电流具有怎样的变化规律？

答：

通过电流的RL电路被短接，即发生换路时，电流应保持换路前一瞬间的数值不变。

1、什么叫周期性的非正弦波，你能举出几个实际中的非正弦周期波的例子吗？

答：

周而复始地重复前面循环的非正弦量均可称为周期性非正弦波，如等腰三角波、矩形方波及半波整流等。

2、周期性的非正弦线性电路分析计算步骤如何，其分析思想遵循电路的什么原理？

答：

周期性的非正弦线性电路的分析步骤为：

①根据已知傅里叶级数展开式分项，求解各次谐波单独作用时电路的响应；②求解直流谐波分量的响应时，遇电容元件按开路处理，遇电感元件按短路处理；③求正弦分量的响应时按相量法进行求解，注意对不同频率的谐波分量，电容元件和电感元件上所呈现的容抗和感抗各不相同，应分别加以计算；④用相量分析法计算出来的各次谐波分量的结果一般是用复数表示的，不能直接进行叠加，必须要把它们化为瞬时值表达式后才能进行叠加。

周期性非正弦线性电路分析

思想遵循线性电路的叠加定理。

3、非正弦周期信号的谐波分量表达式如何表示？

式中每一项的意义是什么？

答：

非正弦周期信号的谐波分量表达式是用傅里叶级数展开式表示的，式中的每一项代表非正弦量的一次谐波。

4、何谓基波？

何谓高次谐波？

什么是奇次谐波和偶次谐波？

答：

频率与非正弦波相同的谐波称为基波，它是非正弦量的基本成分；二次以上的谐波均称为高次谐波；谐波频率是非正弦波频率的奇数倍时称为奇次谐波；谐波频率是非正弦波频率的偶数倍时称为偶次谐波。

5、能否定性地说出具有奇次对称性的波形中都含有哪些谐波成分？

答：

具有奇次对称性的非正弦周期波中，只具有奇次谐波成分，不存在直流成分及偶次谐波成分。

6、“只要电源是正弦的，电路中各部分电流及电压都是正弦的”说法对吗？

为什么？

答：

说法不对！

电源虽然是正弦的，但是如果电路中存在非线性元件，在非线性元件上就会出现非正弦响应。

7、波形的平滑性对非正弦波谐波有什么影响？

为什么？

答：

非正弦波所包含的高次谐波的幅度是否显著，取决于波形的平滑性，因此波形的平滑性对非正弦波谐波影响很大。

如稳恒直流电和正弦波，平滑性最好，不含有高次谐波；而方波和尖脉冲波，由于平滑性极差而含有丰富的高次谐波。

8、非正弦波的“峰值越大，有效值也越大”的说法对吗？

试举例说明。

答：

这种说法对正弦量是对的，对非正弦量就不对。

例如一个方波的峰值和等腰三角波的峰值相比，如果等腰三角波的峰值大于方波，但等腰三角波的有效值不一定比方波大。

1、低通滤波器具有什么结构特点？

高通滤波器呢？

答：

低通滤波器的结构特点是串联臂是电感，并联臂是电容；高通滤波器则相反，其结构特点是串联臂是电容，并联臂是电感。

2、对线性无源二端口网络进行分析时，通常采用的参数有哪几个？

除此之外，还可以用什么参数表示？

答：

对线性无源二端网络进行分析时，通常采用的参数有有Z参数、Y参数、A参数和h参数。

除此之外，还可以采用网络的开路阻抗和短路阻抗描述，这种通过简单测量得到的参数称为实验参数，共有输出端口开路时的输入阻抗、输出端口短路时的输入阻抗、输入端口开路时的输出阻抗和输入端口短路时的输出阻抗4个。

3、对于无源线性二端口网络，用任意一种参数表示网络性能时，其最简单的电路形式有哪些？

你能画出用Z参数表示的最简电路形式吗？

答：

最简单的电路形式有T形网络和л形网络，图略。