电工电子技术综合练习1.doc

1 电工电子电工电子 2、一只额定功率是2W的电阻，电阻值为200，则允许通过的最大电流值是 _0.1A_。 4、电流源（恒流源）的输出电流始终是恒定的，其端电压与之相连的 负载电阻 有关。 5、 Vttu)70sin(25)( ， Atti)40sin(5)( ，则 )(tu 领先于 )(ti 的相位 30 7、换路定律是指在换路前后电容上的 电容电压和电感上的电感电流 都不能发生突变。 8、磁路的基尔霍夫第一定律是指在磁路的任何处作一闭合曲面，则流入和流出该闭合曲面的磁通相等。 9、变压器的变电流作用公式是 1 2 2 1 W W I I ；变阻抗作用公式是 L ZkZ 2 。 10、三相异步电动机的额定值： kwP N 5 . 7 2 ， min1450rnN ， 2 . 2 max N TT ，额定转矩 N T _49.4NM_，最大电磁转矩 max T _108.68NM_。 1、参考方向是人为任意选择的，在分析和计算电路时，参考方向一经选定， 不再 改 动。 2、已知某元件上的U、I取关联参考方向，U=5V，I=-3A，则P= 15 W，该元件是释放功率。 3、在叠加定理中，电源单独作用是指：电路中某一电源起作用，而其他电源置零。具体处理方法为：理想电 压源短路 ；理想电流源开路 。 4已知i1（t）= 10sin（3 t+30）A，i2（t） = 5sin（3 t+25）A，则i1（t）超前i2（t）的相位 5度 角。 5、三相对称负载的三角形接法中，线电压与相电压的关系为 pl UU ；线电流与相电流的 关系为 pl II3 。 6、换路定律是指电容上的电压 )0( C u 和电感上的电流 )0( L i 的值保持换路前的数值，不发生跃 变。 7、变压器变流公式I1 / I2 N2 / N1 。 8、三相异步电动机的转动原理与旋转磁场有关，而旋转磁场是由 定子绕组 通电产生 的。 9、理想运算放大器的三个重要条件是：开环电压放大倍数趋向于无穷大，差模输入电阻趋向 于无穷大，开环输出电阻趋向于0。_。 1、继电器是传递信号 的电器，热继电器是继电器的一种，它是利用电流的热效应 而使触头动作的。 2、电机和电器设备在运行中，操作人员有责任通过 听、闻、看、摸 等直接感觉进行监视。 3、稳压二极管工作处于 反向击穿， 区，在该区内，稳压管的电流在很大的范围内变化， 2 击穿电压 Uz； 却基本不变，这就是稳压管的稳压作用。 4、串联负反馈能使放大器的输入电阻 增大。5、射极输出器是典型的 电压串联负反馈 放大 器。 6、编码器的作用是 二进制数码表示不同的信号 。 7、电动机的联动控制，可以使各台电动机按照一定顺序起动，符合工艺规程，保证工作安全 。 1、有甲灯 220V60W 和乙灯 110V40W 白炽灯，把他们串联后接到 220V 电源上时 甲 灯较亮； 若把他们并联后接到 48V 电源上时 乙 灯较亮。 2、交流电的最大值反映其变化范围，角频率（或频率、周期）反映其变化快慢，初相角反映其交变起点。 3、市用照明电的电压为 220V，这是指电压的 有效值，它的最大值为 311V 。 4、同一组三相对称负载，联成三角形，接到三相电源上，与联成星形接到同一电源上作一比 较，I相= I相 y , I线= 3 I相 y。3 5、常见的触电原因有三种： 违章冒险 、 缺乏电气知识 、输电线或用电设备的绝缘损坏 。 6、将电气设备在正常情况下不带电的金属外壳或构架，与大地之间作良好的金属联接，称作 保护接地。而将电气设备在正常情况下不带电的金属外壳或构架，与 供电系统中的零线联接，叫保护接零。 7、变压器的工作原理实质上是吸收电源能量，通过 电磁转换，而输出电能的它起的只是传递能量的作用。 8、异步电动机的转速与 电源频率 、 磁极对数 和转差有关。 二、选择 1、异步电动机长期连续运行时，转轴所输出的最大转矩称为（ C）A、最大转矩 B、起动转矩 C、额定转 矩 2、数控机床的急停按钮按下，则表示（ C ）A、整台机床全部断电 B、数控装置断电 C、伺服系统断电 3、可编程控制器通常用于机床电气的（ A ）A、控制回路 B、保护回路 C、接口电路 4、机床操作面版上的停止按钮应采用（ B ）按钮。A、常开 B、常闭 C、自锁 5、按接触器频繁操作时，它的线圈（ C ）A、发热 B、能正常工作 C、过热可能烧毁 6、热继电器在电路中具有（ A ）保护作用。A、过载 B、过热 C、失压 D、短路 7、在反接制动控制线路中，用作控制制动时间的电器是（ B ）A、时间继电器 B、速度继电器 C、电流继电器 8、有一台 380V36V 的变压器，在使用时不慎将高压侧和低压侧互相接错，当低压侧加上 380V 电压后，将发 生的现象是（ B ）A、高压侧有 380V 电压输出 B、高压侧没有电压输出，绕组严重过热 C、高压侧有高压输出，绕组严重过热 D、高压侧有高压输出，绕组无过热现象 9、为保证机床操作者的安全，机床照明灯的电压应选（ D ）A、380V B、220V C、110V D、36V 以下 10、当硅稳压二极管稳压电路输出电流不够时，应该采用下面（C）种做法。A、将两制相同型号的稳压二极管 串联。B、将两制相同型号的稳压二极管并联。C、更换一只稳压值相同，功率更大的二极管。 11、晶体三极管在放大交流信号时，其集电极电压（ C ） A、只含有放大了交流信号 B、只含有直流静态电压 C、既有直流静态电压又有交流信号电压 12、影响放大器工作点点稳定的主要因素是 D）A 偏置电阻的阻值 B 负载的变化 C 交流旁路电容的容量 D、温 度 3 13、负反馈改善了放大器的性能，但使放大电路的放大信数（ A ）A、降低 B、不变 C、增加 D、不确定 14、下列电路中，具有记忆、计数功能的电路是（D）A 单稳态电路 B 运行放大电路 C 多谐震荡器 D 双稳态电 路 15、十序逻辑电路的输出与（ B ）有关。 A、只在当前的输入 B、与当前的输入和原来的状态 C、只与原来的状态 D、与电源电压 16、逻辑功能为输入有“O”时，输出就为“I”的门电路是（ C ）A、车门 B、或门 C、与非门 D、或非门 17、晶体三极管按共发射极接法组成放大器工作时，其输出电流、输出电压在输入电压的相位关系是（ C ） A、输出电流、输出电压均与输入电压相反 B、输出电流、输出电压均与输入电压相反 C、输 出电流与输入电压相同，输出电压与输入电压相反 1、在全电路中、负载电阻增大，端电压将（ A ）A、增高 B、减小 C、不变 D、不确定 2、如图在电路中当 R2值增大时，则（ D ） A、PA1 读数减小，PA2 读数增大； B、PA1 和 PA2 的读数 减小； C、PA1 和 PA2 的读数增大； D、PA1 读数减少，PA2 读数不变。 3、根据戴维南定理如图所示的等效电流内阻 RAB为（ B）A、 K B、K C、3K 2 1 3 1 4、如图电路所示，A、B、C 三灯相同，当 SA 合上瞬间（B ）A、A 灯最亮 B、B 灯最亮 C、C 灯最亮 D、A、B、C 三灯一样亮 5、如图所示三相电源或电压为 380V，Ru=Rv=Rw=10，则电压表和电流表的读数分别为（ D ） A、电压 220V，电流 22A B、电压 380V，电流 22A C、电压 220V，电流 38A D、电压 380V，电流 38A 6、变压器是传递（ D ）的电气设备。A、电压 B 电流 C、电压、电流和阻抗 D、电能 7、星形一三角形降压起动时，电动机定子绕组中的起动电流可以下降到正常运行时电流的（ B ） A、 B、 C、3 D、3 3 1 3 1 8、对磁感应强度影响较大的材料是（ A ）A、铁 B、铜 C、银 D、空气 三、判断 1、220V60W 灯泡，若安在 110V 电源上使用，它的实际功率只有 30W。 （ X ） 2、当电路处于通路状态时，外电路电阻上的电压等于电源电动势。 （ X ） 3、基尔霍夫第二定律只使用与闭合回路，在开口电路中还使用。 （ X ） 4、电压源和电流源对外电路来说可以等效但并不保证电源内部的等效。 （ ） 5、变压器中匝数较多，线径较细的绕组一定是高电压绕组。 （ ） 6、把应作星形连接的电动机接成三角形，电动机将烧坏。 （ ） 7、电感性负载并联以适当电容器后，可使线路的总电流减小（） 8、提高电路的功率因数，就可以延长电器设备使用寿命。 X） 9、在同一个供线路中绝对不允许一部分电器设备采用保护接地，而另一部分电器设备采用保护接零。 （） 10、同 RC 充电电路一样，RC 放电的过渡过程中，UC、i 也是由稳态分量和暂态分量组成。 （ X ） 11 为了控制 RL 电路过渡过程的快慢，可调整电路中的 R 或 L 的参数值，以改变时间常数 t 的大小。 （ ） 12、电动机在起动时，发出嗡嗡声，可能是电动机缺相运行，应立即切断电源。 （ ） 13、软磁材料的磁导率很大，适合做永久磁体。 （X ） 14、要使用电动机反转，将通入电动机的三根电源线中的任意两根对调即可。 （ ） 4 15、热继电器的保护动作在过载后需要经过一段时间才能执行。 （ ） 16、熔断器是一种控制电器，当电路发生短路或过载时能自动切断电路。 （ X ） 17、可编程控制器实际上就是一个小规模的电子计算机）串联反馈都是电流反馈，并联反馈都是电压反馈。 X） 19、计数器是一中组合逻辑电路 （X ）20、主从 JK 触发器的输出状态是在 CP 脉冲的下降沿到来时改变的。 （） 二、问答题二、问答题 1、电压源与电流源等效变换的条件。 （1）理想电源不能等效；（2）实际电源时，有： SSS RIU ， SS RR 2、叠加原理的含义。 在线性电路中，任一支路电流（或电压）等于各个电源单独作用时， 在该支路中所产生的电流（或电压）的代数和。 3、对称三相电路有功、无功和视在功率的表达式及关系。 PLLI UPcos3 ， PLLI UQsin3 ， LLI US3 ， 22 QPS 1、试述基尔霍夫电流定律的含义及公式。 1、在同一瞬时，沿任一闭合回路绕行一圈，电动势的代数和等于电压降的代数和。即： IRE 2、一阶电路瞬变过程的三要素法公式及含义。 t effftf )()0()()( 。RC。f。ftf是时间常数指稳态值指初始值指瞬变值 )()0()( 3、PN结单向导电性的含义。 PN结单向导电性是指：在PN结上加正向电压，PN结呈现的电阻很小，PN结处于导通状态。 在PN结上加反向电压，PN结呈现的电阻很高，PN结处于截止状态。 三、计算题三、计算题 1、RLC串联电路如图1所示，已知 300R ， HL7 . 0 ， FC13 . 5 ，电源电压 Vttu)20314sin(2100)( ，计算：（1）电路的复阻抗Z； （2）电流 I； （3）电压 RU 、 LU 和 CU 。 （1）复阻抗Z 13.53500400300)620220(300jjZ （2）计算 AI 13.732 . 0 （3）计算 CLRUUU 和、 5 VU VU VU C L R 87.161249062013.732 . 0 13.163449022013.732 . 0 13.736030013.732 . 0 2、 VU R R U R R U i f i f 25 . 5 )525 . 0 ()( 2 2 1 1 0 2、电路如图2所示。已知R1=20k，R2=10k，Rf=100k，当Ui1=0.05V， Ui2=0.5V时，求U0 1、电路如图1所示。试用戴维宁定理计算支路电流I。 图1 1、用戴维宁定理求解： （1）计算开路电压： VUU15,3059 00 （2）计算等效电阻： 9 0 R （3）计算电流I： A R U I1 6 0 0 2、三极管放大电路如图2所示，已知UCC=12V，RC=3k，RB=240k，三极管40。 (1)试估算静态值IBQ、ICQ、UCEQ； (2)画出微变等效电路； (3)计算电压放大倍数。 u A （1）估算静态工作点 A R UU I B BECC BQ 1 .47 240 7 . 012 mAII BQCQ 9 . 1 1 . 4740 121.936.3 CEQCCCQC UUIRV （2）画出微变等效电路如图1 （3）计算电压放大倍数Au 由上面计算知 mAII CQE 9 . 1 )( )(26 )1 (300 mAI mV r E be 9 . 1 26 )401 (300 =861.1=0.9K 6 Au=33.133 9 . 0 3 40 be c r R 四、化简题四、化简题 CBCABAY CABA CBACACABAB CBAACABA )()( )( ACBCABAY)( = ACBCABA)( = ACBACBA = ACBBA = BA 四、计算题 1、如图所示，已知 Ec=12V，Rc=3K，Re=2K，R1=30K，R2=10K，ube0，=50， 求：放大器的点静态工作 Ib、Ic 和 Uce 输入电阻 Ri 和输出电阻 Ro 估算放大器的电压放大信数 如 Ce 断开器后，电路的性能发生什么变化？ Ub=3V12* 1030 10 * 21 2 E RR R C Ue= Ub-Ube=3V IcIe=mA R U e e 5 . 1 2 3 Ib=A Ic 30 50 5 . 1 Uce=Ec-Ic*Rc-Ie*Re=12-1.5*3-1.5*2=4.5V =300+（1+）*rbeK Ie mV 1 5 . 1 26 )501 (300 26 Ri =1K R1R2rbe Ro=Rc=3K Ku 150 1 3 *50* r R K be c u 五、改错题 指出并改正图中的错误，说明电路的工作原理。 1、正转控制：按 SB1KM1 线圈得电并自锁 联锁对 正转电动机 2KM M 2、反转控制：先按 SB3KM1 线圈失电 的联锁解除对 停转电动机 2KM M 再按 SB2KM2 线圈得电并自锁 联锁对 反转电动机 1KM M 六、问答题 1、设某机床电器控制系统突然发生了故障，按下停止按钮不能停车，说明可能的原因，操作者应该采取什么 措施 答：这种情况一般是因为过载而造成接触器三触头烧焊引起的，操作者必须立即断开电源引入开关，迫 使电动机停转。 2、为什么在照明和电热设备中只装熔断器，而在电动机电路中既安装熔断器又安装发热继电器？ 答：照明和电热设备是电阻性负载，工作稳定，可能出现的故障一般为短路，故安装熔断器；电动机工作时受 负载的影响大，容易过载，所以装容电器作为保护，装热继电器作为过载保护。 1、变压器铁心起什么作用？ 变压器的铁心通常由厚度为 0.35mm 或 0.5mm 两面涂 R1 R2 U2i Rf R U0 U1i 7 有绝缘漆的高导磁性硅钢片叠装而成，由铁心构成变压器的高效磁路。 2、试分析电力变压器实现能量传递的原理？据，当负载增加时，i2 和 012211 iNiNiN N2i2 将增大，为保持铁心中磁通不变，一次侧必需产生一个电流由它产生的磁通来抵消二次 电流和磁通势对主磁通的影响。因此，一次电流 i1 实质上由两部分组成，一部分（i0）用来 产生主磁通，另一部分用来抵消二次磁通势的影响。前者 i0 不变，后者随二次电流的增减而 增减，所以当负载电流增加时，一次电流也就随之增加，从而实现了能量的传递。 3、在远距离输送电能的过程中为什么要采用高压输送？ 在远距离输电中，当输送功率一定时，输电电压越高，则电流越小，输电导线截面、线路的能 量及电压损失也越小，因此在远距离输送电能的过程中要采用高压输送。 4、变压器有什么用途？ 在电力系统中实现电能的变换、输送、分配。在电子线 路中作为电源变压器，耦合电路，传送信号，实现阻抗匹配等。 5、变压器负载时引起副边端电压变化的原因是什么?负载阻抗值的变化和负载性质的变化。 6、一台 50Hz 的变压器，误将原边接在相同额定电压的直流电源上会出现什么后果？为什么? 在变压器原边产生很大的电流，烧毁变压器。变压器接直流电源时，在铁心中产生恒定的磁通， 根据法拉第电磁感应定律，绕组中将不会产生感应电势，加在原边的额定电压全部由绕组电阻 的压降来平衡即 U1N=I1R1，则，因为 R1很小，所以 I1很大。 1 1 1 R U I N 7、变压器空载运行时，原线圈加交流额定电压，这时原线圈的电阻 R1很小，为什么空载电流 I0却 不大? 当原线圈加交流额定电压时，在原线圈中将产生交变磁通，根据法拉第电磁感应定律，原线 圈中将会产生交变感应电势，加在原边的额定电压由绕组电阻的压降和原线圈中产生的交变感 应电势来平衡，由于有交变感应电势的存在，虽然原线圈的电阻 R1很小，但空载电流 I0并不 大。 8、当变压器原边加额定电压，原线圈的匝数减少时，空载电流、铁损，副边空载时的电压变比将如何变化? 当原线圈加交流额定电压时，在原线圈中将产生交变磁通，根据法拉第电磁感应定律，原线圈 中将会产生交变感应电势，加在原边的额定电压由绕组电阻的压降和原线圈中产生的交变感应 电势来平衡，由于有交变感应电势的存在，虽然原线圈的电阻 R1很小，但空载电流 I0并不大。 一台单相变压器，SN=50kVA,U1N/U2N=10 kV/400V,求原、副边的额定电流 I1N、I2N。 、 根据 得: NNNNN IUIUS 1122 A U S I A U S I N N N N N N 5 1010 1050 125 400 1050 3 3 1 1 3 2 2 1、 一台三相变压器，原、副边都为 Y 形联接，SN=180kVA,U1N/U2N=1000 /400V,铁心截面积 S=160cm2,铁心最大磁密 Bm=1.445T,求 N1、N2。 8 据： 577V 3 1000 3 U1N 相 U 1m1m SN4.44fBN4.44fU 相 得： 匝 相 112 101601.445504.44 577 S4.44fB U N 4 m 1 据： 得： 3U 3U N N 2N 1N 2 1 匝45112 1000 400 N U U N 1 1N 2N 2 2、 一台单相变压器 U1N/U2N=220/280V,铁心的最大磁密 Bm=0.96T,截面积 S13cm2,求 N1、N2。 据： 得： 1m1m1N SN4.44fBN4.44fU 匝794 10130.96504.44 220 S4.44fB U N 4 m 1N 1 据： 得： 2N 1N 2 1 U U N N 匝1011794 220 280 N U U N 1 1N 2N 2 3、 一台三相变压器，原边为 Y 形联接、副边为 形联接，SN=5000kVA,U1N/U2N=10 kV/6kV,求 原、副边的额定电流 I1N、I2N。 据： 得： NNNNN IUIUS 1122 33 A U S I A U S I N N N N N N 12.481 1063 105000 3 68.288 10103 105000 3 3 3 2 2 3 3 1 1 4、 一台单相变压器 SN=10kVA,U1N/U2N=3300/220V,在副边接 60W、220V 的白灯，如果变压器在 额定状态下运行，可接多少盏灯？原副边额定电流是多少？ 据： 得： NNN IUS 22 据： 得：A U S I N N N 45.45 220 1010 3 2 2 UIP 一盏白灯的额定电流为 可接灯的盏为A U P I2727 . 0 220 60 盏167 2727 . 0 45.45 2 I I N N 1、简析三相异步电动机的转动原理？ 定子三相绕组通入三相交流电流定子产生旋转磁场，转向和相序一致 旋转磁场切割转子导体 转子绕组感应电势由于转子绕 组是闭合的，转子绕组产生感应电流 在旋转磁场作用下转子产生电磁转矩，方向和旋 转磁场一致 在电磁转矩的驱动下，电动机顺着旋转磁场的方向旋转。 2、三相异步电动机在一定负载转矩下运行，如电源电压降低，电动机的电磁转矩，电流和转 速如何变化？ 9 可知，电磁转矩和电源电压的平方成正比，当电源电压降低时， 2 20 2 2 22 1 )(sXR sR UcT Tem 电磁转矩将降低。据 可知当电源电压降低时，电动机的最大转矩也降低，电源电压降 20 2 1 2X U cT Tm 低后的人为机械特性被固有机械特性包围，当负载转矩不变时，电源电压降低后，电动机稳定运行的转速将下 降。 3、三相异步电动机正常运行时，转子如果被卡住，有何危险，为什么？ 电动机将产生很大的堵转电流，烧毁电动机。转子被卡住时，转子转速为零，旋转磁场与转子相对速度最大， 转子绕组产生的感应电流也最大，定子的感应电流也最大，可达额定电流的（57）倍。 4、三相绕线型异步电动机负载转矩一定时，增大转子电阻，电动机转速将如何变化？ 由电动机人为机械特性可知，增大转子回路电阻机械特性稳定运行区域的斜率比固有机械特性的斜率大，在负 载转矩一定时，增大转子电阻电动机稳定运行的转速将下降。 5、三相异步电动机电动运行时转子转动速度必须小于旋转磁场的速度，为什么？三相异步电动机电动运行时转子 转动速度必须小于旋转磁场的速度，只有这样转子绕组与定子旋转磁场之间才有相对运动转子绕组才能感应电势 和电流，转子才能产生电磁转矩，电动机才可能转动起来。 6、三相绕线型异步电动机反接制动时为什么要在转子电路中串入制动电阻？反接制动时，由于旋转磁场的转动方 向和电动运行时相反，转子和旋转磁场之间的相对运动速度由电动运行时的 n1-n 变为 n1+n，转子和旋转磁场之间 的相对运动速度大大增加，制动电流将大大增加，为了限制较大的制动电流，在转子电路中串入制动电阻。 7、三相异步电动机在满载和空载起动时起动电流和起动转矩是否一样，为什么？ 满载和空载起动时起动电流和起动转矩是相同的。因为三相异步电动机的起动电流和起动转矩只和电动机内部参 数和电源电压有关，与电动机的负载大小无关。 8、在三相异步电动机机械特性的稳定区电动机为什么能稳定运行？ 在机械特性的稳定区，当电动机轴上的负载转矩发生变化时，电动机能适应负载的变化而自动调节达到稳定运行。 9、改变电源频率为什么能实现三相异步电动机速度的调节？ 据 可 p f sn 1 60 )1 ( 知三相异步电动机的转速和电源频率成正比，所以改变电源频率就能调节电动机的速度。 10、增大三相异步电动机的气隙对励磁电流、最大转矩和起动转矩有何影响？ 增大气隙将增加电动机磁路的磁阻，增大磁路的损耗，X20将增大。要获得和正常运行时相同 的主磁通，励磁电流将增大，据 可知最大转矩将减少，据 20 2 1 2X U cT Tm 可知起动转矩将减少。 2 20 2 2 22 1 XR R UcT Tst 四、计算题 1、有一台三相八极异步电动机，频率为 50Hz，额定转差率为 4%，求电动机的转速是多大? 已知：p=4 f1=50Hz s=4%=0.04 据 得： p f sn 1 60 )1 ( min/720 4 5060 )04 . 0 1 (rn 10 2、已知三相异步电动机的 PN=55kw，U1N=380V，I1N=120A，nN=570r/min， cosN=0.79，f1=50Hz,求该电动机的同步速度、极对数、额定负载时的效率和转差率？ 因为 nN=570r/min 根据同步速度和额定转速之间的关系，可得 n1=600r/min 据 得： p f n 1 1 60 5 600 506060 1 1 n f p 据 得： NNNNN IUPcos3 11 %15.88 79 . 0 1203803 1055 cos3 3 11 NNN N N IU P 据 得： 1 1 n nn s N N 05 . 0 600 30 600 570600 N s 1 用公式化法将下列逻辑函数化简成最简与或表达式。 L1=ABC+ABC L 2 =B +BC L 3= ABC+B+C+ACD L 4=AB+（A+C）B+AC L 5= AB+BC+AB+AC 解解 L1=ABC+ABC =AC（B+B） （并项法） =AC 1 （互补律 A+A=1） = AC （0-1 律 A1=A） L 2 = B +BC = B +B + BC= （B +B）+BC （并项法） = 1+BC （互补律 A+A=1）=A+C+BC（第一项反演展开、0-1 律 A1=A）=A+C （吸收律 A+AB=A） L 3= ABC+B+C+ACD =AC+B+C+ACD （吸收律 A+AB=A+B） =A+B+C+ACD（吸收律 A+AB=A+B） =A+B+C+CD （吸收律