电工基础(第五版)习题册参考答案.pdf

附录 习题册参考答案 第一章 电路基础知识 电路和电路图 一、 填空题 . 电流 电源 负载 控制装置 导线 . 进行能量的传输、 分配和转换 进行信息的传递和处 理 . 电路原理图 原理框图 印制电路图 . 理想元件 二、 问答题 . 答: 电路主要由电源、 负载、 控制装置和导线组成 它们的主要功能如下所示: 电源: 为电路提供电能 负载: 又称为用电器 其作用是将电能转变为其他形式的 能 控制装置: 主要作用是控制电路的通断 导线: 起连接电路和输送电能的作用 . 答: 把实际元件用理想元件表示后 一个实际电路便由 一些理想电气元件连接而成 称为实际电路的电路模型 三、 识图、 作图题 . 名称外形图形符号文字符号 电感器 三相异步电动机 电池 开关 电流表 滑动变阻器 电容器 续表 名称外形图形符号文字符号 电压表 电位器 灯泡 电阻 . 电流和电压 一、 填空题 . 正 相反 . 直流 交流 大小和方向恒定不变 稳恒电流 直流 大小和方向都随时间的变化而变化 交变电流 交流 . . 串 正 负 量程 . 电场力 电源 . 参考点 . 零 正 负 . 负 正 . 并联 相同 . 二、 判断题 . . . . . . . . 三、 选择题 . . . 四、 问答题 . 答: () 要有能自由移动的电荷载流子 () 导体两端必须保持一定的电压 . 答: 电源内部电荷在电源力的作用下从负极移动到正极 电源外部电荷是在电场力的作用下从正极移动到负极 . 答: () 对交流、 直流电流应分别使用交流电流表和直 流电流表测量 () 电流表应串接到被测电路中 () 直流电流表表壳接线柱上标明的 “ ”“ ” 记号应 和电路的极性相一致 不能接错 否则指针会反转 既影响正常 测量 也容易损坏电流表 () 每个电流表都有一定的测量范围 因此在测量之前应 先估计被测电流大小 以便选择适当量程的电流表 若无法估 计 可先用电流表的最大量程挡测量 当指针偏转不到 / 刻度 时 再改用较小挡去测量 直到测得正确数值为止 () 为了在接入电流表后对电路的原有工作状况影响较小 电流表的内阻应尽量小 五、 计算题 . 解: . 解: () ( ) ( ) () 因为电压不随参考点的改变而变化 所以 又因为 为参考点 所以 ( ) 所以 所以 所以 电 阻 一、 填空题 . 导体 绝缘体 半导体 . 阻碍 . 正 反 . 导电 强 弱 . 电导率 容易 . 增大 减小 . 标称阻值 允许阻值 额定功率 . 负 正 二、 判断题 . . . . 三、 选择题 . . . . . . 四、 问答题 . 答: / / / / / . 答: 不正确 由于手指的触碰 把人体的电阻也量入 了 . 答: ) ) 电功和电功率 一、 填空题 . 电功 焦耳 功率 瓦特 . 度 度 . 电流的热效应 焦耳 () . 电流的平方 电阻 通过的时间 . 额定 满载 轻载 过载 超载 过载 . . . 二、 判断题 . . . . . 三、 选择题 . . . . . 四、 问答题 . 答: 因为晚上 点钟正好是用电高峰 由于电网的负 荷较大 供电系统能保证的电压会低一些 电压降低 灯泡的功 率就会减小 亮度也就减小了 深夜用电负荷最小 电源电压最高 电灯就会亮多了 . 答: 不对 因为电压一定时 电流大功率才大 . 答: 因为两根断了的灯丝并联 电阻减小 电流增大 所以灯会更亮 五、 计算题 . 解: . 解: 因为 又因为电压相等 所以 . 解: 当电炉功率为 时 电炉 上实际电压为 炉 所以 变阻器的阻值调节范围为 . 解: () () 第二章 简单直流电路的分析 全电路欧姆定律 一、 填空题 . 电压 电阻 . 正 反 . 外电压 内电压 . 端电压 负载电流 . 通路 断路 短路 . 大 . 非线性 线性 . . . . 小电流 大电流 二、 判断题 . . . . . . 三、 选择题 . . . 四、 计算题 . 解: . 解: 短 所以 短 . 解: 所以人是危险的 . 解: () 打在 “” 位置时 电路处于通路状态 () 打在 “” 位置时 电路处于断路状态 () 打在 “” 位置时 电路处于短路状态 短 . 解: 根据 解得 电阻的连接 一、 填空题 . 较大 电流 分压器 电压 较小 电流 凡是额定工 作电压 . . . . . 二、 判断题 . . () () . . 三、 选择题 . . . . . . . . . . 四、 问答题 答: 调到 和 位置时测电流 位置 量程大 调到 和 位置时测电压 位置 量程大 五、 计算题 . 解: . 解: () () . 解: 开关接在 处 电压表读数为 开关接在 处 、 串联 / ( ) 开关接在 处 与 并联后再与 串联 / ( ) / ( ) . 解: / / / / / / / 直 流 电 桥 一、 填空题 . 电桥对臂电阻的乘积相等 . 二、 计算题 . 解: 因为电桥处于平衡状态 所以 总 ( ) / / ( ) 总 / 总 . 解: 因为 所以电桥平衡 总 ( ) / / ( ) 总 / 总/ 第三章 复杂直流电路的分析 基尔霍夫定律 一、 填空题 . 节点电流定律 在任一瞬间 流进某一节点的电流之和 恒等于流出该节点的电流之和 进 出 . 回路电压定律 在任一闭合回路中 各段电路电压降的 代数和恒等于零 . 正 负 正 负 二、 判断题 . . . . . . . . 三、 选择题 . . . . . . . . 四、 计算题 . 解: 设左边节点为 右边节点为 节点 : 节点 : . 解: 假设电流方向和回路方向如下图所示 : 回路 : 回路 : . 解: () 回路 按逆时针方向进行计算 所以 () () 电压源与电流源的等效变换 一、 填空题 . 零 恒压源 内阻 . 无穷大 恒流源 内阻 . / 不变 并联 二、 判断题 . . . . . . 三、 选择题 . . 四、 计算题 . 解: ) 内阻不变 ) 内阻不变 ) . 解: ) 内阻不变 ) 内阻不变 ) . 解: 五、 实验题 项目 读数 戴维南定理 一、 填空题 . 两个引出端 电源 . 开路电压 所有电源不起作用时 网络两端的等效电阻 . / . . 二、 选择题 . . . . . 三、 计算题 . 解: ) 开 ) 开 . 解: 移开待求支路 可得: 开 等效内阻 . 解: 移开待求支路 可得: 开 等效电阻 四、 实验题 () 开路电压 等效电阻 () 支路中的电流 叠 加 原 理 一、 填空题 . 正 负 . 线性 电流 电压 功率 . 二、 计算题 . 解: () 当电源 单独作用时: () 当电源 单独作用时: () 当电源 、 同时作用时: . 解: 开关打在 时 相当于 单独作用 电流表的读数 为 当 单独作用时 图如下所示 电流表的读数为 所以两个电源同时作用时 电流表的读数为 第四章 磁场与电磁感应 磁 场 一、 填空题 . 排斥 吸引 . 极 极 极 极 闭合 . 均匀磁场 . 切线 . 电路能产生磁场 . 安培定则 . 从 . 磁通 韦伯 磁感应强度 特斯拉 . 磁导率 / 相对磁导率 二、 判断题 . . . . . . . 三、 选择题 . . . . 四、 问答题 . 答: 磁感应强度是描述磁场中某点处磁场的强弱的物理 量 而磁通是描述磁场在某一范围内的分布及变化情况的物理量 . 答: . 解: ) 极指里 ) 极右偏 ) 极左偏 磁场对电流的作用 一、 填空题 . 电磁力 安培力 左手 . 垂直 平行 . 相互吸引 相互排斥 . 转动 最大 最小 二、 选择题 . . . . 三、 综合分析题 . 解: ) 导体受到向右的力 ) 导体电流往里 ) 电流逆时针流动 . 解: 四、 计算题 . 解: () () . 解: () () 磁感应强度方向向里 电 磁 感 应 一、 填空题 . 利用磁场产生电流的现象 产生感应电流 发生变化 . 感应电流 阻碍 相反 相同 . 线圈中磁通的变化率 . 楞次 法拉第电磁感应 二、 判断题 . . . . 三、 选择题 . . . . . . 四、 问答题 . 答: 利用磁场产生电流的现象称为电磁感应 条件: 穿过闭合电路的磁通发生变化 线圈中有磁通不一定有感应电动势 . 答: 铜圆圈向左运动 . 答: ) 能产生感应电动势 方向向上 ) 不能产生感应电动势 ) 能产生感应电动势 方向从 . 答: ) 向右偏转 ) 向左偏转 五、 计算题 . 解: () () () 方向垂直纸面向里 . 解: . 解: () 上产生感应电动势为: 上产生的感应电动势为: () 方向向左 自感和互感 一、 填空题 . 电磁感应 电流发生变化 . 亨利 . 另一线圈 . 一致 极性始终保持一致 . 长 多 大 异名 同 顺 . 同名 反 反 二、 判断题 . . . . . 三、 选择题 . . . . 四、 综合分析题 . 解: 灯泡亮一下再灭 . 解: 立即亮 慢慢亮 原因是与 串联的线圈阻碍电流的变化 . 解: ) 是同名端 ( 是同名端) ) 是同名端 ( 是同名端) . 解: 正偏 . 解: 中左负右正 中左正右负 . 解: 应采用 ) 图方式 ) 图在磁场作用下才可以产生 感应电流 形成涡流 采用多层叠片方式组成 并用薄层绝缘材 料将各层隔开 以减少涡流损耗 五、 计算题 . 解: . 解: () () 因为 内线圈的电流没有发生变化 所以产生的 感应电动势为 () 内线圈产生的感应电动势为: 铁磁材料与磁路 一、 填空题 . 使原来没有磁性的物质具有磁性 铁磁物质 . 磁滞回线 . 软磁性材料 硬磁性材料 矩磁性材料 . 磁通所通过的路径 无分支 有分支 . 通过线圈的电流 线圈匝数 安培 . 磁通在通过磁路时所受到的阻碍 / 亨 . . 主磁通 漏磁通 . 励磁线圈 铁芯 衔铁 二、 判断题 . . . . . . . 三、 选择题 . . 四、 问答题 . 答: 可分为硬磁材料、 软磁材料、 矩磁材料 特点: 硬磁材料不易磁化 不易退磁 软磁材料容易磁化 容易退磁 矩磁材料很易磁化 很难退磁 用途: 硬磁材料适合制作永久磁铁、 扬声器的磁钢 软磁材料适合制作交流电设备的铁芯 矩磁材料适合制作磁带、 计算机的磁盘 . 答: 通入反向电流 才能将元件轻便地取下 因为通入 反向电流可以消除剩磁 . 答: 气隙对励磁电流的影响不同 交流电磁铁: 励磁电流随气隙的增大而增大 直流电磁铁: 励磁电流不变 与气隙无关 . 答: 现象: 线圈会因过热而烧坏 因为衔铁长时间不能吸合 铁芯磁路中存在一个很大的气 隙 磁路的磁阻增大 这时线圈上所加电压未变 磁通 与 必须严格对应 在磁阻增大的情况下 就必须增大励磁电流 才 能得到相等的磁通 . 答: 通电后 电磁铁有磁性 吸上衔铁 电动机正常工 作 断电后 电磁铁无磁性 衔铁落下 抱闸抱死制动轮 从而 让电动机迅速停转 五、 计算题 . 解: 匝 . 解: () / 铁 / ( ) (/ ) () 铁 第五章 单相交流电路 交流电的基本概念 一、 填空题 . 方向不随时间的变化而变化 方向随时间的变化而变化 正弦规律变化 . 交流电每次重复变化一次所需的时间 秒 交流 电在 秒内重复变化的次数 赫兹 . . 最大值 (有效值) 频率 (周期、 角频率) 初相角 . 有效值 最大值 有效值 平均值 有效值 . . 超前 同相 与 反相 与 正交 . 波形图 相量图 瞬时值表达式 . 逆 频率 . 平行四边形 二、 判断题 . . . . 三、 选择题 . . . . . . . 四、 问答题 . 答: 的直流电流大 因为 . 答: 不能 因为有效值为 的交流电的最大值为 会击穿电容器 . 答: () 最大值和初相位不同 频率相同 () 波形图略 () 超前 超前 五、 计算题 . 解: / ( ) . 解: ( ) 时 ( ) 波形图略 . 解: () () 时 () 时 到达最大值 . 解: () () . 解: ( ) ( ) 电容器和电感器 一、 填空题 . 储存电荷 . 对交流电的阻碍 反 . 电容器充放电过渡过程时间的长短 秒 . 隔 通 阻 通 . 两极板间的距离 小 . 小 大 . 两极板间的面积 大 . 抗拒电流变化 对交流电的阻碍 正 . 电感 电阻 . 通 阻 通 阻 . 感抗 等效损耗电阻 低 高 二、 判断题 . . . . . . 三、 问答题 . 答: 电容偏转最小 电感偏转最大 . () 原因: 电容器内部可能已断路 () 原因: 电容器内部短路 () 原因: 电容器有漏电现象 四、 计算题 . 解: () () . 解: 单一参数交流电路 一、 填空题 . 同相 . ( ) . 交流电一个周期内消耗功率的平均值 有功功率 . / 电压超前电流 . . 短路 . . 电压滞后电流 . . ( ) 二、 判断题 . . . . . . . . 三、 选择题 . . . . . . . . . 四、 计算题 . 解: . 解: 感抗 电压与电流的相位差为 . 解: () () () () . 解: () () () () () 串联电路 一、 填空题 . . ( ) . ( ) . / . 电压谐振 . 相等 小 大 . 二、 判断题 . . . . 三、 选择题 . . . . . . . . 四、 计算题 . 解: () () () () 阻抗三角形为 ( ) () . 解: () () () () 阻抗三角形为 ( ) () () () . 解: () () ( ) ( ) () () ( ) 五、 实验题 . 解: 当输入直流电压时 当输入交流电压时 . 解: 因为是交流电路 所以 和 的相位不同 它们之 间的关系应为: . 解: () () () . 解: () () 频率 电容 () () 并联电路 一、 填空题 . 电源内阻较大 . 大 小 . 大大超过 电流谐振 . 大 多 . 项目 与 的 大小关系 总阻抗 总电流 (压) 品质因数 总电流 (压) 与 品质因数的关系 谐振频率 串联 谐振 续表 项目 与 的 大小关系 总阻抗 总电流 (压) 品质因数 总电流 (压) 与 品质因数的关系 谐振频率 并联 谐振 . 项目 类型 规格功率因数线路电阻功率损耗 白炽灯 / 荧光灯 / 二、 选择题 . . . . . . . 三、 问答题 答: 不可以 感性负载和电容器并联后 线路上的总电流比未补偿时要 小 总电流和电源之间的相角 也减