周绍敏电工技术基础与技能习题答案

电工技术基础与技 周绍第一 是非电路图是根据电气元件的实际位置和实际连线连接起来的蓄电池在电路中必是电源，总是把化学能转化成电能电阻值大的导体，电阻率一定也大电阻元件的伏安特性曲线是过原点的直线时，称为线性元件欧姆定律适用于任何电路和任何元件 U中的R是元件参数，它的值是由电压和电流的大小决定的I额定电压为220V的白炽灯接在110V电源上，白炽灯消耗的功率为原来的1/4在纯电阻电路中，电流通过电阻所做的功与它产生的热量是相等的选择下列设备中，一定是电源的为（AA.发电 B.冰 C.蓄电 D.白炽通过一个电阻的电流是5A，经过4min，通过该电阻的一个截面的电荷是（C 一般金属导体具有正温度系数，当环境温度升高时，电阻值将（AA.增 B.减 C.不 D.不能确相同材料制成的两个均匀导体，长度之比为3:5，横截面积之比为4:1，则其电阻之比为（B D.某导体两端电压为100V，通过的电流为2A；当两端电压降为50V时，导体的电阻应为（C 通常电工术语“负载大小”是指（B）的大小A.等效电 B.实际电功 C.实际电 D.负载电一电阻元件，当其电流减为原来一半时，其功率为原来的（C 2 4220V、40W白炽灯正常发光（D，消耗的电能为1kW·h 填充电路是由电源、负载、导线和开关等组成的闭合回路。电路的作用是实现电能的传输和转换电路通常有通路、短路和开路三种状态电荷的定向移动形成电流。它的大小是指单位时间内通过导体截面的电荷量在一定温度下，导体的电阻和它的长度成正比，而和它的横截面积成反比一根实验用的铜导线，它的横截面积为1.5mm2，长度为0.5米。20℃时，它的电阻为5.7×10-3Ω阻值为2k、额定功率为1/41W的电阻器，使用时允许的最大电压为22.36V，最大电流为11.18mA某礼堂有40盏白炽灯，每盏灯的功率为100W，则全部灯点亮2h，消耗的电能为8kW·h某导体的电阻是1Ω，通过它的电流是1A，那么在1min内通过导体截面积的电荷是60C，电流所做的功是60J，它消耗的功率是1W。问答与计算有一根导线，每小时通过其截面的电荷为900C，问通过导线的电流多大？合多少毫安？多少微安 答I

0.25A250mA2.5105A 有一个电炉，炉丝长50m，炉丝用镍铬丝，若炉丝电阻为5Ω，问这根炉丝的截面积是多大？（镍铬的电阻率取1.1×106Ω·m）答：RlS 1.11065051.1105 答：R

l1.7108S

有一个电阻，两端加上50mV电压时，电流为10mA；当两端加上10V时，电流是多少？答：线性电阻的阻值不随电压变化而变化。电压提高了200倍，电流也增加200倍，为2A。0.1mm21.2m求这种康铜丝的电阻率答RU6；RlRS60.11061.25107 用横截面积为0.5mm2200m的铜线绕制一个线圈这个线圈允许通过的最大电流是8A，这个线两端至多能加多大的电压答：线圈电阻RS

1.7108

6.8线圈最大电流8A，最大电压U=I×R=54.4V一个1kW、220V的电炉，正常工作时电流多大？如果不考虑温度对电阻的影响，把它接到110V的电答：I=P/U=4.5A；电阻上的功率与电压的平方成正比与电阻阻值成反比。电阻不变电压降为0.5倍，功率降为0.25倍，为250W。等于额定功率吗？为什么？ U和P表示；当 第二 是非当外电路开路时，电源端电压等于零电源电动势的大小由电源本身的性质决定，与外电路无关电阻值为R1=20Ω，R2=10Ω的两个电阻串联，因电阻小对电流的阻碍作用小，故R2中流过的电流R1中的要大些（×）一条马路上的灯总是同时亮、同时灭，因此这些灯都是串联接入电网的通常照明电路中灯开得越多，总的负载电阻就越大万用表的电压、电流及电阻档的刻度都是均匀的通常万用表黑表笔所对应的是电源的正极改变万用表电阻档倍率后，测量电阻之前必须进行电阻调零电路中某两点的电位都很高，则两点间的电压也一定很高电路中选择的参考点改变了，各点的电位也将改变选择在图2-29所示电路中，E=10V，R0=1Ω，要使RP获得最大功率，应为（C 在闭合电路中，负载电阻增大，则端电压将（BA.减 B.增 C.不 D.不能确将R1>R2>R3的三个电阻串联，然后接在电压为U的电源上，获得最大功率的电阻是（A D.不能确若将上题三个电阻串并联后接在电压为U的电源上，获得最大功率的电阻是（C D.不能确一个额定值为220V、40W的白炽灯与一个额定值为220V、60W的白炽灯串联接在220V电源上，（A 40W灯较 60W灯较 两灯亮度相 D.不能确两个R1、R2电阻并联，等效电阻值为（C R R R RR R 两个阻值均为555Ω的电阻作串联时的等效电阻与作并联时的等效电阻之比为（C D.电路如图2-30所示，A点电位为（A C. 填充电动势为2V的电源9Ω的电阻接成闭合电路电源两极间的电压为1.8V这时电路的电流为0.2A，电源内阻为1Ω。在图2-31所示电路中，当开关S扳向2时，电压表读数为6.3V；当开关S扳向1时，电流表读数3A，R=2Ω，则电源电动势为6.3V，电源内阻为0.1Ω有一个电流表，内阻为100Ω，满偏电流为3mA，要把它改装成量程为6V的电压表，需要串联Ω的分压电阻；若要把它改装成量程为3A的电流表，则需并联0.1Ω的分流电阻1两个并联电阻，其中R1=200Ω，通过R1的电流I=0.2A，通过整个并联电路的电流I=0.8AR2166.67Ω，R2中的电流I2=0.6A大得多电流表内接法大。小得多电流表外接法小。在图2-32所示电路中，R1=2Ω，R2=3Ω，E=6V，内阻不计，I=0.5A，当电流从D流向A=5V、UDC1.5V；当电流从A流向D时：UAC=7V、UDC=－1.5V3.8在图2-332所示电路中，E1=6V，E2=10V，内阻不计，R1=4Ω，R2=2Ω，R3=10Ω，R4=1Ω，则VA2VVB2V，VF1V问答与计算电源的电动势为1.5V，内电阻为0.12Ω，外电路的电阻为1.38Ω，求电路中的电流和端电压答：I

1A；UIRR 0.1202-2所示电路中加接一个电流表就可以测出电源的电动势和内阻当变阻器的滑动片在某一位置时，电流表和电压表的读数分别是0.2A和1.98V；改变滑动片的位置后两表的读数分别是0.4A和1.96V，求电源电动势和内电阻答

1.98

0.1；EI

U0.20.11.98 2-34所示电路中，1kΩ电位器两端各串一只100Ω电阻，求当改变电位器滑动触点时，U2的变化围答：电位器滑动触点在最上端时，U2

1k1001k

12电位器滑动触点在最下端时，U

121V

的变化范围1V～11V 有一电流表，内阻为0.03Ω，量程为3A。测量电阻R中的电流时，本应与R串联，如果不注意，错把电流表与电阻并联了，如图2-25所示，将会产生什么后果？假如R两端的电压为3V。答：因为并联，电流表两端的电压为3V，则流过电流表的电流为3/0.03=100A；电流表的量程只有3A，2-36所示电路中，电源的电动势为8V，内电阻为1Ω，外电路有3个电阻，R15.8Ω，R2R33Ω。求⑴通过各电阻的电流，⑵外电路中各电阻上的电压降和电源内部的电压降，⑶外电路中答：外电路的等效电阻为

R

//3

5.8

2372外电路电流即流过

的电流为 3R3

R 3

1

1A流过

的电流为 R

RR

10.6A；2

R

10.60.4各电阻消耗的功率

RI

5.8

5.8W，

RI

2

0.72W 1 R 2R RI 3

3

0.48W，R

RI0R

E电源提供的总功率E

EI818W；有E

R R

；功率平衡2-37所示电路中，求出A、B两点间的等效电阻（a）

101010//10

30107.5；（b）30

121224（c）

1012//12101212

16；（d）

R//RR//R00.5R0.5RR（e）

410//155//2041015

5

464 10 52-38所示电路中，有两个量程的电压表，当使用A、B两端点时，量程为10V，当使用A、C两端点时，量程为100V；已知表的内阻Rg500Ω，满偏电流Ig1mA，求分压电阻R1R2的值。 10010V量程分压电阻R g

10k5009.5k100V量程分压电阻 g

90k在图2-22所示电路中，R15Ω，电桥平衡时1

2

0.55m，求待测电阻Rx 答：电桥平衡时，

x,

l2R2R 15 l

1 2-39所示电路中，E=20V，E=10V，内阻不计，R=20Ω，R=40Ω；求⑴A、B ⑵在R不变的条件下，要使 =0，R AA

R1R1

EE

203010V，左正右负

=U =－10V；要使 =0，应该有 =－20V，即 1 1 R

EE

202

3020V;2

12-40所示电路中1

=12V，E=

=6V，内阻不计，R=R=

=3Ω；求

、UBC32321 32321 E

1R1

E

1239V E3 R

2R2

E

9

12V第三 是非基尔霍夫电流定律仅适用于电路中的节点，与元件的性质有关基尔霍夫定律不仅适用于线性电路，而且对非线性电路也适用基尔霍夫电压定律只与元件的连接方式有关，而与元件的性质无关任一瞬间从电路中某点出发沿回路绕行一周回到出发点，电位不会发生变化叠加定理不仅能线性电路中的电压和电流，也能对功率进行叠加如何一个含源二端网络，都可以用一个电压源模型来等效替代用戴维宁定理对线性二端网络进行等效替代时仅对外电路等效而对网络内部电路是不等效的理想电流源的输出电流和电压都是恒定的，是不随负载而变化的选择在图3-17中，电路的节点数为（AA. B. C. D.上题中的支路数为（BA. B. C. D.1与2在图3-18所示电路中 I的关系是（C1与2I>

I<

I=

不能确电路如图3-19所示，I=（C 电路如图3-20所示，E（B 在图3-21中，电流I、电压U、电动势E三者之间的关系为（C U= E= E= U=－E+2.7在图3-22中，I=（B 某电路有3个节点和7条支路，采用支路电流法求解各支路电流时，应列出电流方程和电压方程的个数分别为（C。 3、 3、 2、 2、电路如图3-23所示，二端网络等效电路的参数为（D 8V、 12V、 10V、 6V、如图3-24所示电路中，开关S闭合后，电流源提供的功率（BA.不 B.变 C.变 D.为填充、支路节点回路。、13.2在图3-251

= 424

=7A2在图3-26中，电流表读数为0.2A，电源电动势E1=12V，外电路电阻R1=2

=10Ω，R3=

=E21在图3-27两节点间的电压UAB=5V则各支路电流1

= 2

=－I

1=－I1

+I+

=0A3参考方向正值。3一个具有b条支路，n个节点（b>n）的复杂电路，用支路电流法求解时，需列出b个方程式来联立解，其中n－1个为节点电流方程式，b－n+1个为回路电压方程式某一线性网络某二端开路时测得这二端的电压为10V；这二端短接时通过短路线上的电流是2A，则该网络等效电路的参数为5Ω、10V。若在该网络二端接上5Ω电阻时，电阻中的电流为1A。短路线替代。问答与计算 图3-28所示电路中，已知E=40V，E=5V，E=25V，R=5Ω，R=R =10Ω，试用支路电 答：选左右两个网孔设绕行方向为顺时针方向电流参考方向

从上向下，列方程组

123IRI1231

E

；解方程组，得

=

=

=4A；经验证答案正确IRI 3-29所示电路中，已知E=E=17V，E=25V，R=1Ω，R=5Ω，R=2Ω，用支路电 答：选左右两个网孔设绕行方向为顺时针方向电流参考方向：I、

从下向上

从上向下列方程组

123IRI1231

E

；解方程组，得

=

=

=4A；经验证答案正确IRI 23321 2332113-30所示电路中已知13⑶R上消耗的功率3

=

=6V，R=R=

2Ω，用叠加定理求⑴电流

122答：将122

短路

单独作用的电流I'1 1

R//RR

A 2121

短路

单独作用的电流I"2 2

//R

R

1A E1E2共同作用的电流3

I'

I3

A；U

R3

3R上消耗的功率R

RI3

98W9求图3-31所示各电路a、b两点间的开路电压和相应的网络两端的等效电阻，并作出其等效电压源答0

115

816V0

8//7140

1

728V0

87//18780

115

81016106V 0

2871246第四 是非平行板电容器的电容量与外加电压的大小是无关的电容器必须在电路中使用才会有电荷，故此时才会有电容量若干只不同容量的电容器并联，各电容器所带电荷均相等电容量不相等的电容器串联后接到电源上，每只电容器两端的电压与它本身的电容量成反比电容器串联后，其耐压总是大于其中任一电容器的耐压电容器串联后，其等效电容总是小于任一电容器的容量若干只电容器串联，电容量越小的电容器所带的电荷也越少两个10μF的电容器，耐压分别是10V20V，则串联后总的耐压值为30V电容器充电时电流与电压方向一致，电容器放电时电流与电压方向相反电容量大的电容器储存的电场能量一定多选择平行板电容器在极板面积和介质一定时，如果缩小两极板间的距离，则电容量（A 增 减 不 不能确某电容器两端的电压为40V时，它所带的电荷是0.2C，若它两端的电压降为10V时，则（B 电荷保持不 电容量保持不 电荷减少一 电容量减r一空气介质平行板电容器，充电后仍与电源保持相连，并在极板中间放入ε=2的电介质，则电容r所带电荷将（A 增加一 减少一 保持不 不能确电容器C1和一个电容为8μF的电容器C2并联总电容为电容器C13倍，那么电容器C1的电容量（B 两个电容器并联，若C1=2C，则C、C所带电荷q、q的关 q1=2 2q1= q1= 无法确若将上述两电容器串联，则（C q1=2 2q1= q1= 无法确1μF2μF的电容器串联后接在30V的电源上，则1μF的电容器的端电压为（C 两个相同的电容器并联之后的等效电容，跟它们串联之后的等效电容之比（B C130μF12VC250μF12V 两个电容器都能正常工 C、 都将被 C1被击穿，C2正常工 C2被击穿，C1正常工用万用表电阻档检测大容量电容器质量时，若指针偏转后回不到起始位置，而停在标度盘某处，说（C 电容器内部短 电容器内部开 电容器存在漏电现 电容器的电容量太填充某一电容器，外加电压U=20V，测得q=4×10－8C，则大容量C=2000pF，若外加电压升高到40V，这时所带电荷为8×10－8C。增大减小增大。2两个空气介质平行板电容器C1C，若两极板正对面积之比为3:2，两极板间距离之比为3:1，则它们的电容量之比为1:2。若C16，则C2=12μF。2两个电容器，C1=20μF，耐压100V；C2=30μF，耐压100V，串联后介质160V电源上，两端电压分别是96V，64V；等效电容为12μF。4-9所示电路中，C1=0.2μF，C2=0.3μF，C3=0.8μF，C4=0.2μF，当开关S断开时，A、B两点间的等效电容为0.28μF；当开关闭合时，A、B两点间的等效电容为0.33μF。电流不变时路中就没有电流流过。×100或×1无漏电击穿。元件。4-10所示电路中，U=10V，R1=40Ω，R2=60Ω，C=0.5μF，则电容器极板上所带的电荷为×10－6C，电容器储存的电场能量为9×10－6J问答与计算有两个电容器，一个电容较大，另一个电容较小，如果它们所带的电荷一样，那么哪一个电容器上电压高？如果它们两端的电压一样，那么哪一个电容器所带的电荷大答：所带电荷相同时，电容小的电压高；电压相同时，电容大的所带电荷大有人说“电容大的电容器所带的电荷一定就多这种说法对吗？为什么答：不对，因为电容器所带的电荷等于电容量乘以电压。电压相等时，电容量大的所带电荷才多在下列各种情况下，空气平行板电容器的电容、两极板间距离、电容器的带电荷各有什么变化①充电后保持与电源相连，将极板面积增大一倍；答：电容量增大一倍，带电荷增加一倍②充电后保持与电源相连，将两极板间距离增大一倍；答：电容量减小一半，带电荷减少一半③充电后与电源断开，再将两极板间距离增大一倍；答：电容量减小一半，带电荷不变④充电后与电源断开，再将极板面积缩小一半；答：电容量减小一半，带电荷减少一半⑤充电后与电源断开，再在极板间插入相对介电r

=4的电介质；答：电容量增大4倍，带电荷增大倍平行板电容器极板面积是15cm2，两极板相距0.2mm。试求：①当两极板间的介质是空气时的电容；②若其它条件不变而把电容器中的介质换成另一种介质测出其电容为132pF，这种电介质的相对介电常数。答C

18.861012 66.451012F66.45pF 0.2其它条件不变时，有C1

r2 r2

C C1

2一个平行板电容器，两极板间是空气，极板的面积为50cm2，两极板间距是1mm。试求①电容器的电容；②如果两极板间电压是300V，电容器所带的电荷为多少？答C

18.86101250 44.31012F44.3 QCU44.310123001.32108两个相同的电容器，标有“100pF、600V串联后接到900V的电路上，每个电容器带多少电荷？加答：串联电容的电荷量相同。当两个相同电容C串联时，等效电容为0.5C，各电容器的电压也相同C=50pF，U=900V：Q

QCU5010129004.5108C；U

0.5U450V不会击穿把“100pF、600V”和“300pF、300V”的电容串联后接到900V的电路上，电容器会被击穿吗？为什答：U U 900675V600V

600V（C C

100 压超过额定值，被击穿；击穿后，900V的电压加在电容“300pF、300V”上，使之也被击穿现有两个电容器，其中一个电容为0.25μF，耐压250V，另一个电容为0.5μF，耐压300V，试求：①答：①两个电容器所带的最大电荷分别为

QC

62.5106C;Q2

CU

150106C;Q1

Q；U 2

故两电容串联后的耐压值为U=250+125 ②两电容并联后耐压值为耐压值低的值，即250V电容为3000pF的电容器带电荷1.8×10-6C后，撤去电源，再把它跟电容为1500pF的电容并联，求每答：撤去电源后，电量不变。并联电容的电压相同，所带电荷与电容量成正比；故3000pF的电容器带电荷为1.2×10-6C；1500pF的电容器带电荷0.6×10-6C。 一只10μF的电容器已被充电到100V，欲继续充电到200V，问电容器可增加 答：W1CU2U 51062002 第五 是非磁体上的两个极，一个称为N极，另一个称为S极，若把磁体做成两段，则一段为N极，另一段为S磁感应强度是矢量，但磁场强度是标量，这是两者的根本区别通电导通周围的磁感应强度只取决于电流的大小和导体的形状，而与媒介质的性质无关在均匀磁介质中，磁场强度的大小与媒介质的性质无关通电导线在磁场中某处受到的力为零，则该处的磁场强度一定为零两根靠得很近的平行直导线，若通以相同方向的电流，则它们相互吸引铁磁性物质的磁导率是一常数铁磁性物质在反复磁化过程中，H的变化总是滞后于B的变化，称为磁滞现象选择判定通电导线或通电线圈产生磁场的方向用（B 右手定 右手螺旋法 左手定 楞次定22如图5-21所示，两个完全一样的环形线圈互相垂直地放置，它们的圆心位于共同点O点，当通以相同大小的电流时，O点的磁感应强度与一个线圈单独产生的磁感应强度之比是（C。22

:1 1:下列与磁导率无关的物理量是（C 磁感应强 磁 磁场强 磁铁、钴、镍及其合金的相对磁导率是（D 略小于 略大于 等于 远大于如图5-22所示，直线电流与通电矩形线圈同在纸面内，线框所受磁场力的方向（C 垂直向 垂直向 水平向 水平向在匀强磁场中，原来载流导线所受的磁场力为F，若电流增加到原来的两倍，而导线的长度减少一半，这时载流导线所受的磁场力为（A。 如图5-23所示，处在磁场中的载流导线，受到的磁场力方向应为（B 垂直向 垂直向 水平向 水平向为减小剩磁，电磁线圈的铁芯应采用（C 硬磁性材 非磁性材 软磁性材 矩磁性材填充磁场与电场一样，是一种特殊物质，具有力和能的性质磁感线的方向：在磁体外部由N极指向S极；在磁体内部由S极指向N极相同相同。描述磁场的四个主要物理量是磁感应强度、磁通、磁导率和磁场强度，它们的符号分别是B、Φ、μ0（（Wb（A/m5-24中，当电流通过导线时，导线下面的磁针N极转向读者，则导线则的电流方向为B→A5-25中，电源左端应为－极，右端应为+极磁场间相互作用的规律是同名端磁极相互排斥，异名端磁极相互吸引载流导线与磁场平行时，导线所受磁场力为0；载流导线与磁场垂直时，导线所受磁场力为最大铁磁性物质在磁化过程中，磁感应强度B和磁场强度H的关系曲线称为磁化曲线。当反复改变励磁电流大小和方向，所得闭合的B与H的关系曲线称为磁滞回线。所谓磁滞现象，就是磁感应强度B的变化总是落后于磁场强度H的变化；而当H为零时，B却不于零，称为剩磁现象问答与计算5-26所示的匀强磁场中，穿过磁极极面的磁通Φ=3.84×10-2Wb，磁极边长分别是4cm8cm，磁极间的磁感应强度 3.84 答B

12Wb/m2 0.040.08在上题中，若已知磁感应强度B=0.8T,铁心的横截面积是20cm2，求通过铁心截面中的磁通。答BS0.8201041.6103Wb。有一匀强磁场，磁感应强度B=3×10-2T，介质为空气，计算该磁场的磁场强度 答：H 2.39104(A/

已知硅钢片中，磁感应强度为1.4T，磁场强度为5A/cm，求硅钢片的相对磁导率答：H

,

0

51024在匀强磁场中，垂直放置一横截面积为12cm2的铁心。设其中的磁通为4.5×10-3Wb，铁心的相对磁导率为5000，求磁场中的磁场强度。 答：H 597(A/

S

1210450004把30cm长的通电直导线放入匀强磁场中，导线中的电流是2A，磁场的磁感应强度是1.2T，求电流向与磁场方向垂直时导线所受的磁场力答FBIlsin1.220.3sin2

在磁感应强度是0.4T的匀强磁场里，有一根和磁场方向相交成60°角、长8cm的通电直导线ab，如图5-27所示。磁场对通电导线的作用力是0.1N，方向和纸面垂直指向读者，求导线里电流的大小和方向答：FBIlsin, I

3.6ABl 0.40.08sin根据左手定则判定，电流方向从ba有一根金属导线，长0.6m，质量为0.01kg，用两根柔软的细线悬在磁感应强度为0.4T的匀强磁场中，如图5-28所示。问金属导线中的电流为多大，流向如何才能抵消悬线中的张力？答：FmgBIlsin, I

0.01

Bl 0.40.6sin 是非导体在磁场中运动时，总是能够产生感应电动势线圈中只要有磁场存在，就必定会产生电磁感应现象感应电流产生的磁通方向总是与原来的磁通方向相反线圈中电流变化越快，则其自感系数就越大自感电动势的大小与线圈本身的电流变化率成正比当结构一定时，铁心线圈的电感是一个常数互感系数与两个线圈中的电流均无关线圈A的一端与线圈B的一端为同名端，那么线圈A的另一端与线圈B的另一端就为异名端选择下列属于电磁感应现象的是（D 通电直导体产生磁 通电直导体在磁场中运 变压器铁心被磁 线圈在磁场中转动发如图6-18所示，若线框ABCD中不产生感应电流，则线框一定（B 匀速向右运 以导线E为轴匀速转 以BC为轴匀速转 以AB为轴匀速转如图6-19所示，当开关S打开时，电压表指针（C 正 不 反 不能确法拉第电磁感应定律可以这样表述：闭合电路中感应电动势大小（A 与穿过这一闭合电路的磁通变化率成正与穿过这一闭合电路的磁通成正 与穿过这一闭合电路的磁通变化量成正与穿过这一闭合电路的磁感应强度成正线圈自感电动势的大小与（C）无关 线圈的自感系 通过线圈的电流变化 通过线圈的电流大 线圈的匝线圈中产生的自感电动势总是（C 与线圈内原电流方向相 与线圈内原电流方向相 阻碍线圈内原电流的变 以上三种说法都不正下面说法正确的是（C两个互感线圈的同名端与线圈中的电流大小有两个互感线圈的同名端与线圈中的电流方向有两个互感线圈的同名端与两个线圈中的绕向有两个互感线圈的同名端与两个线圈中的绕向无互感系数与两个线圈的（C）有关 电流变 电压变 感应电动 相对位填充阻碍磁通的变化，称为楞次定律。即若线相反相同。电流变化电磁感应自感磁链电流圈的电感。尺寸匝数磁导率无关。灯管镇流器启辉器降压限流。空心线圈的电感是线性的，而铁心线圈的电感是非线性的，其电感大小随电流的变化而变化相同相反异名端。电阻器是耗能元件，电感器和电容器都是储能元件，线圈的电感就反映它储存磁场能量的能力线圈的铁心不是整块金属，而是由涂有绝缘漆的薄硅钢片叠压制成，这是为了减少涡流损失问答与计算图6-20中，CDEF是金属框，当导体AB向右移动时，试用右手定则确定ABCD和ABEF两个电路中感应电流的方向。能不能用这两个电路中的任意一个通过楞次定律来判定导体AB中感应电流的方ABABCDABEF电路中的电流为逆时针方向。以ABCD电路为例，导体AB的移动使得该闭合电路中的磁通减少，根向。6-21所示电路中把变阻器R的滑动片向左移动使电流减弱试确定这时线圈A和B中感应电流的弱，线圈AB中的磁场也相应减弱。根据楞次定律，感应电流产生的磁场应与原来磁场方向一致，B线圈中的感应电流应从右端流入线圈。在0.4T匀强磁场中长度为25cm的导线以6m/s的速度做切割磁感线的运动运动方向与磁感线成30°，答EBlvsin0.40.256sin30有一个1000匝的线圈0.4s内穿过它的磁通从0.02Wb增加到0.09Wb，求线圈中的感应电动势果线圈的电阻是10，当它与一个电阻为990的电热器串联组成闭合电路时通过此电热器的电流是多大

答：E

IR0

10

0.175第七章是非通常照明用交流电电压的有效值是220V，其最大值即为380V正弦交流电的平均值就是有效值正弦交流电的有效值除与最大值有关外，还与它的初相位有关如果两个同频率的正弦电流在某一瞬间都是5A，则两者一定同相且幅值相等10A直流电和最大值为12A的正弦交流电，分别流过阻值相同的电阻，在相等的时间内，10A直流电正弦交流电的相位，可以决定正弦交流电在变化过程中瞬时值的大小和正负初相的范围应是－2π～2π两个同频率正弦量的相位差，在任何瞬间都不变只有同频率的几个正弦量的相量，才可以画在同一个相量图上进行分析两个同频率正弦交流电压之和仍是正弦交流电压选择人们常说的交流电压220V、380V，是指交流电压的（B 最大 有效 瞬时 平均关于交流电的有效值，下列说法正确的是（C32 最大值是有效值 有效值是最大值 32 最大值为311V的正弦交流电压，就其热效应而言，相当于一个220V直流电D.最大值为311V的正弦交流电，可以用220V的直流电替一个电容器的耐压为250V，把它接入正弦交流电中使用加在它两端的交流电压有效值可以（A 都可已

u

26sin314t ，则它的角频率、有效值、初相位分别为26sin314t 314rad/s，100V， 100πrad/s，100，

，100V，

某正弦交流电的初相0

2

，在t=0时，其瞬时值将（B 等于 小于 大于 不能确u5sint 与i5sin2t15A的相位差是（D 无法确两个同频率正弦交流电流i、

的有效值各为40A和30A，当 +i的有效值为50A时，i与i的 位差是（D

u100sin100t4某交流电4

，当t=0.01s时的值是（A 某正弦电压的有效值为380V频率为50HZt0时的值u380V则该正弦电压的表达式（C u380sin314t90 u380sin u

sin314t45 u

sin314t4522 7-26所示的相量图中，交流电压uu的相位关系是（A22 u比u超前 u比u滞后 u比u超前 填充3,1工频电流的周期T=0.02s，频率f=50HZ，角频率ω=314rad/s我国生活照明用电电压是220V，其最大值是311V最大值角频率初相位状态。u14.1sin100t 6交流电6

V10Vf50HZT

=π/6tu03.5频率为50HZ的正弦交流电当U= =60°，I= =－30°时它们的表达式为uu i311sin100t60V，i=14.1sin100t30A，ui的相位差为90° 两个正弦电流i 与i，它们的最大值都是5A，当它们的相位差为0°、90°、180°时，i+i的最大值分别为10A、7.07A 初相。若零点在坐标原点负值正值；若零点与坐标原点重合，初相为°i10sin100t3交流电3

A，当它第一次达到零值时所需的时间为1/150s；第一次达到10A时 需的时间为1/600s；t=T/6时瞬时值i=8.86Ai20sin314t已

6A，i的有效值为10A，周期与

相同，且i

反相，则

的解析式可

i

14.1sin314t

A 63.10有一个电u50120sint60sin3t305t60V流分量50V波u129sintV，高次谐波为60sin3t30sin5t60V问答与计算一个正弦交流电的频率是50HZ，有效值是5A，初相是－π/2写出它的瞬时表达式并画出它的波形图i 2sin314t2答 2已知交流电

i10sini10sin314t 4 ，求交流电流的有效值，初相和频率，并画出它的波形图4 答：有效值7.07A，初相45°，频率50HZ7-27是一个按正弦规律变化的交流电流波形图，根据波形图求出它的周期、频率、角频率、初相、答：周期T0.2s，频率f=5HZ，角频率ω=31.4rad/s，初相90°，有效值7.07Ai10sin31.4t2解析式2

求交流电压1

sint和

sint90之间的相位差，并画出波形图和相量图m答： 90°u1u已知两个同频率的正弦交流电，它们的频率是50HZ，电压的有效值分别为12V和6V，而且前者超前后者π/2的相位，以前者为参考相量，试写出它们的电压瞬时值表达式，并画在同一坐标中画出它们2 sin100tV； 2sin100t22 答 2 17-28所示的相量图中，已知U=1

= I=，2，

A，写出它们的解析式2u 2sin i 2sint2

10sint2答 2

4 4第八 是非电阻元件上电压、电流的初相一定都是零，所以它们是同相的正弦交流电路，电容元件上电压最大时，电流也最大在同一交流电压作用下，电感L越大，电路中的电流就越小端电压超前电流的交流电路一定是电感性电路有人将一个额定电压为220V、额定电流为6A的交流电磁铁线圈误接在220V的直流电源上，此时电某同学做荧光灯电路实验时测得灯管两端电压为110V，镇流器两端电压为190V，两电压之和大于电源电压220V，说明该同学测量数据错误（×）在RLC串联电路中，U、U、

的数值都有可能大于端电压 在RLC串联电路中，感抗和容抗数值越大，电路中的电流也就越小正弦交流电路，无功功率就是无用的功率电感性负载两端并联一只电容量适当的电容器后，电流的总电流减小，功率因数提高选择正弦电流通过电阻元件时，下列关系式正确的是（Ci

Rsin

i

I

i R

i4sin314t4已知交流电流的解析式4

A，当它通过R=2Ω的电阻时，电阻上消耗的功率 （C 纯电感电路中，已知电流的初相为－60°，则电压的初相为（A 100sint3加在容抗为100Ω的纯电容两端的电3c

V则通过它的电流应是（B isint isint36 36

22 sint sint2236 36

某电感线圈，接入直流电测出R=12Ω；接入工频交流电测出阻抗为20Ω，则线圈的感抗为（B 如图8-43所示电路，uu的相位关系是（C u超前 u和 同相 u 已知RLC串联电路端电压U=20V，各元件两端电压UR=12V，UL=16V，UC=（B 在RLC串联电路中，端电压与电流的相量图如8-44所示，这个电路是（C 电阻性电 电容性电 电感性电 纯电感电在某一交流电路中，已知加在电路两端的电压是u

sint60V，电路中的电流2i 2sint30A，则该电流消耗的功率是（A23 3交流电路中提高功率因数的目的是（D 增加电路的功率消 提高负载的效 增加负载的输出功 提高电源的利用填充一个1000Ω的纯电阻负载，接在u311sin314t30V的电源上，负载中电流I=0.311sint30A电感对交流电的阻碍作用称为感抗。若线圈的电感为0.6H，把线圈接在频率为50HZ的交流电路中XL=188.5Ω有一个线圈，其电阻可忽略不计，把它接在220V、50HZ的交流电源上，测得线圈的电流为2A，则圈的感抗XL=110Ω，自感系数L=0.35H一个纯电感线圈接在直流电源上，其感抗XL=0Ω，电路相当于短路电容对交流电的阻碍作用称为容抗100pF的电容对频率是106HZ的高频电流和50HZ的工频电流的容抗分别是1591.5Ω和31.8MΩ。一个电容器接在直流电源上，其容抗XC=∞，电路稳定后相当于开路c一个电感线圈接到电压为120V的直流电源上测得电流为20A；接到频率为50HZ、电压为220V的交流电源上，测得电流为28.2A，则线圈的电阻R=6Ω，电感L=15.9mH。c如图8-45所示为移相电路，已知电容为0.01μF，输入电压u相位滞后u60°，则电阻R=45.9kΩ，此时输出电压为0.5V

2sin1200tV，欲使输出电压u在RLC串联电路中，已知电阻、电感和电容两端的电压都是100V，那么电路的端电压是100V提高减小不变。问答与计算一个线圈的自感系数为0.5H，电阻可以忽略，把它接在频率为50HZ、电压为220V的交流电源上，求 L3140.5

I 2201.4 i1.98sin314t答：电感感抗

，电

2X 22已知加在2μF的电容器上的交流电压为u sin314tV，求通过电容器的电流，写出电流瞬2值的表达式，并画出电流、电压的相量图答：电容容抗

1592，电流I

0.14A 3142

Ci0.2sin314t2 2 荧光灯电路可以看成是一个RL串联电路，若已知灯管电阻为300Ω，镇流器感抗为520Ω，电源电压为220V。①画出电流、电压的相量图；②求电路中的电流；③求灯管两端和镇流器两端的电压；④求电流和端电压的相位差

R2XR2XL

600，IZ520

0.37AR

IR111V，UL

L

④tan1

Ltan1 60°，电流滞后R 3004.4交流接触器电感线圈的电阻为220Ω，电感为10H，接到电压为220V、频率为50HZ的交流电源上问线圈中电流多大？如果不小心将此接触器接到220V的直流电源上，问线圈中电流又将多大？若线圈允许流过的电流为0.1A，会出现什么后果？R2X答：接交流，线圈的阻R2X

3148，IU

0.07A；接直流，线圈的阻抗Z=R=220Ω，电流为1A。超过线圈允许电流0.1A很多倍，线圈烧毁为了使一个36V、0.3A的白炽灯接在220V、50HZ的交流电源上能正常工作，可以串上一个电容器限答：电容器串入后的电流应为0.3A，线路的阻抗应为733Ω，求得白炽灯电阻R=120Ω，故容抗为Ω；因而电容器的电容为4.4μF在一个RLC串联电路中，已知电阻为8Ω，感抗为10Ω，容抗为4Ω，电路的端电压为220V，求电路R2X答：总阻R2X

10；IU

22A IR176V；U

L

220VC

C

R2R2XX 6tan1

tan1 36.9°；电流滞后电压R 82已知某交流电路，电源电压u2

sintV，电路中的电流i

sint60A，求电路的功2因数、有功功率、无功功率和视在功率2答：U=100V，I=1A，60°滞后，功率因数cos0.5；有功功率PUIcos50W；无功功率QUIsin86.6Var；视在功率SUI100VA。某变电所输出的电压为220V，额定视在功率为220kV·A。如果给电压为220V、功率因数为0.75、额定功率为33kW的单位供电，问能供给几个这样的单位？若把功率因数提高到0.9，又能供给几个这样的单位答：变电所允许供电电流为I=S/U功率因数为0.75、额定功率为33kW的单位所需电流PUI

I 0.2kAUcos可以供5个这样的单位若把功率因数提高到0.9，单位供电电流减为0.167kA；可以供6个单位为了求出一个线圈的参数，在线圈两端接上频率为50HZ的交流电源，测得线圈两端的电压为通过线圈的电流为3A，线圈消耗的有功功率为360W，问此线圈的电感和电阻是多大ZZ2R2答PI2R360R40；Z

50 ILI

30； L30L

LLL第九

是非在R－L－C串联电路中，若R=XL=XC=100Ω，则该电路处于谐振状态R－L－C串联谐振又称为电流谐振串联谐振时，感抗等于容抗，此时电路中电流最大谐振电路的功率因数大于1谐振电路的选择性越好，那么频带宽度也就越好选择在R－L－C串联电路发生谐振时，下列说法正确的是（D Q值越大，通频带越 端电压是电容两端电压的Q 电路的电抗为零，则感抗和容抗也为 总阻抗最小，总电流最处于谐振状态的R－L－C串联电路，当电源频率升高时，电路呈（A 电感 电容 电阻 无法确R－L－C串联电路谐振的条件是（C L L L C 在R－L－C串联电路中，当端电压与电流同相时，下列关系式正确的是（B L2C 2LC LC 电感线圈与电容器并联的电路中，当R、L不变，增大电容C时，谐振频率f0将（B 增 减 不 不能确填充R－L－C串联电路的谐振频率仅由电路参数LC决定而与电阻R的大小无关它反映了电路本身串联谐振时，电阻上的电压等于端电压，电感和电容上的电压相等并为端电压的Q倍。因此，串联谐电路品质因数Q值的大小是电路品质优劣的重要指标Q值越高，谐振曲线就陡，电路选择性越好，当R－L－C串联电路中，电路端电压U=20V，ω=100rad/s，R=10Ω，L=2H，调节电容C使电路发生谐振，此时C=50μF，电容两端的电压为400V。电感线圈与电容器并联的谐振电路中，线圈电阻越大，电路的品质因数小，电路的选择性就越差问答与计算收音机的输入调谐回路为R－L－C串联谐振电路当电容为160pF，电感为250μHA，电阻为20Ω时求谐振频率和品质因数11

2f答： 0

1601601012

796kHZ；Q

R在R－L－C串联谐振电路中，已知信号源电压为1V，频率为1MHZ，现调节电容使回路达到谐振，时回路电流为100mA，电容两端电压为100V，求电路元件参数R、L、C和回路的品质因数 答：谐振时RZ

10，电路品质因数Q C 100 XQ X

2fLL

159H；Q C

C

159X X在电感线圈和电容器并联谐振电路中，已知电阻为50Ω，电感为0.25mH，电容为10pF，求电路的振频率、谐振时的阻抗和品质因数1

答：谐振频率

3.18MHZ；Z

500kQ L 100 ZR在上题的并联谐振电路中，若已知谐振时阻抗是10kΩ，电感是0.02mH，电容是200pF，求电阻和电ZR答：Z

LR

0.02

10；ZQ2RQ

10103200第十 是非三相对称电压输出的线电压与中性线无关，它总是对称的，也不因负载是否对称而变化三相四线制中性线上的电流是三相电流之和，因此中性线上的电流一定大于每根相线上的电流两根相线之间的电压称为相电压三相负载作星形联结时，无论负载对称与否，线电流必定等于对应负载的相电流3三相负载作三角形联结时，无论负载对称与否，线电流必定是负载相电流3

相线上的电流称为线电流一台三相电动机，每个绕组的额定电压是220V，三相电源的线电压是380V，则这台电动机的绕组应照明灯开关一定要接在相线上在电路中所需的各种电压，都可以通过变压器变换获得同一台变压器中，匝数少、线径粗的是高压绕组；而匝数多、线径细的是低压绕组选择三相对称电动势正确的说法是B它们同时达到最大 它们达到最大值的数据依次落后1/3周它们的周期相同，相位也相 它们因为空间位置不同，所以最大值也不 在三相对称电动势中，若e的有效值为100V，初相为0角频率为ω，则e、e可分别表示为（ e2

100sintV，

100sin3e32

3

e2

sint120V，232

e2

3

三相动力供电线路的电压是380V，则任意两根相线之间的电压称为（C 相电压，有效值为 线电压，有效值为 线电压，有效值为 相电压，有效值为对称三相四线制供电线路，若端线上的一根熔体熔断，则熔体两端的电压（B 线电 相电 线电压+相电 线电压的一某三相电路中的三个线电流分别为1

18sint30A，2

18sint90Ai18sint150A，当t=7s时，这三个电流之和ii3 3

i为（D32 2

在三相四线制线路上，连接三个相同的白炽灯，它们都正常发光，如果中性线断开（C 三个灯都将变 灯将因过亮而烧 仍能正常发 立即熄在上题中，若中性线断开且又有一相断路，则未断路的其他两相中的（A 将变 因过亮而烧 仍能正常发 立即熄（D。33 333变压器一次、二次绕组中不能改变的物理量是（D 电 电 阻 频变压器铁心的材料是（B 硬磁性材 软磁性材 矩磁性材 以上材料都可填充最大值相等频率相同相位彼此相差12°。三相四线制是由三根相线和一根中性线组成的供电体系，其中相电压是指相线与中性线间的电压；3电压是指三根相线间的电压，且UL UP3若对称的三相交流电压1

2sint60V，则

=

222 u 2sin =222

目前我国低压三相四线制供电线路供给用户的线电压是380V，相电压是220V对于任何一个电气设备，都要求每相负载所承受的电压等于它的额定电压。所以，当负载的额定电3为三相电源线电压的3

时，负载应采用星形联结；当负载的额定电压为三相电源线电压时，负应采用三角形联结相电压对称，使各相负载正常工作。星形联结的对称三相负载，每相电阻是24Ω，感抗为32Ω，接在线电压为380V的三相电源上，则负载的相电压为220V，相电流为5.5A，线电流为5.5A。有一台三角形联结的三相异步电动机，满载时电阻为80Ω，感抗