专升本电气题目及答案

专升本电气题目及答案选择题1.在三相交流电路中，三相对称负载作星形连接时，线电流与相电流的关系是（）A.线电流大于相电流B.线电流小于相电流C.线电流等于相电流D.线电流是相电流的√3倍答案：C分析：三相负载星形连接时，线电流和相电流是同一电流，所以线电流等于相电流。2.变压器的基本工作原理是（）A.电磁感应原理B.电流的磁效应原理C.楞次定律D.磁路欧姆定律答案：A分析：变压器通过原、副绕组间的电磁感应，实现电压、电流和阻抗的变换，其基本原理是电磁感应原理。3.异步电动机的旋转磁场的转速与（）有关。A.电源频率B.磁极对数C.电源频率和磁极对数D.电动机的负载答案：C分析：异步电动机旋转磁场转速(n_0=60f/p)，其中(f)是电源频率，(p)是磁极对数，所以与电源频率和磁极对数有关。4.下列关于电容器的说法中，正确的是（）A.电容器的电容与所带电荷量成正比B.电容器的电容与两极板间的电压成反比C.电容器的电容由本身的结构决定，与所带电荷量和两极板间电压无关D.电容器不带电时，其电容为零答案：C分析：电容是电容器本身的属性，由电容器的结构决定，与所带电荷量和两极板间电压无关。5.纯电阻电路中，电压与电流的相位关系是（）A.电压超前电流90°B.电压滞后电流90°C.电压与电流同相位D.电压与电流反相位答案：C分析：在纯电阻电路中，电压和电流满足欧姆定律(u=Ri)，电压与电流同相位。6.电力系统的中性点运行方式有（）A.中性点直接接地B.中性点不接地C.中性点经消弧线圈接地D.以上都是答案：D分析：电力系统中性点运行方式有中性点直接接地、中性点不接地和中性点经消弧线圈接地三种。7.继电保护装置的基本要求是（）A.选择性、快速性、灵敏性、可靠性B.安全性、经济性、选择性、快速性C.灵敏性、可靠性、安全性、经济性D.快速性、灵敏性、安全性、可靠性答案：A分析：继电保护装置的基本要求是选择性、快速性、灵敏性和可靠性。8.自动空气开关的主要作用是（）A.隔离电源B.短路保护和过载保护C.欠压保护D.以上都是答案：D分析：自动空气开关可用于隔离电源，还能实现短路保护、过载保护和欠压保护等功能。9.测量电压时，电压表应（）在被测电路中。A.串联B.并联C.混联D.以上都可以答案：B分析：电压表内阻很大，应并联在被测电路两端，以保证测量的准确性。10.三相异步电动机的调速方法有（）A.变极调速B.变频调速C.改变转差率调速D.以上都是答案：D分析：三相异步电动机的调速方法有变极调速、变频调速和改变转差率调速。判断题1.正弦交流电的三要素是最大值、频率和初相位。（）答案：正确分析：正弦交流电的表达式(i=I_msin(omegat+varphi))，其中(I_m)是最大值，(omega)与频率有关，(varphi)是初相位，这三者是正弦交流电的三要素。2.电感元件在直流电路中相当于短路。（）答案：正确分析：电感的感抗(X_L=omegaL=2pifL)，直流电路中(f=0)，(X_L=0)，相当于短路。3.变压器的变比等于原、副绕组的匝数比。（）答案：正确分析：变压器变比(k=frac{U_1}{U_2}=frac{N_1}{N_2})，即变比等于原、副绕组的匝数比。4.三相异步电动机的额定转速就是同步转速。（）答案：错误分析：三相异步电动机额定转速略小于同步转速，因为存在转差率。5.电容器在直流电路中相当于开路。（）答案：正确分析：电容的容抗(X_C=frac{1}{omegaC}=frac{1}{2pifC})，直流电路中(f=0)，(X_Ctoinfty)，相当于开路。6.电力系统的功率因数越高越好。（）答案：正确分析：提高功率因数可减少线路损耗，提高设备利用率，所以电力系统功率因数越高越好。7.继电保护装置动作时，应只切除故障设备，尽量减少停电范围。（）答案：正确分析：这体现了继电保护装置选择性的要求。8.自动空气开关可以频繁操作。（）答案：错误分析：自动空气开关主要用于保护电路，不适合频繁操作。9.测量电流时，电流表应串联在被测电路中。（）答案：正确分析：电流表内阻很小，应串联在被测电路中以测量电流。10.三相异步电动机的启动电流越大越好。（）答案：错误分析：启动电流过大会造成电网电压波动，影响其他设备正常运行，并非越大越好。简答题1.简述基尔霍夫定律的内容。答案：基尔霍夫定律包括基尔霍夫电流定律（KCL）和基尔霍夫电压定律（KVL）。基尔霍夫电流定律指出，在任一时刻，流入一个节点的电流之和等于流出该节点的电流之和，即(sumI_{入}=sumI_{出})。基尔霍夫电压定律指出，在任一闭合回路中，各段电压的代数和等于零，即(sumU=0)。分析：KCL基于电荷守恒原理，KVL基于能量守恒原理，是分析电路的重要定律。2.简述三相异步电动机的工作原理。答案：当三相异步电动机的定子绕组通入三相交流电时，会产生旋转磁场。旋转磁场切割转子绕组，在转子绕组中产生感应电动势和感应电流。感应电流与旋转磁场相互作用，产生电磁力，电磁力对转子轴形成电磁转矩，使转子沿着旋转磁场的方向旋转。由于转子转速(n)始终低于旋转磁场的转速(n_0)，所以称为异步电动机。分析：其工作原理基于电磁感应和电磁力的作用。3.简述提高功率因数的意义和方法。答案：意义：提高功率因数可以减少线路损耗，提高电源设备的利用率，降低电费支出等。方法：一是提高自然功率因数，如合理选择电动机容量，避免电动机空载或轻载运行；二是采用人工补偿的方法，如并联电容器。分析：从经济和技术角度说明了提高功率因数的意义，方法分为自然和人工两种途径。4.简述变压器的作用和工作原理。答案：作用：变压器的主要作用是改变交流电压，还可用于阻抗变换、隔离等。工作原理：根据电磁感应原理，当变压器的原绕组通入交流电时，会产生交变的磁通，该磁通穿过副绕组，在副绕组中感应出电动势，从而实现电压的变换。分析：明确了变压器的主要功能和基于电磁感应的工作原理。5.简述继电保护装置的基本组成和作用。答案：基本组成：一般由测量部分、逻辑部分和执行部分组成。作用：当电力系统发生故障或出现异常运行状态时，继电保护装置能够自动、迅速、有选择性地动作，切除故障设备或发出信号，以保证电力系统的安全稳定运行。分析：说明了继电保护装置的结构和保障电力系统安全的作用。计算题1.已知某正弦交流电压(u=220sqrt{2}sin(314t+30^{circ})V)，求：（1）最大值、有效值、频率、周期和初相位；（2）(t=0.01s)时电压的瞬时值。答案：（1）最大值(U_m=220sqrt{2}V)，有效值(U=frac{U_m}{sqrt{2}}=220V)，(omega=314rad/s)，由(omega=2pif)可得(f=frac{omega}{2pi}=frac{314}{2times3.14}=50Hz)，周期(T=frac{1}{f}=frac{1}{50}=0.02s)，初相位(varphi=30^{circ})。（2）当(t=0.01s)时，(u=220sqrt{2}sin(314times0.01+30^{circ})=220sqrt{2}sin(pi+30^{circ})=110sqrt{2}V)。分析：根据正弦交流电表达式的参数关系求解各量，再代入时间求瞬时值。2.有一个(R=30Omega)，(L=127mH)的线圈，接在(u=220sqrt{2}sin(314t)V)的电源上，求：（1）线圈的感抗；（2）电路中的电流有效值；（3）电路的功率因数。答案：（1）感抗(X_L=omegaL=314times0.127=40Omega)。（2）阻抗(Z=sqrt{R^{2}+X_{L}^{2}}=sqrt{30^{2}+40^{2}}=50Omega)，电流有效值(I=frac{U}{Z}=frac{220}{50}=4.4A)。（3）功率因数(cosvarphi=frac{R}{Z}=frac{30}{50}=0.6)。分析：先求感抗，再根据阻抗公式求阻抗，进而求电流和功率因数。3.一台三相异步电动机，额定功率(P_N=10kW)，额定电压(U_N=380V)，额定功率因数(cosvarphi_N=0.85)，额定效率(eta_N=0.9)，求：（1）电动机的额定电流；（2）电动机的输入功率。答案：（1）根据(P_N=sqrt{3}U_NI_Ncosvarphi_Neta_N)，可得(I_N=frac{P_N}{sqrt{3}U_Ncosvarphi_Neta_N}=frac{10times10^{3}}{sqrt{3}times380times0.85times0.9}approx20.4A)。（2）输入功率(P_{in}=frac{P_N}{eta_N}=frac{10}{0.9}approx11.1kW)。分析：利用功率、电压、电流、功率因数和效率的关系求解。4.一个(C=100muF)的电容器，接在(u=220sqrt{2}sin(314t)V)的电源上，求：（1）电容的容抗；（2）电路中的电流有效值；（3）无功功率。答案：（1）容抗(X_C=frac{1}{omegaC}=frac{1}{314times100times10^{6}}approx31.8Omega)。（2）电流有效值(I=frac{U}{X_C}=frac{220}{31.8}approx6.92A)。（3）无功功率(Q=UI=220times6.92=1522.4var)。分析：先求容抗，再根据电压和容抗求电流，最后求无功功率。5.有一台变压器，原绕组匝数(N_1=1000)匝，副绕组匝数