电气综合题目及答案

电气综合题目及答案一、电路基础部分（一）选择题1.已知两个电阻\(R_1\)和\(R_2\)，\(R_1=2R_2\)，将它们串联在电路中，则它们两端的电压之比\(U_1:U_2\)为（）A.\(1:2\)B.\(2:1\)C.\(1:1\)D.\(4:1\)答案：B解析：在串联电路中，电流处处相等，根据\(U=IR\)，\(I\)相同，\(U\)与\(R\)成正比，因为\(R_1=2R_2\)，所以\(U_1:U_2=R_1:R_2=2:1\)。2.有三个电阻\(R_1\)、\(R_2\)、\(R_3\)，它们并联在电路中，已知\(R_1\ltR_2\ltR_3\)，则通过它们的电流\(I_1\)、\(I_2\)、\(I_3\)的大小关系是（）A.\(I_1\ltI_2\ltI_3\)B.\(I_1=I_2=I_3\)C.\(I_1\gtI_2\gtI_3\)D.无法确定答案：C解析：在并联电路中，各支路电压相等，根据\(I=\frac{U}{R}\)，\(U\)相同，\(I\)与\(R\)成反比，因为\(R_1\ltR_2\ltR_3\)，所以\(I_1\gtI_2\gtI_3\)。（二）填空题1.一个电阻\(R=10\Omega\)，当它两端的电压\(U=5V\)时，通过它的电流\(I\)为______A。答案：\(0.5\)解析：根据\(I=\frac{U}{R}\)，将\(U=5V\)，\(R=10\Omega\)代入可得\(I=\frac{5}{10}=0.5A\)。2.有两个电阻\(R_1=5\Omega\)，\(R_2=10\Omega\)，将它们串联后总电阻\(R_{串}\)为______\(\Omega\)，将它们并联后总电阻\(R_{并}\)为______\(\Omega\)。答案：\(15\)；\(\frac{10}{3}\)解析：串联电路总电阻\(R_{串}=R_1+R_2=5+10=15\Omega\)；并联电路总电阻\(R_{并}=\frac{R_1R_2}{R_1+R_2}=\frac{5\times10}{5+10}=\frac{50}{15}=\frac{10}{3}\Omega\)。（三）计算题1.如图所示，电源电压\(U=12V\)保持不变，电阻\(R_1=6\Omega\)，\(R_2=12\Omega\)，求：（1）当开关\(S\)闭合后，通过\(R_1\)和\(R_2\)的电流分别是多少？（2）电路中的总电流是多少？解：（1）因为\(R_1\)和\(R_2\)并联，所以它们两端的电压都等于电源电压\(U=12V\)。根据\(I=\frac{U}{R}\)，通过\(R_1\)的电流\(I_1=\frac{U}{R_1}=\frac{12}{6}=2A\)；通过\(R_2\)的电流\(I_2=\frac{U}{R_2}=\frac{12}{12}=1A\)。（2）在并联电路中，总电流等于各支路电流之和，所以电路中的总电流\(I=I_1+I_2=2+1=3A\)。二、电机部分（一）选择题1.三相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.电源电压D.A和B答案：D解析：三相异步电动机旋转磁场的转速\(n_0=\frac{60f}{p}\)，其中\(f\)是电源频率，\(p\)是磁极对数，所以旋转磁场的转速与电源频率和磁极对数有关。2.直流电动机的调速方法不包括（）A.改变电枢电压调速B.改变励磁电流调速C.改变负载大小调速D.改变电枢回路电阻调速答案：C解析：直流电动机的调速方法有改变电枢电压调速、改变励磁电流调速、改变电枢回路电阻调速，改变负载大小不能实现对直流电动机的调速。（二）填空题1.三相异步电动机按转子结构形式可分为______和______两种。答案：笼型异步电动机；绕线转子异步电动机解析：这是三相异步电动机常见的分类方式，笼型异步电动机转子结构简单，绕线转子异步电动机转子绕组可以外接电阻等进行调速等操作。2.直流电动机的电磁转矩\(T\)与______和______成正比。答案：电枢电流；每极磁通解析：直流电动机电磁转矩公式\(T=C_T\varPhiI_a\)，其中\(C_T\)是转矩常数，\(\varPhi\)是每极磁通，\(I_a\)是电枢电流。（三）简答题1.简述三相异步电动机的工作原理。答：当向三相定子绕组中通入对称的三相交流电时，就产生了一个以同步转速\(n_0\)旋转的旋转磁场。旋转磁场与转子导体有相对切割运动，根据电磁感应原理，转子导体产生感应电动势。由于转子导体是闭合回路，所以会有感应电流产生。载流的转子导体在旋转磁场中受到电磁力的作用，电磁力对转子轴产生电磁转矩，驱动转子沿着旋转磁场方向旋转。但转子的转速\(n\)始终低于旋转磁场的转速\(n_0\)，否则转子导体与旋转磁场就没有相对运动，也就不会产生感应电动势和感应电流，电磁转矩也就不存在了，所以称为异步电动机。2.直流电动机启动时为什么要在电枢回路中串入启动电阻？答：直流电动机启动时，由于转速\(n=0\)，反电动势\(E=C_E\varPhin=0\)（\(C_E\)是电动势常数，\(\varPhi\)是每极磁通）。根据电枢回路电压方程\(U=E+I_aR_a\)（\(U\)是电源电压，\(I_a\)是电枢电流，\(R_a\)是电枢电阻），此时电枢电流\(I_a=\frac{U}{R_a}\)。因为电枢电阻\(R_a\)很小，所以启动电流会很大，可能达到额定电流的十几倍甚至几十倍。过大的启动电流会产生过大的电磁力冲击，损坏电机的绕组和换向器等部件，同时也会引起电网电压的波动。因此，为了限制启动电流，在直流电动机启动时要在电枢回路中串入启动电阻。三、电力系统部分（一）选择题1.电力系统的中性点运行方式不包括（）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.中性点经电容接地答案：D解析：电力系统中性点运行方式主要有中性点直接接地、中性点不接地、中性点经消弧线圈接地三种。2.衡量电能质量的主要指标不包括（）A.电压B.频率C.波形D.电流答案：D解析：衡量电能质量的主要指标有电压、频率和波形，电流不是衡量电能质量的主要指标。（二）填空题1.电力系统由______、______和______组成。答案：发电、输电、配电和用电等环节组成。2.电力系统中无功功率的平衡对______的稳定有重要影响。答案：电压解析：无功功率的平衡对于维持电力系统中电压的稳定至关重要，当无功功率不足时，电压会下降，反之电压会升高。（三）论述题1.论述电力系统的电压调整有哪些措施。答：电力系统的电压调整是保证电能质量的重要措施，常见的电压调整措施有以下几种：（1）改变发电机端电压调压：通过调节发电机的励磁电流来改变发电机的端电压。当系统电压下降时，增加发电机的励磁电流，使发电机的电动势增大，从而提高端电压；反之，当系统电压过高时，减小励磁电流。这种方法简单直接，但调压范围有限，一般适用于发电机供电的局部地区。（2）改变变压器变比调压：变压器的变比决定了其两侧电压的比例关系。通过改变变压器的分接头位置来改变变比，从而实现电压调整。对于降压变压器，当系统电压偏低时，降低分接头位置，使二次侧电压升高；当系统电压偏高时，升高分接头位置。这种方法适用于各种电压等级的变压器，但分接头的调节是有级的，不能连续平滑地调压。（3）利用无功补偿设备调压：-并联电容器：电容器可以发出无功功率，提高系统的功率因数，减少线路上的无功功率传输，从而降低线路上的电压损耗，提高电压水平。电容器的安装容量可以根据系统的无功需求进行选择，并且可以分组投切，实现分级调压。-同步调相机：同步调相机实际上是一台空载运行的同步电动机，它可以通过调节励磁电流来改变其发出或吸收的无功功率。当系统电压下降时，增加励磁电流，使调相机发出无功功率；当系统电压过高时，减小励磁电流，使调相机吸收无功功率。同步调相机的调压效果较好，但设备投资大，运行维护复杂。-静止无功补偿器（SVC）和静止同步补偿器（STATCOM）：SVC和STATCOM是新型的无功补偿设备，它们可以快速、连续地调节无功功率，具有响应速度快、调节性能好等