2025成都工人技师考评复习资料电工综合训练题

2025成都工人技师考评复习资料电工综合训练题一、选择题1.基尔霍夫电流定律指出，对于电路中任一节点，流入节点的电流之和（）流出节点的电流之和。A.大于B.小于C.等于D.不确定答案：C解析：基尔霍夫电流定律（KCL）的内容是在任一时刻，对电路中的任一节点，流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和，它体现了电流的连续性原理。2.正弦交流电的三要素是（）。A.最大值、频率、初相位B.有效值、频率、初相位C.最大值、周期、相位差D.有效值、周期、相位差答案：A解析：正弦交流电的三要素分别为最大值（反映了交流电的变化幅度）、频率（反映了交流电变化的快慢）和初相位（反映了交流电起始时刻的状态）。3.三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.电源频率和磁极对数D.电动机的负载答案：C解析：三相异步电动机旋转磁场的转速（同步转速）公式为\(n_0=\frac{60f}{p}\)，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。4.万用表使用完毕后，应将转换开关置于（）。A.电阻档B.电流档C.交流电压最高档D.直流电压档答案：C解析：万用表使用完毕后，将转换开关置于交流电压最高档，可防止下次使用时因误操作而损坏万用表。5.热继电器主要用于电动机的（）保护。A.短路B.过载C.欠压D.过压答案：B解析：热继电器是利用电流的热效应原理来工作的，主要用于电动机的过载保护。当电动机过载时，通过热继电器的电流增大，使热元件发热，推动动作机构使触头动作，切断电动机的控制电路。6.在纯电容电路中，电流与电压的相位关系是（）。A.电流超前电压\(90^{\circ}\)B.电流滞后电压\(90^{\circ}\)C.电流与电压同相位D.电流与电压反相位答案：A解析：在纯电容电路中，根据电容的电压电流关系\(i=C\frac{du}{dt}\)，通过数学推导可以得出电流超前电压\(90^{\circ}\)。7.三相四线制供电系统中，线电压与相电压的关系是（）。A.线电压等于相电压B.线电压是相电压的\(\sqrt{3}\)倍，且线电压超前相应相电压\(30^{\circ}\)C.线电压是相电压的\(\sqrt{3}\)倍，且线电压滞后相应相电压\(30^{\circ}\)D.线电压是相电压的\(2\)倍答案：B解析：在三相四线制供电系统中，线电压与相电压的大小关系为\(U_{l}=\sqrt{3}U_{p}\)，相位上线电压超前相应相电压\(30^{\circ}\)。8.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.电流的热效应原理D.以上都不是答案：A解析：变压器是利用电磁感应原理，通过原、副绕组的匝数比来实现电压的变换。当原绕组通入交变电流时，在铁芯中产生交变磁通，该磁通穿过副绕组，在副绕组中产生感应电动势。9.下列哪种调速方法是三相异步电动机的调速方法（）。A.改变电源频率调速B.改变电枢电压调速C.改变励磁磁通调速D.以上都不是答案：A解析：三相异步电动机的调速方法有改变电源频率调速、改变磁极对数调速和改变转差率调速等。改变电枢电压调速和改变励磁磁通调速是直流电动机的调速方法。10.兆欧表主要用于测量（）。A.直流电阻B.交流电阻C.绝缘电阻D.接地电阻答案：C解析：兆欧表是一种专门用于测量电气设备绝缘电阻的仪表，它通过产生较高的直流电压来测量绝缘电阻值，以判断电气设备绝缘性能的好坏。二、判断题1.基尔霍夫电压定律指出，在任一闭合回路中，各段电压的代数和恒等于零。（）答案：√解析：基尔霍夫电压定律（KVL）的内容就是在任一闭合回路中，沿回路绕行一周，各段电压的代数和恒等于零，它体现了能量守恒定律。2.正弦交流电的有效值等于最大值除以\(\sqrt{2}\)。（）答案：√解析：对于正弦交流电，其有效值与最大值的关系为\(U=\frac{U_m}{\sqrt{2}}\)，\(I=\frac{I_m}{\sqrt{2}}\)，这是根据交流电的热效应来定义有效值后推导得出的。3.三相异步电动机的转子转速总是低于旋转磁场的转速。（）答案：√解析：三相异步电动机之所以称为“异步”，就是因为转子转速\(n\)总是低于旋转磁场的转速\(n_0\)，存在转差率\(s=\frac{n_0n}{n_0}\)，只有这样才能产生电磁转矩，使电动机旋转。4.万用表可以直接测量电流互感器的二次侧电流。（）答案：×解析：电流互感器的二次侧在运行时严禁开路，且二次侧电流较大，万用表不能直接测量电流互感器的二次侧电流，否则可能会损坏万用表甚至危及人身安全。5.热继电器的整定值可以根据电动机的额定电流进行调整。（）答案：√解析：热继电器的主要作用是对电动机进行过载保护，其整定值应根据电动机的额定电流进行合理调整，以确保在电动机过载时能及时动作。6.在纯电感电路中，电流与电压的相位关系是电流超前电压\(90^{\circ}\)。（）答案：×解析：在纯电感电路中，根据电感的电压电流关系\(u=L\frac{di}{dt}\)，通过数学推导可知电流滞后电压\(90^{\circ}\)。7.三相三线制供电系统中，线电流与相电流的关系是线电流等于相电流。（）答案：×解析：在三相三线制供电系统中，对于三角形接法，线电流是相电流的\(\sqrt{3}\)倍，且线电流滞后相应相电流\(30^{\circ}\)；对于星形接法，线电流等于相电流。所以该说法不准确。8.变压器的变比等于原、副绕组的匝数比。（）答案：√解析：变压器的变比\(k=\frac{N_1}{N_2}=\frac{U_1}{U_2}\)（理想变压器），其中\(N_1\)、\(N_2\)分别是原、副绕组的匝数，\(U_1\)、\(U_2\)分别是原、副绕组的电压。9.三相异步电动机的启动电流一般为额定电流的\(47\)倍。（）答案：√解析：三相异步电动机在启动瞬间，由于转子转速为零，旋转磁场与转子的相对速度很大，转子感应电动势和感应电流很大，从而使定子电流也很大，一般启动电流为额定电流的\(47\)倍。10.接地电阻测量仪可以测量电气设备的绝缘电阻。（）答案：×解析：接地电阻测量仪是专门用于测量接地电阻的仪器，而绝缘电阻需要用兆欧表来测量，两者的测量原理和用途不同。三、简答题1.简述基尔霍夫电流定律和电压定律的内容。答：基尔霍夫电流定律（KCL）：在任一时刻，对电路中的任一节点，流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和，其数学表达式为\(\sumI_{入}=\sumI_{出}\)，也可表示为\(\sumI=0\)，这里规定流入节点的电流为正，流出节点的电流为负。它体现了电流的连续性原理，即电荷在节点处不会积累。基尔霍夫电压定律（KVL）：在任一闭合回路中，沿回路绕行一周，各段电压的代数和恒等于零，其数学表达式为\(\sumU=0\)。在列写KVL方程时，需要先选定回路的绕行方向，当电压的参考方向与绕行方向一致时，电压取正；反之取负。它体现了能量守恒定律，即单位正电荷沿闭合回路绕行一周，其能量的变化为零。2.说明三相异步电动机的工作原理。答：三相异步电动机的工作原理基于电磁感应和电磁力定律。当三相异步电动机的定子绕组通入三相交流电时，会在定子铁芯中产生一个旋转磁场。这个旋转磁场的转速\(n_0\)（同步转速）由电源频率\(f\)和磁极对数\(p\)决定，公式为\(n_0=\frac{60f}{p}\)。旋转磁场切割转子绕组，在转子绕组中产生感应电动势。由于转子绕组是闭合的，所以在感应电动势的作用下，转子绕组中会产生感应电流。根据电磁力定律，载流导体在磁场中会受到电磁力的作用。转子绕组中的感应电流与旋转磁场相互作用，产生电磁转矩，使转子沿着旋转磁场的方向旋转。但转子的转速\(n\)总是低于旋转磁场的转速\(n_0\)，即存在转差率\(s=\frac{n_0n}{n_0}\)，这就是“异步”的含义。只有存在转差率，才能使旋转磁场持续切割转子绕组，产生感应电流和电磁转矩，使电动机持续旋转。3.简述万用表的使用注意事项。答：（1）测量前的准备：检查万用表的外观是否完好，指针是否指在零位。如果指针不在零位，应进行机械调零。根据测量对象，正确选择万用表的测量档位，如测量电压、电流、电阻等应选择相应的档位。对于有量程选择的万用表，要根据估计的测量值选择合适的量程，尽量使指针指示在量程的中间位置，以提高测量精度。（2）测量过程中的注意事项：测量电压时，万用表应与被测电路并联；测量电流时，万用表应与被测电路串联。在测量高电压或大电流时，不能在测量过程中换挡，以免产生电弧损坏万用表。测量电阻时，被测电路必须断电，并且要将被测电阻与其他元件断开，以避免影响测量结果。同时，在测量前要进行欧姆调零，即将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在欧姆刻度的零位。（3）测量后的注意事项：使用完毕后，应将转换开关置于交流电压最高档，以防止下次使用时因误操作而损坏万用表。长期不使用万用表时，应取出电池，以免电池漏液损坏万用表。4.分析热继电器的工作原理和作用。答：热继电器的工作原理是基于电流的热效应。热继电器主要由热元件、双金属片和触头系统等组成。热元件是一段电阻丝，串联在电动机的主电路中。当电动机正常运行时，通过热元件的电流为额定电流，热元件产生的热量使双金属片微微弯曲，但不足以使触头动作。当电动机过载时，通过热元件的电流增大，热元件产生的热量增加，双金属片受热弯曲的程度增大。双金属片是由两种热膨胀系数不同的金属片焊接而成，受热时会向热膨胀系数小的一侧弯曲。当双金属片弯曲到一定程度时，推动动作机构，使触头动作，切断电动机的控制电路，从而使电动机停止运行，起到过载保护的作用。热继电器的作用主要是对电动机进行过载保护。它可以防止电动机因长时间过载运行而导致绕组过热，损坏绝缘，甚至烧毁电动机。同时，热继电器具有一定的反时限特性，即过载电流越大，动作时间越短，能够较好地适应电动机的过载情况。5.阐述变压器的变压原理。答：变压器主要由铁芯和绕在铁芯上的原、副绕组组成。其变压原理基于电磁感应定律。当变压器的原绕组接入交流电源时，在原绕组中会有交变电流通过，交变电流在铁芯中产生交变磁通\(\varPhi\)。由于铁芯的磁导率远大于空气的磁导率，所以绝大部分磁通都通过铁芯闭合，这部分磁通称为主磁通。主磁通同时穿过原、副绕组，根据电磁感应定律，在原、副绕组中都会产生感应电动势。原绕组中的感应电动势\(E_1\)与电源电压\(U_1\)近似相等（忽略原绕组的电阻压降），副绕组中的感应电动势为\(E_2\)。根据法拉第电磁感应定律\(E=4.44fN\varPhi_m\)（\(f\)为电源频率，\(N\)为绕组匝数，\(\varPhi_m\)为主磁通的最大值），可得原、副绕组的感应电动势之比为\(\frac{E_1}{E_2}=\frac{N_1}{N_2}\)，其中\(N_1\)、\(N_2\)分别是原、副绕组的匝数。在理想变压器中，忽略绕组的电阻和铁芯的损耗，原绕组的端电压\(U_1\approxE_1\)，副绕组的端电压\(U_2\approxE_2\)，所以变压器的变比\(k=\frac{U_1}{U_2}\approx\frac{N_1}{N_2}\)。当\(N_1>N_2\)时，变压器为降压变压器；当\(N_1<N_2\)时，变压器为升压变压器。四、计算题1.已知一个电阻\(R=10\Omega\)，两端加的电压\(u=220\sqrt{2}\sin(314t+30^{\circ})V\)，求：（1）通过电阻的电流\(i\)的表达式；（2）电阻消耗的功率\(P\)。解：（1）在纯电阻电路中，电流与电压同相位。已知电压\(u=220\sqrt{2}\sin(314t+30^{\circ})V\)，则电压的最大值\(U_m=220\sqrt{2}V\)，有效值\(U=\frac{U_m}{\sqrt{2}}=220V\)。根据欧姆定律\(I=\frac{U}{R}\)，可得电流的有效值\(I=\frac{220}{10}=22A\)，电流的最大值\(I_m=\sqrt{2}I=22\sqrt{2}A\)。因为电流与电压同相位，所以电流\(i\)的表达式为\(i=22\sqrt{2}\sin(314t+30^{\circ})A\)。（2）电阻消耗的功率\(P\)可以用公式\(P=UI\)（这里\(U\)、\(I\)为有效值）计算，将\(U=220V\)，\(I=22A\)代入可得：\(P=220\times22=4840W\)2.一台三相异步电动机，额定功率\(P_N=10kW\)，额定电压\(U_N=380V\)，额定功率因数\(\cos\varphi_N=0.85\)，额定效率\(\eta_N=0.9\)，求该电动机的额定电流\(I_N\)。解：根据三相异步电动机的功率计算公式\(P_N=\sqrt{3}U_NI_N\cos\varphi_N\eta_N\)，可得额定电流\(I_N\)的计算公式为：\(I_N=\frac{P_N}{\sqrt{3}U_N\cos\varphi_N\eta_N}\)将\(P_N=10\times10^3W\)，\(U_N=380V\)，\(\cos\varphi_N=0.85\)，\(\eta_N=0.9\)代入上式：\(I_N=\frac{10\times10^3}{\sqrt{3}\times380\times0.85\times0.9}\)\(=\frac{10000}{1.732\times380\times0.85\times0.9}\)\(=\frac{10000}{504.97}\approx19.8A\)3.有一个变压器，原绕组匝数\(N_1=1000\)匝，副绕组匝数\(N_2=200\)匝，原绕组接入\(U_1=220V\)的交流电源，求副绕组的输出电压\(U_2\)。解：根据变压器的变压公式\(\frac{U_1}{U_2}=\frac{N_1}{N_2}\)，可得副绕组的输出电压\(U_2\)为：\(U_2=\frac{N_2}{N_1}U_1\)将\(N_1=1000\)匝，\(N_2=200\)匝，\(U_1=220V\)代入上式：\(U_2=\frac{200}{1000}\times220=44V\)五、实操题1.请简述用万用表测量直流电压的步骤。答：（1）准备工作：检查万用表外观是否完好，指针是否指在零位，若不在零位，进行机械调零。将红表笔插入“VΩ”插孔，黑表笔插入“COM”插孔。（2）选择量程：估计被测直流电压的大小，如果无法估计，应先选择最高量程档进行试测。例如，若可能是几伏的电压，可先选\(10V\)档；若可能是几十伏甚至更高，可先选\(50V\)、\(250V\)等更高量程档。（3）测量操作：将万用表与被测电路并联，红表笔接被测电压的正极，黑表笔接负极。观察万用表指针的偏转情况，如果指针偏转角度过小，说明量程选择过大，应换用较小的量程；如果指针偏转角度过大甚至超过满刻度，说明量程选择过小，应换用更大的量程，直到指针指示在量程的中间位置附近，以提高测量精度。（4）读取测量值：根据所选的量程和指针指示的位置，读取相应的电压值。例如，若选择的是\(10V\)量程档，表盘上每一小格代表\(0.2V\)，指针指示在第\(15\)小格处，则测量值为\(0.2\times15=3V\)。（5）测量完毕：将万用表的转换开关置于交流电压最高档，妥善保管万用表。2.描述三相异步电动机的正反转控制电路的接线和操作方法。答：三相异步电动机的正反转控制电路通常采用两个接触器来实现。接线方法：主电路：三相电源通过熔断器接入接触器的主触头，两个接触器的主触头分别按不同的相序连接到电动机的定子绕组。例如，接触器\(KM1\)的主触头按\(L1U\)、\(L2V\)、\(L3W\)的顺序连接，接触器\(KM2\)的主触头按\(L1W\)、\(L2V\)、\(L3U\)的顺序连接（交换了其中两相的相序）。两个接触器的主触头之间要进行互锁，防止两个接触器同时吸合导致电源短路。控制电路：控制电路中，两个接触器的线圈分别通过各自的常开辅助触头进行自锁，同时通过对方的常闭辅助触头进行互锁。另外，还需要设置正转按钮\(SB1\)和反转按钮\(SB2\)以及停止按钮\(SB3\)。正转按钮\(SB1\)与接触器\(KM1\)的线圈串联，反转按钮\(SB2\)与接触器\(KM2\)的线圈串联，停止按钮\(SB3\)串联在控制电路的干路上。操作方法：正转操作：按下正转按钮\(SB1\)，接触器\(KM1\)的线圈得电，其主触头闭合，电动机按正序相序接入电源，电动机正转。同时，\(KM1\)的常开辅助触头闭合，实现自锁，保持电动机正转状态。反转操作：要使电动机反转，先按下停止按钮\(SB3\)，使接触器\(KM