电工技师考试题库及答案

电工技师考试题库及答案一、选择题1.基尔霍夫电压定律（KVL）说明在集总参数电路中，在任一时刻，沿任一回路绕行一周，各元件（）的代数和为零。A.电流B.电压C.电位D.电势答案：B。基尔霍夫电压定律本质就是描述回路中各元件电压的关系，即沿任一回路绕行一周，各元件电压的代数和为零。2.正弦交流电的三要素是（）。A.电压、电流、频率B.最大值、周期、初相位C.周期、频率、角频率D.瞬时值、最大值、有效值答案：B。正弦交流电的三要素是最大值（或有效值）、周期（或频率、角频率）和初相位。最大值反映了交流电的大小，周期或频率体现了其变化快慢，初相位确定了在计时起点的状态。3.在纯电容交流电路中，电流与电压的相位关系是（）。A.电流超前电压90°B.电流滞后电压90°C.电流与电压同相D.电流与电压反相答案：A。在纯电容交流电路中，电容上的电流超前电压90°。这是因为电容的特性决定了它对电压变化有储能和释能的过程，导致电流的变化先于电压。4.三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√3倍，且线电压超前相电压30°C.线电压是相电压的1/√3倍D.线电压是相电压的√2倍答案：B。在三相四线制供电系统中，线电压与相电压存在确定的大小和相位关系。线电压的大小是相电压的√3倍，并且线电压超前与之对应的相电压30°。5.变压器的工作原理是基于（）。A.电磁感应定律B.基尔霍夫定律C.欧姆定律D.焦耳定律答案：A。变压器通过原、副线圈的电磁感应实现电能的转换和传输，其工作原理的基础就是电磁感应定律。当原线圈中通入交变电流时，会在铁芯中产生交变磁通，该交变磁通穿过副线圈，从而在副线圈中感应出交变电动势。6.三相异步电动机的调速方法不包括以下哪种（）。A.改变磁极对数调速B.改变转差率调速C.改变电源频率调速D.改变电源电压调速答案：D。三相异步电动机常见的调速方法有改变磁极对数调速、改变转差率调速（包括调压调速、绕线转子串电阻调速等）和改变电源频率调速。改变电源电压主要用于调节电动机的转矩等性能，但通常不作为一种独立的调速方法，因为单纯改变电压调速范围有限且效率较低。7.热继电器主要用于电动机的（）保护。A.过载B.短路C.欠压D.过流答案：A。热继电器根据电流的热效应原理工作，当电动机长时间过载时，热元件会因电流过大产生过多热量而动作，从而切断电路，实现对电动机的过载保护。8.晶闸管承受正向电压时，要使其导通的条件是（）。A.阳极与阴极间加正向电压B.控制极与阴极间加正向触发脉冲C.阳极与阴极间加反向电压D.控制极与阴极间加反向电压答案：B。晶闸管在承受正向电压时，仅阳极与阴极间加正向电压并不能使它导通，还需要在控制极与阴极间加正向触发脉冲，才能使晶闸管从阻断状态转变为导通状态。9.自动控制的基本控制方式不包括（）。A.开环控制B.闭环控制C.复合控制D.手动控制答案：D。自动控制的基本控制方式有开环控制、闭环控制和复合控制。开环控制没有反馈环节，闭环控制有反馈环节以实现更精确的控制，复合控制则结合了开环和闭环控制的优点。手动控制不属于自动控制的基本方式。10.可编程控制器（PLC）的编程语言不包括（）。A.梯形图语言B.指令表语言C.汇编语言D.功能块图语言答案：C。PLC常见的编程语言有梯形图语言、指令表语言、功能块图语言和顺序功能图语言等。汇编语言一般用于计算机底层编程，不是PLC的常用编程语言。二、判断题1.并联电路中，各电阻上的电流相等。（×）在并联电路中，各电阻两端的电压相等，根据欧姆定律I=2.在正弦交流电路中，功率因数等于电压与电流之间相位差的余弦值。（√）功率因数cosφ，其中φ3.三角形联结的三相负载，线电流等于相电流。（×）在三角形联结的三相负载中，线电流与相电流存在=（为线电流，为相电流）的关系，且线电流滞后与之对应的相电流30°。4.变压器的变比等于原、副线圈的匝数比。（√）变压器的变比k=/（为原线圈匝数，为副线圈匝数），它决定了变压器原、副边电压和电流的比例关系。5.三相异步电动机的同步转速只与电源频率f有关，与磁极对数p无关。（×）三相异步电动机的同步转速=，它与电源频率f成正比，与磁极对数p成反比，所以同步转速与磁极对数有关。6.接触器的主触点用于通断主电路，辅助触点用于控制电路。（√）接触器的主触点能够承受较大的电流，用于接通和断开主电路，实现对负载（如电动机）的供电控制；辅助触点的电流容量较小，主要用于控制电路中实现自锁、互锁等逻辑控制功能。7.直流电动机的调速可以通过改变电枢电压、改变励磁电流等方法实现。（√）改变电枢电压调速可以平滑地调节电动机的转速，且调速范围较宽；改变励磁电流调速主要是弱磁调速，可以使电动机的转速高于额定转速。8.在调速系统中，闭环调速系统比开环调速系统的调速精度高。（√）闭环调速系统通过反馈环节可以实时检测输出量，并与给定值进行比较，根据偏差进行调节，从而能够及时纠正系统的误差，相比开环调速系统，具有更高的调速精度。9.PLC的输入继电器只能由外部输入信号驱动，不能由程序指令驱动。（√）PLC的输入继电器是用来接收外部输入信号的，其状态取决于外部输入设备（如按钮、开关等）的动作，不能在程序中用指令来驱动它们。10.电力线路的电压损耗是指线路始端电压与末端电压的代数差。（√）电压损耗反映了线路上电压的降低程度，通常定义为线路始端电压与末端电压的代数差，它主要与线路的电阻、电抗以及通过的电流等因素有关。三、简答题1.简述基尔霍夫电流定律（KCL）基尔霍夫电流定律（KCL）指出，在集总参数电路中，在任一时刻，流入一个节点的电流的代数和恒等于零。其数学表达式为∑i2.什么是正弦交流电的有效值？它与最大值有什么关系？正弦交流电的有效值是根据电流的热效应来定义的。让一个交流电流和一个直流电流分别通过阻值相同的电阻，如果在相同的时间内它们产生的热量相等，那么就把这个直流电流的数值定义为该交流电流的有效值。对于正弦交流电，有效值I与最大值的关系为I=，电压的有效值U与最大值的关系为U=。这种关系使得在实际分析和计算交流电路时可以方便地处理交流电量与直流电量的等效问题。3.分析三相异步电动机的启动原理三相异步电动机的启动原理基于旋转磁场和电磁感应。当定子绕组通入三相交流电流时，会在定子铁芯中产生一个旋转磁场。这个旋转磁场切割转子绕组，在转子绕组中感应出电动势，由于转子绕组是闭合的，所以会产生感应电流。根据安培力定律，载流的转子绕组在旋转磁场中会受到电磁力的作用，这个电磁力对电机的转轴形成电磁转矩，使得电动机的转子顺着旋转磁场的方向转动起来。由于转子的转速总是低于旋转磁场的转速（即同步转速），所以称为三相异步电动机。4.说明热继电器的工作原理热继电器主要由热元件、双金属片、触头系统和动作机构等部分组成。其工作原理基于电流的热效应。热元件通常串联在电动机的主电路中，当电动机正常运行时，通过热元件的电流所产生的热量不会使双金属片产生足够的变形。而当电动机过载时，电流增大，热元件产生的热量增多，双金属片由于两种不同金属的热膨胀系数不同而发生弯曲变形。当变形达到一定程度时，双金属片会推动动作机构，使触头系统动作，从而切断控制电路，使接触器失电，主电路断开，实现对电动机的过载保护。5.简述PLC的扫描工作过程PLC采用循环扫描的工作方式，其扫描工作过程主要包括三个阶段。输入采样阶段：PLC在这个阶段按顺序对所有输入端子的状态进行采样，并将采样结果存入输入映像寄存器中。在后续的程序执行阶段，即使输入信号发生变化，输入映像寄存器中的内容也不会改变，直到下一个扫描周期的输入采样阶段。程序执行阶段：PLC按照用户程序的顺序，从第一条指令开始逐条执行程序。在执行过程中，根据输入映像寄存器和其他元件映像寄存器的状态进行逻辑运算，并将运算结果存入相应的元件映像寄存器中。输出刷新阶段：在将所有程序执行完毕后，PLC将元件映像寄存器中输出继电器的状态传送到输出锁存器，然后通过输出端子驱动外部负载。此时输出端的状态才真正改变，以反映程序执行的结果。6.电力系统中提高功率因数有什么意义？提高电力系统的功率因数具有以下重要意义：降低线路损耗：根据P=UIcosφ，当负载的有功功率P和电压U一定时，功率因数cosφ越高，线路中的电流提高设备的利用率：发电设备和供电设备（如发电机、变压器等）都有一定的额定容量S=UI改善电压质量：当功率因数低时，线路中的无功电流较大，会在线路上产生较大的电压降，导致用户端电压降低。提高功率因数可以减少无功电流，从而减小线路电压降，改善电压质量，保证用电设备的正常运行。7.简述直流电动机的调速方法及其特点直流电动机的调速方法主要有以下几种：改变电枢电压调速：通过改变电枢两端的电压来调节电动机的转速，转速与电枢电压近似成正比。这种调速方法的特点是调速范围宽，调速平滑，可以实现无级调速；机械特性的硬度不变，调速的稳定性好；但需要有一套专门的电压调节装置，如晶闸管整流装置或直流斩波器等，成本相对较高。改变励磁电流调速：通过调节励磁回路的电阻来改变励磁电流，从而改变主磁通，实现调速。这种调速方法只能在减弱磁通的情况下使电动机的转速高于额定转速，即弱磁调速。其特点是调速范围有限；调速时的机械特性较软，稳定性较差；但控制设备相对简单，调速方便，常用于需要在额定转速以上调速的场合。改变电枢回路电阻调速：在电枢回路中串联调速电阻，通过改变电阻的大小来改变电枢电流和转速。这种调速方法的特点是调速方法简单，但调速范围较窄；调速过程中会在调速电阻上消耗大量电能，效率较低；且机械特性变软，转速稳定性差。8.分析异步电动机产生不正常振动和声音的原因异步电动机产生不正常振动和声音的原因主要有以下几个方面：电气方面：三相电压不平衡，导致电动机三相电流不平衡，使电动机产生不均衡的电磁力，引起振动和异常声音。电动机缺相运行，此时电动机的转矩明显减小，且会产生强烈的振动和异常噪声。定子绕组发生短路、断路等故障，会使磁场分布不均匀，导致电动机振动和发出异常声音。机械方面：电动机的地脚螺栓松动，使电动机在运行时固定不牢，从而产生振动。联轴器安装不正或皮带传动时皮带张力不均匀，会使传动部件受力不均匀，引起振动。轴承磨损或损坏，会导致电动机转子运转不平稳，产生振动和异常声响。电动机内部有异物或转子与定子发生摩擦，也会产生振动和异常的摩擦声音。9.简述电力电缆的试验项目及试验目的电力电缆的试验项目主要包括以下几种：绝缘电阻测量：使用绝缘电阻表测量电缆导体与绝缘层之间的绝缘电阻。试验目的是初步判断电缆绝缘是否存在受潮、老化、破损等缺陷。绝缘电阻值过低通常表示绝缘性能下降。直流耐压试验及泄漏电流测量：对电缆施加直流电压，测量电缆在该电压下的泄漏电流。耐压试验可以检测电缆绝缘在较高电压下的耐受能力，泄漏电流的大小和其随时间的变化情况可以反映绝缘的受潮、损伤等缺陷程度。与交流耐压试验相比，直流耐压试验设备简单，但对于某些局部缺陷的检测灵敏度不如交流耐压试验。交流耐压试验：采用交流电压对电缆进行耐压试验。由于电缆在实际运行中承受的是交流电压，交流耐压试验更能真实地模拟电缆的实际运行状况，检测出绝缘中的潜在缺陷，确保电缆在正常运行电压下的安全可靠性。介质损耗因数测量：测量电缆绝缘的介质损耗因数tanδ10.说明可编程控制器（PLC）的特点可编程控制器（PLC）具有以下特点：可靠性高：PLC采用了一系列的抗干扰措施，如硬件方面采用隔离、滤波、屏蔽等技术，软件方面设置了自诊断功能和看门狗电路等，能够在工业现场恶劣的电磁环境下可靠运行，平均无故障工作时间长。功能强：PLC拥有丰富的指令系统，可以实现各种逻辑控制、顺序控制、定时、计数、算术运算等功能，还能与其他智能设备进行通信，实现复杂的自动化控制任务。编程简单：PLC通常采用梯形图、指令表等直观的编程语言，这些编程语言易于理解和掌握，即使是没有专业计算机知识的电气技术人员也能快速学会编程。维护方便：PLC具有完善的自诊断功能，能够及时检测出自身的故障和外部输入输出设备的故障，并通过指示灯或显示屏等方式显示故障信息，便于维修人员迅速查找和排除故障。同时，PLC的模块化结构使得其在更换故障模块时非常方便，缩短了维修时间。灵活通用：PLC可以根据不同的控制要求进行灵活的配置，只需改变程序和输入输出模块的组合，就能够适应不同的工业控制场合。并且它具有很好的通用性，同一型号的PLC可以应用于多个不同的控制系统中。四、计算题1.已知一正弦电压u=311sin(314t+)V，试求：（1）电压的最大值、有效值U、角频率ω、频率解：（1）由u=311sin有效值U=角频率ω=根据ω=2π周期T=初相位φ=（2）当t=u因为3.14rau2.有一个RLC串联电路，已知R=10Ω，L=0.1H，C=100μF，电源电压u=解：（1）首先计算感抗=ωL=电