电工技术期末考试试题及答案

电工技术期末考试试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.在220V单相交流电路中，一只标称“220V、60W”的白炽灯与一只“220V、40W”的白炽灯串联后接入电源，则A.60W灯泡更亮B.40W灯泡更亮C.两灯亮度相同D.两灯均不亮答案：B解析：串联时电流相同，功率P=I²R，电阻大的实际功率大。40W灯泡电阻R=U²/P=220²/40=1210Ω，60W灯泡电阻R=220²/60≈806.7Ω，故40W灯泡电阻更大，实际功率更大，更亮。2.一台三相异步电动机额定线电压380V，额定功率7.5kW，额定电流15.4A，功率因数0.85，效率0.9。其额定转矩约为A.24N·mB.36N·mC.47N·mD.58N·m答案：C解析：输出机械功率P=7.5kW=7500W，角速度ω=2πn/60。先求同步转速n₀=60f/p=1500r/min（f=50Hz，p=2），转差率s≈0.04，实际转速n≈1440r/min。T=9550P/n=9550×7.5/1440≈47N·m。3.用万用表R×1k档测得某二极管正向电阻3kΩ，反向电阻∞，则A.二极管已击穿B.二极管开路C.二极管正常D.无法判断答案：C解析：正向导通有电阻，反向截止电阻无穷大，符合二极管单向导电特性。4.在RLC串联谐振电路中，若电源电压有效值不变，仅减小电阻R，则A.谐振频率升高B.谐振电流减小C.电路Q值增大D.带宽变宽答案：C解析：Q=ω₀L/R，R减小则Q增大；谐振频率f₀=1/(2π√LC)与R无关；电流I=U/R，R减小电流增大；带宽BW=R/(2πL)，R减小带宽变窄。5.一台单相变压器空载试验在低压侧进行，测得U₀=220V，I₀=0.8A，P₀=88W，则励磁支路功率因数为A.0.3B.0.4C.0.5D.0.6答案：C解析：cosφ₀=P₀/(U₀I₀)=88/(220×0.8)=0.5。6.在三相四线制系统中，若A相负载开路，B、C相负载对称，则中性线电流A.为零B.等于B相电流C.等于C相电流D.等于B、C相电流相量和答案：D解析：中性线电流İN=İA+İB+İC，İA=0，İB+İC≠0（因B、C相电流相位差120°，对称但相量和不为零）。7.用示波器观测某晶闸管电路触发脉冲，探头×10档，示波器垂直灵敏度设为2V/div，测得脉冲高度占3div，则实际脉冲幅值约为A.6VB.20VC.30VD.60V答案：D解析：示波器读数×探头衰减比=2V/div×3div×10=60V。8.在PLC梯形图中，常闭触点与常开触点并联后串入线圈，其逻辑等效于A.与非B.或非C.异或D.同或答案：B解析：设输入为A、B，则输出=(A+¬B)·线圈，整体等效为“或非”再驱动线圈。9.某电缆长100m，铜芯截面积2.5mm²，20℃时铜电阻率0.0175Ω·mm²/m，则该电缆单芯电阻为A.0.35ΩB.0.7ΩC.1.4ΩD.2.8Ω答案：B解析：R=ρL/S=0.0175×100/2.5=0.7Ω。10.在星—三角降压启动控制中，电动机绕组额定电压380V，若电源线电压380V，则启动时每相绕组电压为A.380VB.220VC.110VD.0V答案：B解析：星接时相电压=线电压/√3=380/√3≈220V。二、多项选择题（每题3分，共15分，多选少选均不得分）11.关于漏电保护器RCD，下列说法正确的是A.可保护金属外壳设备漏电伤人B.动作电流越小越安全C.可用于防止电气火灾D.可替代接地保护E.动作时间越短越安全答案：A、C、E解析：RCD通过检测剩余电流动作，A、C、E正确；动作电流需兼顾安全与误动，并非越小越好；RCD不能替代接地，接地是基本保护。12.下列措施可提高功率因数A.并联电容器B.串联电容器C.采用同步调相机D.减少轻载运行E.增大线路电阻答案：A、C、D解析：并联电容、同步调相机、减少轻载均可提高cosφ；串联电容用于补偿线路感抗，不直接提高负荷功率因数；增大电阻反而降低电压、增加损耗。13.在三相全控桥整流电路中，触发角α=60°，则A.输出电压波形连续B.每个晶闸管导通120°C.输出电压平均值小于α=0°D.存在逆变可能E.需宽脉冲触发答案：A、B、C、D解析：α=60°<90°，连续导通，每管120°，Ud降低；α>90°可逆变；宽脉冲或双窄脉冲均可，E不绝对。14.关于软启动器，下列正确的是A.可限制启动电流B.可减小机械冲击C.可实现软停车D.可节能运行E.可替代变频器调速答案：A、B、C、D解析：软启动器通过调压限流，A~D正确；软启动器不能连续调速，E错误。15.下列属于低压电器“三遥”功能的是A.遥测B.遥信C.遥控D.遥调E.遥视答案：A、B、C解析：配电自动化“三遥”为遥测、遥信、遥控；遥调、遥视为扩展。三、判断题（每题1分，共10分，正确打“√”，错误打“×”）16.纯电容电路中，电流相位超前电压90°。答案：√17.三相四线制中，中性线可装设熔断器。答案：×解析：中性线断线会导致中性点漂移，烧毁单相设备。18.万用表电阻档内部电池正极接黑表笔。答案：√19.星接电动机错接成角接，空载电流会显著增大。答案：√20.绝缘电阻测试完毕应立即拆除测试线。答案：×解析：应先停止摇表或关闭测试仪，再拆线，防止残余电荷触电。21.晶闸管导通后门极失去控制作用。答案：√22.在TN-S系统中，PE线与N线全程分开。答案：√23.热继电器动作后，手动复位时间越短越好。答案：×解析：需待双金属片冷却，否则易误动。24.变频器载波频率越高，电机噪声越大。答案：×解析：载波频率高，噪声频率超出人耳范围，噪声减小，但开关损耗增加。25.雷电流陡度越大，感应过电压越高。答案：√四、填空题（每空1分，共15分）26.正弦交流电压u=311sin(314t+30°)V，其有效值为________V，频率为________Hz，初相位为________°。答案：220；50；3027.一台直流并励发电机，额定电压230V，电枢电阻0.2Ω，励磁回路电阻115Ω，额定电枢电流50A，则励磁电流为________A，电枢铜耗为________W，电磁功率为________W。答案：2；500；11500解析：If=U/Rf=230/115=2A；Pcua=Ia²Ra=50²×0.2=500W；Pem=U·Ia+Pcua=230×50+500=11500W。28.三相异步电动机变频调速时，基频以下调速应保持________恒定，基频以上调速应保持________恒定。答案：U/f；电压29.用钳形电流表测得三相平衡电流均为5A，钳口同时钳住三根导线，读数为________A。答案：0解析：三相电流相量和为零。30.电缆型号YJV22-3×50+1×25中，“22”表示________，“50”表示________。答案：钢带铠装聚氯乙烯外护套；主线芯截面积50mm²31.在PLC中，TON指令定时基准为100ms，设定值K=50，则定时时间为________s。答案：532.低压断路器脱扣器分为________脱扣器、________脱扣器、________脱扣器三种。答案：热；电磁；电子33.接地电阻测试采用三极法时，电流极与接地网边缘距离一般取________倍对角线长度。答案：5五、简答题（每题6分，共18分）34.简述星—三角降压启动原理及适用条件。答案：启动时将定子绕组接成星形，相电压降为线电压1/√3，电流降为直接启动1/3，转矩降为1/3；运行时切换为角接，电压恢复380V。适用于角接额定运行、轻载或空载启动、电动机容量≤55kW场合。35.说明用兆欧表测电缆绝缘电阻的操作步骤及注意事项。答案：（1）断开电源，验电、放电；（2）选用2500V兆欧表；（3）表笔开路摇表指针应指∞，短路指零；（4）E端接铠装，L端接线芯，G端接绝缘层屏蔽环；（5）120r/min匀速摇表，1min读数；（6）测后先撤L端再停表，对地放电；（7）记录温度、湿度，换算至20℃值；（8）注意风速、表面泄漏，必要时加屏蔽环。36.写出三相半控桥整流输出电压平均值公式，并说明触发角α=90°时输出电压为何值。答案：Ud=1.17U₂(1+cosα)，U₂为相电压有效值。α=90°时cos90°=0，Ud=1.17U₂，为半控桥最大输出的一半。六、计算题（共22分）37.（10分）某车间380V线路供电给下列设备：（1）三相电动机7.5kW，效率0.9，功率因数0.85；（2）单相电焊机3kW，功率因数0.5，接于AB相；（3）日光灯10盏，每盏40W，功率因数0.6，三相均分；求总计算电流及无功补偿容量，使功率因数提高到0.95。解：1.电动机：P₁=7.5kW输入功率Pin₁=7.5/0.9=8.33kWQ₁=Pin₁tanφ=8.33×0.62=5.16kvar2.电焊机：P₂=3kWQ₂=3×tan(arccos0.5)=3×1.732=5.20kvar3.日光灯：P₃=10×40=400W=0.4kW每相0.133kW，Q₃=0.4×1.333=0.533kvar总有功P=8.33+3+0.4=11.73kW总无功Q=5.16+5.20+0.533=10.89kvar视在S=√(11.73²+10.89²)=16.0kVA原cosφ=11.73/16.0=0.733目标cosφ′=0.95，tanφ′=0.329需补偿Qc=P(tanφ−tanφ′)=11.73×(0.928−0.329)=7.03kvar总计算电流I=S/(√3U)=16000/(√3×380)=24.3A答案：计算电流24.3A，补偿容量7.0kvar。38.（12分）一台三相变压器额定容量100kVA，额定电压10/0.4kV，短路试验在高压侧测得Usc=380V，Isc=5.5A，Psc=2.1kW；空载试验在低压侧测得U₀=400V，I₀=1.2A，P₀=0.8kW。求：（1）短路阻抗Zk、电阻Rk、电抗Xk；（2）折算至高压侧的等效电路参数；（3）满载且cosφ=0.8滞后时的电压调整率。解：1.短路试验：Zk=Usc/(√3Isc)=380/(√3×5.5)=39.9ΩRk=Psc/(3Isc²)=2100/(3×5.5²)=23.1ΩXk=√(Zk²−Rk²)=√(39.9²−23.1²)=32.5Ω2.变比k=10/0.4=25低压侧空载参数：Zm₀=U₀/(√3I₀)=400/(√3×1.2)=192.5ΩRm₀=P₀/(3I₀²)=800/(3×1.2²)=185.2ΩXm₀=√(192.5²−185.2²)=50.3Ω折算至高压：Rm=k²Rm₀=25²×185.2=115.8kΩXm=k²Xm₀=25²×50.3=31.4kΩ3.电压调整率：ΔU%=β(Rkcosφ+Xksinφ)/U₁×100%β=1，cosφ=0.8，sinφ=0.6ΔU%=(23.1×0.8+32.5×0.6)/10000×100%=0.38%答案：Zk=39.9Ω，Rk=23.1Ω，Xk=32.5Ω；Rm=115.8kΩ，Xm=31.4kΩ；电压调整率0.38%。七、综合分析题（共15分）39.某水泵站采用一台110kW、380V、Δ接三相异步电动机，直接启动电流7倍额定，电网允许最大启动电流800A。现拟采用软启动器，启动电流限制在3倍额定，并需满足工艺要求的启动转矩不低于0.4倍额定转矩。已知额定电流210A，额定转矩700N·m，负载为离心泵，转矩与转速平方成正比。（1）计算直接启动电流，判断是否超限；（2）计算限制3倍启动电流时的启动转矩倍数，是否满足工艺要求；（3）若采用变频启动，说明其优点并给出启动参数设置原则。解：1.直接启动电流Ist=7