2025 年大学电气工程（电路分析基础）上学期期末测试卷

2025年大学电气工程（电路分析基础）上学期期末测试卷

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______一、选择题（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填写在括号内）1.电路中，当某元件两端电压为u=3sin(314t+30°)V，电流为i=2sin(314t-60°)A，则该元件是（）A.电阻B.电感C.电容D.无法确定2.已知某电路中，电阻R=10Ω，电感L=0.1H，电容C=100μF，电源频率f=50Hz，那么该电路的阻抗Z为（）A.10+j10B.10-j10C.10+j20D.10-j203.对于一个线性无源二端网络，其端口电压相量U=10∠30°V，端口电流相量I=2∠-60°A，则该网络的等效阻抗为（）A.5∠90°ΩB.5∠-30°ΩC.5∠30°ΩD.5∠-90°Ω4.某正弦交流电路中，已知有功功率P=100W，无功功率Q=100var，则视在功率S为（）A.100VAB.141.4VAC.200VAD.282.8VA5.若某电路的复功率为S=50∠30°VA，则该电路的有功功率P为（）A.25WB.43.3WC.50WD.86.6W6.对称三相电路中，线电压为380V，每相负载阻抗Z=10∠30°Ω，则线电流为（）A.22AB.38AC.44AD.66A7.三相四线制电路中，中线电流为（）A.各相电流的相量和B.各相电流的代数和C.零（对称时）D.以上都不对8.某对称三相负载，作三角形连接时的功率为PΔ，作星形连接时的功率为PY，则PΔ与PY的关系为（）A.PΔ=3PYB.PΔ=PYC.PΔ=1/3PYD.PΔ=2PY9.已知某电路中，电压u=100sin(ωt+60°)V，电流i=10sin(ωt+30°)A，则该电路的功率因数为（）A.0.5B.0.866C.0.707D.110.一个RLC串联电路发生谐振时，下列说法错误的是（）A.电路的阻抗最小B.电路的电流最大C.电感电压与电容电压大小相等，相位相反D.电源电压与电流同相，且电路消耗的功率为零二、多项选择题（总共5题，每题5分，每题有两个或两个以上正确答案，请将正确答案填写在括号内，少选、多选、错选均不得分）1.下列关于基尔霍夫定律的说法正确的是（）A.基尔霍夫电流定律适用于电路中的任一节点B.基尔霍夫电压定律适用于电路中的任一回路C.基尔霍夫电流定律表明，流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和D.基尔霍夫电压定律表明，沿任一回路绕行一周各段电压的代数和为零E.基尔霍夫定律只适用于线性电路2.正弦交流电路中，下列关于有效值与最大值关系正确的是（）A.正弦电压有效值U=Um/√2B.正弦电流有效值I=Im/√2C.正弦电压最大值Um=√2UD.正弦电流最大值Im=√2IE.对于非正弦周期量也有有效值与最大值的关系为有效值等于最大值除以√23.关于电路中的功率，下列说法正确的是（）A.有功功率P=UIcosφB.无功功率Q=UIsinφC.视在功率S=UID.功率因数cosφ=P/SE.电路中消耗的功率就是有功功率P，无功功率不消耗能量，只是在电源与负载之间进行能量交换4.对称三相电路的特点包括（）A.三相电源电压对称B.三相负载阻抗对称C.线电压超前相应相电压30°D.线电流滞后相应相电流30°E.三相电路的有功功率、无功功率和视在功率都满足P=√3ULILcosφ，Q=√3ULILsinφ，S=√3ULIL5.下列关于谐振的说法正确的是（）A.串联谐振时，电路的阻抗最小，电流最大B.并联谐振时，电路的阻抗最大，电流最小C.串联谐振又称为电压谐振，并联谐振又称为电流谐振D.谐振时，电感和电容的能量相互交换，电路对外呈电阻性E.谐振频率只与电路中的电感和电容有关，与电阻无关三、判断题（总共10题，每题2分，请判断下列说法的正误，正确的打“√”，错误的打“×”）1.电路中，参考方向的选择不影响电路的分析结果。（）2.电阻元件的电压与电流的相位总是相同的。（）3.电感元件在直流电路中相当于短路。（）4.电容元件在直流电路中相当于开路。（）5.复阻抗的模一定大于复导纳的模。（）6.对称三相电路中，线电压是相电压的√3倍，线电流是相电流的√3倍。（）7.三相四线制电路中，无论负载是否对称，中线都不能断开。（）8.功率因数越高，电路对电能的利用率越高。（）9.串联谐振时，电路的无功功率为零。（）10.并联谐振时，电路的有功功率最大。（）四、简答题（总共3题，每题10分）1.简述基尔霍夫电流定律和电压定律的内容，并举例说明其应用。2.什么是正弦交流电路的有效值、最大值和相位？它们之间有什么关系？3.分析对称三相电路中，负载作星形连接和三角形连接时的线电压、线电流、相电压、相电流之间的关系。五、计算题（总共2题，每题15分）1.已知某RLC串联电路，R=10Ω，L=0.1H，C=100μF，电源电压u=100sin(1000t)V。求：（1）电路的阻抗Z；（2）电路中的电流i；（3）各元件两端的电压uR、uL、uC；（4）电路的有功功率P、无功功率Q和视在功率S。2.对称三相电路中，电源线电压为380V，每相负载阻抗Z=8+j6Ω。求：（1）负载作星形连接时的线电流、相电流、相电压、有功功率、无功功率和视在功率；（2）负载作三角形连接时的线电流、相电流、相电压、有功功率、无功功率和视在功率。答案：一、选择题1.C解析：电压与电流相位差为90°，且电流超前电压，所以是电容元件。2.B解析：XL=2πfL=2×3.14×50×0.1=31.4Ω，XC=1/(2πfC)=1/(2×3.14×50×100×10^-6)=31.85Ω，Z=R-j(XC-XL)=10-j(31.85-31.4)=10-j0.45≈10-j10。3.A解析：Z=U/I=10∠30°/(2∠-60°)=5∠90°Ω。4.B解析：S=√(P²+Q²)=√(l00²+100²)=141.4VA。5.B解析：P=Scos30°=50×0.866=4​​3.3W。6.A解析：线电压UL=380V，Z=10∠30°Ω，相电流IP=UL/Z=380/10=38A，线电流IL=IP=22A。7.C解析：对称时，中线电流为零。8.A解析：PΔ=3ULILcosφ，PY=√3ULILcosφ，所以PΔ=3PY。9.C解析：cosφ=cos(60°-30°)=0.707。10.D解析：谐振时电路消耗的功率为有功功率，不为零。二、多项选择题1.ABCD2.ABCD3.ABCDE4.ABCDE5.ABCDE三、判断题1.√2.√3.√4.√5.×6.×7.√8.√9.√10.×四、简答题1.基尔霍夫电流定律（KCL）：所有进入某节点的电流的总和等于所有离开这节点的电流的总和。例如在一个简单的并联电路节点处，流入该节点的电流分支之和等于流出该节点的电流分支之和。基尔霍夫电压定律（KVL）：沿着闭合回路所有元件两端的电势差（电压）的代数和等于零。比如在一个由电阻和电源组成的闭合回路中，各电阻电压降与电源电压的代数和为零。2.有效值是与交流电热效应相等的直流值，最大值是正弦量的最大瞬时值，相位反映了正弦量变化的进程。有效值与最大值关系为有效值等于最大值除以√2，即U=Um/√2，I=Im/√2。3.星形连接时，线电压是相电压的√3倍且线电压超前相电压30°，线电流等于相电流；三角形连接时，线电流是相电流的√3倍且线电流滞后相电流30°，线电压等于相电压。五、计算题1.（1）XL=ωL=1000×0.1=100Ω，XC=1/(ωC)=1/(1000×100×10^-6)=10Ω，Z=R+j(XL-XC)=10+j(100-10)=10+j90Ω。（2）I=U/Z=100/(10+j90)=100∠0°/(90.55∠83.66°)=1.1∠-83.66°A，i=1.1sin(1000t-83.66°)A。（3）uR=IR=1.1×10=11V，uL=IXL=1.1×100=110V，uC=IXC=1.1×10=11V。（4）P=I²R=（1.1）²×10=12.1W，Q=I²(XL-XC)=（1.1）²×90=108.9var，S=UI=100×1.1=110VA。2.（1）星形连接：Z=8+j6Ω，|Z|=10Ω，相电压UP=UL/√3=380/√3≈220V，相电流IP=UP/|Z|=220/10=22A，线电流IL=IP=22A，P=3IP²R=3×22²×'8=11616W，Q=3IP²X=3×22²×6