2026年电工电子平时作业及答案

2026年电工电子平时作业及答案一、选择题（每题3分，共15分）1.在图示电路中，已知R1=2Ω，R2=3Ω，R3=6Ω，电源电压U=12V，当开关S闭合时，电流表A的读数最接近以下哪个值？（注：电流表内阻忽略不计）A.1.5AB.2.0AC.2.5AD.3.0A答案：B解析：开关闭合后，R2与R3并联，等效电阻R并=R2×R3/(R2+R3)=3×6/(3+6)=2Ω，总电阻R总=R1+R并=2+2=4Ω，总电流I=U/R总=12/4=3A。电流表测量的是R2支路电流，根据分流公式，I2=I×R3/(R2+R3)=3×6/9=2A，故选B。2.某NPN型三极管放大电路中，测得三个电极电位分别为：Vb=2.7V，Vc=5V，Ve=2V，则该三极管的工作状态为？A.截止区B.放大区C.饱和区D.击穿区答案：B解析：NPN管正常放大时需满足发射结正偏（Vb>Ve）、集电结反偏（Vc>Vb）。本题中Vb-Ve=0.7V（硅管典型结电压），说明发射结正偏；Vc=5V>Vb=2.7V，集电结反偏，故处于放大区。3.逻辑函数F=AB+AC+BC的最简与或表达式为？A.AB+ACB.AB+BCC.AC+BCD.AB+AC+BC（无法化简）答案：D解析：利用卡诺图或公式法化简：F=AB+AC+BC=AB+AC+BC(A+A̅)=AB+AC+ABC+A̅BC=AB(1+C)+AC+A̅BC=AB+AC+A̅BC=AB+AC+BC(A̅+A)=AB+AC+BC，无冗余项，故无法进一步化简。4.某RC串联电路接于频率为f的正弦交流电源，若增大电容C的值，则电路的阻抗Z和电流I的变化趋势为？A.Z增大，I减小B.Z减小，I增大C.Z不变，I不变D.Z先增后减，I先减后增答案：B解析：RC串联阻抗Z=√(R²+(1/ωC)²)，其中ω=2πf。增大C时，容抗1/ωC减小，故Z减小；电源电压U不变，由I=U/Z可知，I增大。5.图示桥式整流电容滤波电路中，输入交流电压有效值为U2=20V，负载电阻RL=1kΩ，电容C=1000μF。正常工作时，输出直流电压UO最接近？A.18VB.24VC.28VD.30V答案：B解析：桥式整流电容滤波电路在RL较大（放电时间常数RC远大于电源周期）时，输出电压UO≈1.2U2=1.2×20=24V，故选B。二、填空题（每空2分，共20分）1.基尔霍夫电流定律（KCL）的本质是______守恒，其数学表达式为______。答案：电荷；ΣI=0（对任一节点）2.半导体二极管的主要特性是______，其正向导通时硅管压降约为______V，锗管约为______V。答案：单向导电性；0.7；0.33.理想运算放大器的两个重要特性是______和______。答案：虚短（u+=u-）；虚断（i+=i-=0）4.十进制数68转换为二进制数是______，转换为十六进制数是______。答案：1000100；44H5.三相异步电动机的调速方法主要有______、______和改变转差率调速。答案：变极调速；变频调速三、计算题（共40分）1.（10分）图示电路中，已知US1=10V，US2=5V，R1=2Ω，R2=3Ω，R3=6Ω，试用戴维南定理求R3支路的电流I3。解：（1）求开路电压Uoc：断开R3，剩余电路为R1与R2串联，电流I=(US1-US2)/(R1+R2)=(10-5)/(2+3)=1A（方向由US1正极流向US2正极）。Uoc=US2+I×R2=5+1×3=8V（或Uoc=US1-I×R1=10-1×2=8V，结果一致）。（2）求等效内阻Req：将电压源短路，Req=R1∥R2=2×3/(2+3)=1.2Ω。（3）求I3：接入R3后，I3=Uoc/(Req+R3)=8/(1.2+6)≈1.11A。2.（10分）某单管共射放大电路中，三极管β=50，rbe=1kΩ，RC=3kΩ，RL=3kΩ，电源电压VCC=12V。试计算：（1）电压放大倍数Au；（2）输入电阻Ri；（3）输出电阻Ro。解：（1）电压放大倍数Au=-β×(RC∥RL)/rbe=-50×(3×3/(3+3))/1=-50×1.5=-75（负号表示反相）。（2）输入电阻Ri=rbe=1kΩ（忽略基极偏置电阻时）。（3）输出电阻Ro≈RC=3kΩ。3.（10分）某RLC串联电路接于u=220√2sin(314t)V的电源，已知R=10Ω，L=0.06H，C=318μF。求：（1）电路的阻抗Z；（2）电流有效值I；（3）有功功率P、无功功率Q和视在功率S。解：（1）感抗XL=ωL=314×0.06≈18.84Ω，容抗XC=1/(ωC)=1/(314×318×10⁻⁶)≈10Ω，阻抗Z=√[R²+(XL-XC)²]=√[10²+(18.84-10)²]≈√(100+78.14)=√178.14≈13.35Ω。（2）电流有效值I=U/Z=220/13.35≈16.48A。（3）有功功率P=I²R=16.48²×10≈2716W；无功功率Q=I²(XL-XC)=16.48²×8.84≈2393var（感性）；视在功率S=UI=220×16.48≈3626VA。4.（10分）设计一个三人表决电路，要求：当至少两人同意（输入为1）时，表决通过（输出为1），否则不通过（输出为0）。试写出逻辑表达式，化简后画出用与非门实现的逻辑电路图。解：（1）设输入变量为A、B、C（同意为1），输出F（通过为1）。根据题意，F=ABC̅+AB̅C+A̅BC+ABC=AB(C̅+C)+AC(B̅+B)+BC(A̅+A)-2ABC（利用卡诺图或真值表可得最简式）=AB+AC+BC。（2）用与非门实现需将表达式转换为与非-与非形式：F=AB+AC+BC=AB·AC·BC的非（两次取反）=(AB)̅·(AC)̅·(BC)̅的非。（3）逻辑电路图：三个与非门分别输入AB、AC、BC，输出接至第四个与非门的输入端，最终输出F。四、分析题（共25分）1.（12分）分析图示差分放大电路的工作原理，说明其抑制零点漂移的机制，并推导双端输出时差模电压放大倍数Aud的表达式（设三极管β1=β2=β，rbe1=rbe2=rbe）。分析：（1）差分放大电路由两个对称的共射放大电路组成，输入信号分为差模（大小相等、极性相反）和共模（大小相等、极性相同）两种。（2）抑制零点漂移的机制：当温度变化等因素引起两管集电极电流同向变化时（共模信号），由于电路对称，两管集电极电压变化量相等，双端输出时相互抵消，漂移电压为零；而差模信号作用时，两管集电极电压变化量相反，双端输出时相互叠加，实现有效放大。（3）差模电压放大倍数Aud：差模输入时，Re上的电流变化相互抵消（iE1=-iE2），故Re对差模信号相当于短路。单管差模放大倍数Aud1=-β(RC∥RL/2)/rbe（因负载RL接在两管集电极之间，每管等效负载为RL/2），双端输出时Aud=Aud1×2=-β(RC∥RL/2)/rbe×2=-β(RC∥RL)/rbe（当RL→∞时，Aud≈-βRC/rbe）。2.（13分）某555定时器构成的多谐振荡器电路中，R1=10kΩ，R2=20kΩ，C=0.1μF，电源电压VCC=12V。（1）画出电路结构图；（2）计算振荡周期T和频率f；（3）说明占空比的调节方法。解：（1）电路结构：555定时器的2脚和6脚短接后接RC充放电回路，7脚通过R1接电源，R1与R2串联后接7脚和2脚，电容C接2脚和地，4脚和8脚接VCC，1脚接地，3脚为输出端。（2）振荡周期计算：充电时间T1=0.7(R1+R2)C=0.7×(10+20)×10³×0.1×10⁻⁶=0.7×30×10⁻³=21ms；放电时间T2=0.7R2C=0.7×20×10³×0.1