周绍敏电工技术基础与技能习题答案

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电工技术基础与技能 周绍敏第一章 P171. 是非题1.1电路图是根据电气元件的实际位置和实际连线连接起来的。()1.2蓄电池在电路中必是电源,总是把化学能转化成电能。()1.3电阻值大的导体,电阻率一定也大。()1.4电阻元件的伏安特性曲线是过原点的直线时,称为线性元件。()1.5欧姆定律适用于任何电路和任何元件。()1.6中的R是元件参数,它的值是由电压和电流的大小决定的。()1.7额定电压为220V的白炽灯接在110V电源上,白炽灯消耗的功率为原来的1/4。()1.8在纯电阻电路中,电流通过电阻所做的功与它产生的热量是相等的。()2. 选择题2.1下列设备中,一定是电源的为( A )。A. 发电机 B. 冰箱 C. 蓄电池 D. 白炽灯2.2通过一个电阻的电流是5A,经过4min,通过该电阻的一个截面的电荷是( C )。A. 20C B. 50C C. 1200C D. 2000C2.3一般金属导体具有正温度系数,当环境温度升高时,电阻值将( A )。A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 不能确定2.4相同材料制成的两个均匀导体,长度之比为3:5,横截面积之比为4:1,则其电阻之比为( B )。A. 12:5 B. 3:20 C. 7:6 D. 20:32.5某导体两端电压为100V,通过的电流为2A;当两端电压降为50V时,导体的电阻应为( C )。A. 100 B. 25 C. 50 D. 02.6通常电工术语“负载大小”是指( B )的大小。A. 等效电阻 B. 实际电功率 C. 实际电压 D. 负载电流2.7一电阻元件,当其电流减为原来一半时,其功率为原来的( C )。A. 1/2 B. 2倍 C. 1/4 D. 4倍2.8 220V、40W白炽灯正常发光( D ),消耗的电能为1kWh。A. 20h B. 40h C. 45h D. 25h3. 填充题3.1电路是由电源、负载、导线和开关等组成的闭合回路。电路的作用是实现电能的传输和转换。3.2电路通常有通路、短路和开路三种状态。3.3电荷的定向移动形成电流。它的大小是指单位时间内通过导体截面的电荷量。3.4在一定温度下,导体的电阻和它的长度成正比,而和它的横截面积成反比。3.5一根实验用的铜导线,它的横截面积为1.5mm2,长度为0.5米。20时,它的电阻为5.710 -3。3.6阻值为2k、额定功率为1/41W的电阻器,使用时允许的最大电压为22.36V,最大电流为11.18mA。3.7某礼堂有40盏白炽灯,每盏灯的功率为100W,则全部灯点亮2h,消耗的电能为8kWh。3.8某导体的电阻是1,通过它的电流是1A,那么在1min内通过导体截面积的电荷是60C,电流所做的功是60J,它消耗的功率是1W。4. 问答与计算题4.1有一根导线,每小时通过其截面的电荷为900C,问通过导线的电流多大?合多少毫安?多少微安?答:4.2有一个电炉,炉丝长50m,炉丝用镍铬丝,若炉丝电阻为5,问这根炉丝的截面积是多大?(镍铬丝的电阻率取1.1106m)答:4.3铜导线长100m,横截面积为0.1mm2,试求该导线在20时的电阻值。答:4.4有一个电阻,两端加上50mV电压时,电流为10mA;当两端加上10V时,电流是多少?答:线性电阻的阻值不随电压变化而变化。电压提高了200倍,电流也增加200倍,为2A。4.5有一根康铜丝,横截面积为0.1mm2,长度为1.2m,在它两端加0.6V电压时,通过它的电流正好是0.1A,求这种康铜丝的电阻率。答:;4.6用横截面积为0.5 mm2,长200m的铜线绕制一个线圈,这个线圈允许通过的最大电流是8A,这个线圈两端至多能加多大的电压?答:线圈电阻, 线圈最大电流8A,最大电压U= IR = 54.4V。4.7一个1kW、220V的电炉,正常工作时电流多大?如果不考虑温度对电阻的影响,把它接到110V的电压上,它的功率将是多少?答:I = P / U =4.5A;电阻上的功率与电压的平方成正比,与电阻阻值成反比。电阻不变,电压降为0.5倍,功率降为0.25倍,为250W。4.8什么是用电器的额定电压和额定功率?当加在用电器上的电压低于额定电压时,用电器的实际功率还等于额定功率吗?为什么?答:电器在正常状态下使用时所加的电压和消耗的电功率称为额定电压、额定功率,用UN和PN表示;当两端电压低于额定电压时,实际功率也等于额定功率,因为用电器的电阻不变,功率与电压的平方成正比。第二章 P411. 是非题1.1当外电路开路时,电源端电压等于零。()1.2电源电动势的大小由电源本身的性质决定,与外电路无关。()1.3电阻值为R1 = 20,R2 = 10的两个电阻串联,因电阻小对电流的阻碍作用小,故R2中流过的电流比R1中的要大些。()1.4一条马路上的灯总是同时亮、同时灭,因此这些灯都是串联接入电网的。()1.5通常照明电路中灯开得越多,总的负载电阻就越大。()1.6万用表的电压、电流及电阻档的刻度都是均匀的。()1.7通常万用表黑表笔所对应的是电源的正极。()1.8改变万用表电阻档倍率后,测量电阻之前必须进行电阻调零。()1.9电路中某两点的电位都很高,则两点间的电压也一定很高。()1.10电路中选择的参考点改变了,各点的电位也将改变。()2. 选择题2.1在图2-29所示电路中,E = 10V,R0 = 1,要使RP获得最大功率,应为( C )。A. 0.5 B. 1 C. 1.5 D. 02.2在闭合电路中,负载电阻增大,则端电压将( B )。A. 减小 B. 增大 C. 不变 D. 不能确定2.3将R1 R2 R3的三个电阻串联,然后接在电压为U的电源上,获得最大功率的电阻是( A )。A. R1 B. R2 C. R3 D. 不能确定2.4若将上题三个电阻串并联后接在电压为U的电源上,获得最大功率的电阻是( C )。A. R1 B. R2 C. R3 D. 不能确定2.5一个额定值为220V、40W的白炽灯与一个额定值为220V、60W的白炽灯串联接在220V电源上,则( A )。A. 40W灯较亮 B. 60W灯较亮 C. 两灯亮度相同 D. 不能确定2.6两个R1、R2电阻并联,等效电阻值为( C )。A. B. C. D. 2.7两个阻值均为555的电阻作串联时的等效电阻与作并联时的等效电阻之比为( C )。A. 2:1 B. 1:2 C. 4:1 D. 1:42.8电路如图2-30所示,A点电位为( A )。A. 6V B. 8V C. 2V D. 10V3. 填充题3.1电动势为2V的电源,与9的电阻接成闭合电路,电源两极间的电压为1.8V,这时电路的电流为0.2A,电源内阻为1。3.2在图2-31所示电路中,当开关S扳向2时,电压表读数为6.3V;当开关S扳向1时,电流表读数为3A,R = 2,则电源电动势为6.3V,电源内阻为0.1。3.3有一个电流表,内阻为100,满偏电流为3mA,要把它改装成量程为6V的电压表,需要串联1.9k的分压电阻;若要把它改装成量程为3A的电流表,则需并联0.1的分流电阻。3.4两个并联电阻,其中R1 = 200,通过R1的电流I1 = 0.2A,通过整个并联电路的电流I = 0.8A,则R2 = 66.67,R2中的电流I2 = 0.6A。3.5用伏安法测电阻,如果待测电阻比电流表的内阻大得多时,应采用电流表内接法,这样测出的电阻值要比实际值大。3.6用伏安法测电阻,如果待测电阻比电流表的内阻小得多时,应采用电流表外接法,这样测出的电阻值要比实际值小。3.7在图2-32所示电路中,R1 = 2,R2 = 3,E = 6V,内阻不计,I = 0.5A,当电流从D流向A时:UAC = 5V、UDC = 1.5V;当电流从A流向D时:UAC =7V、UDC = 1.5V。3.8在图2-332所示电路中,E1 = 6V,E2 = 10V,内阻不计,R1 = 4,R2 = 2,R3 = 10,R4 = 9,R5 = 1,则VA = 2V, VB = 2V,VF = 1V。4. 问答与计算题4.1电源的电动势为1.5V,内电阻为0.12,外电路的电阻为1.38,求电路中的电流和端电压。答:;4.2图2-2所示电路中,加接一个电流表,就可以测出电源的电动势和内阻。当变阻器的滑动片在某一位置时,电流表和电压表的读数分别是0.2A和1.98V;改变滑动片的位置后两表的读数分别是0.4A和1.96V,求电源电动势和内电阻。答:;4.3图2-34所示电路中,1k电位器两端各串一只100电阻,求当改变电位器滑动触点时,U2 的变化范围。答:电位器滑动触点在最上端时, 电位器滑动触点在最下端时,;U2的变化范围1V11V。4.4有一电流表,内阻为0.03,量程为3A。测量电阻R中的电流时,本应与R串联,如果不注意,错把电流表与电阻并联了,如图2-25所示,将会产生什么后果?假如R两端的电压为3V。答:因为并联,电流表两端的电压为3V,则流过电流表的电流为3/0.03 = 100A;电流表的量程只有3A,会烧毁。4.5图2-36所示电路中,电源的电动势为8V,内电阻为1,外电路有3个电阻,R1为5.8,R2为2,R3为3。求通过各电阻的电流,外电路中各电阻上的电压降和电源内部的电压降,外电路中各个电阻消耗的功率、电源内部消耗的功率和电源的总功率。答:外电路的等效电阻为, 外电路电流即流过R1的电流为,流过R2的电流为;各电阻消耗的功率,电源提供的总功率;有;功率平衡。4.6图2-37所示电路中,求出A、B两点间的等效电阻。答:(a); (b);(c); (d);(e)4.7图2-38所示电路中,有两个量程的电压表,当使用A、B两端点时,量程为10V,当使用A、C两端点时,量程为100V;已知表的内阻Rg为500,满偏电流Ig为1mA,求分压电阻R1和R2的值。答:10V量程分压电阻;100V量程分压电阻。4.8在图2-22所示电路中,R为15,电桥平衡时l1为0.45m,l2为0.55m,求待测电阻Rx。答:电桥平衡时,有4.9图2-39所示电路中,E1 = 20V,E2 = 10V,内阻不计,R1 = 20,R2 = 40;求A、B两点的电位,在R1不变的条件下,要使UAB = 0,R2应多大?答:VA =20V;,左正右负;VB =10VUAB = UAUB = 10V;要使UAB = 0,应该有VB =20V,即UR1 = 20V、左正右负;4.10图2-40所示电路中,E1 = 12V,E2 = E3 = 6V,内阻不计,R1 = R2 = R3 = 3;求UAB 、UAC 、UBC 。答: 第三章 P561. 是非题1.1基尔霍夫电流定律仅适用于电路中的节点,与元件的性质有关。()1.2基尔霍夫定律不仅适用于线性电路,而且对非线性电路也适用。()1.3基尔霍夫电压定律只与元件的连接方式有关,而与元件的性质无关。()1.4任一瞬间从电路中某点出发沿回路绕行一周回到出发点,电位不会发生变化。()1.5叠加定理不仅能线性电路中的电压和电流,也能对功率进行叠加。()1.6如何一个含源二端网络,都可以用一个电压源模型来等效替代。()1.7用戴维宁定理对线性二端网络进行等效替代时,仅对外电路等效,而对网络内部电路是不等效的。()1.8理想电流源的输出电流和电压都是恒定的,是不随负载而变化的。()2. 选择题2.1在图3-17中,电路的节点数为( A )。A. 2 B. 4 C. 3 D. 12.2上题中的支路数为( B )。A. 3 B. 4 C. 5 D. 62.3在图3-18所示电路中,I1与I2的关系是( C )。A. I1 I2 B. I1 n)的复杂电路,用支路电流法求解时,需列出b个方程式来联立求解,其中n1个为节点电流方程式,b n + 1个为回路电压方程式。3.7某一线性网络。某二端开路时,测得这二端的电压为10V;这二端短接时,通过短路线上的电流是2A,则该网络等效电路的参数为5、10V。若在该网络二端接上5电阻时,电阻中的电流为1A。3.8所谓理想电压源不作用,就是该理想电压源处用短路线替代;理想电流源不作用,就是该理想电流源处用开路替代。4. 问答与计算题4.1图3-28所示电路中,已知E1 = 40V,E2 = 5V,E3 = 25V,R1 = 5,R2 = R3 = 10,试用支路电流法求各支路的电流。答:选左右两个网孔,设绕行方向为顺时针方向,电流参考方向:I1从下向上,I2、I3从上向下,列方程组:;解方程组,得I1 = 5A,I2 = 1A,I3 = 4A;经验证答案正确。4.2图3-29所示电路中,已知E1 = E2 = 17V,E3 = 25V,R1 = 1,R2 = 5,R3 = 2,用支路电流法求各支路的电流。答:选左右两个网孔,设绕行方向为顺时针方向,电流参考方向:I1、I2从下向上,I3从上向下,列方程组:;解方程组,得I1 = 5A,I2 = 1A,I3 = 4A;经验证答案正确。4.3图3-30所示电路中,已知E1 = 8V,E2 = 6V,R1 = R2 = R3 = 2,用叠加定理求电流I3 ;电压UAB ;R3上消耗的功率。答:将E2短路,E1单独作用的电流;将E1短路,E2单独作用的电流;E1和E2共同作用的电流;R3上消耗的功率。4.4求图3-31所示各电路a、b两点间的开路电压和相应的网络两端的等效电阻,并作出其等效电压源。答:(a);(b);(c); 。第四章 P701. 是非题1.1平行板电容器的电容量与外加电压的大小是无关的。()1.2电容器必须在电路中使用才会有电荷,故此时才会有电容量。()1.3若干只不同容量的电容器并联,各电容器所带电荷均相等。()1.4电容量不相等的电容器串联后接到电源上,每只电容器两端的电压与它本身的电容量成反比。()1.5电容器串联后,其耐压总是大于其中任一电容器的耐压。()1.6电容器串联后,其等效电容总是小于任一电容器的容量。()1.7若干只电容器串联,电容量越小的电容器所带的电荷也越少。()1.8两个10F的电容器,耐压分别是10V和20V,则串联后总的耐压值为30V。()1.9电容器充电时电流与电压方向一致,电容器放电时电流与电压方向相反。()1.10电容量大的电容器储存的电场能量一定多。()2. 选择题2.1平行板电容器在极板面积和介质一定时,如果缩小两极板间的距离,则电容量将( A )。A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 不能确定2.2某电容器两端的电压为40V时,它所带的电荷是0.2C,若它两端的电压降为10V时,则( B )。A. 电荷保持不变 B. 电容量保持不变 C. 电荷减少一半 D. 电容量减小2.3一空气介质平行板电容器,充电后仍与电源保持相连,并在极板中间放入r = 2的电介质,则电容器所带电荷将( A )。A. 增加一倍 B. 减少一半 C. 保持不变 D. 不能确定2.4电容器C1和一个电容为8F的电容器C2并联总电容为电容器C1的3倍,那么电容器C1的电容量是( B )。A. 2F B. 4F C. 6F D. 8F2.5两个电容器并联,若C1 = 2 C2,则 C1、C2所带电荷q1、q2的关系是( A )。A. q1 = 2 q2 B. 2q1 = q2 C. q1 = q2 D. 无法确定2.6若将上述两电容器串联,则( C )。A. q1 = 2 q2 B. 2q1 = q2 C. q1 = q2 D. 无法确定2.7 1F与2F的电容器串联后接在30V的电源上,则1F的电容器的端电压为( C )。A. 10V B. 15V C. 20V D. 30V2.8两个相同的电容器并联之后的等效电容,跟它们串联之后的等效电容之比为( B )。A. 1:4 B. 4:1 C. 1:2 D. 2:12.9两个电容器,C1 = 30F,耐压12V;C2 = 50F,耐压12V,将它们串联之后接到24V电源上,则( B )。A. 两个电容器都能正常工作 B. C1、C2 都将被击穿 C. C1被击穿,C2正常工作 D. C2被击穿,C1正常工作2.10用万用表电阻档检测大容量电容器质量时,若指针偏转后回不到起始位置,而停在标度盘某处,说明( C )。A. 电容器内部短路 B. 电容器内部开路 C. 电容器存在漏电现象 D. 电容器的电容量太小3. 填充题3.1某一电容器,外加电压U = 20V,测得q = 4108C,则大容量C = 2000pF,若外加电压升高到40V,这时所带电荷为8108C。3.2以空气为介质的平行板电容器,若增大两极板的正对面积,电容器将增大;若增大来极板间距离,电容量将减小;若插入某种介质,电容量将增大。3.3两个空气介质平行板电容器C1和C2,若两极板正对面积之比为3:2,两极板间距离之比为3:1,则它们的电容量之比为1:2。若C1为6,则C2 = 12F。3.4两个电容器,C1 = 20F ,耐压100V;C2 = 30F,耐压100V,串联后介质160V电源上,两端电压分别是96V,64V;等效电容为12F。3.5图4-9所示电路中,C1 = 0.2F,C2 = 0.3F,C3 = 0.8F,C4 = 0.2F,当开关S断开时,A、B两点间的等效电容为0.28F;当开关闭合时,A、B两点间的等效电容为0.33F。3.6电容器在充电过程中,充电电流逐渐减小,而两端电压逐渐增大;在放电过程中,充电电流逐渐减小,而两端电压逐渐减小。3.7当电容器极板上所储存的电荷发生变化时,电路中就有电流流过;若电容器极板上电荷不变时,则电路中就没有电流流过。3.8用万用表判别较大容量电容器的质量时,应将万用表拨到电阻档,通常倍率使用R100或R1k。如果将表笔分别与电容器的两端接触,指针有一定偏转,并很快回到接近于起始位置的地方,说明电容器无漏电;若指针偏转到零欧姆位置之后不再回去,说明电容器击穿。3.9电容器和电阻器都是电路中的基本元件,但它们在电路中的作用是不同的。从能量上来看,电容器是一种储能元件,而电阻器则是耗能元件。3.10图4-10所示电路中,U = 10V,R1 = 40,R2 = 60,C = 0.5F,则电容器极板上所带的电荷为3106C,电容器储存的电场能量为9106J。4. 问答与计算题4.1有两个电容器,一个电容较大,另一个电容较小,如果它们所带的电荷一样,那么哪一个电容器上的电压高?如果它们两端的电压一样,那么哪一个电容器所带的电荷大?答:所带电荷相同时,电容小的电压高;电压相同时,电容大的所带电荷大。4.2有人说“电容大的电容器所带的电荷一定就多”,这种说法对吗?为什么?答:不对,因为电容器所带的电荷等于电容量乘以电压。电压相等时,电容量大的所带电荷才多。4.3在下列各种情况下,空气平行板电容器的电容、两极板间距离、电容器的带电荷各有什么变化? 充电后保持与电源相连,将极板面积增大一倍;答:电容量增大一倍,带电荷增加一倍。 充电后保持与电源相连,将两极板间距离增大一倍;答:电容量减小一半,带电荷减少一半。 充电后与电源断开,再将两极板间距离增大一倍;答:电容量减小一半,带电荷不变。 充电后与电源断开,再将极板面积缩小一半;答:电容量减小一半,带电荷减少一半。 充电后与电源断开,再在极板间插入相对介电r = 4的电介质;答:电容量增大4倍,带电荷增大4倍。4.4平行板电容器极板面积是15cm2,两极板相距0.2mm。试求:当两极板间的介质是空气时的电容;若其它条件不变而把电容器中的介质换成另一种介质,测出其电容为132pF,这种电介质的相对介电常数。答:;其它条件不变时,有。4.5一个平行板电容器,两极板间是空气,极板的面积为50 cm2,两极板间距是1mm。试求电容器的电容;如果两极板间电压是300V,电容器所带的电荷为多少?答:4.6两个相同的电容器,标有“100pF、600V”,串联后接到900V的电路上,每个电容器带多少电荷?加在每个电容器上的电压是多大?电容器是否会被击穿?答:串联电容的电荷量相同。当两个相同电容C串联时,等效电容为0.5C,各电容器的电压也相同。C = 50pF,U = 900V:;;不会击穿。4.7把“100pF、600V”和“300pF、300V”的电容串联后接到900V的电路上,电容器会被击穿吗?为什么?答:;U2=225V;电容“100pF、600V”(C1)的电压超过额定值,被击穿;击穿后,900V的电压加在电容“300pF、300V”上,使之也被击穿。4.8现有两个电容器,其中一个电容为0.25F,耐压250V,另一个电容为0.5F,耐压300V,试求:它们串联以后的耐压值;它们并联以后的耐压值。答:两个电容器所带的最大电荷分别为:;故两电容串联后的耐压值为U = 250 +125 =375V;两电容并联后耐压值为耐压值低的值,即250V。4.9电容为3000pF的电容器带电荷1.810-6C后,撤去电源,再把它跟电容为1500pF的电容并联,求每个电容器所带的电荷。答:撤去电源后,电量不变。并联电容的电压相同,所带电荷与电容量成正比;故3000pF的电容器带电荷为1.210-6C;1500pF的电容器带电荷0.610-6C。4.10一只10F的电容器已被充电到100V,欲继续充电到200V,问电容器可增加多少电场能?答:第五章 P851. 是非题1.1磁体上的两个极,一个称为N极,另一个称为S极,若把磁体做成两段,则一段为N极,另一段为S极。()1.2磁感应强度是矢量,但磁场强度是标量,这是两者的根本区别。()1.3通电导通周围的磁感应强度只取决于电流的大小和导体的形状,而与媒介质的性质无关。()1.4在均匀磁介质中,磁场强度的大小与媒介质的性质无关。()1.5通电导线在磁场中某处受到的力为零,则该处的磁场强度一定为零。()1.6两根靠得很近的平行直导线,若通以相同方向的电流,则它们相互吸引。()1.7铁磁性物质的磁导率是一常数。()1.8铁磁性物质在反复磁化过程中,H的变化总是滞后于B的变化,称为磁滞现象。()2. 选择题2.1判定通电导线或通电线圈产生磁场的方向用( B )。A. 右手定则 B. 右手螺旋法则 C. 左手定则 D. 楞次定律2.2如图5-21所示,两个完全一样的环形线圈互相垂直地放置,它们的圆心位于共同点O点,当通以相同大小的电流时,O点的磁感应强度与一个线圈单独产生的磁感应强度之比是( C )。A. 2:1 B. 1:1 C. D. 2.3下列与磁导率无关的物理量是( C )。A. 磁感应强度 B. 磁通 C. 磁场强度 D. 磁阻2.4铁、钴、镍及其合金的相对磁导率是( D )。A. 略小于1 B. 略大于1 C. 等于1 D. 远大于12.5如图5-22所示,直线电流与通电矩形线圈同在纸面内,线框所受磁场力的方向为( C )。A. 垂直向上 B. 垂直向下 C. 水平向左 D. 水平向右2.6在匀强磁场中,原来载流导线所受的磁场力为F,若电流增加到原来的两倍,而导线的长度减少一半,这时载流导线所受的磁场力为( A )。A. F B. F/2 C. 2F D. 4F2.7如图5-23所示,处在磁场中的载流导线,受到的磁场力方向应为( B )。A. 垂直向上 B. 垂直向下 C. 水平向左 D. 水平向右2.8为减小剩磁,电磁线圈的铁芯应采用( C )。A. 硬磁性材料 B. 非磁性材料 C. 软磁性材料 D. 矩磁性材料3. 填充题3.1磁场与电场一样,是一种特殊物质,具有力和能的性质。3.2磁感线的方向:在磁体外部由N极指向S极;在磁体内部由S极指向N极。3.3如果在磁场中每一点的磁感应强度大小相同,方向相同,这种磁场称为匀强磁场。在匀强磁场中,磁感线是一组分布均匀的平行直线。3.4描述磁场的四个主要物理量是磁感应强度、磁通、磁导率和磁场强度,它们的符号分别是B、0和H;它们的国际单位分别是特(T)、韦(Wb)、亨/米(H/m)和安/米(A/m)。3.5图5-24中,当电流通过导线时,导线下面的磁针N极转向读者,则导线则的电流方向为BA。3.6图5-25中,电源左端应为极,右端应为 + 极。3.7磁场间相互作用的规律是同名端磁极相互排斥,异名端磁极相互吸引。3.8载流导线与磁场平行时,导线所受磁场力为0;载流导线与磁场垂直时,导线所受磁场力为最大。3.9铁磁性物质在磁化过程中,磁感应强度B和磁场强度H的关系曲线称为磁化曲线。当反复改变励磁电流大小和方向,所得闭合的B与H的关系曲线称为磁滞回线。3.10所谓磁滞现象,就是磁感应强度B的变化总是落后于磁场强度H的变化;而当H为零时,B却不等于零,称为剩磁现象。4. 问答与计算题4.1在5-26所示的匀强磁场中,穿过磁极极面的磁通= 3.8410-2Wb,磁极边长分别是4cm和8cm,求磁极间的磁感应强度。答:4.2在上题中,若已知磁感应强度B = 0.8T,铁心的横截面积是20cm2,求通过铁心截面中的磁通。答:。4.3有一匀强磁场,磁感应强度B = 310-2T,介质为空气,计算该磁场的磁场强度。答:4.4已知硅钢片中,磁感应强度为1.4T,磁场强度为5A/cm,求硅钢片的相对磁导率。答:4.5在匀强磁场中,垂直放置一横截面积为12cm2的铁心。设其中的磁通为4.510-3Wb,铁心的相对磁导率为5000,求磁场中的磁场强度。答:4.6把30cm长的通电直导线放入匀强磁场中,导线中的电流是2A,磁场的磁感应强度是1.2T,求电流方向与磁场方向垂直时导线所受的磁场力。答:4.7在磁感应强度是0.4T的匀强磁场里,有一根和磁场方向相交成60角、长8cm的通电直导线ab,如图5-27所示。磁场对通电导线的作用力是0.1N,方向和纸面垂直指向读者,求导线里电流的大小和方向。答:;根据左手定则判定,电流方向从b向a。4.8有一根金属导线,长0.6m,质量为0.01kg,用两根柔软的细线悬在磁感应强度为0.4T的匀强磁场中,如图5-28所示。问金属导线中的电流为多大,流向如何才能抵消悬线中的张力?答:因为磁场力的方向向上,根据左手定则判定,电流方向应从左向右。第六章 P1011. 是非题1.1导体在磁场中运动时,总是能够产生感应电动势。()1.2线圈中只要有磁场存在,就必定会产生电磁感应现象。()1.3感应电流产生的磁通方向总是与原来的磁通方向相反。()1.4线圈中电流变化越快,则其自感系数就越大。()1.5自感电动势的大小与线圈本身的电流变化率成正比。()1.6当结构一定时,铁心线圈的电感是一个常数。()1.7互感系数与两个线圈中的电流均无关。()1.8线圈A的一端与线圈B的一端为同名端,那么线圈A的另一端与线圈B的另一端就为异名端。()2. 选择题2.1下列属于电磁感应现象的是( D )。A. 通电直导体产生磁场 B. 通电直导体在磁场中运动 C. 变压器铁心被磁化 D. 线圈在磁场中转动发电2.2如图6-18所示,若线框ABCD中不产生感应电流,则线框一定( B )。A. 匀速向右运动 B. 以导线EE为轴匀速转动 C. 以BC为轴匀速转动 D. 以AB为轴匀速转动2.3如图6-19所示,当开关S打开时,电压表指针( C )。A. 正偏 B. 不动 C. 反偏 D. 不能确定2.4法拉第电磁感应定律可以这样表述:闭合电路中感应电动势大小( A )。A. 与穿过这一闭合电路的磁通变化率成正比 B. 与穿过这一闭合电路的磁通成正比C. 与穿过这一闭合电路的磁通变化量成正比 D. 与穿过这一闭合电路的磁感应强度成正比2.5线圈自感电动势的大小与( C )无关。A. 线圈的自感系数 B. 通过线圈的电流变化率 C. 通过线圈的电流大小 D. 线圈的匝数2.6线圈中产生的自感电动势总是( C )。A. 与线圈内原电流方向相同 B. 与线圈内原电流方向相反C. 阻碍线圈内原电流的变化 D. 以上三种说法都不正确2.7下面说法正确的是( C )。A. 两个互感线圈的同名端与线圈中的电流大小有关 B. 两个互感线圈的同名端与线圈中的电流方向有关 C. 两个互感线圈的同名端与两个线圈中的绕向有关 D. 两个互感线圈的同名端与两个线圈中的绕向无关2.8互感系数与两个线圈的( C )有关。A. 电流变化 B. 电压变化 C. 感应电动势 D. 相对位置3. 填充题3.1感应电流的方向,总是要使感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁通的变化,称为楞次定律。即若线圈中磁通增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;若线圈中磁通减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同。3.2由于线圈自身电流变化而产生的电磁感应现象称为自感现象。线圈的自感磁链与电流的比值,称为线圈的电感。3.3线圈的电感是由线圈本身的特性决定的,即与线圈的尺寸、匝数和媒介质的磁导率有关,而与线圈是否有电流或电流的大小无关。3.4荧光灯电路主要由灯管、镇流器和启辉器组成。镇流器的作用是:荧光灯正常发光时,起降压限流作用;荧光灯点亮时,产生感应电压。3.5空心线圈的电感是线性的,而铁心线圈的电感是非线性的,其电感大小随电流的变化而变化。3.6在同一变化磁通的作用下,感应电动势极性相同的端点称为同名端;感应电动势极性相反的端点称为异名端。3.7电阻器是耗能元件,电感器和电容器都是储能元件,线圈的电感就反映它储存磁场能量的能力。3.8线圈的铁心不是整块金属,而是由涂有绝缘漆的薄硅钢片叠压制成,这是为了减少涡流损失。4. 问答与计算题4.1图6-20中,CDEF是金属框,当导体AB向右移动时,试用右手定则确定ABCD和ABEF两个电路中感应电流的方向。能不能用这两个电路中的任意一个通过楞次定律来判定导体AB中感应电流的方向?答:用右手定则判定,导体AB中的电流方向应为从下向上,故ABCD电路中的电流为顺时针方向,ABEF电路中的电流为逆时针方向。以ABCD电路为例,导体AB的移动使得该闭合电路中的磁通减少,根据楞次定律,感应电流的磁场方向应与原磁场方向相同,用右手螺旋法则可判定感应电流为顺时针方向。4.2图6-21所示电路中,把变阻器R的滑动片向左移动使电流减弱,试确定这时线圈A和B中感应电流的方向。答:根据右手螺旋法则,三个线圈中的磁场方向应为从右向左。滑动片移动使线圈的电流减弱、磁场也减弱,线圈A、B中的磁场也相应减弱。根据楞次定律,感应电流产生的磁场应与原来磁场方向一致,即从右向左。由右手螺旋法则,A、B线圈中的感应电流应从右端流入线圈。4.3在0.4T匀强磁场中,长度为25cm的导线以6m/s的速度做切割磁感线的运动,运动方向与磁感线成30,并与导线本身垂直,求导线中感应电动势的大小。答:4.4有一个1000匝的线圈,在0.4s内穿过它的磁通从0.02Wb增加到0.09Wb,求线圈中的感应电动势。如果线圈的电阻是10,当它与一个电阻为990的电热器串联组成闭合电路时,通过此电热器的电流是多大?答:第七章 P1201. 是非题1.1通常照明用交流电电压的有效值是220V,其最大值即为380V。()1.2正弦交流电的平均值就是有效值。()1.3正弦交流电的有效值除与最大值有关外,还与它的初相位有关。()1.4如果两个同频率的正弦电流在某一瞬间都是5A,则两者一定同相且幅值相等。()1.5 10A直流电和最大值为12A的正弦交流电,分别流过阻值相同的电阻,在相等的时间内,10A直流电发出的热量多。()1.6正弦交流电的相位,可以决定正弦交流电在变化过程中瞬时值的大小和正负。()1.7初相的范围应是22。()1.8两个同频率正弦量的相位差,在任何瞬间都不变。()1.9只有同频率的几个正弦量的相量,才可以画在同一个相量图上进行分析。()1.10两个同频率正弦交流电压之和仍是正弦交流电压。()2. 选择题2.1人们常说的交流电压220V、380V,是指交流电压的( B )。A. 最大值 B. 有效值 C. 瞬时值 D. 平均值2.2关于交流电的有效值,下列说法正确的是( C )。A. 最大值是有效值的倍 B. 有效值是最大值的倍 C. 最大值为311V的正弦交流电压,就其热效应而言,相当于一个220V直流电压D. 最大值为311V的正弦交流电,可以用220V的直流电替代2.3一个电容器的耐压为250V,把它接入正弦交流电中使用,加在它两端的交流电压有效值可以是( A )。A. 150V B. 180V C. 220V D. 都可以2.4已知,则它的角频率、有效值、初相位分别为( B )。A. 314rad/s,100V, B. 100rad/s,100, C. 50HZ,100V, D. 314rad/s,100V, 2.5某正弦交流电的初相,在t = 0时,其瞬时值将( B )。A. 等于零 B. 小于零 C. 大于零 D. 不能确定2.6 与 的相位差是( D )。A. 30 B. 0 C. 30 D. 无法确定2.7两个同频率正弦交流电流i1、i2的有效值各为40A和30A,当i1 + i2的有效值为50A时,i1 与 i2的相位差是( D )。A. 0 B. 180 C. 45 D. 902.8某交流电压,当t = 0.01s时的值是( A )。A. 70.7V B. 70.7V C. 100V D. 100V2.9某正弦电压的有效值为380V,频率为50HZ,在t = 0时的值u = 380V,则该正弦电压的表达式为( C )。A. V B. V C. V D. V2.10图7-26所示的相量图中,交流电压u1与u2的相位关系是( A )。A. u1比u2超前75 B. u1比u2滞后75 C. u1比u2超前30 D. 无法确定3. 填充题3,1工频电流的周期T = 0.02s,频率f = 50HZ,角频率= 314rad/s。3.2我国生活照明用电电压是220V,其最大值是311V。3.3最大值、角频率和初相位是确定一个正弦量的三要素,它们分别表示正弦量变化的幅度、快慢和起始状态。3.4交流电压V,则U = 10V,f = 50HZ,T = 0.02s,=/6;t = 0.01s时,u = 7.05V。3.5频率为50 HZ的正弦交流电,当U = 220V,= 60,I = 10A,= 30时,它们的表达式为u = V,i =A,u与i的相位差为90。3.6两个正弦电流i1 与 i2,它们的最大值都是5A,当它们的相位差为0、90、180时,i1 + i2的最大值分别为10A、7.07A、0A。3.7在正弦量的波形图中,从坐标原点到最近一个正弦波的零点之间的距离称为初相。若零点在坐标原点右方,则初相为负值;若零点在坐标原点左方,则初相为正值;若零点与坐标原点重合,初相为0。3.8交流电流A,当它第一次达到零值时所需的时间为1/150s;第一次达到10A时所需的时间为1/600s;t = T/6时瞬时值i = 8.86A。3.9已知A,i2的有效值为10A,周期与i1相同,且i2与i1反相,则i2的解析式可写成i2 =A。3.10有一个电压,直流分量为50V,基波为V,高次谐波为V。4. 问答与计算题4.1一个正弦交流电的频率是50HZ,有效值是5A,初相是/2写出它的瞬时表达式并画出它的波形图。答:4.2已知交流电流,求交流电流的有效值,初相和频率,并画出它的波形图。答:有效值7.07A,初相45,频率50HZ。4.3图7-27是一个按正弦规律变化的交流电流波形图,根据波形图求出它的周期、频率、角频率、初相、有效值,并写出它的解析式。答:周期T = 0.2s,频率f = 5HZ,角频率=31.4rad/s,初相90,有效值7.07A。解析式:。4.4求交流电压和之间的相位差,并画出波形图和相量图。答:。4.5已知两个同频率的正弦交流电,它们的频率是50HZ,电压的有效值分别为12V和6V,而且前者超前后者/2的相位,以前者为参考相量,试写出它们的电压瞬时值表达式,并画在同一坐标中画出它们的波形图,作出相量图。答:V;V;4.6图7-28所示的相量图中,已知U = 220V,I1 = 10A,I2 = 5A,写出它们的解析式。答:V;A;第八章 P1511. 是非题1.1电阻元件上电压、电流的初相一定都是零,所以它们是同相的。()1.2正弦交流电路,电容元件上电压最大时,电流也最大。()1.3在同一交流电压作用下,电感L越大,电路中的电流就越小。()1.4端电压超前电流的交流电路一定是电感性电路。()1.5有人将一个额定电压为220V、额定电流为6A的 交流电磁铁线圈误接在220V的直流电源上,此时电磁铁仍将能正常工作。()1.6某同学做荧光灯电路实验时测得灯管两端电压为110V,镇流器两端电压为190V,两电压之和大于电源电压220V,说明该同学测量数据错误。()1.7在RLC串联电路中,UR、UL、UC的数值都有可能大于端电压。()1.8在RLC串联电路中,感抗和容抗数值越大,电路中的电流也就越小。()1.9正弦交流电路,无功功率就是无用的功率。()1.10电感性负载两端并联一只电容量适当的电容器后,电流的总电流减小,功率因数提高。()2. 选择题2.1正弦电流通过电阻元件时,下列关系式正确的是( C )。A. B. C. D. 2.2已知交流电流的解析式为A,当它通过R = 2的电阻时,电阻上消耗的功率是( C )。A. 32W B. 8W C. 16W D. 10W2.3纯电感电路中,已知电流的初相为60,则电压的初相为( A )。A. 30 B. 60 C. 90 D. 1202.4加在容抗为100的纯电容两端的电压V则通过它的电流应是( B )。A. A B. A C. A D. A2.5某电感线圈,接入直流电测出R = 12;接入工频交流电测出阻抗为20,则线圈的感抗为( B )。A. 20 B. 16 C. 8 D. 322.6如图8-43所示电路,ui和u0的相位关系是( C )。A. ui超前u0 B. ui和u0 同相 C. ui滞后u0 D. ui和u0反相2.7已知RLC串联电路端电压U = 20V,各元件两端电压UR = 12V,UL = 16V,UC = ( B )。A. 4V B. 32V C. 12V D. 28V2.8在RLC串联电路中,端电压与电流的相量图如8-44所示,这个电路是( C )。A. 电阻性电路 B. 电容性电路 C. 电感性电路 D. 纯电感电路2.9在某一交流电路中,已知加在电路两端的电压是V,电路中的电流是A,则该电流消耗的功率是( A )。A. 0 B. 100W C. 200W D. 100W2.10交流电路中提高功率因数的目的是( D )。A. 增加电路的功率消耗 B. 提高负载的效率 C. 增加负载的输出功率 D. 提高电源的利用率3. 填充题3.1一个1000的纯电阻负载,接在V的电源上,负载中电流I = 0.22A,i =A。3.2电感对交流电的阻碍作用称为感抗。若线圈的电感为0.6H,把线圈接在频率为50HZ的交流电路中,XL = 188.5。3.3有一个线圈,其电阻可忽略不计,把它接在220V、50HZ的交流电源上,测得线圈的电流为2A,则线圈的感抗XL =110,自感系数L = 0.35H。3.4一个纯电感线圈接在直流电源上,其感抗XL =0,电路相当于短路。3.5电容对交流电的阻碍作用称为容抗。100pF的电容对频率是106HZ的高频电流和50HZ的工频电流的容抗分别是1591.5和31.8M。3.6一个电容器接在直流电源上,其容抗XC =,电路稳定后相当于开路。3.7一个电感线圈接到电压为120V的直流电源上,测得电流为20A;接到频率为50HZ、电压为220V的交流电源上,测得电流为28.2A,则线圈的电阻R = 6,电感L = 15.9mH。3.8如图8-45所示为移相电路,已知电容为0.01F,输入电压V,欲使输出电压uc的相位滞后u 60,则电阻R = 45.9k,此时输出电压为0.5V。3.9在RLC串联电路中,已知电阻、电感和电容两端的电压都是100V,那么电路的端电压是100V。3.10在电感性负载两端并联一只电容量适当的电容器后,电路的功率因数提高,线路的总电流减小,但电路的有功功率不变,无功功率和视在功率都减小。4. 问答与计算题4.1一个线圈的自感系数为0.5H,电阻可以忽略,把它接在频率为50HZ、电压为220V的交流电源上,求通过线圈的电流,若以电压为参考正弦量,写出电流瞬时值的表达式,并画出电压和电流的相量图。答:电感感抗,电流; 4.2已知加在2F的电容器上的交流电压为V,求通过电容器的电流,写出电流瞬时值的表达式,并画出电流、电压的相量图。答:电容容抗,电流; 4.3荧光灯电路可以看成是一个RL串联电路,若已知灯管电阻为300,镇流器感抗为520,电源电压为220V。画出电流、电压的相量图;求电路中的电流;求灯管两端和镇流器两端的电压;求电流和端电压的相位差。答:,;,;,电流滞后。4.4交流接触器电感线圈的电阻为220,电感为10H,接到电压为220V、频率为50HZ的交流电源上,问线圈中电流多大?如果不小心将此接触器接到220V的直流电源上,问线圈中电流又将多大?若线圈允许流过的电流为0.1A,会出现什么后果?答:接交流,线圈的阻抗,;接直流,线圈的阻抗Z = R = 220,电流为1A。超过线圈允许电流0.
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