2025年電工技師作業(yè)考試題庫及答案一、選擇題（一）單選題1.正弦交流電的三要素是（）。A.電壓、電流、頻率B.最大值、周期、初相位C.周期、頻率、角頻率D.瞬時值、最大值、有效值答案：B解析：正弦交流電的三要素是最大值、周期（或頻率）和初相位。最大值決定了交流電的大小，周期反映了交流電變化的快慢，初相位確定了交流電的初始狀態(tài)。2.變壓器的基本工作原理是（）。A.電磁感應B.電流的磁效應C.能量守恒D.歐姆定律答案：A解析：變壓器是利用電磁感應原理，將一種電壓等級的交流電能轉換為同頻率的另一種電壓等級的交流電能。當一次繞組通入交變電流時，在鐵芯中產生交變磁通，這個交變磁通同時穿過一次繞組和二次繞組，根據電磁感應定律，在二次繞組中就會感應出電動勢。3.三相異步電動機的旋轉磁場的旋轉方向取決于（）。A.電源電壓大小B.電源頻率高低C.定子電流的相序D.繞組的匝數答案：C解析：三相異步電動機旋轉磁場的旋轉方向取決于定子電流的相序。只要任意調換電動機兩相繞組所接交流電源的相序，旋轉磁場即反轉。4.熱繼電器的作用是（）。A.短路保護B.過載保護C.欠壓保護D.失壓保護答案：B解析：熱繼電器主要用于電動機的過載保護。當電動機長期過載時，熱繼電器的熱元件會因發(fā)熱而產生變形，推動觸點動作，切斷電動機的控制電路，使電動機停止運行，從而保護電動機。5.可編程控制器（PLC）的基本組成包括（）。A.中央處理器、輸入輸出接口、存儲器B.中央處理器、輸入輸出接口、編程器C.中央處理器、輸入輸出接口、電源D.中央處理器、輸入輸出接口、存儲器、電源答案：D解析：可編程控制器（PLC）主要由中央處理器（CPU）、輸入輸出接口（I/O接口）、存儲器和電源等部分組成。中央處理器是PLC的核心，負責程序的執(zhí)行和數據的處理；輸入輸出接口用于與外部設備進行信號的輸入和輸出；存儲器用于存儲程序和數據；電源為PLC提供工作所需的電能。6.測量電壓時，電壓表應與被測電路（）。A.串聯B.并聯C.混聯D.任意連接答案：B解析：電壓表的內阻很大，為了準確測量被測電路兩端的電壓，電壓表應與被測電路并聯。這樣電壓表兩端的電壓就等于被測電路兩端的電壓。7.兆歐表是用來測量（）。A.電流B.電壓C.絕緣電阻D.接地電阻答案：C解析：兆歐表又稱搖表，是一種專門用于測量電氣設備絕緣電阻的儀表。它通過產生較高的直流電壓，施加在被測絕緣物上，測量通過絕緣物的泄漏電流，從而計算出絕緣電阻值。8.直流電動機的調速方法不包括（）。A.改變電樞電壓調速B.改變勵磁磁通調速C.改變電樞回路電阻調速D.改變電源頻率調速答案：D解析：直流電動機的調速方法主要有改變電樞電壓調速、改變勵磁磁通調速和改變電樞回路電阻調速三種。而改變電源頻率調速是交流電動機的調速方法，直流電動機的電源是直流電，不存在頻率的概念。9.電力系統中，衡量電能質量的三個重要指標是（）。A.電壓、電流、頻率B.電壓、頻率、波形C.電流、頻率、波形D.電壓、電流、波形答案：B解析：衡量電能質量的三個重要指標是電壓、頻率和波形。電壓的大小和穩(wěn)定性直接影響電氣設備的正常運行；頻率的穩(wěn)定對于電力系統的安全和經濟運行至關重要；波形的質量影響著電氣設備的性能和壽命。10.異步電動機在啟動瞬間，轉差率s為（）。A.0B.0.01-0.06C.1D.0.5答案：C解析：轉差率s的計算公式為\(s=\frac{n_{0}-n}{n_{0}}\)，其中\(zhòng)(n_{0}\)為旋轉磁場的轉速，\(n\)為電動機轉子的轉速。在啟動瞬間，電動機轉子還未轉動，即\(n=0\)，所以\(s=\frac{n_{0}-0}{n_{0}}=1\)。（二）多選題1.以下屬于安全用電措施的有（）。A.安裝漏電保護器B.電氣設備接地或接零C.使用絕緣工具D.定期檢查電氣設備答案：ABCD解析：安裝漏電保護器可以在發(fā)生漏電時及時切斷電路，保障人身安全；電氣設備接地或接零可以將設備外殼的漏電導入大地，避免觸電事故；使用絕緣工具可以防止操作人員觸電；定期檢查電氣設備可以及時發(fā)現設備的隱患，保證設備的安全運行。2.下列哪些是PLC的編程語言（）。A.梯形圖B.指令表C.功能塊圖D.順序功能圖答案：ABCD解析：PLC常用的編程語言有梯形圖、指令表、功能塊圖和順序功能圖等。梯形圖是一種圖形化的編程語言，類似于繼電器控制電路，易于理解和掌握；指令表是一種文本化的編程語言，類似于計算機的匯編語言；功能塊圖是一種以功能塊為基本單元的圖形化編程語言；順序功能圖用于描述系統的順序控制過程。3.三相異步電動機的制動方法有（）。A.反接制動B.能耗制動C.回饋制動D.機械制動答案：ABC解析：三相異步電動機的制動方法主要有反接制動、能耗制動和回饋制動三種。反接制動是通過改變電動機定子繞組的電源相序，使電動機產生與旋轉方向相反的電磁轉矩，從而實現制動；能耗制動是在電動機切斷電源后，在定子繞組中通入直流電流，產生靜止磁場，使電動機轉子在該磁場中產生制動轉矩；回饋制動是當電動機的轉速高于同步轉速時，電動機將機械能轉換為電能回饋給電網，同時產生制動轉矩。機械制動不屬于電氣制動方法。4.以下關于電容器的說法正確的是（）。A.電容器具有隔直流、通交流的作用B.電容器的電容與所加電壓成正比C.電容器儲存的電場能量與電容和電壓的平方成正比D.并聯電容器可以提高功率因數答案：ACD解析：電容器具有隔直流、通交流的特性，因為直流電不能使電容器持續(xù)充電和放電，而交流電可以使電容器不斷地充電和放電，從而形成電流。電容器的電容是由其本身的結構和材料決定的，與所加電壓無關。電容器儲存的電場能量\(W=\frac{1}{2}CU^{2}\)，與電容\(C\)和電壓\(U\)的平方成正比。并聯電容器可以補償感性負載的無功功率，從而提高功率因數。5.影響觸電傷害程度的因素有（）。A.電流的大小B.電流通過人體的時間C.電流通過人體的途徑D.人體的電阻答案：ABCD解析：電流的大小越大，對人體的傷害越嚴重；電流通過人體的時間越長，對人體的損害越明顯；電流通過人體的途徑不同，對人體的傷害程度也不同，例如電流通過心臟、大腦等重要器官時，危害更大；人體的電阻越小，在相同電壓下通過人體的電流就越大，傷害也就越嚴重。二、判斷題1.純電阻電路中，電壓和電流的相位差為\(90^{\circ}\)。（×）解析：在純電阻電路中，電壓和電流是同相位的，即它們的相位差為\(0^{\circ}\)。根據歐姆定律\(u=Ri\)，電壓和電流的變化是同步的。2.變壓器可以改變直流電壓。（×）解析：變壓器是基于電磁感應原理工作的，而電磁感應現象是由交變的磁通引起的。直流電的大小和方向不隨時間變化，不會產生交變磁通，所以變壓器不能改變直流電壓。3.三相異步電動機的轉速永遠低于旋轉磁場的轉速。（√）解析：三相異步電動機之所以稱為“異步”，就是因為其轉子的轉速永遠低于旋轉磁場的轉速。只有存在轉速差，才能在轉子繞組中產生感應電動勢和感應電流，從而使電動機產生電磁轉矩而轉動。4.熱繼電器的雙金屬片是由兩種熱膨脹系數不同的金屬片壓合而成的。（√）解析：熱繼電器的雙金屬片是熱繼電器的關鍵部件，由兩種熱膨脹系數不同的金屬片壓合而成。當通過熱元件的電流過大時，雙金屬片受熱膨脹，由于兩種金屬的熱膨脹系數不同，雙金屬片會發(fā)生彎曲，從而推動觸點動作。5.PLC的掃描周期主要取決于程序的長短和掃描速度。（√）解析：PLC采用循環(huán)掃描的工作方式，其掃描周期包括輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。程序越長，執(zhí)行程序所需的時間就越長；掃描速度越快，完成一個掃描周期所需的時間就越短。因此，PLC的掃描周期主要取決于程序的長短和掃描速度。6.萬用表可以用來測量絕緣電阻。（×）解析：萬用表雖然可以測量電阻，但它所測量的電阻值范圍有限，一般適用于測量較低阻值的電阻。而絕緣電阻通常阻值很大，需要使用專門的絕緣電阻測量儀表，如兆歐表來測量。7.直流電動機的電磁轉矩與電樞電流成正比。（√）解析：直流電動機的電磁轉矩公式為\(T=K_{T}\varPhiI_{a}\)，其中\(zhòng)(K_{T}\)為轉矩常數，\(\varPhi\)為每極磁通，\(I_{a}\)為電樞電流。當磁通\(\varPhi\)不變時，電磁轉矩\(T\)與電樞電流\(I_{a}\)成正比。8.電力系統的功率因數越高越好。（√）解析：提高電力系統的功率因數可以減少無功功率的傳輸，降低線路損耗，提高設備的利用率，改善電壓質量，從而提高電力系統的運行效率和經濟性。因此，電力系統的功率因數越高越好。9.異步電動機的啟動電流越大，啟動轉矩也越大。（×）解析：異步電動機啟動時，啟動電流很大，但啟動轉矩并不一定大。啟動電流大主要是因為啟動時轉子轉速為零，旋轉磁場與轉子之間的相對速度很大，轉子繞組中感應電動勢很大，從而導致定子電流增大。而啟動轉矩的大小與轉子電阻、電源電壓等因素有關，并非啟動電流越大，啟動轉矩就越大。10.電容器在充電過程中，儲存的是電場能。（√）解析：電容器由兩個極板和中間的絕緣介質組成。當電容器充電時，電荷在極板上積累，形成電場，電容器儲存的就是電場能。其儲存的電場能量\(W=\frac{1}{2}CU^{2}\)，其中\(zhòng)(C\)為電容，\(U\)為電容器兩端的電壓。三、簡答題1.簡述三相異步電動機的工作原理。答：當三相異步電動機的定子繞組通入三相交流電時，會在定子鐵芯中產生一個旋轉磁場。這個旋轉磁場的轉速稱為同步轉速\(n_{0}\)。旋轉磁場切割轉子繞組，在轉子繞組中產生感應電動勢和感應電流。根據電磁力定律，載流的轉子繞組在旋轉磁場中會受到電磁力的作用，從而產生電磁轉矩，使轉子沿著旋轉磁場的方向旋轉。由于轉子的轉速\(n\)永遠低于同步轉速\(n_{0}\)，即存在轉差率\(s=\frac{n_{0}-n}{n_{0}}\)，所以這種電動機稱為三相異步電動機。2.說明熱繼電器的工作原理和用途。答：熱繼電器主要由熱元件、雙金屬片和觸點等部分組成。熱元件串接在電動機的主電路中，當電動機正常運行時，熱元件產生的熱量使雙金屬片有一定的彎曲變形，但不足以使觸點動作。當電動機過載時，通過熱元件的電流增大，熱元件產生的熱量增多，雙金屬片受熱彎曲程度增大，推動觸點動作，從而切斷電動機的控制電路，使電動機停止運行，起到過載保護的作用。熱繼電器主要用于三相異步電動機的過載保護，防止電動機因長期過載而損壞。3.簡述PLC的掃描工作方式。答：PLC采用循環(huán)掃描的工作方式，一個掃描周期主要包括以下三個階段：（1）輸入采樣階段：PLC在這個階段順序讀取所有輸入端子的狀態(tài)，并將其存入輸入映像寄存器中。在本掃描周期內，輸入映像寄存器中的內容不會隨外部輸入信號的變化而改變。（2）程序執(zhí)行階段：PLC按照用戶程序的順序，從第一條指令開始，逐條執(zhí)行程序。在執(zhí)行過程中，根據輸入映像寄存器和其他元件映像寄存器的狀態(tài)，進行邏輯運算和數據處理，并將運算結果存入相應的元件映像寄存器中。（3）輸出刷新階段：在這個階段，PLC將輸出映像寄存器中的內容依次送到輸出鎖存器中，并通過輸出模塊驅動外部負載。然后，PLC又回到輸入采樣階段，開始下一個掃描周期。4.如何提高電力系統的功率因數？答：提高電力系統功率因數的方法主要有以下幾種：（1）合理選擇電動機的容量，避免“大馬拉小車”現象，使電動機在額定負載下運行，提高自然功率因數。（2）采用同步電動機或同步調相機。同步電動機可以通過調節(jié)勵磁電流，使其在超前功率因數下運行，從而向電網輸送無功功率，提高功率因數。同步調相機專門用于改善電網的功率因數。（3）并聯電容器。在感性負載兩端并聯電容器，電容器可以補償感性負載的無功功率，使總無功功率減小，從而提高功率因數。并聯電容器是最常用的提高功率因數的方法。（4）采用無功功率自動補償裝置。該裝置可以根據電網的無功功率變化情況，自動投切電容器，使功率因數保持在較高的水平。5.簡述直流電動機的調速方法及其特點。答：直流電動機的調速方法主要有以下三種：（1）改變電樞電壓調速：通過調節(jié)電樞電壓來改變電動機的轉速。其特點是調速范圍寬，調速平滑，可實現無級調速，且調速過程中機械特性的硬度不變，電動機的運行效率較高。但需要一套可調的直流電源，設備投資較大。（2）改變勵磁磁通調速：通過調節(jié)勵磁電流來改變勵磁磁通，從而改變電動機的轉速。這種調速方法的調速范圍較小，一般只能在額定轉速以上調速。調速時機械特性較軟，電動機的運行穩(wěn)定性較差。但調速方法簡單，控制方便，設備成本較低。（3）改變電樞回路電阻調速：在電樞回路中串聯調速電阻，通過改變電阻的大小來改變電樞電流，從而改變電動機的轉速。該調速方法的調速范圍有限，調速過程中機械特性變軟，能耗較大，效率較低。但調速設備簡單，成本低，適用于對調速性能要求不高的場合。四、計算題1.有一個三相異步電動機，其額定功率\(P_{N}=10kW\)，額定電壓\(U_{N}=380V\)，額定功率因數\(\cos\varphi_{N}=0.85\)，額定效率\(\eta_{N}=0.9\)。求該電動機的額定電流\(I_{N}\)。解：根據三相異步電動機的功率公式\(P_{N}=\sqrt{3}U_{N}I_{N}\cos\varphi_{N}\eta_{N}\)，可得：\(I_{N}=\frac{P_{N}}{\sqrt{3}U_{N}\cos\varphi_{N}\eta_{N}}\)將\(P_{N}=10\times10^{3}W\)，\(U_{N}=380V\)，\(\cos\varphi_{N}=0.85\)，\(\eta_{N}=0.9\)代入上式得：\(I_{N}=\frac{10\times10^{3}}{\sqrt{3}\times380\times0.85\times0.9}\approx20.9A\)2.一個電阻\(R=10\Omega\)，電感\(zhòng)(L=0.2H\)的串聯電路，接到頻率\(f=50Hz\)，電壓\(U=220V\)的正弦交流電源上。求電路中的電流\(I\)、電阻兩端的電壓\(U_{R}\)和電感兩端的電壓\(U_{L}\)。解：首先計算感抗\(X_{L}\)：\(X_{L}=2\pifL=2\times3.14\times50\times0.2=62.8\Omega\)然后計算電路的阻抗\(Z\)：\(Z=\sqrt{R^{2}+X_{L}^{2}}=\sqrt{10^{2}+62.8^{2}}\approx63.6\Omega\)電路中的電流\(I\)為：\(I=\frac{U}{Z}=\frac{220}{63.6}\approx3.46A\)電阻兩端的電壓\(U_{R}\)為：\(U_{R}=IR=3.46\times10=34.6V\)電感兩端的電壓\(U_{L}\)為：\(U_{L}=IX_{L}=3.46\times62.8\approx217.3V\)3.一臺變壓器，一次繞組匝數\(N_{1}=1000\)，二次繞組匝數\(N_{2}=200\)，一次側接入電壓\(U_{1}=220V\)的交流電源。求二次側輸出電壓\(U_{2}\)。解：根據變壓器的電壓比公式\(\frac{U_{1}}{U_{2}}=\frac{N_{1}}{N_{2}}\)，可得：\(U_{2}=\frac{N_{2}}{N_{1}}U_{1}\)將\(N_{1}=1000\)，\(N_{2}=200\)，\(U_{1}=220V\)代入上式得：\(U_{2}=\frac{200}{1000}\times220=44V\)4.有一個感性負載，其功率\(P=10kW\)，功率因數\(\cos\varphi_{1}=0.6\)，接在電壓\(U=380V\)，頻率\(f=50Hz\)的電源上。若要將功率因數提高到\(\cos\varphi_{2}=0.9\)，需要并聯多大的電容器？解：首先計算補償前的無功功率\(Q_{1}\)：\(\tan\varphi_{1}=\frac{\sin\varphi_{1}}{\cos\varphi_{1}}=\frac{\sqrt{1-\cos^{2}\varphi_{1}}}{\cos\varphi_{1}}=\frac{\sqrt{1-0.6^{2}}}{0.6}=\frac{0.8}{0.6}=\frac{4}{3}\)\(Q_{1}=P\tan\varphi_{1}=10\times\frac{4}{3}\approx13.33kvar\)補償后的無功功率\(Q_{2}\)：\(\tan\varphi_{2}=\frac{\sqrt{1-\cos^{2}\varphi_{2}}}{\cos\