2025年電子電氣工程考試試題及答案一、選擇題（每題2分，共20分）1.如圖1所示電路中，已知U?=12V，R?=2Ω，R?=4Ω，R?=6Ω，電流I的大小為（）。A.1AB.2AC.3AD.4A2.某單相橋式整流電路輸入正弦電壓有效值為220V，負(fù)載電阻R_L=100Ω，忽略二極管壓降，輸出電壓平均值U_O(AV)約為（）。A.198VB.220VC.242VD.141V3.對(duì)于理想運(yùn)算放大器，其開環(huán)差模電壓增益A_od趨近于（），輸入電阻r_id趨近于（）。A.0，0B.∞，∞C.∞，0D.0，∞4.同步RS觸發(fā)器在CP=1期間，若R=1、S=0，則輸出Q的狀態(tài)為（）。A.置1B.置0C.保持D.不定5.三相異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速n?與電源頻率f、磁極對(duì)數(shù)p的關(guān)系為（）。A.n?=60f/pB.n?=120f/pC.n?=60p/fD.n?=120p/f6.變壓器的額定容量S_N是指（）。A.原邊繞組的視在功率B.副邊繞組的視在功率C.原、副邊繞組的視在功率之和D.原、副邊繞組的有功功率之和7.電力系統(tǒng)中，提高功率因數(shù)的主要目的是（）。A.增加有功功率B.減少無功功率C.提高電壓穩(wěn)定性D.降低線路損耗8.如圖2所示邏輯電路，輸出F的表達(dá)式為（）。A.F=AB+CDB.F=(A+B)(C+D)C.F=AB·CDD.F=(A+B)+(C+D)9.某放大電路的輸入電阻r_i=1kΩ，輸出電阻r_o=500Ω，負(fù)載電阻R_L=500Ω，若輸入電壓U_i=10mV（有效值），則輸出電壓U_o約為（）。A.5mVB.10mVC.15mVD.20mV10.電力系統(tǒng)中性點(diǎn)不接地運(yùn)行時(shí)，發(fā)生單相接地故障后，非故障相電壓將（）。A.升高為線電壓B.降低為相電壓C.保持不變D.升高為√3倍相電壓二、填空題（每題2分，共20分）1.基爾霍夫電流定律（KCL）的本質(zhì)是________守恒，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為________。2.半導(dǎo)體二極管的正向特性具有________溫度系數(shù)，反向電流隨溫度升高而________。3.組合邏輯電路的輸出僅取決于________時(shí)刻的輸入狀態(tài)，而與________無關(guān)。4.三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法主要有________、________和改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速。5.理想變壓器的變比k=________，其原、副邊電流關(guān)系為________。6.集成運(yùn)放的兩個(gè)重要工作區(qū)域是________區(qū)和________區(qū)，線性應(yīng)用時(shí)需引入________反饋。7.數(shù)字電路中，競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)是指由于________引起的輸出端出現(xiàn)________的現(xiàn)象。8.電力系統(tǒng)的有功功率平衡主要影響________，無功功率平衡主要影響________。9.共發(fā)射極放大電路中，集電極電阻R_c的作用是將________轉(zhuǎn)換為________輸出。10.晶閘管的導(dǎo)通條件是________和________；關(guān)斷條件是________。三、簡(jiǎn)答題（每題8分，共40分）1.簡(jiǎn)述負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響。2.三相異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，為什么啟動(dòng)電流大而啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩不大？3.說明模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）和數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）的主要技術(shù)指標(biāo)，并各列舉3項(xiàng)。4.電力系統(tǒng)中，無功補(bǔ)償?shù)囊饬x是什么？常用的無功補(bǔ)償設(shè)備有哪些？5.分析組合邏輯電路的一般步驟是什么？以圖3所示電路為例，寫出輸出F的邏輯表達(dá)式并化簡(jiǎn)。四、計(jì)算題（每題10分，共40分）1.如圖4所示電路，用節(jié)點(diǎn)電壓法求節(jié)點(diǎn)①的電壓U_n1和電流I。已知U_s1=10V，U_s2=20V，R1=2Ω，R2=5Ω，R3=10Ω，R4=4Ω。2.圖5為分壓式偏置共射放大電路，已知V_CC=12V，R_b1=30kΩ，R_b2=10kΩ，R_e=2kΩ，R_c=3kΩ，R_L=3kΩ，β=50，r_be=1kΩ。求：（1）靜態(tài)工作點(diǎn)Q（I_BQ、I_CQ、U_CEQ）；（2）電壓放大倍數(shù)A_u、輸入電阻r_i、輸出電阻r_o。3.設(shè)計(jì)一個(gè)三人表決邏輯電路，要求：當(dāng)多數(shù)人（2人或3人）同意時(shí)，表決通過（輸出F=1）；否則不通過（F=0）。用與非門實(shí)現(xiàn)，寫出邏輯表達(dá)式并畫出最簡(jiǎn)邏輯圖。4.一臺(tái)單相變壓器，額定容量S_N=50kVA，額定電壓U_1N/U_2N=10kV/0.4kV，空載損耗P_0=0.3kW，短路損耗P_k=0.8kW。求：（1）變比k；（2）額定電流I_1N、I_2N；（3）當(dāng)負(fù)載系數(shù)β=0.8、功率因數(shù)cosφ=0.8（滯后）時(shí)，變壓器的效率η。五、綜合分析題（每題15分，共30分）1.設(shè)計(jì)一個(gè)基于555定時(shí)器的溫度控制電路，要求：當(dāng)溫度超過閾值T0時(shí)，繼電器動(dòng)作（輸出高電平），驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇散熱；溫度低于T0時(shí)，繼電器釋放（輸出低電平）。需說明：（1）溫度傳感器的選擇及信號(hào)調(diào)理電路；（2）555定時(shí)器的工作模式（施密特觸發(fā)器/單穩(wěn)態(tài)/多諧振蕩器）；（3）繼電器驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)要點(diǎn)（包括保護(hù)元件）。2.某110kV電力系統(tǒng)如圖6所示，電源電動(dòng)勢(shì)E=115kV（標(biāo)幺值），系統(tǒng)電抗X_s=0.1（標(biāo)幺值），線路電抗X_L=0.2（標(biāo)幺值），負(fù)荷電抗X_D=0.5（標(biāo)幺值）。當(dāng)線路末端發(fā)生三相短路故障時(shí)：（1）計(jì)算短路點(diǎn)的短路電流周期分量有效值（標(biāo)幺值和有名值）；（2）分析短路對(duì)電力系統(tǒng)的主要危害；（3）提出提高系統(tǒng)短路穩(wěn)定性的3項(xiàng)措施。答案一、選擇題1.A2.A3.B4.B5.B6.B7.D8.B9.A10.D二、填空題1.電荷；ΣI=0（對(duì)任一節(jié)點(diǎn)）2.負(fù)；增大3.當(dāng)前；電路原狀態(tài)（歷史狀態(tài)）4.變極調(diào)速；變頻調(diào)速5.N?/N?；I?/I?=1/k（N?、N?為原副邊匝數(shù)）6.線性；非線性；負(fù)7.門電路延遲；尖峰脈沖（毛刺）8.頻率；電壓9.電流變化；電壓變化10.陽極加正向電壓；門極加觸發(fā)脈沖；陽極電流小于維持電流三、簡(jiǎn)答題1.負(fù)反饋對(duì)放大電路的影響包括：（1）降低放大倍數(shù)，但提高穩(wěn)定性；（2）減小非線性失真；（3）展寬通頻帶；（4）改變輸入、輸出電阻（電壓負(fù)反饋降低輸出電阻，電流負(fù)反饋提高輸出電阻；串聯(lián)負(fù)反饋提高輸入電阻，并聯(lián)負(fù)反饋降低輸入電阻）。2.啟動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n=0，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子相對(duì)轉(zhuǎn)速最大（n?），轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流最大，根據(jù)磁動(dòng)勢(shì)平衡，定子電流也最大（約為額定電流的5-7倍）。但啟動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子功率因數(shù)cosφ?很低（轉(zhuǎn)子頻率f?=f?，電抗大），導(dǎo)致啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩T_st=K_TΦ_mI?cosφ?并不大（僅為額定轉(zhuǎn)矩的1-2倍）。3.ADC主要指標(biāo)：分辨率（輸出二進(jìn)制位數(shù)）、轉(zhuǎn)換精度（絕對(duì)/相對(duì)誤差）、轉(zhuǎn)換時(shí)間（完成一次轉(zhuǎn)換的時(shí)間）。DAC主要指標(biāo)：分辨率（最小輸出電壓與滿量程之比）、轉(zhuǎn)換精度（實(shí)際輸出與理論值的偏差）、建立時(shí)間（輸出達(dá)到穩(wěn)定值的時(shí)間）。4.無功補(bǔ)償?shù)囊饬x：提高功率因數(shù)，降低線路損耗；改善電壓質(zhì)量；提高系統(tǒng)供電能力。常用設(shè)備：同步調(diào)相機(jī)、并聯(lián)電容器、靜止無功發(fā)生器（SVG）、靜止無功補(bǔ)償器（SVC）。5.分析步驟：（1）根據(jù)邏輯圖寫出各輸出端的邏輯表達(dá)式；（2）化簡(jiǎn)表達(dá)式；（3）列出真值表；（4）描述邏輯功能。圖3中，F(xiàn)=((A·B)'·(B·C)'·(C·A)')'=AB+BC+CA（化簡(jiǎn)后）。四、計(jì)算題1.節(jié)點(diǎn)電壓法：選節(jié)點(diǎn)②為參考點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)①的電壓方程為：(1/R1+1/R2+1/R3)U_n1=U_s1/R1+U_s2/R2代入數(shù)據(jù)：(1/2+1/5+1/10)U_n1=10/2+20/5→(0.5+0.2+0.1)U_n1=5+4→0.8U_n1=9→U_n1=11.25V電流I=U_n1/R3=11.25/10=1.125A2.（1）靜態(tài)工作點(diǎn)：U_BQ≈V_CC·R_b2/(R_b1+R_b2)=12×10/(30+10)=3VI_EQ≈U_BQ/R_e=3/2=1.5mAI_BQ=I_EQ/(1+β)≈1.5/51≈0.0294mAU_CEQ=V_CC-I_CQ(R_c+R_e)≈12-1.5×(3+2)=12-7.5=4.5V（2）電壓放大倍數(shù)A_u=-β(R_c∥R_L)/r_be=-50×(3∥3)/1=-50×1.5=-75輸入電阻r_i=R_b1∥R_b2∥r_be≈30∥10∥1≈0.9kΩ（近似為r_be）輸出電阻r_o≈R_c=3kΩ3.設(shè)三人輸入為A、B、C（同意為1，否則為0），輸出F=1當(dāng)且僅當(dāng)AB+AC+BC=1。化簡(jiǎn)得F=AB+AC+BC，用與非門實(shí)現(xiàn)需轉(zhuǎn)換為與非-與非式：F=((AB)'(AC)'(BC)')'。邏輯圖由三個(gè)與非門（輸入AB、AC、BC）和一個(gè)與非門（輸入前三個(gè)輸出）組成。4.（1）變比k=U_1N/U_2N=10/0.4=25（2）I_1N=S_N/U_1N=50×103/10×103=5A；I_2N=S_N/U_2N=50×103/0.4×103=125A（3）輸出有功P?=βS_Ncosφ=0.8×50×0.8=32kW總損耗ΔP=P_0+β2P_k=0.3+0.82×0.8=0.3+0.512=0.812kW效率η=P?/(P?+ΔP)=32/(32+0.812)≈97.5%五、綜合分析題1.（1）溫度傳感器選負(fù)溫度系數(shù)（NTC）熱敏電阻，信號(hào)調(diào)理電路：將NTC與固定電阻分壓，輸出電壓隨溫度升高而降低，經(jīng)運(yùn)放構(gòu)成的同相比例放大器放大，得到與溫度成線性關(guān)系的電壓信號(hào)。（2）555定時(shí)器工作于施密特觸發(fā)器模式，將調(diào)理后的模擬電壓與閾值電壓（對(duì)應(yīng)T0）比較，當(dāng)溫度超過T0時(shí)，輸入電壓低于下限閾值，輸出高電平；反之輸出低電平。（3）繼電器驅(qū)動(dòng)電路：555輸出經(jīng)三極管（如9013）放大，繼電器線圈并聯(lián)續(xù)流二極管（防止斷電時(shí)反電動(dòng)勢(shì)損壞器件），線圈兩端并聯(lián)RC吸收電路（抑制高頻干擾）。2.（1）標(biāo)幺值計(jì)算：取基準(zhǔn)容量S_b=100MVA，基準(zhǔn)電壓U_b=110kV，則基準(zhǔn)電流I_b=S_b/(√3U_b)=100/(√3×110)≈0.525kA。系統(tǒng)總電抗X=X_s+X_L=0.1+0.2=0.3（標(biāo)