2025年6月電工學基礎高級練習題庫(含答案)一、選擇題1.已知某電路的電壓(u=311sin(314t+30^{°})V)，則該電壓的有效值為（）。A.(311V)B.(220V)C.(380V)D.(110V)答案：B解析：對于正弦交流電，其有效值(U)與最大值(U_m)的關(guān)系為(U=Um2)。已知(U_m=311V)，則(U=3112.三相四線制供電系統(tǒng)中，線電壓與相電壓的關(guān)系是（）。A.線電壓等于相電壓B.線電壓是相電壓的(3)倍，且線電壓超前相應的相電壓(30^{°})C.線電壓是相電壓的(2)倍D.線電壓是相電壓的(3)倍答案：B解析：在三相四線制供電系統(tǒng)中，線電壓與相電壓的關(guān)系為(U_{l}=3U_{p})，且線電壓超前相應的相電壓(30^{°})。3.一個電感線圈接到電壓為(100V)的直流電源上，電流為(2A)；接到頻率為(50Hz)、電壓為(100V)的交流電源上，電流為(1A)。則該線圈的電阻(R)和電感(L)分別為（）。A.(R=50Ω)，(L=0.276H)B.(R=100Ω)，(L=0.552H)C.(R=50Ω)，(L=0.552H)D.(R=100Ω)，(L=0.276H)答案：A解析：當接到直流電源時，電感相當于短路，此時(R=UI=1002=50Ω)。當接到交流電源時，(Z=UI=1001=100Ω)，又因為(Z=R2+XL2)，(X_{L}=2πfL)，可得(X_{L}=Z2?R4.在純電容交流電路中，下列各式正確的是（）。A.(I=ωCU)B.(i=ωCU)C.(I=UωD.(i=Uω答案：A解析：在純電容交流電路中，(I=UXC)，而(X_{C}=1ωC)，所以(I5.已知某三相負載的功率因數(shù)為(0.8)，線電壓為(380V)，線電流為(10A)，則該三相負載的有功功率為（）。A.(5239.2W)B.(3800W)C.(2619.6W)D.(6549W)答案：A解析：三相負載的有功功率(P=3U_{l}I_{l}cosφ)，已知(U_{l}=380V)，(I_{l}=10A)，(cosφ=0.8)，則(P=3×380×10×6.變壓器的基本工作原理是（）。A.電磁感應原理B.電流的磁效應原理C.楞次定律D.基爾霍夫定律答案：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變換為同頻率的另一種電壓等級的交流電的電氣設備。7.一臺變壓器的變比(k=10)，原邊電壓(U_1=220V)，則副邊電壓(U_2)為（）。A.(22V)B.(2200V)C.(2.2V)D.(220V)答案：A解析：變壓器的變比(k=U1U2)，已知(k=10)，(U_1=220V)，則(U_2=U8.三相異步電動機的旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速(n_0)與（）有關(guān)。A.電源頻率(f)和磁極對數(shù)(p)B.電源電壓(U)和負載轉(zhuǎn)矩(T)C.定子繞組的匝數(shù)D.轉(zhuǎn)子繞組的電阻答案：A解析：三相異步電動機旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速(n_0=60f9.三相異步電動機在額定負載下運行時，其轉(zhuǎn)差率(s)一般在（）范圍內(nèi)。A.(0.01-0.06)B.(0.1-0.6)C.(0.6-1)D.(1)答案：A解析：三相異步電動機在額定負載下運行時，轉(zhuǎn)差率(s)一般在(0.01-0.06)范圍內(nèi)。10.在繼電-接觸器控制電路中，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：熱繼電器是利用電流的熱效應原理來工作的，主要用于電動機的過載保護。11.下列關(guān)于電容器的說法中，正確的是（）。A.電容器的電容與所帶電荷量成正比B.電容器的電容與兩極板間的電壓成反比C.電容器的電容是由其本身的結(jié)構(gòu)決定的，與所帶電荷量和兩極板間的電壓無關(guān)D.電容器的電容越大，儲存的電荷量就一定越多答案：C解析：電容器的電容是由其本身的結(jié)構(gòu)（如極板面積、極板間距、電介質(zhì)等）決定的，與所帶電荷量(Q)和兩極板間的電壓(U)無關(guān)，(C=QU12.在RLC串聯(lián)電路中，當電源頻率(f)等于電路的諧振頻率(f_0)時，電路呈現(xiàn)（）。A.感性B.容性C.純電阻性D.無法確定答案：C解析：在RLC串聯(lián)電路中，當(f=f_0)時，(X_{L}=X_{C})，此時電路的阻抗(Z=R)，電路呈現(xiàn)純電阻性。13.已知某正弦交流電流(i=10sin(314t-45^{°})A)，則該電流的初相位為（）。A.(314t-45^{°})B.(-45^{°})C.(45^{°})D.(314t)答案：B解析：正弦交流電流的一般表達式為(i=I_msin(ωt+φ))，其中(φ)為初相位，所以該電流的初相位為(-45^{°})。14.三相異步電動機的制動方法中，能耗制動是將（）。A.定子繞組接到直流電源上B.定子繞組接到交流電源上C.轉(zhuǎn)子繞組接到直流電源上D.轉(zhuǎn)子繞組接到交流電源上答案：A解析：能耗制動是在電動機切斷交流電源后，立即在定子繞組的任意兩相中通入直流電流，以產(chǎn)生靜止磁場，利用轉(zhuǎn)子感應電流與靜止磁場的相互作用產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩，使電動機迅速停車。15.在直流電路中，電感元件相當于（）。A.短路B.開路C.電阻D.電容答案：A解析：在直流電路中，電感元件的感抗(X_{L}=2πfL=0)（(f=0)），相當于短路。二、填空題1.正弦交流電的三要素是_、_和___。答案：最大值（或有效值）、角頻率（或頻率、周期）、初相位2.三相電源的連接方式有_和_兩種。答案：星形連接、三角形連接3.變壓器的損耗主要包括_和_。答案：鐵損耗、銅損耗4.三相異步電動機的調(diào)速方法有_、_和___。答案：變極調(diào)速、變頻調(diào)速、變轉(zhuǎn)差率調(diào)速5.電磁感應現(xiàn)象中，感應電動勢的大小與___成正比，這就是法拉第電磁感應定律。答案：磁通量的變化率6.電容器在直流電路中相當于_，在交流電路中具有_的特性。答案：開路、通交流隔直流7.基爾霍夫電流定律（KCL）指出：在任一時刻，流入某一節(jié)點的電流之和___流出該節(jié)點的電流之和。答案：等于8.戴維寧定理指出：任何一個線性有源二端網(wǎng)絡，都可以用一個_和一個_串聯(lián)的等效電路來代替。答案：電壓源、電阻9.三相異步電動機的啟動方式有_和_兩種。答案：直接啟動、降壓啟動10.熱繼電器的動作電流整定值一般為電動機額定電流的___倍。答案：1.05-1.15三、判斷題1.正弦交流電的有效值就是其最大值的(12)倍。（）答案：√解析：對于正弦交流電，有效值(U=Um2)，(I=2.三相負載作星形連接時，線電流一定等于相電流。（）答案：√解析：三相負載作星形連接時，線電流和相電流是同一電流，所以線電流一定等于相電流。3.變壓器可以改變交流電壓，也可以改變直流電壓。（）答案：×解析：變壓器是利用電磁感應原理工作的，而直流電壓的大小和方向不隨時間變化，不會產(chǎn)生電磁感應現(xiàn)象，所以變壓器不能改變直流電壓。4.三相異步電動機的轉(zhuǎn)速總是低于旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速。（）答案：√解析：三相異步電動機就是因為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速存在差異（即轉(zhuǎn)差）而得名，所以其轉(zhuǎn)速總是低于旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速。5.在繼電-接觸器控制電路中，熔斷器主要用于過載保護。（）答案：×解析：熔斷器主要用于短路保護，熱繼電器主要用于過載保護。6.電容元件在交流電路中，其電流的相位超前電壓(90^{°})。（）答案：√解析：在純電容交流電路中，電流(i=Cdudt7.當RLC串聯(lián)電路發(fā)生諧振時，電路的總電流達到最大值。（）答案：√解析：RLC串聯(lián)電路諧振時，(X_{L}=X_{C})，阻抗(Z=R)最小，根據(jù)(I=UZ8.三相電源的線電壓一定大于相電壓。（）答案：×解析：三相電源作星形連接時，線電壓是相電壓的(3)倍，線電壓大于相電壓；但作三角形連接時，線電壓等于相電壓。9.異步電動機的轉(zhuǎn)差率(s)越大，電動機的轉(zhuǎn)速越高。（）答案：×解析：轉(zhuǎn)差率(s=n010.電磁式繼電器的釋放電流一定小于吸合電流。（）答案：√解析：電磁式繼電器吸合時需要較大的電流產(chǎn)生足夠的電磁力克服反力彈簧的作用，而釋放時所需的電磁力較小，所以釋放電流一定小于吸合電流。四、簡答題1.簡述提高功率因數(shù)的意義和方法。(1).提高功率因數(shù)的意義：可以提高電源設備的利用率。電源設備的容量(S=UI)是一定的，功率因數(shù)(cosφ)提高后，有功功率(P=Scosφ)增大，能使電源設備輸出更多的有功功率?？梢越档途€路損耗。線路中的功率損耗(ΔP=I^{2}R)，當負載的有功功率(P)和電壓(U)一定時，(I=PUcosφ)，((2).提高功率因數(shù)的方法：提高自然功率因數(shù)。合理選擇電動機等用電設備的容量，避免“大馬拉小車”現(xiàn)象；采用同步電動機，并使其在過勵磁狀態(tài)下運行。人工補償法。在感性負載兩端并聯(lián)電容器，利用電容的無功功率來補償感性負載的無功功率，從而提高整個電路的功率因數(shù)。2.簡述三相異步電動機的工作原理。(1).三相定子繞組中通入三相交流電后，會產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速(n_0=60f(2).旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子導體，根據(jù)電磁感應定律，在轉(zhuǎn)子導體中會產(chǎn)生感應電動勢和感應電流。(3).轉(zhuǎn)子導體中的感應電流與旋轉(zhuǎn)磁場相互作用，產(chǎn)生電磁力，電磁力對轉(zhuǎn)軸形成電磁轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子沿著旋轉(zhuǎn)磁場的方向旋轉(zhuǎn)。由于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速(n)總是低于旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速(n_0)（即存在轉(zhuǎn)差(s=n03.簡述變壓器的工作原理和主要用途。(1).工作原理：變壓器是利用電磁感應原理工作的。當變壓器的原繞組接到交流電源上時，原繞組中便有交流電流通過，在鐵芯中產(chǎn)生交變磁通，這個交變磁通同時穿過原、副繞組。根據(jù)電磁感應定律，在原、副繞組中分別產(chǎn)生感應電動勢(e_1)和(e_2)。由于原、副繞組的匝數(shù)不同，所以感應電動勢(e_1)和(e_2)的大小也不同，從而實現(xiàn)了電壓的變換。(2).主要用途：電壓變換?？梢詫⒁环N電壓等級的交流電變換為同頻率的另一種電壓等級的交流電，如電力系統(tǒng)中用于升高或降低電壓。電流變換。根據(jù)變壓器的變比關(guān)系，在電壓變換的同時也實現(xiàn)了電流的變換，常用于測量電路中的電流互感器。阻抗變換。在電子電路中，通過變壓器可以實現(xiàn)阻抗匹配，使負載獲得最大功率。4.簡述繼電-接觸器控制電路中常用的保護環(huán)節(jié)及其作用。(1).短路保護：通常采用熔斷器或自動空氣開關(guān)。當電路發(fā)生短路時，短路電流很大，熔斷器的熔體迅速熔斷或自動空氣開關(guān)自動跳閘，切斷電路，從而保護電氣設備和線路不受損壞。(2).過載保護：一般使用熱繼電器。當電動機過載時，過載電流使熱繼電器的雙金屬片受熱彎曲，推動觸點動作，切斷控制電路，使接觸器線圈斷電，主觸點斷開，電動機停止運行，防止電動機因長時間過載而損壞。(3).欠壓保護：利用接觸器本身的電磁機構(gòu)來實現(xiàn)。當電源電壓下降到一定值（一般為額定電壓的85%以下）時，接觸器的電磁吸力小于反力彈簧的拉力，主觸點斷開，電動機停止運行。當電源電壓恢復正常時，必須重新按下啟動按鈕，電動機才能再次啟動，避免電動機在欠壓情況下運行損壞。(4).失壓保護：同樣利用接觸器的電磁機構(gòu)。當電源突然停電時，接觸器的主觸點斷開，電動機停止運行。當電源恢復供電時，由于接觸器的自鎖觸點已斷開，電動機不會自行啟動，防止因突然來電造成設備和人身事故。5.簡述RLC串聯(lián)電路的諧振特點。(1).阻抗最?。涸赗LC串聯(lián)電路中，當發(fā)生諧振時，(X_{L}=X_{C})，此時電路的阻抗(Z=R)，達到最小值。(2).電流最大：根據(jù)(I=UZ)，在電源電壓(U)不變的情況下，由于諧振時(Z)最小，所以電流(I)達到最大值，且(I=U(3).電壓關(guān)系：電感電壓(U_{L})和電容電壓(U_{C})大小相等，方向相反，相互抵消。電阻電壓(U_{R})等于電源電壓(U)。(4).能量關(guān)系：在諧振狀態(tài)下，電感和電容之間進行著能量的交換，而與電源之間沒有能量的交換，電源只提供電阻消耗的能量。五、計算題1.已知某正弦交流電壓(u=2202sin(314t+60^{°})V)，試求：(1).該電壓的最大值(U_m)、有效值(U)、角頻率(ω)、頻率(f)、周期(T)和初相位(φ)。最大值(U_m=2202V≈311V)。有效值(U=Um2=220角頻率(ω=314rad/s)。頻率(f=ω2π=314周期(T=1f=1初相位(φ=60^{°})。(2).當(t=0.01s)時，電壓的瞬時值(u)。將(t=0.01s)代入(u=2202sin(314t+60^{°}))中，(314t=314×0.01=3.14rad=180^{°})，則(u=2202sin(180^{°}+60{°})=2202sin240{°}=2202×(-322.有一個RLC串聯(lián)電路，已知(R=10Ω)，(L=0.1H)，(C=100μF)，電源電壓(u=2202sin(314t)V)。試求：(1).電路的阻抗(Z)。先求感抗(X_{L}=ωL=314×0.1=31.4Ω)，容抗(X_{C}=1ωC=1314×100×10?6≈(2).電路中的電流(i)。電流的有效值(I=UZ=22010=22A)。設電流的初相位為(φ_i)，(tanφ=XL?XCR=31.4?31.8510≈-0.045)，(φ(3).各元件上的電壓(u_R)、(u_L)、(u_C)。電阻電壓(U_{R}=IR=22×10=220V)，(u_R=2202sin(314t-2.57^{°})V)。電感電壓(U_{L}=IX_{L}=22×31.4=690.8V)，(u_L=690.82sin(314t+87.43^{°})V)。電容電壓(U_{C}=IX_{C}=22×31.85=700.7V)，(u_C=700.72sin3.一臺三相異步電動機，額定功率(P_N=10kW)，額定電壓(U_N=380V)，額定功率