2025年電氣工程師《基礎知識》考試試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共30分）1.在如圖1所示的電路中，已知R1=10Ω，R2=20Ω，R3=30Ω，Us=60V，電流表A的內(nèi)阻忽略不計。則電流表的讀數(shù)為（）。A.1AB.2AC.3AD.4A答案：B解析：將R2與R3并聯(lián)，等效電阻R并=（20×30）/(20+30)=12Ω，總電阻R總=R1+R并=10+12=22Ω？不，原題中R1與并聯(lián)部分應為串聯(lián)？重新分析：圖中若Us接于R1與（R2并聯(lián)R3）串聯(lián)的電路，則總電流I=Us/(R1+R并)=60/(10+12)=60/22≈2.727A，但此結果不在選項中。可能電路結構為R1與R2串聯(lián)后再與R3并聯(lián)，此時總電阻R總=(10+20)∥30=30∥30=15Ω，總電流I=60/15=4A，流經(jīng)R3的電流為4A×(30)/(10+20+30)=2A（分流公式），故電流表測R3電流為2A，選B。2.某三相異步電動機的額定轉(zhuǎn)速為1440r/min，電源頻率50Hz，則其極對數(shù)為（）。A.1B.2C.3D.4答案：B解析：同步轉(zhuǎn)速n0=60f/p，異步電動機額定轉(zhuǎn)速略低于同步轉(zhuǎn)速。當p=2時，n0=60×50/2=1500r/min，與1440r/min接近，故極對數(shù)p=2。3.關于PN結的反向擊穿，下列說法正確的是（）。A.齊納擊穿發(fā)生在高摻雜PN結，擊穿電壓隨溫度升高而降低B.雪崩擊穿發(fā)生在低摻雜PN結，擊穿電壓隨溫度升高而升高C.兩種擊穿均為不可逆過程D.反向擊穿后二極管立即損壞答案：A解析：齊納擊穿（場致?lián)舸┏Ｒ娪诟邠诫s、薄耗盡層的PN結，擊穿電壓較低（<6V），溫度系數(shù)為負；雪崩擊穿（碰撞電離）常見于低摻雜、厚耗盡層的PN結，擊穿電壓較高（>6V），溫度系數(shù)為正。兩種擊穿在電流限制下可恢復，故B錯誤，A正確。4.如圖2所示電路中，開關S閉合前電容未充電，t=0時閉合S，t≥0時電容電壓uc(t)的表達式為（）。A.10(1-e^(-t/0.02))VB.10e^(-t/0.02)VC.5(1-e^(-t/0.01))VD.5e^(-t/0.01)V答案：A解析：電路為RC充電電路，穩(wěn)態(tài)值uc(∞)=10V，初始值uc(0+)=0V，時間常數(shù)τ=RC=1000Ω×20μF=0.02s，故uc(t)=10(1-e^(-t/0.02))V。5.變壓器空載運行時，一次側電流主要用于（）。A.建立主磁通B.傳輸有功功率C.補償銅損耗D.平衡二次側電流答案：A解析：空載時二次側開路，一次側電流為勵磁電流，主要用于產(chǎn)生主磁通，僅含少量有功分量補償鐵損。6.某正弦交流電壓u=311sin(314t+30°)V，其有效值為（）。A.311VB.220VC.155.5VD.380V答案：B解析：正弦量有效值U=Um/√2=311/1.414≈220V。7.電力系統(tǒng)中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，非故障相電壓（）。A.升高為線電壓B.降低為相電壓的√3倍C.保持不變D.升高為相電壓的√3倍答案：D解析：中性點不接地系統(tǒng)單相接地時，非故障相對地電容電流增大，相電壓升高為線電壓（即原相電壓的√3倍）。8.運算放大器構成的積分電路中，輸出電壓與輸入電壓的（）成線性關系。A.瞬時值B.平均值C.微分值D.積分值答案：D解析：積分電路輸出u0=-1/(RC)∫uidt，與輸入電壓的積分值成正比。9.同步發(fā)電機的功角特性曲線中，最大電磁功率對應的功角為（）。A.0°B.90°C.180°D.45°答案：B解析：同步發(fā)電機電磁功率Pe=(EU/Xd)sinδ，當δ=90°時，Pe達到最大值。10.如圖3所示，理想二極管電路中，輸出電壓Uo為（）。A.-6VB.0VC.6VD.12V答案：A解析：二極管D1陽極接-6V，陰極接0V（通過R接地），處于反向偏置截止；D2陽極接0V，陰極接-6V，正向偏置導通，相當于短路，故Uo=-6V。11.某RLC串聯(lián)電路發(fā)生諧振時，下列說法錯誤的是（）。A.阻抗最小，電流最大B.電感與電容電壓大小相等，相位相反C.電路呈電阻性D.電源提供的功率全部消耗在電感和電容上答案：D解析：諧振時電感與電容無功功率相互抵消，電源僅提供有功功率，消耗在電阻上。12.三相異步電動機的轉(zhuǎn)差率s=0時，電動機處于（）狀態(tài)。A.啟動B.額定運行C.理想空載D.堵轉(zhuǎn)答案：C解析：s=(n0-n)/n0，n=n0時s=0，為理想空載（無負載轉(zhuǎn)矩）。13.下列元件中，屬于非線性元件的是（）。A.理想電阻B.理想電感C.半導體二極管D.空心線圈答案：C解析：二極管的伏安特性為非線性，其他選項在一定范圍內(nèi)可視為線性。14.如圖4所示電路中，電壓源Us=10V，電流源Is=2A，R=5Ω，則電壓Uab為（）。A.0VB.10VC.20VD.30V答案：C解析：電流源Is的電流全部流經(jīng)R，產(chǎn)生電壓降IR=2×5=10V，上正下負；電壓源Us上正下負，故Uab=Us+IR=10+10=20V。15.電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性是指系統(tǒng)在（）作用下保持同步運行的能力。A.小干擾B.大干擾C.持續(xù)擾動D.隨機干擾答案：B解析：暫態(tài)穩(wěn)定針對大干擾（如短路故障），靜態(tài)穩(wěn)定針對小干擾。二、多項選擇題（每題3分，共30分，少選得1分，錯選不得分）16.下列關于基爾霍夫定律的描述，正確的有（）。A.基爾霍夫電流定律（KCL）適用于任意時刻的集總參數(shù)電路B.KCL的本質(zhì)是電荷守恒定律C.基爾霍夫電壓定律（KVL）僅適用于線性電路D.KVL的本質(zhì)是能量守恒定律答案：ABD解析：KVL適用于任何集總參數(shù)電路（線性或非線性），本質(zhì)是電位單值性（能量守恒）。17.變壓器的主要損耗包括（）。A.銅損耗B.鐵損耗C.機械損耗D.附加損耗答案：AB解析：變壓器為靜止設備，無機械損耗；附加損耗屬于銅損的一部分，主要損耗為銅損（負載時繞組電阻損耗）和鐵損（空載時鐵芯渦流、磁滯損耗）。18.下列屬于電力系統(tǒng)無功電源的有（）。A.同步發(fā)電機B.電容器C.調(diào)相機D.靜止無功補償器（SVC）答案：ABCD解析：同步發(fā)電機正常運行可發(fā)出無功；電容器、調(diào)相機、SVC均為常見無功補償裝置。19.關于半導體三極管的工作狀態(tài)，正確的有（）。A.放大狀態(tài)時發(fā)射結正偏，集電結反偏B.飽和狀態(tài)時發(fā)射結正偏，集電結正偏C.截止狀態(tài)時發(fā)射結反偏，集電結反偏D.放大狀態(tài)時集電極電流與基極電流無關答案：ABC解析：放大狀態(tài)時IC=βIB，與IB相關，故D錯誤。20.提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的措施包括（）。A.采用自動勵磁調(diào)節(jié)裝置B.減少系統(tǒng)電抗C.提高發(fā)電機電動勢D.增加系統(tǒng)有功功率答案：ABC解析：靜態(tài)穩(wěn)定性與功角特性最大值有關，提高E、減小X、增強勵磁（提高E）均可提升穩(wěn)定性，增加有功會使運行點接近穩(wěn)定極限，降低穩(wěn)定性。21.下列關于交流電路功率的說法，正確的有（）。A.有功功率P=UIcosφB.無功功率Q=UIsinφC.視在功率S=√(P2+Q2)D.功率因數(shù)cosφ=P/S答案：ABCD解析：四者均為功率的基本公式。22.異步電動機的調(diào)速方法包括（）。A.改變電源頻率B.改變極對數(shù)C.改變轉(zhuǎn)差率D.改變勵磁電流答案：ABC解析：異步電動機無勵磁電流（勵磁由定子提供），調(diào)速方法為變頻、變極、變轉(zhuǎn)差率（如轉(zhuǎn)子串電阻）。23.關于RC電路的過渡過程，正確的有（）。A.充電時電容電壓按指數(shù)規(guī)律上升B.放電時電容電壓按指數(shù)規(guī)律下降C.時間常數(shù)τ=RC，τ越大過渡過程越慢D.初始值由換路前瞬間的狀態(tài)決定答案：ABCD解析：均符合RC電路暫態(tài)特性。24.下列屬于二次設備的有（）。A.電流表B.斷路器C.繼電器D.主變壓器答案：AC解析：二次設備用于監(jiān)測、控制一次設備，包括儀表、繼電器等；斷路器、主變壓器為一次設備。25.關于PN結電容，正確的有（）。A.勢壘電容隨反向電壓增大而減小B.擴散電容僅存在于正向偏置時C.高頻工作時需考慮結電容影響D.結電容是線性電容答案：ABC解析：結電容（勢壘電容和擴散電容）為非線性電容，故D錯誤。三、計算題（每題8分，共40分）26.如圖5所示電路，已知Us1=12V，Us2=6V，R1=2Ω，R2=4Ω，R3=6Ω，用戴維南定理求R3中的電流I3。解：（1）斷開R3，求開路電壓Uoc：R1與R2串聯(lián)，電流I=(Us1-Us2)/(R1+R2)=(12-6)/(2+4)=1A（方向由Us1正極到負極）Uoc=Us2+IR2=6+1×4=10V（或Uoc=Us1-IR1=12-1×2=10V，結果一致）（2）求等效內(nèi)阻Req：電壓源短路，Req=R1∥R2=2×4/(2+4)=8/6=4/3Ω（3）接入R3，I3=Uoc/(Req+R3)=10/(4/3+6)=10/(22/3)=30/22≈1.36A答案：I3≈1.36A27.某單相變壓器額定容量S=50kVA，額定電壓U1N/U2N=10kV/0.4kV，空載損耗P0=0.3kW，短路損耗Pk=0.8kW（75℃時）。求：（1）變比k；（2）額定電流I1N、I2N；（3）負載系數(shù)β=0.8時的效率η。解：（1）變比k=U1N/U2N=10000/400=25（2）I1N=S/U1N=50000/10000=5AI2N=S/U2N=50000/400=125A（3）效率η=βS×cosφ/(βS×cosφ+P0+β2Pk)（假設cosφ=1）η=0.8×50×1/(0.8×50×1+0.3+0.82×0.8)=40/(40+0.3+0.512)=40/40.812≈97.9%答案：（1）25；（2）5A，125A；（3）≈97.9%28.如圖6所示RLC串聯(lián)電路，u=220√2sin(314t)V，R=10Ω，L=0.0318H，C=318μF。求：（1）電路阻抗Z；（2）電流I；（3）電感電壓UL和電容電壓UC；（4）電路的有功功率P、無功功率Q、視在功率S。解：（1）感抗XL=ωL=314×0.0318≈10Ω容抗XC=1/(ωC)=1/(314×318×10^-6)≈10Ω阻抗Z=R+j(XL-XC)=10+j0=10Ω（諧振狀態(tài)）（2）電流I=U/Z=220/10=22A（有效值）（3）UL=IXL=22×10=220VUC=IXC=22×10=220V（4）P=I2R=222×10=4840WQ=I2(XL-XC)=0（諧振時無功功率為0）S=UI=220×22=4840VA答案：（1）10Ω；（2）22A；（3）220V，220V；（4）4840W，0var，4840VA29.某三相異步電動機額定功率PN=30kW，額定電壓UN=380V，額定轉(zhuǎn)速nN=1470r/min，功率因數(shù)cosφN=0.88，效率ηN=0.92。求：（1）額定電流IN；（2）額定轉(zhuǎn)差率sN；（3）額定轉(zhuǎn)矩TN。解：（1）額定電流IN=PN/(√3UNcosφNηN)=30000/(1.732×380×0.88×0.92)≈30000/(1.732×380×0.81)≈30000/534≈56.2A（2）同步轉(zhuǎn)速n0=1500r/min（p=2），sN=(n0-nN)/n0=(1500-1470)/1500=0.02（3）額定轉(zhuǎn)矩TN=9550PN/nN=9550×30/1470≈194.9N·m答案：（1）≈56.2A；（2）0.02；（3）≈194.9N·m30.如圖7所示電路，運放為理想元件，求輸出電壓u0與輸入電壓u1、u2的關系式。解：運放反相輸入端虛地（u-=u+=0），反相端電流i-=0。對節(jié)點A：i1+i2=iF即(u1-0)/R1+(u2-0)/R2=(0-u0)/Rf整理得：u0=-Rf(u1/R1+u2/R2)若R1=R2=Rf=R，則u0=-(u1+u2)答案：u0=-Rf(u1/R1+u2/R2)（或具體數(shù)值代入后的表達式）四、簡答題（每題6分，共30分）31.簡述同步發(fā)電機的自同期并列法及其優(yōu)缺點。答：自同期并列法是將未加勵磁的發(fā)電機升速至接近同步轉(zhuǎn)速，然后合閘并網(wǎng)，再立即給轉(zhuǎn)子加勵磁，利用定子磁場與轉(zhuǎn)子磁場間的電磁力將轉(zhuǎn)子拉入同步。優(yōu)點：并列速度快，操作簡單，適用于系統(tǒng)故障時快速恢復供電；缺點：合閘瞬間沖擊電流大，對發(fā)電機和系統(tǒng)有一定沖擊，一般僅在緊急情況下使用。32.比較共發(fā)射極、共集電極、共基極放大電路的特點。答：共射電路：電壓和電流放大倍