2025年電氣知識(shí)基礎(chǔ)題庫及答案1.已知某直流電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E=24V，內(nèi)阻r=0.5Ω，外接負(fù)載電阻R=5.5Ω，求電路中的電流I及負(fù)載兩端電壓U。答：根據(jù)全電路歐姆定律，I=E/(R+r)=24/(5.5+0.5)=4A；負(fù)載電壓U=IR=4×5.5=22V。2.簡(jiǎn)述基爾霍夫電流定律（KCL）的內(nèi)容及適用條件。答：KCL指出，在任意時(shí)刻，電路中任一節(jié)點(diǎn)的所有支路電流的代數(shù)和為零（ΣI=0）。其本質(zhì)是電荷守恒定律在電路中的體現(xiàn)，適用于集中參數(shù)電路的任意節(jié)點(diǎn)，包括廣義節(jié)點(diǎn)（閉合曲面）。3.某正弦交流電壓表達(dá)式為u(t)=311sin(314t+30°)V，求其有效值、頻率及初相位。答：有效值U=311/√2≈220V；角頻率ω=314rad/s，頻率f=ω/(2π)=50Hz；初相位為30°。4.在RL串聯(lián)電路中，已知R=30Ω，L=0.1H，電源頻率f=50Hz，電源電壓有效值U=220V，求電路的阻抗Z、電流I及有功功率P。答：感抗XL=2πfL=2×3.14×50×0.1≈31.4Ω；阻抗Z=√(R2+XL2)=√(302+31.42)≈43.4Ω；電流I=U/Z=220/43.4≈5.07A；有功功率P=I2R=5.072×30≈771W。5.什么是功率因數(shù)？提高功率因數(shù)的意義有哪些？答：功率因數(shù)是有功功率P與視在功率S的比值（cosφ=P/S），反映了電源容量的利用率。提高功率因數(shù)可減少線路損耗、提高供電設(shè)備利用率、改善電網(wǎng)電壓質(zhì)量。6.簡(jiǎn)述戴維南定理的內(nèi)容，并說明其應(yīng)用步驟。答：戴維南定理指出，任何線性有源二端網(wǎng)絡(luò)對(duì)外電路的作用，可用一個(gè)電壓源和內(nèi)阻串聯(lián)的等效電路表示。等效電壓源的電動(dòng)勢(shì)等于原網(wǎng)絡(luò)的開路電壓，內(nèi)阻等于原網(wǎng)絡(luò)中所有獨(dú)立源置零后的等效電阻。應(yīng)用步驟：①求開路電壓Uoc；②求等效內(nèi)阻R0；③用Uoc與R0串聯(lián)替代原網(wǎng)絡(luò)。7.某三相異步電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速nN=1440r/min，電源頻率f=50Hz，求其同步轉(zhuǎn)速n0、極對(duì)數(shù)p及額定轉(zhuǎn)差率sN。答：同步轉(zhuǎn)速n0=60f/p，異步電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速略低于n0，常見n0=1500r/min（對(duì)應(yīng)p=2）；轉(zhuǎn)差率sN=(n0-nN)/n0=(1500-1440)/1500=0.04。8.直流電機(jī)的勵(lì)磁方式有哪幾種？各有何特點(diǎn)？答：勵(lì)磁方式包括他勵(lì)、并勵(lì)、串勵(lì)和復(fù)勵(lì)。他勵(lì)：勵(lì)磁繞組由獨(dú)立電源供電，勵(lì)磁電流與電樞電流無關(guān)；并勵(lì)：勵(lì)磁繞組與電樞繞組并聯(lián)，勵(lì)磁電壓等于電樞電壓；串勵(lì)：勵(lì)磁繞組與電樞繞組串聯(lián)，勵(lì)磁電流等于電樞電流；復(fù)勵(lì)：同時(shí)有并勵(lì)和串勵(lì)繞組，兼具兩者特性。9.簡(jiǎn)述變壓器的工作原理及額定參數(shù)“額定容量SN”的含義。答：變壓器基于電磁感應(yīng)原理工作，通過原、副邊繞組的電磁耦合實(shí)現(xiàn)電壓變換。額定容量SN指變壓器在額定狀態(tài)下輸出的視在功率，單位為kVA，反映了變壓器的帶負(fù)載能力。10.電力系統(tǒng)中性點(diǎn)的接地方式有哪幾種？各適用于什么電壓等級(jí)？答：主要有中性點(diǎn)不接地、經(jīng)消弧線圈接地（諧振接地）和直接接地三種。中性點(diǎn)不接地適用于6-10kV小電流接地系統(tǒng)；經(jīng)消弧線圈接地適用于35-66kV系統(tǒng)；直接接地適用于110kV及以上高壓、超高壓系統(tǒng)。11.在RLC串聯(lián)電路中，當(dāng)發(fā)生諧振時(shí)，電路的阻抗、電流及各元件電壓有何特點(diǎn)？答：諧振時(shí)，感抗等于容抗（XL=XC），電路阻抗最小（Z=R），電流最大（I=U/R）；電感和電容兩端電壓相等且遠(yuǎn)大于電源電壓（UL=UC=QU，Q為品質(zhì)因數(shù)）。12.簡(jiǎn)述異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方式及適用場(chǎng)景。答：籠型異步電動(dòng)機(jī)常用直接啟動(dòng)（適用于小容量電機(jī)，啟動(dòng)電流不超過額定電流4-7倍）、星-三角降壓?jiǎn)?dòng)（適用于正常運(yùn)行Δ接法的電機(jī)，啟動(dòng)電流降為1/3）、自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)（適用于較大容量電機(jī)，可調(diào)節(jié)啟動(dòng)電壓）；繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)常用轉(zhuǎn)子串電阻或串頻敏變阻器啟動(dòng)（適用于需要較大啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩的場(chǎng)景）。13.什么是保護(hù)接地？其接地電阻有何要求？答：保護(hù)接地是將電氣設(shè)備的金屬外殼與接地裝置可靠連接，防止因絕緣損壞導(dǎo)致外殼帶電而引發(fā)觸電事故。低壓系統(tǒng)中，保護(hù)接地電阻一般不大于4Ω；高土壤電阻率地區(qū)可放寬，但需滿足接觸電壓和跨步電壓的安全要求。14.某單相變壓器的額定容量SN=10kVA，額定電壓U1N/U2N=220V/110V，求原、副邊額定電流I1N、I2N。答：原邊額定電流I1N=SN/U1N=10×103/220≈45.45A；副邊額定電流I2N=SN/U2N=10×103/110≈90.91A。15.簡(jiǎn)述晶閘管的導(dǎo)通條件及關(guān)斷方法。答：導(dǎo)通條件：陽極與陰極間加正向電壓（正向偏置），門極與陰極間加適當(dāng)?shù)恼蛴|發(fā)脈沖。關(guān)斷方法：減小陽極電流至小于維持電流（自然關(guān)斷），或通過外部電路使陽極電壓反向（強(qiáng)迫關(guān)斷）。16.電力系統(tǒng)的短路故障有哪些類型？其中最常見的是哪種？答：短路類型包括三相短路、兩相短路、單相接地短路和兩相接地短路。在中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，單相接地短路最常見（約占80%以上）；中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，單相接地為異常運(yùn)行狀態(tài)而非故障。17.簡(jiǎn)述電度表（電能表）的工作原理及接線要求。答：感應(yīng)式電度表基于電磁感應(yīng)原理，電壓線圈和電流線圈產(chǎn)生的交變磁通在鋁盤上感應(yīng)渦流，渦流與磁通相互作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩使鋁盤轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)與電能成正比。接線要求：電流線圈與負(fù)載串聯(lián)，電壓線圈與負(fù)載并聯(lián)，單相表需注意相線與中性線的正確接入，三相表需按相序接線并確保中性點(diǎn)可靠連接。18.什么是接觸電壓和跨步電壓？如何防范？答：接觸電壓是指人站在接地故障點(diǎn)附近，手觸及設(shè)備外殼時(shí)，手與腳之間的電位差；跨步電壓是指人在接地故障點(diǎn)附近行走時(shí)，兩腳之間的電位差。防范措施：設(shè)置合理的接地裝置（降低接地電阻）、鋪設(shè)絕緣墊、設(shè)置安全警示區(qū)域、采用等電位連接等。19.某三相四線制電路中，線電壓UL=380V，三相負(fù)載對(duì)稱且為星形接法，每相負(fù)載阻抗Z=10∠30°Ω，求相電壓Up、相電流Ip及三相總有功功率P。答：相電壓Up=UL/√3=380/√3≈220V；相電流Ip=Up/|Z|=220/10=22A；功率因數(shù)cosφ=cos30°≈0.866，三相總有功功率P=3UpIpcosφ=3×220×22×0.866≈12.7kW。20.簡(jiǎn)述異步電動(dòng)機(jī)“異步”的含義及轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的根本原因。答：“異步”指轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n始終低于同步轉(zhuǎn)速n0（n<n0），否則無法產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的根本原因是定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割磁感線，在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流，該電流與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。21.什么是絕緣電阻？測(cè)量絕緣電阻時(shí)為何要使用兆歐表（搖表）？答：絕緣電阻是電氣設(shè)備或線路絕緣層的電阻值，反映絕緣性能的好壞。兆歐表采用高電壓（500V、1000V等）測(cè)量，能有效發(fā)現(xiàn)絕緣層的微弱缺陷；普通萬用表電壓低，無法模擬實(shí)際運(yùn)行中的電場(chǎng)強(qiáng)度，測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確。22.簡(jiǎn)述繼電保護(hù)裝置的基本要求及“速動(dòng)性”的意義。答：基本要求包括選擇性、速動(dòng)性、靈敏性和可靠性。速動(dòng)性指保護(hù)裝置應(yīng)快速切除故障，可減少故障持續(xù)時(shí)間，降低設(shè)備損壞程度，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。23.在純電容電路中，電壓與電流的相位關(guān)系如何？寫出容抗的計(jì)算公式并說明其與頻率的關(guān)系。答：純電容電路中，電流超前電壓90°（φ=-90°）。容抗XC=1/(2πfC)，與頻率f成反比，頻率越高，容抗越小，電容對(duì)高頻電流的阻礙作用越小。24.簡(jiǎn)述直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法及各自特點(diǎn)。答：調(diào)速方法包括：①電樞串電阻調(diào)速：通過改變電樞回路電阻調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，設(shè)備簡(jiǎn)單但效率低，適用于低轉(zhuǎn)速短時(shí)間運(yùn)行；②改變電樞電壓調(diào)速：通過調(diào)節(jié)電樞電壓實(shí)現(xiàn)平滑調(diào)速，范圍寬且效率高，需專用電源（如晶閘管整流裝置）；③改變勵(lì)磁磁通調(diào)速：通過調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流改變磁通，實(shí)現(xiàn)弱磁升速，調(diào)速范圍較小，適用于恒功率負(fù)載。25.什么是電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)位移？其產(chǎn)生的原因是什么？答：中性點(diǎn)位移指三相負(fù)載不對(duì)稱時(shí)，中性點(diǎn)對(duì)地電位不為零的現(xiàn)象。原因是三相負(fù)載阻抗不等，導(dǎo)致中性點(diǎn)電流不為零，中性點(diǎn)電位偏移，使各相電壓不再對(duì)稱。26.某220V單相照明電路中，接入10盞40W的白熾燈（功率因數(shù)cosφ=1）和5臺(tái)60W的電風(fēng)扇（功率因數(shù)cosφ=0.6），求總電流I及總有功功率P。答：白熾燈總功率P1=10×40=400W，電風(fēng)扇總功率P2=5×60=300W，總有功功率P=400+300=700W。白熾燈無功功率Q1=0，電風(fēng)扇無功功率Q2=P2×tanφ=300×(√(1-0.62)/0.6)=300×(0.8/0.6)=400var，總視在功率S=√(P2+Q2)=√(7002+4002)=√(490000+160000)=√650000≈806.23VA，總電流I=S/U=806.23/220≈3.66A。27.簡(jiǎn)述高壓斷路器與隔離開關(guān)的主要區(qū)別及操作順序。答：主要區(qū)別：斷路器可帶負(fù)荷通斷電路，并能切斷短路電流（需配滅弧裝置）；隔離開關(guān)無滅弧能力，僅用于隔離電源、形成明顯斷開點(diǎn)。操作順序：停電時(shí)，先斷開斷路器，再拉隔離開關(guān)；送電時(shí)，先合隔離開關(guān)，再合斷路器，防止帶負(fù)荷操作隔離開關(guān)引發(fā)電弧短路。28.什么是正弦量的三要素？分別說明其物理意義。答：三要素為幅值（最大值）、角頻率（或頻率）、初相位。幅值反映正弦量的大小；角頻率反映正弦量變化的快慢（ω=2πf）；初相位反映正弦量在t=0時(shí)刻的初始狀態(tài)。29.某三相異步電動(dòng)機(jī)的額定功率PN=11kW，額定電壓UN=380V，額定效率ηN=0.88，額定功率因數(shù)cosφN=0.85，求額定電流IN（線電流）。答：三相有功功率PN=√3UNINηNcosφN，故IN=PN/(√3UNηNcosφN)=11×103/(1.732×380×0.88×0.85)≈11000/(1.732×380×0.748)≈11000/(487.6)≈22.6A。30.簡(jiǎn)述漏電保護(hù)器（剩余電流動(dòng)作保護(hù)器）的工作原理及主要功能。答：工作原理：通過檢測(cè)被保護(hù)電路的零序電流（相線電流與中性線電流的矢量和），當(dāng)發(fā)生漏電或觸電時(shí)，零序電流超過整定值，保護(hù)器迅速切斷電源。主要功能：防止人身觸電、防止因漏電引發(fā)的電氣火災(zāi)、監(jiān)測(cè)線路絕緣狀況。31.在RC串聯(lián)電路中，已知R=10kΩ，C=10μF，電源電壓U=100V（直流），求電路的時(shí)間常數(shù)τ及電容充電到80V所需時(shí)間t。答：時(shí)間常數(shù)τ=RC=10×103×10×10??=0.1s。電容充電電壓uC(t)=U(1-e?t/τ)，令uC(t)=80V，即80=100(1-e?t/0.1)，解得e?t/0.1=0.2，t=-0.1×ln0.2≈0.1×1.609≈0.161s。32.簡(jiǎn)述同步電動(dòng)機(jī)與異步電動(dòng)機(jī)的主要區(qū)別。答：區(qū)別：①同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速等于同步轉(zhuǎn)速（n=n0），異步電動(dòng)機(jī)n<n0；②同步電動(dòng)機(jī)需直流勵(lì)磁（或永磁體），異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電流由電磁感應(yīng)產(chǎn)生；③同步電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)可調(diào)節(jié)（過勵(lì)時(shí)超前），異步電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)滯后；④同步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)需輔助措施（如異步啟動(dòng)法），異步電動(dòng)機(jī)可自行啟動(dòng)。33.什么是過電壓？電力系統(tǒng)中的過電壓可分為哪幾類？答：過電壓指超過電氣設(shè)備額定電壓的異常電壓升高現(xiàn)象。分為外部過電壓（雷電過電壓，包括直擊雷和感應(yīng)雷）和內(nèi)部過電壓（操作過電壓、諧振過電壓、工頻過電壓）。34.某單相變壓器的變比k=2，原邊電壓u1(t)=311sin(314t)V，副邊接負(fù)載電阻R=10Ω，求副邊電壓有效值U2、副邊電流有效值I2及原邊電流有效值I1（忽略變壓器損耗）。答：原邊電壓有效值U1=311/√2≈220V，副邊電壓有效值U2=U1/k=220/2=110V；副邊電流I2=U2/R=110/10=11A；原邊電流I1=I2/k=11/2=5.5A（理想變壓器電流比等于變比的倒數(shù)）。35.簡(jiǎn)述電氣設(shè)備的工作制類型及特點(diǎn)。答：工作制分為三類：①連續(xù)工作制（S1）：長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行，溫升穩(wěn)定；②短時(shí)工作制（S2）：在規(guī)定短時(shí)間內(nèi)運(yùn)行，未達(dá)穩(wěn)定溫升即停止；③斷續(xù)周期工作制（S3）：周期性通斷，每個(gè)周期內(nèi)運(yùn)行時(shí)間與停止時(shí)間均較短，溫升波動(dòng)但穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)（如起重機(jī)電機(jī)）。36.在純電感電路中，電壓與電流的相位關(guān)系如何？寫出感抗的計(jì)算公式并說明其與頻率的關(guān)系。答：純電感電路中，電壓超前電流90°（φ=90°）。感抗XL=2πfL，與頻率f成正比，頻率越高，感抗越大，電感對(duì)高頻電流的阻礙作用越大。37.簡(jiǎn)述低壓配電系統(tǒng)的接地形式（TN系統(tǒng)）及其特點(diǎn)。答：TN系統(tǒng)分為TN-C（三相四線制，PEN線兼作保護(hù)線和中性線）、TN-S（三相五線制，PE線與N線分開）、TN-C-S（前部分為TN-C，后部分為TN-S）。特點(diǎn)：TN-C節(jié)省導(dǎo)線但安全性低（PEN線斷裂可能導(dǎo)致設(shè)備帶電）；TN-S安全性高（PE線獨(dú)立），適用于對(duì)安全要求高的場(chǎng)所；TN-C-S兼顧經(jīng)濟(jì)性和安全性，常用于民用建筑。38.某三相異步電動(dòng)機(jī)的額定數(shù)據(jù)為：PN=7.5kW，nN=1440r/min，ηN=0.87，cosφN=0.85，求額定輸入功率P1及額定轉(zhuǎn)矩TN。答：額定輸入功率P1=PN/ηN=7.5/0.87≈8.62kW；額定轉(zhuǎn)