?湖北2022年專升本電路分析模擬題（3）

第1章 試題庫

一、填空題(建議較易填空每空0.5分，較難填空每空1分)

1、三相電源作Y接時，由各相首端向外引出的輸電線俗稱 火 線，由各相尾端公共點向外引出的輸電線俗稱 零 線，這種供電方式稱為 三相四線 制。

4、中線的作用是使 不對稱 Y接負載的端電壓繼續(xù)保持 對稱 。

5、對稱三相電路中，三相總有功功率P= 3UpIpcosφ ;三相總無功功率Q= 3UpIpsinφ ;三相總視在功率S= 3UpIp 。

6、對稱三相電路中，由于 中線電流IN =0，所以各相電路的計算具有獨立性，各相 電流電壓 也是獨立的，因此，三相電路的計算就可以歸結(jié)為 一相 來計算。

7、若 三角 接的三相電源繞組有一相不慎接反，就會在發(fā)電機繞組回路中出現(xiàn)，這將使發(fā)電機因 過熱 而燒損。

8、我們把三個 最大值 相等、 角頻率 相同，在相位上互差 120 度的正弦交流電稱為 對稱 三相交流電。

9、當三相電路對稱時，三相瞬時功率之和是一個 常量 ，其值等于三相電路的 有功 功率，由于這種性能，使三相電動機的穩(wěn)定性高于單相電動機。

10、測量對稱三相電路的有功功率，可采用 二瓦計 法，如果三相電路不對稱，就不能用 二瓦計 法測量三相功率。

二、判斷下列說法的正確與錯誤(建議每小題1分)

1、三相電路只要作Y形連接，則線電壓在數(shù)值上是相電壓的 ( × )

2、三相總視在功率等于總有功功率和總無功功率之和。 ( × )

3、對稱三相交流電任一瞬時值之和恒等于零，有效值之和恒等于零。 ( × )

4、對稱三相Y接電路中，線電壓超前與其相對應的相電壓30°電角。 ( ∨ )

5、三相電路的總有功功率( × )

6、三相負載作三角形連接時，線電流在數(shù)量上是相電流的( × )

7、三相四線制電路無論對稱與不對稱，都可以用二瓦計法測量三相功率。 ( × )

8、中線的作用得使三相不對稱負載保持對稱。 ( × )

9、三相四線制電路無論對稱與否，都可以用三瓦計法測量三相總有功功率。( ∨ )

10、Y接三相電源若測出線電壓兩個為220V、一個為380V時，說明有一相接反。( ∨ )

三、單項選擇題(建議每小題2分)

1、某三相四線制供電電路中，相電壓為220V，則火線與火線之間的電壓為( C )

A、220V B、311V C、380V

2、在電源對稱的三相四線制電路中，若三相負載不對稱，則該負載各相電壓( B )

A、不對稱 B、仍然對稱 C、不一定對稱

3、三相對稱交流電路的瞬時功率為( B )

A、一個隨時間變化的量 B、一個常量，其值恰好等于有功功率 C、0

4、三相發(fā)電機繞組接成三相四線制，測得三個相電壓UA=UB=UC=220V，三個線電壓UAB=380V，UBC=UCA=220V，這說明( C )

A、A相繞組接反了 B、B相繞組接反了 C、C相繞組接反了

6、某三相電源繞組連成Y時線電壓為380V，若將它改接成Δ形，線電壓為( C )

A、380V B、660V C、220V

7、已知的對稱純電容負載作Δ接，與對稱三相電源相接后測得各線電流均為10A，則三相電路的視在功率為( A )

A、1800VA B、600VA C、600W

8、測量三相交流電路的功率有很多方法，其中三瓦計法是測量( C )電路的功率。

A、三相三線制電路 B、對稱三相三線制電路 C、三相四線制電路

A、10A B、0A C、30A

10、三相對稱電路是指( C )

A、電源對稱的電路 B、負載對稱的電路 C、電源和負載均對稱的電路

四、簡答題(建議每小題3～5分)

1、三相電源作三角形聯(lián)接時，如果有一相繞組接反，后果如何?試用相量圖加以分析說明?

答：三相電源作三角形聯(lián)接時，如果有一相繞組接反，就會在發(fā)電機繞組內(nèi)環(huán)中發(fā)生較大的環(huán)流，致使電源燒損。相量圖略。

2、三相四線制供電系統(tǒng)中，中線的作用是什么?

答：中線的作用是使不對稱Y接三相負載的相電壓保持對稱。

3、為什么實用中三相電動機可以采用三相三線制供電，而三相照明電路必須采用三相四線制供電系統(tǒng)?

答：三相電動機是對稱三相負載，中線不起作用，因此采用三相三線制供電即可。而三相照明電路是由單相設(shè)備接成三相四線制中，工作時通常不對稱，因此必須有中線才能保證各相負載的端電壓對稱。

4、三相四線制供電體系中，為什么規(guī)定中線上不得安裝保險絲和開關(guān)?

答：此規(guī)定說明不允許中線隨意斷開，以保證在Y接不對稱三相電路工作時各相負載的端電壓對稱。如果安裝了保險絲，若一相發(fā)生短路時，中線上的保險絲就有可能燒斷而造成中線斷開，開關(guān)若不慎在三相負載工作時拉斷同樣造成三相不平衡。

5、如何計算三相對稱電路的功率?有功功率計算式中的cosφ表示什么意思?

答：第一問略，有功功率編者上式中的cosφ稱為功率因數(shù)，表示有功功率占電源提供的總功率的比重。

6、一臺電動機本來為正轉(zhuǎn)，如果把連接在它上面的三根電源線任意調(diào)換兩根的順序，則電動機的旋轉(zhuǎn)方向改變嗎?為什么?

答：任調(diào)電動機的兩根電源線，通往電動機中的電流相序?qū)l(fā)生變化，電動機將由正轉(zhuǎn)變?yōu)榉崔D(zhuǎn)，因為正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場方向相反，而異步電動機的旋轉(zhuǎn)方向總是順著旋轉(zhuǎn)磁場的方向轉(zhuǎn)動的。

五、計算分析題(根據(jù)實際難度定分，建議每題在6～12分范圍)

1、三相電路如圖5.1所示。已知電源線電壓為380V的工頻電，求各相負載的相電流、中線電流及三相有功功率P，畫出相量圖。

3、已知對稱三相負載各相復阻抗均為8+j6Ω，Y接于工頻380V的三相電源上，若uAB的初相為60°，求各相電流。

4、某超高壓輸電線路中，線電壓為22萬伏，輸送功率為24萬KW。若輸電線路的每相電阻為10Ω，①試計算負載功率因數(shù)為0.9時線路上的電壓降及輸電線上一年的電能損耗。②若負載功率因數(shù)降為0.6，則線路上的電壓降及一年的電能損耗又為多少?

5、有一臺三相電動機繞組為Y接，從配電盤電壓表讀出線電壓為380V，電流表讀出線電流為6.1A，已知其總功率為3.3KW，試求電動機每相繞組的參數(shù)。

7、三相對稱負載，每相阻抗為6+j8Ω，接于線電壓為380V的三相電源上，試分別計算出三相負載Y接和Δ接時電路的總功率各為多少瓦?

8、一臺Y接三相異步電動機，接入380V線電壓的電網(wǎng)中，當電動機滿載時其額定輸出功率為10KW，效率為0.9，線電流為20A。當該電動機輕載運行時，輸出功率為2KW時，效率為0.6，線電流為10.5A。試求在上述兩種情況下電路的功率因數(shù)，并對計算結(jié)果進行比較后討論。

第2章 試題庫

一、填空題(建議較易填空每空0.5分，較難填空每空1分)

1、 暫 態(tài)是指從一種 穩(wěn) 態(tài)過渡到另一種 穩(wěn) 態(tài)所經(jīng)歷的過程。

2、換路定律指出：在電路發(fā)生換路后的一瞬間， 電感 元件上通過的電流和 電容 元件上的端電壓，都應保持換路前一瞬間的原有值不變。

3、換路前，動態(tài)元件中已經(jīng)儲有原始能量。換路時，若外激勵等于 零 ，僅在動態(tài)元件 原始能量 作用下所引起的電路響應，稱為 零輸入 響應。

4、只含有一個 動態(tài) 元件的電路可以用 一階微分 方程進行描述，因而稱作一階電路。僅由外激勵引起的電路響應稱為一階電路的 零狀態(tài) 響應;只由元件本身的原始能量引起的響應稱為一階電路的 零輸入 響應;既有外激勵、又有元件原始能量的作用所引起的電路響應叫做一階電路的 全 響應。

5、一階RC電路的時間常數(shù)τ = RC ;一階RL電路的時間常數(shù)τ = L/R 。時間常數(shù)τ的取值決定于電路的 結(jié)構(gòu) 和 電路參數(shù) 。

6、一階電路全響應的三要素是指待求響應的 初始 值、 穩(wěn)態(tài) 值和 時間常數(shù) 。

8、在電路中，電源的突然接通或斷開，電源瞬時值的突然跳變，某一元件的突然接入或被移去等，統(tǒng)稱為 換路 。

9、換路定律指出：一階電路發(fā)生的路時，狀態(tài)變量不能發(fā)生跳變。該定律用公式可表示為 iL(0+)= iL(0-) 和 uC(0+)= uC(0-) 。

10、由時間常數(shù)公式可知，RC一階電路中，C一定時，R值越大過渡過程進行的時間就越 長 ;RL一階電路中，L一定時，R值越大過渡過程進行的時間就越 短 。

二、判斷下列說法的正確與錯誤(建議每小題1分)

1、換路定律指出：電感兩端的電壓是不能發(fā)生躍變的，只能連續(xù)變化。 ( × )

2、換路定律指出：電容兩端的電壓是不能發(fā)生躍變的，只能連續(xù)變化。 ( ∨ )

3、單位階躍函數(shù)除了在t=0處不連續(xù)，其余都是連續(xù)的。 ( ∨ )

4、一階電路的全響應，等于其穩(wěn)態(tài)分量和暫態(tài)分量之和。 ( ∨ )

5、一階電路中所有的初始值，都要根據(jù)換路定律進行求解。 ( × )

三、單項選擇題(建議每小題2分)

1、動態(tài)元件的初始儲能在電路中產(chǎn)生的零輸入響應中( B )

A、僅有穩(wěn)態(tài)分量 B、僅有暫態(tài)分量 C、既有穩(wěn)態(tài)分量，又有暫態(tài)分量

2、在換路瞬間，下列說法中正確的是( A )

A、電感電流不能躍變 B、電感電壓必然躍變 C、電容電流必然躍變

3、工程上認為R=25Ω、L=50mH的串聯(lián)電路中發(fā)生暫態(tài)過程時將持續(xù)( C )

A、30～50ms B、37.5～62.5ms C、6～10ms

4、圖3.4電路換路前已達穩(wěn)態(tài)，在t=0時斷開開關(guān)S，則該電路( C )

A、電路有儲能元件L，要產(chǎn)生過渡過程

B、電路有儲能元件且發(fā)生換路，要產(chǎn)生過渡過程

C、因為換路時元件L的電流儲能不發(fā)生變化，所以該電路不產(chǎn)生過渡過程。

5、圖3.5所示電路已達穩(wěn)態(tài)，現(xiàn)增大R值，則該電路( B )

A、因為發(fā)生換路，要產(chǎn)生過渡過程

B、因為電容C的儲能值沒有變，所以不產(chǎn)生過渡過程

C、因為有儲能元件且發(fā)生換路，要產(chǎn)生過渡過程

6、圖3.6所示電路在開關(guān)S斷開之前電路已達穩(wěn)態(tài)，若在t=0時將開關(guān)S斷開，則電路中L上通過的電流為( A )

A、2A

B、0A

C、-2A

7、圖3.6所示電路，在開關(guān)S斷開時，電容C兩端的電壓為( A )

A、10V B、0V C、按指數(shù)規(guī)律增加

四、簡答題(建議每小題3～5分)

1、何謂電路的過渡過程?包含有哪些元件的電路存在過渡過程?

答：電路由一種穩(wěn)態(tài)過渡到另一種穩(wěn)態(tài)所經(jīng)歷的過程稱過渡過程，也叫“暫態(tài)”。含有動態(tài)元件的電路在發(fā)生“換路”時一般存在過渡過程。

2、什么叫換路?在換路瞬間，電容器上的電壓初始值應等于什么?

答：在含有動態(tài)元件L和C的電路中，電路的接通、斷開、接線的改變或是電路參數(shù)、電源的突然變化等，統(tǒng)稱為“換路”。根據(jù)換路定律，在換路瞬間，電容器上的電壓初始值應保持換路前一瞬間的數(shù)值不變。

3、在RC充電及放電電路中，怎樣確定電容器上的電壓初始值?

答：在RC充電及放電電路中，電容器上的電壓初始值應根據(jù)換路定律求解。

4、“電容器接在直流電源上是沒有電流通過的”這句話確切嗎?試完整地說明。

答：這句話不確切。未充電的電容器接在直流電源上時，必定發(fā)生充電的過渡過程，充電完畢后，電路中不再有電流，相當于開路。

5、RC充電電路中，電容器兩端的電壓按照什么規(guī)律變化?充電電流又按什么規(guī)律變化?RC放電電路呢?

答：RC充電電路中，電容器兩端的電壓按照指數(shù)規(guī)律上升，充電電流按照指數(shù)規(guī)律下降，RC放電電路，電容電壓和放電電流均按指數(shù)規(guī)律下降。

6、RL一階電路與RC一階電路的時間常數(shù)相同嗎?其中的R是指某一電阻嗎?

答：RC一階電路的時間常數(shù)τ=RC，RL一階電路的時間常數(shù)τ=L/R，其中的R是指動態(tài)元件C或L兩端的等效電阻。

7、RL一階電路的零輸入響應中，電感兩端的電壓按照什么規(guī)律變化?電感中通過的電流又按什么規(guī)律變化?RL一階電路的零狀態(tài)響應呢?

答：RL一階電路的零輸入響應中，電感兩端的電壓和電感中通過的電流均按指數(shù)規(guī)律下降;RL一階電路的零狀態(tài)響應中，電感兩端的電壓按指數(shù)規(guī)律下降，電壓事通過的電流按指數(shù)規(guī)律上升。

8、通有電流的RL電路被短接，電流具有怎樣的變化規(guī)律?

答：通過電流的RL電路被短接，即發(fā)生換路時，電流應保持換路前一瞬間的數(shù)值不變。

9、試說明在二階電路中，過渡過程的性質(zhì)取決于什么因素?

10、怎樣計算RL電路的時間常數(shù)?試用物理概念解釋：為什么L越大、R越小則時間常數(shù)越大?

答：RL電路的時間常數(shù)τ=L/R。當R一定時，L越大，動態(tài)元件對變化的電量所產(chǎn)生的自感作用越大，過渡過程進行的時間越長;當L一定時，R越大，對一定電流的阻礙作用越大，過渡過程進行的時間就越長。

五、計算分析題(根據(jù)實際難度定分，建議每題在6～12分范圍)

2、求圖5.2所示電路中開關(guān)S在“1”和“2”位置時的時間常數(shù)。

解：開關(guān)S在位置“1”時，τ1=0.2/2=0.1ms;開關(guān)在位置“2”時，τ2=0.2/(3+2)=0.04ms

3、圖5.3所示電路換路前已達穩(wěn)態(tài)，在t=0時將開關(guān)S斷開，試求換路瞬間各支路電流及儲能元件上的電壓初始值。

解：uC(0-)=4V，uC(0+)=uC(0-)=4V

i1(0+)= iC(0+)=(6-4)/2=1A i2(0+)=0

4、求圖5.3所示電路中電容支路電流的全響應。

解：換路后的穩(wěn)態(tài)值：uC(∞)=6V，時間常數(shù)τ=RC=2×0.5=1μs

所以電路全響應：uC(t)=uC(∞)+[uC(0+)-uC(∞)]e-t/τ=6-2e-1000000tV

第3章 試題庫

一、填空題(建議較易填空每空0.5分，較難填空每空1分)

1、一系列 最大值 不同， 頻率 成整數(shù)倍的正弦波，疊加后可構(gòu)成一個 非正弦 周期波。

2、與非正弦周期波頻率相同的正弦波稱為非正弦周期波的 基 波;是構(gòu)成非正弦周期波的 基本 成分;頻率為非正弦周期波頻率奇次倍的疊加正弦波稱為它的 奇 次諧波;頻率為非正弦周期波頻率偶次倍的疊加正弦波稱為它的 偶 次諧波。

3、一個非正弦周期波可分解為無限多項 諧波 成分，這個分解的過程稱為 諧波 分析，其數(shù)學基礎(chǔ)是 傅里葉級數(shù) 。

4、所謂諧波分析，就是對一個已知 波形 的非正弦周期信號，找出它所包含的各次諧波分量的 振幅 和 頻率 ，寫出其傅里葉級數(shù)表達式的過程。

5、方波的諧波成分中只含有 正弦 成分的各 奇 次諧波。

6、如果非正弦波的后半周與波形的前半周具有 鏡象 對稱關(guān)系，就具有奇次對稱性，具有奇次對稱性的周期信號只具有 奇 次諧波成分，不存在 直流 成分和 偶 次諧波成分，其波形對 原點 對稱。

7、若非正弦周期信號波形的后半周完全重復前半周的變化，就具有 偶 次對稱性，這種非正弦波除了含有 直流 成分以外，還包含一系列的 偶 次諧波，這種特點的非正弦波的波形對 縱軸 對稱。

8、頻譜是描述非正弦周期波特性的一種方式，一定形狀的波形與一定結(jié)構(gòu)的 頻譜 相對應。非正弦周期波的頻譜是 離散 頻譜。

9、非正弦周期量的有效值與 正弦 量的有效值定義相同，但計算式有很大差別，非正弦量的有效值等于它的各次 諧波 有效值的 平方和 的開方。

10、只有 同頻率 的諧波電壓和電流才能構(gòu)成平均功率，不同 頻率 的電壓和電流是不能產(chǎn)生平均功率的。數(shù)值上，非正弦波的平均功率等于它的 各次諧波單獨作用時 所產(chǎn)生的平均功率之和。

二、判斷下列說法的正確與錯誤(建議每小題1分)

1、非正弦周期波各次諧波的存在與否與波形的對稱性無關(guān)。 ( × )

2、正確找出非正弦周期量各次諧波的過程稱為諧波分析法。 ( ∨ )

3、具有偶次對稱性的非正弦周期波，其波形具有對坐標原點對稱的特點。 ( × )

4、方波和等腰三角波相比，含有的高次諧波更加豐富。 ( ∨ )

5、方波和等腰三角波相比，波形的平滑性要比等腰三角波好得多。 ( × )

6、非正弦周期量的有效值等于它各次諧波有效值之和。 ( × )

7、非正弦周期量作用的電路中，電感元件上的電流波形平滑性比電壓差。( × )

8、非正弦周期量作用的線性電路中具有疊加性。 ( ∨ )

9、非正弦周期量作用的電路中，電容元件上的電壓波形平滑性比電流好。( ∨ )

10、波形因數(shù)是非正弦周期量的最大值與有效值之比。 ( × )

三、單項選擇題(建議每小題2分)

1、任意給出幾種常見的非正弦周期信號波形圖，你能否確定其傅里葉級數(shù)展開式中有無恒定分量( B )

A、不能 B、能 C、不確定

2、某方波信號的周期T=5μs，則此方波的三次諧波頻率為( C )

A、106Hz B、2×106Hz C、6×105Hz

3、周期性非正弦波的傅里葉級數(shù)展開式中，諧波的頻率越高，其幅值越( B )

A、大 B、小 C、無法判斷

4、一個含有直流分量的非正弦波作用于線性電路，其電路響應電流中( A )

A、含有直流分量 B、不含有直流分量 C、無法確定是否含有直流分量

5、非正弦周期量的有效值等于它各次諧波( B )平方和的開方。

A、平均值 B、有效值 C、最大值

6、非正弦周期信號作用下的線性電路分析，電路響應等于它的各次諧波單獨作用時產(chǎn)生的響應的( B )的疊加。

A、有效值 B、瞬時值 C、相量

8、已知基波的頻率為120Hz，則該非正弦波的三次諧波頻率為( A )

A、360Hz B、300Hz C、240Hz

四、簡答題(建議每小題3～5分)

1、什么叫周期性的非正弦波，你能舉出幾個實際中的非正弦周期波的例子嗎?

答：周而復始地重復前面循環(huán)的非正弦量均可稱為周期性非正弦波，如等腰三角波、矩形方波及半波整流等。

2、周期性的非正弦線性電路分析計算步驟如何，其分析思想遵循電路的什么原理?

答：周期性的非正弦線性電路的分析步驟為：

①根據(jù)已知傅里葉級數(shù)展開式分項，求解各次諧波單獨作用時電路的響應;

②求解直流諧波分量的響應時，遇電容元件按開路處理，遇電感元件按短路處理;

③求正弦分量的響應時按相量法進行求解，注意對不同頻率的諧波分量，電容元件和電感元件上所呈現(xiàn)的容抗和感抗各不相同，應分別加以計算;

④用相量分析法計算出來的各次諧波分量的結(jié)果一般是用復數(shù)表示的，不能直接進行疊加，必須要把它們化為瞬時值表達式后才能進行疊加。

周期性非正弦線性電路分析思想遵循線性電路的疊加定理。

3、非正弦周期信號的諧波分量表達式如何表示?式中每一項的意義是什么?

答：非正弦周期信號的諧波分量表達式是用傅里葉級數(shù)展開式表示的，式中的每一項代表非正弦量的一次諧波。

4、何謂基波?何謂高次諧波?什么是奇次諧波和偶次諧波?

答：頻率與非正弦波相同的諧波稱為基波，它是非正弦量的基本成分;二次以上的諧波均稱為高次諧波;諧波頻率是非正弦波頻率的奇數(shù)倍時稱為奇次諧波;諧波頻率是非正弦波頻率的偶數(shù)倍時稱為偶次諧波。

5、能否定性地說出具有奇次對稱性的波形中都含有哪些諧波成分?

答：具有奇次對稱性的非正弦周期波中，只具有奇次諧波成分，不存在直流成分及偶次諧波成分。

6、“只要電源是正弦的，電路中各部分電流及電壓都是正弦的”說法對嗎?為什么?

答：說法不對!電源雖然是正弦的，但是如果電路中存在非線性元件，在非線性元件上就會出現(xiàn)非正弦響應。

7、波形的平滑性對非正弦波諧波有什么影響?為什么?

答：非正弦波所包含的高次諧波的幅度是否顯著，取決于波形的平滑性，因此波形的平滑性對非正弦波諧波影響很大。如穩(wěn)恒直流電和正弦波，平滑性最好，不含有高次諧波;而方波和尖脈沖波，由于平滑性極差而含有豐富的高次諧波。

8、非正弦波的“峰值越大，有效值也越大”的說法對嗎?試舉例說明。

答：這種說法對正弦量是對的，對非正弦量就不對。例如一個方波的峰值和等腰三角波的峰值相比，如果等腰三角波的峰值大于方波，但等腰三角波的有效值不一定比方波大。

五、計算分析題(根據(jù)實際難度定分，建議每題在6～12分范圍)