电气工程学概论习题

1．单项选择题

（1）图示电路为一有源二端网络，其诺顿等效电路参数IS、RS为（ ）。 （a）IS2.5A RS2 2A2（b）IS3.5A RS2 （c）I5V1AS1.75A RS4

B（2）图示电路中，提供功率的电源是（ ） （a）US、IS (b) US S6V (c) IS

US2I2A（3）已知正弦电压 uU msin( t)，其相量表示式为（ ）。

(a) UUmej (b) UUej (c) UUej( t) （4）某非线性电阻的伏安特性曲线如图所示，若选Q点为工作 I/mA点，则Q点的动态电阻r4Q为（ ） (a) 625 2.532Q(b) 400 1(c) 160

O1234U/V（5）某非正弦周期信号电路中，当激励信号的二次谐波作用于 电路时，电路的容抗XC100，当基波作用时电路的容抗为（ ）。 (a)XC200 (b) XC100 (c) XC50

（6）当直流磁路中铁心的横截面增加，而其它条件不变时，磁路的磁通 （ ）

(a) 减小 (b) 不变 (c) 增大

（7）在交流磁路中，如铁心的平均长度减小，其他条件不变，则磁路的磁动势（ ）。

(a) 减小 (b) 不变 (c) 增大 （8）变压器带负载运行，已知变比N1N10，当二次侧电流I2 ＝10A时，一次侧电流I1 ＝（ 2A。

(a) 100 (b) 1 (c) 0.1

（9）三相变压器的连接方式为Y／Δ，高、低压绕组的匝数比

N1NKu，

线电压变压比为（ 2 ））。 (a) Ku (b)3Ku (c)

Ku3

（10）三相异步电动机的同步转速取决于（ ）。

（a）. 电源频率 （b）. 磁极对数

（c） 电源频率和磁极对数

（11）降低三相异步电动机的供电电源频率，则其转速（ ）。

（a）. 不变 （b）. 升高 （c）. 降低

（12）三相异步电动机在运行中转子突然被卡住而不能转动，则电动机的电流将（ ）。

（a）. 不变 （b）. 减小 （c）. 增大

（13）在RLC串联电路进入过渡过程时，可能发生突变的物理量是（ ） （a）电感电压 （b）电阻电压 （c）电容电压

（14）下面说法正确的是（ ）

（a）接零保护在电源中性点不接地的三相配电系统中使用

（b）接地保护在电源中性点接地的三相五线制的配电系统中使用 （c）接零保护在电源中性点接地的三相五线制的配电系统中使用

（15）一阶RC电路及其幅频特性如图所示，当激励电压u210sin500t5sin1200t(V)

i时，响应电压uo将出现（ ）

| H | dB 1000

（a）频率失真 （b）非线性失真 （c）非线性失真和频率失真

（16）通过下图所示的某控制系统环路增益的奈奎斯特曲线可知，该系统（） （a）稳定 （b）不稳定 （c）临界稳定

+ R ui

C

 + uo  0 ω

2．求图示电路的开路电路U2＝？ 其中R1＝5Ω，R2＝4Ω，R3＝7Ω。 16V

3．列写图示电路的网孔电流方程和结点电压方程。

4. 电路参数如图中所示。（1）列出网孔电流法的方程或矩阵形式；（2）列出结点电压法的方程或矩阵形式。

R1R3R27V12VU2R3R1US1ISR2R4R5R6US2jL1+.Us-jL21jC1R11jC2R2.I

5．利用电流源与电压源等效互换求图示电路中的电压U。

已知：US1＝10V，US2＝6V，US3＝8V，R1＝5Ω，R2＝4Ω， R3＝2Ω，IS1＝4A，IS2＝2A。



US1IS1



 R1US3 

US2R2R3UIS2

6．试用叠加原理求图示电路中的电流I。

已知：US＝9V，IS＝2A，R1＝3Ω，

R2＝6Ω，R3＝10Ω，R4＝8Ω，R5＝4Ω。

7．利用戴维南定理求图示电路中的电流I。

已知：R1＝1Ω，R2＝R3＝4Ω，R4＝2Ω，R5＝10Ω。 R1IR212VIR3R1USR2ISR4R5 R36VR42AR5

超前输入电压U的相位为60 o，若R＝100Ω，试求电感L应取8．图示电路中，欲使输出电压U21多大值？（设电源频率为50Hz）。

R U1jXLU2

9．正弦交流电路如图所示，已知：R＝60Ω，XL＝ 80Ω，XC ＝48Ω，若电阻R通过的电流为1A，试求电源的端电压。  I ILI-jXRC

jXLR U



i10．已知u2202sin1000tV，R1支路的有功功率为

R1i1i2R2P1＝1kW，且电流i1与电压u同相，R2＝40Ω，C2＝25μF，求R1和i。 L1u C2C1

 11．接成星形的三相对称负载，接在线电压为380V的三相电源上，测得电源输入功率为P＝5.5kW，线电流为10A，试求每相负载的电阻和感抗值。

12．图示电路，开关S闭合时，电路已达稳态，t＝0时，开关S突然断开，试求此后的电容电压uC，并画出其变化曲线。其中：R1＝4Ω，R2＝1Ω，R3＝4Ω，C＝10μF。

SR3R1R210VuCC

13．A1与A2为两个不同的含源二端网络，已知PA1＝I1×U＞0，PA2＝I2×U＜0，且｜PA2｜＝PA1，此时，A1、A2、电源的状态是什么？为什么？

I I1I2＋

电 UA1A2源

－

14 某控制系统的开环增益G01000；反馈环节增益F0.01。试给出该系统的稳定裕度及稳定性

(1s/1)(1s/50)评价，如果系统是稳定的，求系统的单位阶跃输入下系统的稳态误差，并提出一种消除稳态误差的方案。 解： G0F0.0110001010， ss， G0Fjj1s11s11j1505050 画波特图：  = 1000rad/s时，GF ≈180； GM20lg110002 66dB1010001502  = 10rad/s时，|GF| =1；（简化求解） PM180arctan10arctan 18084.311.3 84.4 1050 GF010 1 GM 0.1 1 100 10 50 1000  1 5 10 50 1000  45 90 135 180 PM 1 elimsE(s)lim0.09sss0s01G(s)F(s)

消除误差的方法，可以加补偿环节-积分环节，对系统加以校正，如下图所示。

系统的转折频率分别为1和50

X(s) +  Go F 1/s Y(s)

15．有一台额定容量为2kVA，额定电压380/110V的单相理想变压器。求： （1）原、副边的额定电流各为多少？

（2）保持原边额定电压不变，副边达到额定电流，输出功率1.5kW，功率因数cosφ=0.8时的副边电压是多少？

（3）若负载为110V、15W的灯泡，问接多少盏能达到满载运行？

（4）若改接110V、15W、cosφ=0.8的小型电机，问满载运行可接几台？

16．某6极三相异步电动机的额定功率为55kW，电源频率为50Hz，额定转差率sN=0.02，Tst／TN＝1.2。求：

（1）Tst、TN各为多少？

（2）如果负载转矩为400N·m，在电源电压U＝UN和U/＝0.8UN两种情况下电动机能否起动？ （3）负载转矩如（2），能否采用Y—Δ降压起动？

（4）若采用自耦变压器降压起动，电动机端电压降到电源电压65%时起动转矩为多大？ 17

例：一台笼型三相异步电动机，其额定数据如下：PN＝3.0kW, UN=220/380V(∆∕Y), IN＝11.2/6.48A,nN＝1430r/min, f1＝50Hz, Ist/ IN= 7.0, Tm/ TN=2.0, Tst/ TN= 1.8, cosφN = 0.84, 试求：(1)额定转差率；(2)额定转矩；(3)最大转矩；(4)起动转矩；(5)额定状态下运行时的效率；(6)当供电电压为380V时，定子绕组的联结方式和直接起动时的起动电流。n1 -nN1500-1430解：（1）SN＝= = 0.047n11500PN（2）TN＝9550 = 95503 / 1430 = 20 NmnN（3）Tm＝2 = 2 20 = 40 NmTN（4）Tst＝1.8 = 1.8TN(5) P1＝20 = 36 Nm3 UNINcosφN = 3 380 6.48 0.84 = 3582.6 WPN3000ηN＝= = 0.837P13582.6(6) 当供电电压为380V时，定子绕组应接成”Y”形，起动电流Ist= 7 I N=45.36 A

18 例：某三相笼型异步电动机，其铭牌数据如下：∆形接法,UN=380V, IN＝19.9A,PN＝10kW, nN＝1450r/min, Tst/TN=1.4 , Ist/IN=7。若负载转矩为20 Nm, 电源允许最大电流为60A，试问:应采用直接起动还是采用Y-∆转换方法起动，为什么？解：Ist＝7 IN= 7 19.9 = 139.3 A > 60 A所以不能采用直接起动。应采用Y-∆转换方法起动，因为：1I= ——= 46.43 A < 60 AIstY＝—st3139.33PNTN＝9550 = 9550nN10 / 1450 = 65.86 Nm ;TN> 20 Nm ;3

22 PLC

参考答案：

1．(b) (a) (b) (b) (a) (c) (a) (b) (c) (c) (c) (c) 2．-1V 4．-6V 5．1.1

6．I＝1.6A 7．L＝0.18H

53.67/63.43V 8．U9．R1＝48.4Ω i7.792sin(1000t20.67)A 10．R＝18.48Ω XL＝11.94Ω 11．uC102et50106V

12．A1、电源是负载吸收功率 A2是电源提供功率 13．5.26/18.18A 103V 133盏 106台 14．（1） TN=536N ·m Tst=643N·m （2）可以 （3） 不可以

（4）272N·m