2021年度电工学试题库和试题及答案

电工电子学考试大纲一、课程名称：电工电子学（I I）（双语）二、课程代码：15011550三、课程性质：必修课程四、考核内容：1）电路某些a.电路基本概念和分析办法：基尔霍夫定律，受控电源，采用戴维宁定理、电源等效变换、叠加定理等办法分析直流电路，最大功率传播。b.电路暂态分析：电感与电容伏安特性以及串并联等效，电路暂态、稳态以及时间常数概念，初始值求解，一阶线性电路暂态分析三要素法。c.正弦稳态分析及频率特性：正弦量相量表达法，电路基本定律相量形式、复阻抗和相量图，用相量法计算简朴正弦交流电流电路办法，有功功率、功率因数概念和计算办法，无功功率、视在功率概念和提高功率因数经济意义，正弦交流电路戴维宁等效电路以及最大功率传播条件，三相交流电路电源和负载联接方式，相序概念，对称三相电路分析计算，滤波器和转移函数概念，滤波器分类与工作原理，交流电路串联谐振和并联谐振条件、特性和频率特性。2）数字逻辑电路某些a.组合逻辑电路：与门、或门、非门、与非门、异或门等逻辑门电路逻辑功能,逻辑代数基本运算法则，简朴组合逻辑电路分析和设计以及用卡诺图化简逻辑函数办法。b.时序逻辑电路：R-S触发器、J-K触发器、D触发器逻辑功能，寄存器、计数器等时序逻辑电路工作原理。3）模仿电路某些a.二极管：二极管、稳压管工作原理和特性曲线，抱负二极管电路分析与计算,单相整流电路、滤波电路和稳压管稳压电路工作原理b.放大电路分类与外特性：放大电路分类与特性参数，各种放大电路之间转换，多级放大概念，各种抱负放大电路特性，差动放大电路工作原理，差模信号和共模信号概念。C.场效应管：MOS场效应管基本构造、3个工作区域以及特性方程，共源极单管放大电路基本构造和工作原理，静态工作点估算，简化小信号等效电路分析法，源极输出器构造与基本特点。d.双极结型晶体管：共射极单管放大电路基本构造和工作原理，静态工作点估算，简化小信号等效电路分析法，射极输出器构造与基本特点。e.运算放大电路：抱负运算放大器特性，“虚断”与“虚断”概念，由抱负运算放大器构成反相输入、同相输入和差动输入三种组态电路。第1章 直流电路 习题参照答案一、填空题：1.任何一种完整电路都必要有电 源、负 载 和 中 间 环 节3个基本某些构成。具备单一电磁特性电路元件称为包 负 _ 电路元件，由它们构成电路称为过路 模 型。电路作用是对电能进行传 播、分 派 和 转 换；对电信号进行传 递、存 储 和 解 决。2.反映实际电路器件耗能电磁特性抱负电路元件是皿L元件；反映实际电路器件储存磁场能量特性抱负电路元件是电 感 元件：反映实际电路器件储存电场能量特性抱负电路元件是一电容元 件,它 们 都 是 无 源 二端 元件。/=也3.电 路 有 通 路、开 路 和 短 路 三种工作状态。当电路中电流 小、端电 压U=0时，此种状态称作短 路，这种状况下电源产生功率所有消耗在，1I L上.4.从耗能观点来讲，电阻元件为耗 能 元 件;电 感 和 电 容 元 件 为 储 能 元件。5.电路图上标示电流、电压方向称为参 照 方 向，假定某元件是负载时，该元件两端电压和通过元件电流方向应为关 联 参 照 方向。二、判断题:1.抱负电流源输出恒定电流，其输出端电压由内电阻决定。（错）2.电阻、电流和电压都是电路中基本物理量。（错）3.电压是产生电流主线因素。因而电路中有电压必有电流。（错）4.绝缘体两端电压无论再高，都不也许通过电流。（错）三、选取题：（每小题2分，共 30分）1.当元件两端电压与通过元件电流取关联参照方向时，即为假设该元件（A）功率；当元件两端电压与通过电流取非关联参照方向时，即为假设该元件（B）功率。A、吸取；B、发出。2.一种输出电压几乎不变设备有载运营，当负载增大时，是 指（C）A、负载电阻增大；B、负载电阻减小；C、电源输出电流增大。3.当电流源开路时，该电流源内部（C）A、有电流，有功率损耗；B、无电流，无功率损耗；C、有电流，无功率损耗。4.某电阻元件额定数据为“1KQ、2.5W”,正常使用时容许流过最大电流为（A）A、50mA；B、2.5mA；C、250mAo四、计算题1.1已知电路如题1.1所示，试计算a、b 两端电阻。图1.1 习题1.1的图解：（1）在求解电阻网络等效电阻时，应先将电路化简并转化为常规直流电路。该电路可等效化为:20 6 n 6 QCZJ_ b120-1_|-10Q-严10Q 严 卜b2Q 10Qa -EZ1-b 10Q20 5aa -i _ l-1 _ _ I-*b7Qa*-a-*b图1.1(a)的等效变松电路先将电路图化简,并转化为常规直流电路。就本题而言,仔细分析发现2 5Q和5。电阻被短路，则原图可化为:3Q 2.4 Qa-b5.4 Qa -l_J-b图1.1(b)的等效变怏电路1.2依照基尔霍夫定律，求 图1.2所 示 电 路 中 电 流/和4；解：本题所涉及基本定律就是基尔霍夫电流定律。基尔霍夫电流定律对电路中任意结点合用，对电路中任何封闭面也合用。本题就是K C L对封闭面应用。对于节点a有：/+2-7=0对封闭面有：/+7 2+2=0解得：Z=7-2=5(A),72=-5-2=-7(A)图1.2习题1.2的图1.3 有 一 盏“2 2 0 V 6 0 W”电灯接到。（1）试求电灯电阻；（2）当接到2 2 0 V 电压下工作时电流；（3）如果每晚用三小时，问 一 种 月（按 3 0 天计算）用多少电？解：由题意：依 照 R=U 7 P 得：电灯电阻 R=U 7 P=2 2 0 7 6 0=8 0 7 （Q）依 照 I=U/R 或 P=U I 得：I=P/U=6 0/2 2 0=0.2 7 3（A）由 W=PT 得W=6 0 X 6 0 X 6 0 X 3 X 3 0=1.9 4 4 X 1 0 2 （J）在实际生活中，电量常以“度”为单位，即“千瓦时对 6 0 W电灯，每天使用3小时，一种月（3 0 天）用电量为:W=6 0/1 0 0 0 X 3 X 3 0=5.4（K WH）1.4 依照基尔霍夫定律求图1.3 图所示电路中电压加、U2 和 心。-5V+10V-414O-irO-f图1.3习题1.4的图解:依照基尔霍夫电压定律，沿任意回路绕行一周，回路中各元件上电压代数和等于零。则 对 a b c k a 回路:2-U2-2=0U2=0对c d p k c回路:-4-UI+U2=0U 产-4(V)对eghc e回路:-U3-1 0+5+U2=0U3=-5(V)1.5己知电路如图1.4所示，其 中=1 5 V,&=6 5 V,R产5。，后=后=1 0。试用支路电流法求R、兄和后三个电阻上电压。图1.4 习题1.5图解：在电路图上标出各支路电流参照方向，如图所示，选用绕行方向。应用KCL和KV L列方程如下A+/2-/3=O/?+/3 R 3 =E+I3R3=E2代入已知数据得/I+/3=05/j +I O/3 =1 51()/2+1 0 A,=6 5解方程可得/i=-7/4 (A),/2=3 3/8 (A),7 3=1 9/8 (A)。三个电阻上电压电流方向选用一至，则三个电阻上电压分别为:2 x 5=/典=-4 =-3 5/4 (V)x l O“=4总=8 =1 6 5/4 (V)1 9 x 1i0n=4年 8 =3 8/4 (V)1.6试 用支路电流法，求 图1.5所示电路中电流水12、13、/4和/5。(只列方程不求解)解：在电路图上标出各支路电流参照方向，如图所示，三回路均选用顺时针绕行方向。应 用K C L和K V L列方程如下/,-I2-/3=0-5=05/1 +A N =E、1述2+I 5 R 3 _ 13口 1=0-/5/J3-1 5 Z4=-E2如给定参数，代入已知，联立方程求解即可得到各支路电流。5a A&B 15a叱丁)匕 日1 口&丁 d Q上2&4 V 入t-g-L,3图1.5 习题1.6的图 图1.6 习题1.7图1.7试 用支路电流法，求 图1.6电路中电流心。解：此图中有3支路，2节点，但有一支路为已知，因此只需列两个方程即可。外回路选用顺时针绕行方向。应 用K C L和K V L列方程如下+，2 -，3 =06 7,+1 2 73=2 4I2=5(A)因此：Z,=-2 (A),4=3 (A)1.8 应用等效电源变换，化简图1.7所示各电路。5 4)(d)图1.7 习题1.8的图解:1.9试用电源等效变换办法，求 图L 8所示电路中电流/。解：运用电源等效变换解题过程如下:2Q()1 2 V口2妗 2A加J今 口 2 a H 6 A 口2闻1。2a/-=2.86-+1由分流公式可得：后5X 3(A)1.1 0 试计算题1.9 图中电流/。图1.8 习题1.9的图图1.9 习题1.10的图解：由于题目中没有规定解题办法，因此此题可用电压源与电流源等效变换、支路电流法、叠加原理、戴维南定理等办法进行求解，下面用戴维南定理求解。(1)先计算开路电压，并将电流源化成电压源，如下图。7_1 2-6 _ 2 7?-3 (A)O c=-2+1 2-6 X 2/3=6 (V)(2)再求等效电阻心将恒压源和恒流源除去，得电路如图。+1 +1 =43 +6(3)由戴维南定理可知，有源二端网络等效为一种电压源，如图。,6 ,1 =-=14 +2 (A)1.1 1 已知电路如图1.1 0所示。试应用叠加原理计算支路电流/和电流源电压U.解：(1)先计算1 8 V电压源单独作用时电流和电压，电路如图所示。I，1 8 八2+1(A)U=1 x 6 =6(V)(2)再计算6A电流源单独作用时电流和电压，电路如图所示。x 6 =22 +1 (A)3 x 6U=6X +2X2=163 +6 (V)图1.1 0习题1.11的图(3)两电源同步作用电流和电压为电源分别作用时叠加。=6 2=4(A)U =U +U =6+16=22(V)1.1 2 电路图1.1 1所示，试应用叠加原理，求电路中电流入、及3 6。电阻消耗电功率P。解：(1)先计算90V电压源单独作用时电流和电压，电路如图所示。9 0l,1 2 x 3 66 +1 2 +3 6*61 5(A)=6 x 362 1 2 +3 64.5(A)=6 x(A)图1.1 1习题1.12的图(2)再计算60V电压源单独作用时电流和电压，电路如图所示。12+-6 +3 6(A)后“53(A)/；=3.5 x=0.56 +3 6 (A)(3)两电源同步作用电流和电压为电源分别作用时叠加。A =/；-/；=6-3 =3 =/：+/=3.5+3 =1 (A)八=/；+/=1.5-0.5 =2 (4)3 6。电阻消耗电功率为?=/=2?x36=144(讨)1.1 3 电路如图1.8所示，试应用戴维南定理，求图中电流/解：（1）先计算开路电压，并 将1 2 A、6Q电流源化成电压源，如下图。CTJ-t-o2Q2a由于此电路仍为复杂电路,因而求开路电压仍可用所有分析计算办法计算，现用支路电流法进行求解,设各支路电流及参照方向如图所示。由KCL和KV L得:+，2 +，3 =。一6,2 =1 2-1 2 =06/2-4 73=1 2-4 =8解得：Z=8/9 (A),4=4/9 (A),4=一4/3 (A)（2）再求等效电阻心将恒压源和恒流源除去，得电路如图。%=(3 x 63 +6+2)2 =/3 (Q)（3）由戴维南定理可知，有源二端网络等效为一种电压源，如图。2 07=-=2.8 673(A)1.1 4 电路如图1.1 2所示，试应用戴维南定理，求图中电流/。解：（1）先计算开路电压，并 将3 A、6 c电流源化成电压源，如下图。T3A n6Q4Qc 518V 4 QnTiocA6QQ8 V12Q由于此电路仍为复杂电路，因而求开路电压仍可用所有分析计算办法计算，现用支路电流法进行求解，设各支路电流及参照方向如图所示。由KCL和KV L得:Il+I2-I3=067,-4Z2=18-8=10也+以=8解 得: