第一章 习题电气工程学院

练习题与思考题第一章基础1、简述供配电系统一般要求。

2、简述电力变压器无载调压的基本原理。

3、某供电系统如图所示，求线路WL1和变压器T1、T2、T3的额定电压？写出计算过程和说明依据。

4、如图电路，以电流为参考相量，画出各参量相量图，并写出其瞬时值表达式。

5、如图电路，求线路总负荷P、Q、S、I、cosφ。

6、某工厂为降低供电线路损耗，将电压等级由10 kV提高为35 kV，在负荷不变的条件下，升压后的线路损耗是升压前的线路损耗的多少？7、为降低供电线路损耗，某供电部门将将配电线路的导线由LGJ－25由更换为LGJ－25，在负荷不变的条件下，更换线路后的损耗是更换线路前的损耗的多少？（LGJ－25的导线电阻为1.38Ω/km，LGJ－35的导线电阻为0.85Ω/km，忽略电抗变化）8、简述建筑供配电系统的结构。

单项选择题示范1、按《供配电系统设计规范》的要求，正常运行情况下，应急照明设备的电压偏差允许值为（）A．土5% B．土10% C．＋5%，－10% D．＋10%，－5%2、下列关于功率因数的说法正确的是（）。

A. 提高功率因数可以提高线路的有功功率B. 提高功率因数可以提高线路的视在功率C. 提高功率因数可以提高线路的无功功率D. 提高功率因数可以降低线路的视在功率3、下列关于供配电系统的说法正确的是（）。

A. 星形连接方式中，中性线电流为零B. 从抑制电网谐波的角度，三角形连接比星形连接更好C. 从安全用电的角度，星形连接比三角形连接更好D. 从线路损耗的角度，星形连接比三角形连接更好多项选择题示范1、供配电系统传输的功率一定时，下列说法正确的是（）。

A. 电压等级高，允许的输电距离远B. 电压等级高，线路损耗小C. 电压等级高，功率因数高D. 电压等级高，线路电压降高第二章负荷计算1、简述供配电系统负荷分级原则和供电要求。

2、简述计算负荷的物理意义和实质。

3、简述二项式法求计算负荷的应用条件。

《自动控制原理》习题解答郑州轻工业学院电气信息工程学院第一章习题及答案1-1 根据题1-1图所示的电动机速度控制系统工作原理图(1) 将a ，b 与c ，d 用线连接成负反馈状态；(2) 画出系统方框图。

解 （1）负反馈连接方式为：d a ↔，c b ↔；（2）系统方框图如图解1-1 所示。

1-2 题1-2图是仓库大门自动控制系统原理示意图。

试说明系统自动控制大门开闭的工作原理，并画出系统方框图。

题1-2图 仓库大门自动开闭控制系统解 当合上开门开关时，电桥会测量出开门位置与大门实际位置间对应的偏差电压，偏差电压经放大器放大后，驱动伺服电动机带动绞盘转动，将大门向上提起。

与此同时，和大门连在一起的电刷也向上移动，直到桥式测量电路达到平衡，电动机停止转动，大门达到开启位置。

反之，当合上关门开关时，电动机带动绞盘使大门关闭，从而可以实现大门远距离开闭自动控制。

系统方框图如图解1-2所示。

1-3 题1-3图为工业炉温自动控制系统的工作原理图。

分析系统的工作原理，指出被控对象、被控量和给定量，画出系统方框图。

题1-3图 炉温自动控制系统原理图解 加热炉采用电加热方式运行，加热器所产生的热量与调压器电压c u 的平方成正比，c u 增高，炉温就上升，c u 的高低由调压器滑动触点的位置所控制，该触点由可逆转的直流电动机驱动。

炉子的实际温度用热电偶测量，输出电压f u 。

f u 作为系统的反馈电压与给定电压r u 进行比较，得出偏差电压e u ，经电压放大器、功率放大器放大成a u 后，作为控制电动机的电枢电压。

在正常情况下，炉温等于某个期望值T °C ，热电偶的输出电压f u 正好等于给定电压r u 。

此时，0=-=f r e u u u ，故01==a u u ，可逆电动机不转动，调压器的滑动触点停留在某个合适的位置上，使c u 保持一定的数值。

这时，炉子散失的热量正好等于从加热器吸取的热量，形成稳定的热平衡状态，温度保持恒定。

第1章电力系统的基本概念1-1 电力网、电力系统和动力系统的定义是什么？基本构成形式如何？1-2 对电力系统运行的基本要求是什么？1-3 电力系统的电气接线图和地理接线图有何区别？1-4 电力系统的额定电压是如何确定的？系统各元件的额定电压如何确定？1-5 目前我国电力系统的额定电压等级有哪些？额定电压等级选择确定原则有哪些？1-6 电力系统的接线方式有哪些？各自的优、缺点有哪些？1-7 联合电力系统的优越性有哪些？1-8 根据发电厂使用一次能源的不同，发电厂主要有哪几种型式？1-9 电力变压器的主要作用是什么？主要类别有哪些？1-10 架空线路与电缆线路各有什么特点？1-11 直流输电与交流输电比较有什么特点？1-12 电力系统的结构有何特点？比较有备用和无备用接线形式的主要区别。

1-13 为什么要规定电力系统的电压等级？主要的电压等级有哪些？1-14 试述我国电压等级的配置情况。

1-15 电力系统各个元件(设备)的额定电压是如何确定的？1-16 某一60kV电力线路长为100km，每相导线对地电容为0.005 F/km，当电力线路末端发生单相接地故障时，试求接地电容电流值(60kV系统中性点经消弧线圈接地)。

1-17 电力网的额定电压是怎样规定的？电力系统各类元件的额定电压与电力网的额定电压有什么关系？1-18 升压变压器和降压变压器的分接头是怎样规定的？变压器的额定变化与实际变化有什么区别？1-19 电能生产的主要特点是什么？对电力系统运行有哪些基本要求？1-20 根据供电可靠性的要求，电力系统负荷可以分为那几个等级？各级负荷有何特点？1-21 电能质量的基本指标是什么？1-22 直流输电与交流输电相比较，有什么特点？1-23 电力系统的结构有何特点？比较有备用和无备用接线形式的主要区别？1-24 我国电力系统的中性点运行方式主要有哪些？各有什么特点？1-25 电能质量的三个主要指标是什么？各有怎样的要求？1-26 电力系统的主要特点是什么？1-27 电力网的接线方式中，有备用接线和无备用接线，各有什么特点？ 1-28 什么是开式网络？什么是闭式网络？它们各有什么特点？1-29 你知道各种电压等级单回架空线路的输送功率和输送距离的适宜范围吗？1-30 电力系统的部分接线示于题图1-30，各电压级的额定电压及功率输送方向已标明在图中。

第1章电路的基本概念和基本定律本章的主要任务是学习电路的基本概念、基本物理量和基本定律，为掌握电路的分析计算方法奠定必要的基础。

本章基本要求(1) 正确理解理想电路元件、电路模型的概念；(2) 正确理解电流、电压的参考方向的概念，并掌握电流、电压参考方向的使用；(3) 计算元件或电路的功率，并判别元件或电路是吸收功率还是发出功率；(4) 掌握理想元件的电压与电流关系式；⑸掌握基尔霍夫定律(KCL和KVL )的应用；⑹了解四种类型的受控源，理解电气器件设备的额定值。

本章习题解析ab和U ba。

解：(a)电压U的参考方向如图所示，已知U = 10V，故有U ab U 10VU ba U ab U 10V(b) 直流电压源的电压参考方向如图所示，故有U ab 5VU ba U ab 5V1-2题图1-2所示电路中，已知各元件发出的功率分别为P1 250 W，P2125W，P3100W。

求各元件上的电压U1、U2及U3。

题图1-2解：根据功率计算公式及题给条件，得 (a) U ab =6V, P=6X2= 12W (b) U ab =-8V , P=1X(-8)=-8W(c) U ab =-10V, P=- (- 8) (-10)=- 80W (d) U ab =-8V, P=- (-2) (-8)=-16W (e) U ab =-(-6)=6V, P=-(-1) (- 6)=- 6W (f ) U ab =-16V, P=(- 2) 16=-32W21-4将额定电压为U 0、额定功率为P 0的电热丝（可看作线性电阻）切成 -长, 然后加上电压U ，问此时电热丝消耗的功率 P 为多少？ 解：由题意可知，电热丝的原电阻为R 0=解:P U 1 5 250WU 1 50VP 2U 2 5 125WU 2 25V P 3 U 3 5100WU 320V1-3题图1-3所示电路，求各段电路的电压 消耗功率还是对外提供功率？ U ab 及各元件的功率，并说明元件是a SA+4 1—— ----- o b a 0— ----------- 1 - + -8JV ⑻(b) e- 亡b a 〜fr\■8V -6V(d)(e)题图1-3-8Aa ■::——-10V (c)a ；_> -：■ b-2AO +-2 °b16V消耗功率提供功率 提供功率 提供功率 提供功率 提供功率+ -1Ab +-2Aa > t切成|长时的电阻为此时电热丝消耗的功率为3 U 3 , U .2D厂=—()P °2 Uo_ 2 U 。

电路 (上)题库一、单项选择题：在下列各题中，有四个备选答案，请将其中唯一正确的答案填入题干的括号中。

1、电路如图所示, 若电压源的电压U S0 且电流源的电流I S0 ,则电路中A. 电阻吸收功率,电压源与电流源供出功率B. 电阻与电流源吸收功率,电压源供出功率C. 电阻与电压源吸收功率, 电流源供出功率D. 电阻吸收功率,供出功率情况无法确定答(B)US1I S2、图示电路中节点电压方程为8U 13U 258U 13U 25A. 3U14U 26B. 3U16U 24U 34U 348U 13U 258U 13U 25C. 3U18U 222D. 3U16U 242ixU 34U 34答(A)5 A3 S21 S13i x2 V i x4 V5 S 2 S3、图示电路中a、 b 端的等效电阻R ab为A. 4B. 8C. 6D. 2答(A)484 8 8 8ab4、电路如图所示, 独立电压源和电流源单独作用于电路时, 引起的电流 I 分别等于 .A .1A, 2AB.0 A,1AC. 1A, 0AD.2A,1A答( B )I 1 822I2 A4 V42I 11、图示正弦交流电路中， 对应于 u 2 的相量为 U 2 3 0 V ，对应于 i C 的相量为 I C490A ，已知=3rad/s ，则对应于 i S 的相量 I S 为答 ( A )A. 1 90 AB. 7 90 AC.5 arctan4AD.2 45 A311i Li Ci SCu 2H32、图示正弦交流电路中， U 超前 I 的角度为答(B)A.arctan 1arctan CRB.CRC.arctanRC D.arctanCRI+RU-j1 C3、图示电路的谐振角频率为：答(C)1111A. B. C. D.LC2LC3LC 3 LCLi C2i CC4、图示正弦交流电路有两个未知元件，它们可能是一个电阻，一个电感，或者一个电容，已知S10 sin(10030 )V ，u2 5 2 cos(100t105 )V ，则 1、2元件可能分别为u tA. 电阻, 电阻B. 电感, 电阻C. 电阻, 电感 C. 电容, 电阻答( B )1u S u21、图示电路中若选择适当的参考点，可用一个节点电压方程解出U c，该方程应为A.G4G5U c G4U S I SB.G4G5G1U c G4U S I SC.G4G5G1U c( G4G1)U S I SD. G4G5U c G4U S I S答(A)a+ 22+G1G2G312.U S18V b12V II S G4G5U S--c第 1题图第2题图2、图示电路中，电流I 和电压源电压U S的关系可表示为A.IU S15B. 16. I U S15C. 2.2 I U 15D. 16. I U 15答(C)3、图示电路的输入电阻R ab 应等于：2 2 C. 2D.1 A.B.答(C)332aU oI 112U o43I1b4、电路如图所示 , 电流 I 1应等于答(B)A.9 A B. 1AC.3AD.9A13410I 1 2030j40A +R18 V2U 2I 1C -第4题图第 5题图5、图示正弦交流电路中，电压有效值U AB=50V ， U AC = 78V ，则 L 为A. 28B. 32C.39.2D.60答 ( B ) 6、图示并联的有互感线圈的等效电感为答 (C)A. L 1+L 2+2MB. L 1+L 2－ 2MC. L 1 L 2M 2 D. L 1 L 2M 2L 1 L 22ML 1L 2 2MML 1L 2Bj L7、正序对称三相电压源作星形联接,若线电压 U BC 380 180 V ，则相电压 U A 等于A. 220 0 VB. 220 90 VC. 22090 VD. 22060 V答(C)8、图示为两功率表法测三相功率的线路,若两功率表读数相同 ,则三相负载为A. 对称感性负载B. 对称容性负载C. 无法确定D. 对称电阻性负载答 ( D )*A W*1三相B负载CW2**9、图示对称星形联接三相电路中,已知各相电流均为5A 。

电工基础经典习题集第一章电路基础知识§1—1 电流和电压一、填空题1．电流流通的路径称为电路，通常电路是由电源、导线、负载和开关组成。

2．习惯上规定正电荷移动的方向为电流的方向，因此，电流的方向实际上与电子移动的方向相反。

3．金属导体中自由电子的定向移动方向与电流方向相反。

4．电流分直流和交流两大类，凡电流的大小和方向都随时间的变化而变化的电流称为交流电流，简称交流；凡大小和方向恒定不变的电流称为直流电流，简称直流。

5．若3 min通过导体横截面的电荷量是1.8 C，则导体中的电流是0.01A。

6．测量电流时，应将电流表串联接在电路中，使被测电流从电流表的正（+）接线柱流进，从负（-）接线柱流出；每个电流表都有一定的测量范围，称为电流表的量程。

7．电压是衡量电场力做功能力的物理量；电动势表示电源将正电荷从电源负极经电源内部移到正极的能力。

8．电路中某点与参考点的电压即为该点的电位，若电路中a、b两点的电位分别为Ua、Ub，则a、b两点间的电压Uab=Ua-Ub；U ba= Ub- Ua。

9．参考点的电位为0，高于参考点的电位取正值，低于参考点的电位取负值。

10．电动势的方向规定为在电源内部由负极指向正极。

11．测量电压时，应将电压表和被测电路并联，使电压表接线柱的正负和被测两点的电位一致。

12．如图1—1所示，电压表的a应接电阻的C端，b应接电阻的d端。

电流表的a应接电阻的c端。

R11kΩR21kΩV A a b+_cd a b -+cd I I二、判断题1．导体中的电流由电子流形成，故电子流动的方向就是电流的方向。

(×)2．电源电动势的大小由电源本身性质所决定，与外电路无关。

(√)3．电压和电位都随参考点的变化而变化。

(×)4．我们规定自负极通过电源内部指向正极的方向为电动势的方向。

(√)三、问答题1．电路主要由哪些部分组成?它们的主要功能是什么?答：电路主要由电源、负载、导线和开关组成。

供配电技术第3版思考题和习题解答第1章 电力系统概论1-1 什么叫电力系统？为什么要建立电力系统？答：电力系统是由发电厂、变电所、电力线路和电能用户组成的一个整体。

为了充分利用动力资源，降低发电成本，发电厂往往远离城市和电能用户，因此，这就需要建立电力系统，输送和分配电能，将发电厂发出的电能经过升压、输送、降压和分配，送到用户。

1-2 供配电系统由那些部分组成？在什么情况下应设总降压变电所或高压配电所？ 答：供配电系统由总降变电所、高压配电所、配电线路、车间变电所或建筑物变电所和用电设备组成。

企业是否要设置总降压变电所，是由地区供电电源的电压等级和企业负荷大小及分布情况而定。

负荷较大的大中型企业应设总降压变电所。

它将35kV ～110kV 的外部供电电源电压降为6～ 10kV 高压配电电压，供给高压配电所、车间变电所和高压用电设备。

高压配电所集中接受 6～10kV 电压，再分配到附近各车间变电所和高压用电设备。

一般负荷分散、厂区大的大型企业需设置高压配电所。

1-3 发电机的额定电压、用电设备的额定电压和变压器额定电压是如何规定的？为什么？ 答：额定电压是能使电气设备长期运行在经济效果最好的电压，它是国家根据经济发展的需要及电力工业的水平和发展的趋势，经过全面技术经济分析后确定的。

用电设备的额定电压等于电力线路的额定电压；发电机的额定电压较电力线路的额定电压要高5%；变压器的一次绕组的额定电压等于发电机的额定电压(升压变压器)或电力线路的额定电压(降压变压器)；二次绕组的额定电压较电力线路的额定电压要高10%或5%(视线路的电压等级或线路长度而定)。

1-4 电能的质量指标有哪些？电压质量、频率质量和波形质量用什么来衡量？答：电力系统的电能质量是指电压、频率和波形的质量。

电能质量指标主要包括用电压偏差、电压波动、闪变及三相电压不平衡、频率偏差和谐波等。

电压质量指标以电压偏差、电压波动、闪变及三相电压不平衡等指标来衡量；频率质量用频率偏差来衡量；波形质量用谐波电压含有率、间谐波电压含有率和电压波形畸变率来衡量。

《电气工程概论》第一章电机与电器基础（第1节）课堂笔记及练习题主题：第一章电机与电器基础（第1节）学习时间： 2015年10月5日--10月11日内容：我们这周主要学习绪论以及第一节开关电器的部分内容，主要学习开关电器的技术参数，真空断路器的结构、触头、灭弧室，六氟化硫断路器，熔断器的概念以及技术参数和使用方法等。

第一章电机与电器基础第一节开关电器1.1.4 真空断路器1.真空断路器概述利用真空作为触头间的绝缘与灭弧介质的断路器称为真空断路器。

真空断路器的结构与其他断路器大致相同，特别适用于要求操作频繁的场合2.真空断路器的触头（1）圆盘形触头圆盘形触头目前只用于开断电流要求不大的真空负荷开关和真空接触器上。

（2）横向磁场触头横向磁场就是与弧柱轴线相垂直的磁场，它与电弧电流产生的电磁力能使电弧在电极表面运动，防止电弧停留在某一点上，延缓阳极斑点的产生，提高了开断能力。

（3）纵向磁场触头在同样触头直径的情况下，纵向磁场触头能够开断的电流最大。

（4）触头材料触头材料除了要求具有一定的导电、导热和机械性能外，还必须具备下述要求：1）耐弧性能好。

真空断路器的特点是不需检修，因此要求触头能够耐受少则8－12次，多则30－50次开合额定短路电流时对触头的烧损，还要求具有开合几千上万次额定电流的能力。

2）截断电流小。

真空断路器使用中的一个严重问题是截流过电压高，往往使被控制的电器设备的绝缘受到损坏，降低这种过电压的有效措施是减小截断电流值，而截流值的大小与触头材料有关。

3）抗熔焊性能好。

4）含气量低。

放气量太多会影响灭弧室的真空度，放气量的多少取决于材料的性质。

3.真空灭弧室的基本结构真空灭弧室主要由以下部件组成：绝缘外壳、屏蔽罩、波纹管和动、静触头。

（1）绝缘外壳（2）屏蔽罩真空灭弧室内常用的屏蔽罩有主屏蔽罩、波纹管屏蔽罩和均压屏蔽罩。

主屏蔽罩环绕着电弧间隙，主要起到如下作用：1）有效地防止金属蒸气喷溅到绝缘外壳的内表面，避免内表面绝缘性能下降。

第一章（电路模型和定律）习题解答-、选择题1. KVL和KCL不适用于D。

A.集总参数线性电路；C.集总参数时变电路；2.图1—1所示电路中，外电路未知,3.图1一2所示电路中，外电路未知，则“和，分别为D 。

A. w = i = i s；B. %=oo, i = -i s；C. M未知，i = is ;D・"未知，i = -i s图1—34.在图1—3所示的电路中，按照“节点是三条或三条以上支路的联接点”的定义, 该电路的总节点个数为A 。

A. 5 个；B. 8 个；C. 6 个；D. 7 个5.在图1—4所示电路屮，电流源发出的功率为C °A. 45W；B. 27W；C. - 27W；D. - 51WA. u = u s J = 0 ；C. u = -u s J = 0 ；B. u = u s J未知；D. w = -u s,i未知B.集总参数非线性电路;D.分布参数电路二、填空题1. 答：在图1—5所示各段电路中，图A 中电流、电压的参考方向是 关联 参考方 向；图B 中的电流、电压的参考方向是一非关联参考方向;图C 中电流、电压的参考方 向是关联参考方向;图D 中电流.电压的参考方向是非关联 参考方向。

2. 答：图1—6所示电路屮的〃和7对元件A 而言是_非关联一参考方向;对元件B而言是—关联一参考方向。

图1—63. 答：在图1—7所示的四段电路中，A^_B 中的电压和电流为关联参考方向，C 、 2中的电压和电流为非关联参考方向。

x —2V —*-o--------------------------- 2A B4.答：电路如图1—8所示。

如果7? = 10Q,则U = 10 V , Z = -9A ；如果7? = 1Q, 则 U=10V , I=OA 。

5.答：在图1—9(a)所示的电路屮，当7? = 10Q 时，u 2 = 50 V, z 2 = 5 A ；当R = 5Qw = 2V图1—7图1—5AU B时，u 2 = 50V, z 2 = 10A o 在图 1 —9(b)所示的电路中，当 R =10Q 时，u 2 =200V, i 2 = 20A ：当 R = 5Q 时，u 2 = 100 V, i ： = 20 A 。