第二章习题
2.1氮气的电离能为15.5eV ，求能引起光电离的光子的最大波长是多少？是否在可见光范围内？
解：-19-191eV 1.60210C V=1.60210J =???
i i
hc h W W γλ≥?≤
34
819
6.6310
J S,C =310m /s,15.5 1.60210
J i h W --=???=??带入，得到：
80nm λ≤
所以能够引起光电离的光子的最大波长是80nm ，不在可见光范围内，而大概在紫外线
范围内。紫外线的波长范围是（10-400nm ）
2.2一紫外灯的主要谱线的波长是25
3.7nm ，用以照射铜电极时，问会不会引起电极表面电子发射？
解：-19-191eV 1.60210C V=1.60210J =???
8
34
19
9
310
6.6310
7.810
J 253.710
c
h h
γλ
---?==?=??
19
19
3.9 1.60210
6.2510
J e W --=??=?
e
h W γ>
所以会引起电极表面电子发射。
2.3 SF 6气体的电离能为15.6eV ，问要引起碰撞电离时电子的速度至少应为多大（电子质量
-30
-19
e m =0.9110
kg,1eV =1.610
J ??）?
解：
2
12
i m v W ≥
30
219
0.50.9110
15.6 1.610
v --???≥??
2
12
5.48610v ≥? 6
2.3410v ≥?m/s
2.4 用放射性同位素照射一均匀场间隙，使间隙每秒钟在每一立方厘米中产生107
对正负带电质点。若两电极之间的距离d ＝5cm ，问图2－3中饱和电流密度等于多少？ Q=nqsl=0.5*107*1.602*10-19*5*St
j=Q/St=0.5*107*1.602*10-19*5=4.005*10-12A/cm
2
2.5 2105
0.135
, 4.5410
x
e
e
e
λ
λ
λ
λ
λ
λλ--
-
-==?取x=2,取x=10
2.6 一个1cm 长的均匀间隙中，电子碰撞电离系数α＝11cm －1。若有一个初始电子从阴极出发，求到达阳极的电子崩中的电子数。 解：n ＝e 11
2.7同轴圆柱电极间电场为不均匀电场，内电极表面 电力线最密，场强最大；离内电极越远场强越小； 外电极内表面场强最小。
00r
00m ax r x (1)
2x ln
22/ln
(2)
21
/(ln
)
/(r ln
x r r R x r r x Q
Q E A
xl
l l Q R U E dx l
r
l Q R C l U
r
R E U x r R E E U r εεπεεπεεπεε=
=
=
=
=
====?
距离圆柱轴线距离处的电场强度为：
式中：Q-在长度为的电极上的电荷
A-半径、长度为的圆柱等位面面积由于内外电极间的电压为：
所以长度为的电极间的电容为：
将式带入式最大场强出现在内圆柱表面，值为：
av m ax av
)
//ln(
)
ln
E U R r E R r d r d f R E r r
r r =--+=
==平均场强：
2.8
2
0r 002
m ax av av m ax
x (1)
4()44(2)
21
/()
1/x r x r r
x r Q E x
Q R r U E dx R r
Q Rr C U
R r
R r
E U R r x
R
E E U
R r r E U R r E r r f E R
r d
πεεπεεπεε=
-=
=
=-=-==-=-==
=
=
+?R
离球心距离为处的电场强度为：
内外电极间的电压为
=所以极间电容为：
将带入（）最大场强出现在内球表面，其值为：
（）平均场强：电场利用系数
2.9
30r
=C 标准大气条件下，电晕起始场强：
0.3E （1+
）
2.10解：1297
2.9
2.90.94427325
0.3
30(1)37.64/2ln 89.1C c c P T E m m kv cm r h
U E r kv
r
δδδ
==?=+=+
=== 第三章
3.1
b b 24.22d 6.08d
24.22 6.08
d
U E δδδδ=+=+
3.3
00r
00m ax r x (1)
2x ln
22/ln
(2)
21
/(ln
)
/(r ln
x r r R x r r x Q
Q E A
xl
l l Q R U E dx l
r
l Q R C l U
r
R E U x r R E E U r εεπεεπεεπεε=
=
=
=
=
====?
距离圆柱轴线距离处的电场强度为：
式中：Q-在长度为的电极上的电荷
A-半径、长度为的圆柱等位面面积由于内外电极间的电压为：
所以长度为的电极间的电容为：
将式带入式最大场强出现在内圆柱表面，值为：
r r m in )
3,r =R /e
R U r E E ，（）
当为常数，且外施电压不变，改变将有一个极小值 ，由式3找出分母出现最大值的条件，解得：
2
0r 002
m ax av av m ax
x (1)
4()44(2)
21
/()1/x r x r r
x r Q E x
Q R r U E dx R r
Q Rr C U
R r
R r
E U R r x
R
E E U
R r r E U R r E r r f E R r d
πεεπεεπεε=
-=
=
=-=-==-=-==
==
+?R
离球心距离为处的电场强度为：
内外电极间的电压为
=所以极间电容为：
将带入（）最大场强出现在内球表面，其值为：
（）平均场强：电场利用系数
3.4据图3-7，或根据棒板间隙击穿场强3.35KV/cm,计算得到750kv 放电距离为223.88cm 取安全系数1.8，则d=1.8*223.88=402.984cm 3.5 3.60027399.8273200.969273101.327325
t p p t δ++=
==++ 3.74
4
1
1
265353.3()1.110
1.1350010
s U U K V H --==
?=-?-?
第四章 4.1 4.44
s 6
120
1 3.2102102010
s
l R b γπ-==
=?Ω??
m in a m in 3.4 3.4 1.718/18/8
1.35 1.7
2.295U M V
d
U K U M V
=
=
=++==?=棒板间隙的最小击穿电压：
输电线路对杆塔的最小击穿电压：
《电力系统基础》试题库 一、名词解释： 1、动力系统－将电力系统加上各种类型发电厂中的动力部分就称为动 力系统 2、电力系统－由发电机、变压器输配电线路和用户电器等各种电气设 备连接在一起而形成的生产、输送分配和消费电能的整体就称为电力系统 3、电力网－由各种电压等级的变压器和输、配电线路所构成的用于变 换和输送、分配电能的部分称为电力网 4、频率的一次调整－由发电机的自动调速器完成的频率调整 5、频率的二次调整－就是自动或手动地操作调频器而完成的频率调整 6、频率的三次调整－按照负荷曲线及最优化准则在各个发电厂之间分 配发电负荷。 7、电压中枢点－指在电力系统中监视、控制、调整电压的有代表性的 点母线 8、同步运行状态－指电力系统中所有并联运行的同步电机都有相同的 电角速度
9、稳定运行状态－在同步运行状态下，表征运行状态的各参数变化很 小，这种情况为稳定运行状态 10、稳定性问题－电力系统在运行时受到微小的或大的扰动之后，能否 继续保护系统中同步电机同步运行的问题称为电力系统稳定性问题11、静态稳定－指电力系统在运行中受到微小扰动后，独立地恢复到它 原来的运行状态的能力叫静态稳定 12、暂态稳定－指电力系统受到较大的扰动后各发电机是否能继续保持 同步运行的问题 13、功角稳定－指系统中各发电机之间的相对功角失去稳定性的现象 14、顺调压－在最大负荷时使中枢点的电压不低于线路额定电压的％ 倍，在最小负荷时使中枢点的电压不高于线路额定的额定电压的％倍，这种调压方式叫顺调压 15、逆调压－在最大负荷时使中枢点的电压较该点所连接线路的额定电 压提高5％，在最小负荷时使中枢点的电压等于线路额定电压的调压方式叫逆调压 16、常调压－在任何负荷下中枢点电压保持为大约恒定的数值，一般较 线路额定电压高2％～5％，这种调压方式叫常调压 二、问答：
第1章章后习题解析 1.1 一只“100Ω、100 W ”的电阻与120 V 电源相串联，至少要串入多大的电阻 R 才能使该电阻正常工作？电阻R 上消耗的功率又为多少？ 解：电阻允许通过的最大电流为 1100 100'===R P I A 所以应有 1120100=+R ，由此可解得：Ω=-=201001 120R 电阻R 上消耗的功率为 P =12×20=20W 1.2 图1.27（a ）、（b ）电路中，若让I =0.6A ，R =？ 图1.27（c ）、 （d ）电路中，若让U =0.6V ，R =？ 解：(a)图电路中，3Ω电阻中通过的电流为 I ˊ=2 －0.6=1.4A R 与3Ω电阻相并联，端电压相同且为 U =1.4 ×3=4.2V 所以 R =4.2÷0.6=7Ω (b)图电路中，3Ω电阻中通过的电流为 I ˊ=3 ÷3=1A R 与3Ω电阻相并联，端电压相同，因此 R =3 (a) (b) (c) (d) 图 1.27 习题1.2电路图
÷0.6=5Ω (c)图电路中，R 与3Ω电阻相串联，通过的电 流相同，因此 R =0.6÷2=0.3Ω (d)图电路中，3Ω电阻两端的电压为 U ˊ=3－ 0.6=2.4V R 与3Ω电阻相串联，通过的电流相同且为 I =2.4÷3=0.8A 所以 R =0.6÷0.8=0.75Ω 1.3 两个额定值分别是“110V ，40W ”“110V ，100W ”的灯泡，能否串联后接到220V 的电源上使用？如果两只灯泡的额定功率相同时又如何？ 解：两个额定电压值相同、额定功率不等的灯泡，其灯丝电阻是不同的，“110V ，40W ”灯泡的灯丝电阻为： Ω===5.30240 1102 240P U R ;“110V ，100W ”灯泡的灯丝电阻为：Ω===121100 1102 2100P U R ，若串联后接在220V 的电源上时，其通过两灯泡的电流相同，且为：52.0121 5.302220≈+=I A ，因此40W 灯泡两端实际所加电压为： 3.1575.30252.040=?=U V ，显然这个电压超过了灯泡的额定值，而 100 W 灯泡两端实际所加电压为：U 100=0.52×121=62.92V ，其实际电压低于额定值而不 (a ) (b) 图1.28 习题1.4电路图
《高电压工程》习题答案 第一章 1. 解释绝缘电阻、吸收比、泄漏电流、tan δ的基本概念。为什 么可以用这些参数表征绝缘介质的特性? 绝缘电阻：电介质的电阻率很大，只有很小的泄漏电流（一般以 μA 计）流过电介质，对应的电阻很大，称为绝缘电阻。绝缘电阻是 电气设备和电气线路最基本的绝缘指标。绝缘电阻值的大小常能灵敏 的反映绝缘情况，能有效地发现设备局部或整体受潮和脏污，以及绝 缘击穿和严重过热老化等缺陷。 吸收比：吸收比K 定义为加上直流电压后60s 与15s 时的绝缘电阻值之比。即s s R R K 1560=。若绝缘良好，比值相差较大；若绝缘裂化、受潮或有缺陷，比值接近于1，因此绝缘实验中可以根据吸收比K 的 大小来判断绝缘性能的好坏。 泄漏电流：流过电介质绝缘电阻的纯阻性电流，不随时间变化， 称为泄漏电流。泄漏电流实际上就是电气线路或设备在没有故障和施加电压的作用下，流经绝缘部分的电流，因此，它是衡量电器绝缘性 好坏的重要标志之一。 tan δ ：介质损耗因数是在交流电压作用下，电介质中电流的有 功分量与无功分量的比值。即C R I I = δtan 。tan δ是反映绝缘介质损耗大小的特征参数。
2. 为什么一些电容量较大的设备如电容器、电力电缆等经过直流高压实验后，要用接地棒将其两极间短路放电长达5-10min? 因为容型设备的储存电荷较多，放电实质是一个RC电路，等效的公式为U（1-e T），其中时间常数T=R*C ，电容越大，放电的时间越长。为了操作安全以及不影响下一次试验结果，因此要求电容要充分放电至安全程度，时间长达5-10min。 3. 试比较气体、液体、固体电介质的击穿场强大小及绝缘恢复特性。 固体电介质击穿场强最大，液体电介质次之，气体电介质最小；气体电介质和液体电介质属于自恢复绝缘，固体电介质属于非自恢复绝缘。 4. 何谓电介质的吸收现象?用电介质极化、电导过程的等值电路说明出现此现象的原因。为什么可以说绝缘电阻是电介质上所加直流电压与流过电介质的稳定体积泄漏电流之比? （1）一固体电介质加上直流电压U，如图1-1a所示观察开关S1合上之后流过介质电流i的变化情况。电流从大到小随时间衰减，最终稳定于某一数值，此现象称为“吸收现象”。如图1-1b所示。 图1-1 直流电压下流过电介质的电流
高电压 一、填空题(每空1分，共40分) 1.气体放电与气体压强及气隙长度的乘积pd 有关，pd 值较小时气体放电现象可用__汤逊理论_____进行解释；pd 值较大时，一般用__流注理论___进行解释。 2.按照外界能量来源的不同，游离可分为碰撞游离、___光游离____、热游离和表面游离等不同形式。 3.SF6气体具有较高的电气强度的主要原因之一是____强电负_______性。 4.在极不均匀电场中，空气湿度的增加会____提高____空气间隙击穿电压。 5.电晕放电一般发生在曲率半径较____小___的电极表面附近。 6.通常用____等值附盐密度_____来表征绝缘子表面的污秽度。 7.形成表面污闪的必要条件是___局部放电____的产生，流过污秽表面的____泄漏电流____足以维持一定程度的热游离是闪络的充分条件。 8.对支持绝缘子，加均压环能提高闪络电压的原因是__改善（电极附近的）电场分布_____。 9.当绝缘油干净时，改善电场均匀程度能使持续电压作用下的击穿电压__提高______。 10.电介质的绝缘电阻随温度上升而____降低______。 11.变压器油做工频耐压试验时的加压时间通常为__1min_______。 12.测量微小的局部放电的方法是__电脉冲法（电测法）___。 13静电电压表中屏蔽电极的作用是消除___边缘效应______影响。 14.用平衡电桥法测量试品的tg δ时，若试品一极接地，则只能采用__反____接法，调节元件将处在_____高______电位。 15.工频耐压试验时，当试品的电容为C (u F)，试验电压为U (kV)，则工频试验变压器的 容量S (kV ·A)应不小于___2310CU ω-?____。 16.对变压器绕组做雷电冲击试验，除了要做全波试验，一般还要做___雷电阶段波___试验。 17.己知单位长度导线的电容和电感分别为C 。和Lo ，则波在导线上的传播速度 _____ 18.电力架空线路上雷电行波的传输速度为___3?108m/s______。 19.电力电缆上雷电行波的传播速度为___1.5?108m/s ________。 20.行波经过并联电容或串联电感后能____降低______(抬高、降低)波的陡度。 21.交压器绕组间过电压的传递含两个分量，即__静电分量_和_电磁耦合分量_____。 22.接地装置的冲击系数α =__Ri/R____，当火花效应大于电感效应时，α 将__>1_____。 23.雷击塔次数与雷击线路次数的比值称为__击杆率_______。 24.当导线受到雷击出现冲击电晕以后，它与其它导线间的耦合系数将____增大_____。 25.避雷针的保护范围是指具有___0.1%____左右____雷击____概率的空间范围。 26.发电厂大型电网的接地电阻值除了与当地土质情况有关外，主要取决于_接地网的面积。 27·电气设备的基本冲击绝缘水平(BIL)与避雷器残压Ur 的关系为__BIL=（1.25~1.4）Ur__。 28.我国35-220kV 电网的电气设备绝缘水平是以避雷器_____5_____kA 下的残压作为绝缘配合的设计依据。 29.设变压器的激磁电感和对地杂散电容为100mH 和1000pf ，则当切除该空载变压器时，设 在电压为100kV 、电流为10A 时切断，则变压器上可能承受的最高电压为__141.4kV_______。 30.导致非线性谐振的原因是铁芯电感的____饱和______性。
电力系统基本知识考试题及答案
一、单选题（每题的备选项中，只有一项最符合题意，每题1分，错选或不选为0分，总计40分） dx1003当20kV取代10kV中压配电电压，原来线路导线线径不变，则升压后的配电容量可以提高______倍。（A） A、1 B、2 C、3 D、4 dx1004在中性点不接地的电力系统中，当系统发生单相完全接地故障时，单相接地电流数值上等于系统正常运行时每相对地电容电流的______倍。（C） A、1 B、2 C、3 D、4 dx1043当电路发生短路或过负荷时，______能自动切断故障电路，从而使电器设备得到保护。（D） A、高压断路器 B、隔离开关 C、电压互感器 D、熔断器 dx1044频率是电能质量的重要指标之一，我国电力采用交流______Hz频率，俗称“工频”。（B） A、49 B、50 C、51 D、52 dx1060电力系统进行无功补偿起到的作用之一是______。（B） A、降低了设备维护成本 B、降低线损 C、降低了对设备的技术要求 D、降低了设备维护标准
dx1083双电源的高压配电所电气主接线，可以一路电源供电，另一路电源进线备用，两段母线并列运行，当工作电源断电时，可手动或自动地投入______，即可恢复对整个配电所的供电。（B） A、工作电源 B、备用电源 C、发电电源 D、直流电源 dx1084过补偿方式可避免______的产生，因此得到广泛采用。（B） A、谐振过电流 B、谐振过电压 C、大气过电压 D、操作过电压 dx1085中断供电时将造成人身伤亡,属于______负荷。（A） A、一类 B、二类 C、三类 D、四类 dx1086用电负荷是用户在某一时刻对电力糸统所需求的______。（C） A、电压 B、电流 C、功率 D、电阻 dx1087供电频率偏差通常是以实际频率和额定频率之差与______之比的百分数来表示。（B） A、实际频率 B、额定频率 C、平均频率 D、瞬时频率 dx1088在电力系统中，用得较多的限制短路电流的方法有，选择合适的接线方式、采用分裂绕组变压器和
电子电路基础习题册参考答案（第三版）全国中等职业技术 第一章常用半导体器件 §1-1 晶体二极管 一、填空题 1、物质按导电能力的强弱可分为导体、绝缘体和半导体三大类，最常用的半导体材料是硅和锗。 2、根据在纯净的半导体中掺入的杂质元素不同，可形成N 型半导体和P 型半导体。 3、纯净半导体又称本征半导体，其内部空穴和自由电子数相等。N型半导体又称电子型半导体，其内部少数载流子是空穴；P型半导体又称空穴型半导体，其内部少数载流子是电子。 4、晶体二极管具有单向导电性，即加正向电压时，二极管导通，加反向电压时，二极管截止。一般硅二极管的开启电压约为V，锗二极管的开启电压约为V；二极管导通后，一般硅二极管的正向压降约为V,锗二极管的正向压降约为V。 5.锗二极管开启电压小，通常用于检波电路，硅二极管反向电流小，在整流电路 及电工设备中常使用硅二极管。 6.稳压二极管工作于反向击穿区，稳压二极管的动态电阻越小，其稳压性能好。
7在稳压电路中，必须串接限流电阻，防止反向击穿电流超过极限值而发生热击穿损坏稳压管。 8二极管按制造工艺不同，分为点接触型、面接触型和平面型。 9、二极管按用途不同可分为普通二极管、整流二极管、稳压二极管、 开关、热敏、发光和光电二极管等二极管。 10、二极管的主要参数有最大整流电流、最高反向工作电压、反向饱和电流和最高工作频率。 11、稳压二极管的主要参数有稳定电压、稳定电流和动态电阻。 12、图1-1-1所示电路中，二极管V1、V2均为硅管，当开关S与M 相接时，A点的电位为 无法确定V,当开关S与N相接时，A点的电位为0 V. 13图1-1-2所示电路中，二极管均为理想二极管，当开关S打开时，A点的电位为10V 、 流过电阻的电流是4mA ；当开关S闭合时，A点的电位为0 V，流过电阻的电流为2mA 。 14、图1-1-3所示电路中，二极管是理想器件，则流过二极管V1的电流为，流过V2的电流为,输出电压U0为+5V。
1 高电压工程第二版答案1到11章25 2 ----------------------------------------------------------------3 ---------------- 4 1-1答：汤逊理论的核心是：①电离的主要因素是空；1-2答：自持放电的5 条件是式（1-9），物理意义；1-3答：均匀场放电特点：再均匀电场中，气体间6 隙；1-4答：由大到小的排列顺序为：板—板，负极性棒；1-5答：冲击特点见7 P23：①当冲击电压很低时；1-6答：伏秒特性的绘制方法见P24，其意义在于；8 1-7答：（1）工频电压作用下的特点：见P19—；1-8答：影 9 10 11 1-1答：汤逊理论的核心是：①电离的主要因素是空间碰撞电离。②正离子12 碰撞阴极导致的表面电离是自持放电的必要条件。汤逊理论是在气压较低，Pd 13 值较小的条件下的放电基础上建立起来的，因此这一理论可以较好地解释低气14 压，短间隙中的放电现象，对于高气压，长间隙的放电现象无法解释（四个方15 面大家可以看课本P9）。流注理论认为：。。。（P11最下面），该理论适用于高气16 压长间隙的放电现象的解释。 17 18 1-2答：自持放电的条件是式（1-9），物理意义为：当一个电子从阴极发出19 向阳及运动的过程中，发生碰撞电离，产生正离子，在正离子到达阳极后，碰20 撞阴极再次产生电子，只有当产生的电子比上一次多的时候才会形成电子崩，21 进而出现自持放电现象。因此该式为自持放电的条件。 22
23 1-3答：均匀场放电特点：再均匀电场中，气体间隙内的流注一旦形成，放24 电将达到自持的成都，间隙就被击穿；极不均匀场放电特点：P13下侧。 25 26 1-4答：由大到小的排列顺序为：板—板，负极性棒—板，棒--棒，正极性27 棒—板。其中板--板之间相当于均匀电场，因此其击穿电压最高，其余三个的28 原因见P20图1-20以及上面的解析。 29 30 1-5答：冲击特点见P23：①当冲击电压很低时。。。②随着电压的升高。。。 31 ③随着电压继续升高。。。④最后。。。用50%冲击击穿电压或伏秒特性来表示击穿 32 特性，但是工程上为方便起见，通常用平均伏秒特性或者50％伏秒特性来表示33 气体间隙的冲击穿特性。 34 35 1-6答：伏秒特性的绘制方法见P24，其意义在于（P23最下面）并且通过36 伏秒特性，可以进一步对保护间隙进行改进设计，从而更好地保护电气设备的37 绝缘。 38 39 1-7答：（1）工频电压作用下的特点：见P19—P20，包括均匀场，稍不均40 匀场，极不均匀场的放电特点。（2）雷电冲击电压作用下的特点：同1-5题。（3）41 操作冲击电压作用下的特点：P25第二段：研究表明。。。。正极性操作冲击电压42 击穿电压较负极性下要低得多。 43
第2章 习题 2.1 氮气的电离能为15.5eV ，求能引起光电离的光子的最大波长是多少？是否在可见光范围内？ 解：光电离的条件：W hc /≤λ，计算得到：88.0210λ-≤?m ， 而可见光的波长范围为390~780nm nm 即(390~780)910-?m ，故可引起氮气光电离的光子不属于可见光。 2.2 一紫外灯的主要谱线的波长为25 3.7nm ，用以照射铜电极时，问会不会引起电极表面电子发射？ 解：9253.710λ-=?m ，金属铜的逸出功为193.9 6.2410eV J -=?， 此紫外线的光子能量为：1919/7.8410 6.2410W h νhc λJ J --===?≥? 故此紫外线照射铜电极时会引起电极表面电子发射。 2.3 SF 6气体的电离能为15.6eV ，问要引起碰撞电离时电子的速度至少应为多大（电子的质量m e =0 .91×10-30kg ，1 eV=1.6×10-19J ）？ 解：若想引起SF 6气体的碰撞电离，则需要电子的动能大于其电离能，即：eV mv 6.152 12≥。由此，我们得到电子速度应满足：62.3410/νm s ≥?。 2.4 用放射性同位素照射一均匀场间隙，使间隙每秒钟在每一立方厘米中产生107对正、负带电质点。若两电极之间的距离d =5cm ，问图2-3中饱和电流密度等于多少？ 解：由题可知此间隙每秒每立方厘米内产生的自由电子的电荷量为： -=??719010 1.60210q 库伦，假设此间隙的极板面积为S ，则可求得此间隙中 的电荷量总和0=Q q Sdt ，设饱和电流密度为η，则= Q ηSt ，代入数据后计算得到1228.0110/ηA cm -=?。 2.5 设气体中电子的平均自由行程为λ，求自由行程大干2λ和大于10λ的概率各为多少?
第一章电力系统基本知识 一、单项选择题(每题的备选项中，只有一项最符合题意) 1.电力系统是由(B)、配电和用电组成的整体。 A.输电、变电 B.发电、输电、变电 C.发电、输电 2.电力系统中的输电、变电、(B)三个部分称为电力网。 A.发电 B.配电 C.用电 3.直接将电能送到用户的网络称为(C)。 A.发电网 B.输电网 C.配电网 4.以高压甚至超高压将发电厂、变电所或变电所之间连接起来的送电网络称为（B）。 A.发电网 B.输电网 C.配电网 5.电力生产的特点是(A)、集中性、适用性、先行性。 A.同时性 B.广泛性 C.统一性 6.线损是指电能从发电厂到用户的输送过程中不可避免地发生的(C)损失。 A.电压 B.电流 C.功率和能量 7.在分析用户的负荷率时，选(A)中负荷最高的一个小时的平均负荷作为高峰负荷。 A.一天24小时 B.一个月720小时C一年8760小时 8.对于电力系统来说，峰、谷负荷差越(B)，用电越趋于合理。 A.大 B.小 C.稳定 D.不稳定 9.为了分析负荷率，常采用(C)。 A.年平均负荷 B.月平均负荷 C.日平均负荷 10.突然中断供电会造成经济较大损失、社会秩序混乱或在政治上产生较大影响的负荷属(B)类负荷。 A.一类 B.二类 C.三类 11.高压断路器具有开断正常负荷和(B)的能力。 A.过载 B.过载、短路故障 C.短路故障 12.供电质量指电能质量与(A) A.供电可靠性 B.供电经济性 C.供电服务质量 13.电压质量分为电压允许偏差、三相电压允许不平衡度、(C)、电压允许波动与闪变。 A.频率允许偏差 B.供电可靠性 C.公网谐波 三相供电电压允许偏差为额定电压的(A) A.±7% B. ±10% C.+7%-10% 15.当电压上升时，白炽灯的(C)将下降。 A.发光效率 B.光通量 C.寿命 16.当电压过高时，电动机可能(B)。 A.不能起动 B.绝缘老化加快 C.反转 17.我国国标对35~110kV系统规定的电压波动允许值是(B)。 A.1.6% % 18.(B)的电压急剧波动引起灯光闪烁、光通量急剧波动，而造成人眼视觉不舒适的现象，称为闪变。 A.连续性 B.周期性 C.间断性 19.电网谐波的产生，主要在于电力系统中存在(C)。 A.电感和电容元件 B.三相参数不对称 C.非线性元件 20.在并联运行的同一电力系统中，任一瞬间的(B)在全系统都是统一的。
第1章 章后习题解析 1.1 一只“100Ω、100 W ”的电阻与120 V 电源相串联，至少要串入多大的电阻 R 才能使该电阻正常工作？电阻R 上消耗的功率又为多少？ 解：电阻允许通过的最大电流为 1100 100'=== R P I A 所以应有 1120100=+R ，由此可解得：Ω=-=201001 120 R 电阻R 上消耗的功率为 P =12×20=20W 1.2 图1.27（a ）、（b ）电路中，若让I =0.6A ，R =？ 图1.27（c ）、（d ）电路中，若让U =0.6V ，R =？ 解：(a)图电路中，3Ω电阻中通过的电流为 I ˊ=2－0.6=1.4A R 与3Ω电阻相并联，端电压相同且为 U =1.4×3=4.2V 所以 R =4.2÷0.6=7Ω (b)图电路中，3Ω电阻中通过的电流为 I ˊ=3÷3=1A R 与3Ω电阻相并联，端电压相同，因此 R =3÷0.6=5Ω (c)图电路中，R 与3Ω电阻相串联，通过的电流相同，因此 R =0.6÷2=0.3Ω (d)图电路中，3Ω电阻两端的电压为 U ˊ=3－0.6=2.4V R 与3Ω电阻相串联，通过的电流相同且为 I =2.4÷3=0.8A 所以 R =0.6÷0.8=0.75Ω 1.3 两个额定值分别是“110V ，40W ”“110V ，100W ”的灯泡，能否串联后接到220V 的电源上使用？如果两只灯泡的额定功率相同时又如何？ 解：两个额定电压值相同、额定功率不等的灯泡，其灯丝电阻是不同的，“110V ，40W ”灯泡的灯丝电阻为： Ω===5.30240 1102 240 P U R ;“110V ，100W ”灯泡的灯丝电阻为：Ω===121100 1102 2100P U R ，若串联后接在220V 的电源上时，其通过两灯泡的电流相同，且 为：52.01215.302220 ≈+=I A ，因此40W 灯泡两端实际所加电压为： 3.1575.30252.040=?=U V ，显然这个电压超过了灯泡的额定值，而100 W 灯泡两端实际 所加电压为：U 100=0.52×121=62.92V ，其实际电压低于额定值而不能正常工作，因此，这两个功 2A 3Ω R 3Ω 2A Ω ＋ U － ＋ 3V － Ω ＋ U － ＋ 3V － 图1.27 习题1.2电路图 ＋ － U S R I S (a ) ＋ － U S R I S (b) 图1.28 习题1.4电路图 A A
第8章 习题 8.1 直流电源合闸于L-C 电路，电容C 上电压会比电源高吗？ 为什么？如果电源是交流，电 容C 上电压会发生什么变化，它与哪些因素有关？ 解： 1）直流电源合闸于L-C 电路，电容C 上电压会比电源高。因为，如图所示 C 假定一个无穷大直流电源对集中参数的电感、电容充电，且t=0-，i=0, u c =0。 在t=0时合闸：()()()()dt t i C dt t di L t u t u E c L ?+=+=1 ，即()()E t u dt t u d LC c c =+22，解为()()01cos c u t E t ω=- ，0ω= C 上的电压可达到2E 。 也可以这样理解，当电容上电压为E 时，回路中电流达最大值，电感中电流不能突变，继续给电容充电，使得电容上电压达到2E 。 2）如果电源是交流，在15-16个周波后，暂态分量可认为已衰减至零，电容电压的幅值为 2 022 0C U E ωωω =-，0ω为回路的自振角频率。此时电容电压与回路自振角频率和电源频率有关，可见电容上电压在非常大的范围内变化。 8.2 什么是导线的波速、波阻抗？分布参数的波阻抗的物理意义与集中参数电路中的电阻有何不同？ 解：波阻抗：在无损均匀导线中，某点的正、反方向电压波与电流波的比值是一个常数Z ，该常数具有电阻的量纲Ω，称为导线的波阻抗。 波速：平面电磁波在导线中的传播速度，0 01C L ±=ν，波速与导线周围介质有关，与导 线的几何尺寸及悬挂高度无关。 波阻抗虽然与电阻具有相同的量纲，而且从公式上也表示导线上电压波与电流波的比值，但两者的物理含义是不同的： 1) 波阻抗表示只有一个方向的电压波和电流波的比值，其大小只决定于导线单位长度的电
电力系统基本知识题库 出题人： 1．电力系统中输送和分配电能的部分称为（B） A、电力系统； B、电力网； C、动力系统； D、直流输电系统2．发电机的额定电压与系统的额定电压为同一等级时，发电机的额定电压规定比系统的额定电压（D） A、低10%； B、高10% ； C、低5%； D、高5% 3．下面那种负荷级造成国民经济的重大损失，使市政生活的重要部门发生混乱（A） A、第一级负荷； B、第二级负荷； C、第三级负荷； D、无 4．系统向用户提供的无功功率越小用户电压就（A） A、越低； B、越高； C、越合乎标准； D、等于0 5．电力系统不能向负荷供应所需的足够的有功功率时，系统的频率就（B） A、要升高； B、要降低； C、会不高也不低； D、升高较轻6．电力系统在很小的干扰下，能独立地恢复到它初始运行状况的能力称（B） A、初态稳定； B、静态稳定； C、系统的抗干扰能力； D、动态稳定 7．频率主要决定于系统中的（A） A、有功功率平衡； B、无功功率平衡； C、电压； D、电流
8．电压主要决定于系统中的（B） A、有功功率平衡； B、无功功率平衡； C、频率； D、电流 9．用户供电电压的允许偏移对于35kV及以上电压级为额定值的（C）A、5%； B、10%； C、±5%； D、±10% 10．当电力系统发生短路故障时，在短路点将会（B） A、产生一个高电压； B、通过很大的短路电流； C、通过一个很小的正常的负荷； D、产生零序电流 11．电力系统在运行中发生短路故障时，通常伴随着电压（B） A、上升； B、下降； C、越来越稳定； D、无影响 12．根据国家标准，10kV及以下三相供电电压的允许偏差为额定电压的（D） A、3%； B、±3%； C、5%； D、±5% 13．系统频率波动的原因（B） A、无功的波动； B、有功的波动； C、电压的波动； D、以上三个原因 14．系统的容量越大允许的频率偏差越（C） A、大； B、不一定； C、小； D、不变 15．以下短路类型中（A）发生的机会最多。 A、单相接地短路； B、两相接地短路； C、三相短路； D、两相相间短路
第一章 思考题与习题 1.1. 半导体材料都有哪些特性？为什么电子有源器件都是由半导体材料制成 的？ 1.2. 为什么二极管具有单向导电特性？如何用万用表判断二极管的好坏？ 1.3. 为什么不能将两个二极管背靠背地连接起来构成一个三极管？ 1.4. 二极管的交、直流等效电阻有何区别？它们与通常电阻有什么不同？ 1.5. 三极管的放大原理是什么？三极管为什么存在不同的工作状态？ 1.6. 如图P1-1(a)所示的三极管电路，它与图P1-1(b)所示的 二极管有何异同？ 1.7.稳压二极管为何能够稳定电压？ 1.8.三极管的交、直流放大倍数有何区别？共射和共基电 流放大倍数的关系是什么？ 1.9.三极管的输入特性和输出特性各是什么？ 1.10. 如图P1-2所示，设I S ＝10－11A ，U T ＝26mV ，试计算 u i =0，0.3V ，0.5V ，0.7V 时电流I 的值，以及u i =0.7V 时二极管的直流和交流等效电阻。 解： 由I= I S *(exp(U i / U T )-1) 当U i =0时，I=0； 当U i =0.3V 时，I=1.026×10－6A ； 当U i =0.5V 时，I=2.248×10－3A ； 当U i =0.7V 时，I=4.927A ； 直流等效电阻R= U i /I = 0.7V/4.927A = 0.142 Ω ∵exp(U i / U T )>>1 ∴交流等效电阻R d = 26/I = 26/4927 = 5.277×10－3 Ω (a) (b) 图 P1-1 图P1-2 ＋ － u i D i
1.11. 电路如图P1-3所示，二极管导通电压U D ＝0.7V ， U T ＝26mV ，电源U ＝3.3V ，电阻R ＝1k Ω，电容C 对交流信号可视为短路；输入电压u i 为正弦波，有效值为10mV 。试问二极管中流过的交流电流有效值为多少？ 解：U ＝3.3V>>100mV ， I ＝（U －U D ）/R ＝ (3.3－0. 7)/1k = 2.6 mA 交流等效电阻：R d = 26/I = 10 Ω 交流电流有效值：Id = Ui/Rd = 1 mA 1.1 2. 图P1-4(a)是由二极管D 1、D 2组成的电路，二极管的导通电压U D ＝0.3V 、 反向击穿电压足够大，设电路的输入电压u 1和u 1如图P1-4(b)所示，试画出输出u o 的波形。 解： 1.13. 如图P1-5所示电路，设二极管为理 想二极管(导通电压U D =0，击穿电压U BR =∞ )，试画出输出u o 的波形。 解： 5V u 1 t u 2 t 5V 图P1-4(a) 图P1-4(b) ＋ D1 u 1 u o R u 2 D2 P1-5 R ＋ － u o D 2 D 1 D 3 D 4 图P1-3 ＋ － u i D R C U 4.7V u 0 t u o t
高电压工程第二版答案1到11章25 -------------------------------------------------------------------------------- 1-1答：汤逊理论的核心是：①电离的主要因素是空；1-2答：自持放电的条件是式（1-9），物理意义；1-3答：均匀场放电特点：再均匀电场中，气体间隙；1-4答：由大到小的排列顺序为：板—板，负极性棒；1-5答：冲击特点见P23：①当冲击电压很低时；1-6答：伏秒特性的绘制方法见P24，其意义在于；1-7答：（1）工频电压作用下的特点：见P19—；1-8答：影 1-1答：汤逊理论的核心是：①电离的主要因素是空间碰撞电离。②正离子碰撞阴极导致的表面电离是自持放电的必要条件。汤逊理论是在气压较低，Pd值较小的条件下的放电基础上建立起来的，因此这一理论可以较好地解释低气压，短间隙中的放电现象，对于高气压，长间隙的放电现象无法解释（四个方面大家可以看课本P9）。流注理论认为：。。。（P11最下面），该理论适用于高气压长间隙的放电现象的解释。 1-2答：自持放电的条件是式（1-9），物理意义为：当一个电子从阴极发出向阳及运动的过程中，发生碰撞电离，产生正离子，在正离子到达阳极后，碰撞阴极再次产生电子，只有当产生的电子比上一次多的时候才会形成电子崩，进而出现自持放电现象。因此该式为自持放电的条件。 1-3答：均匀场放电特点：再均匀电场中，气体间隙内的流注一旦形成，放电将达到自持的成都，间隙就被击穿；极不均匀场放电特点：P13下侧。 1-4答：由大到小的排列顺序为：板—板，负极性棒—板，棒--棒，正极性棒—板。其中板--板之间相当于均匀电场，因此其击穿电压最高，其余三个的原因见P20图1-20以及上面的解析。 1-5答：冲击特点见P23：①当冲击电压很低时。。。②随着电压的升高。。。③随着电压继续升高。。。④最后。。。用50%冲击击穿电压或伏秒特性来表示击穿特性，但是工程上为方便起见，通常用平均伏秒特性或者50％伏秒特性来表示气体间隙的冲击穿特性。 1-6答：伏秒特性的绘制方法见P24，其意义在于（P23最下面）并且通过伏秒特性，可以进一步对保护间隙进行改进设计，从而更好地保护电气设备的绝缘。 1-7答：（1）工频电压作用下的特点：见P19—P20，包括均匀场，稍不均匀场，极不均匀场的放电特点。（2）雷电冲击电压作用下的特点：同1-5题。（3）操作冲击电压作用下的特点：P25第二段：研究表明。。。。正极性操作冲击电压击穿电压较负极性下要低得多。 1-8答：影响气体间隙击穿的主要因素为气体间隙中的电场分布，施加电压的波形，气体的种类和状态等. 1-9答：提高间隙击穿电压的措施：一,改善电场的分布：①②③二，削弱活抑制电离过程①②③具体内容见P28。
电工基础知识题库 一、填空题 1．任何完整的电路都必须有________________、________________和中间环节三个基本部分组成。 （参考答案：电源；负载） 2．已知正弦交流电动势有效值为100V ，周期为0.02s ，初相位是－300，则其解析式为 ________________。（参考答案：V t u )30100cos(2100?-=π） 3．电荷之间的相互作用力是通过_____________发生的，电流与电流之间的相互作用力是通过 ______________发生的。(参考答案：电场；磁场) 。 4．为了减小涡流的损耗，变压器的铁心一般采用：_____________________。(参考答案：硅钢片叠 装而成的铁心) 5．直流电动机的电气调速方法有：_____________、_________________和改变磁通。（参考答案： 串电枢电阻；调节电压） 6．三相对称电路是指_____________________________________。（参考答案：三相电源和三相负载 均对称的电路） 7.异步电动机中旋转磁场的转速决定于旋转磁场的 。旋转磁场的旋转方向与通入定 子绕组中三相电流的 有关。（参考答案：磁极对数和电源频率；相序 ） 8.在纯电感交流电路中，电压和电流和相位关系为 。（参考答案：电 流滞后电压900 ） 9．熔断器在电路中起 保护作用；热继电器在电路中起 保护作用。（参考答 案：短路 ； 过载 ） 10. 极化继电器衔铁的偏转方向取决于________________________。（参考答案：线圈通电产生的磁 通方向） 11.三相鼠笼式异步电动机，增加负载之后，__________下降，_________增大。（参考答案：转子转 速；转差率） 12.与磁场方向垂直的单位面积（1m2）上的磁通量称为_______________。（参考答案：磁通密度） 13.通电线圈中感应电动势的方向与_________________有关。（参考答案：电流变化率的正负） 14.正弦交流电的有效值是根据________________定义的。（参考答案：电流的热效应） 15.在RL 串联电路中，总电压与电流的相位关系是__________________。（参考答案：电压超前于电 流） 16.阻容电路能使继电器延迟吸合的主要原因是____________________。（参考答案：电容器充电需 要时间） 17.直流电动机工作时，电枢绕组的作用是________________________________。（参考答案：产生 电磁转矩，实现电能和机械能的转换） 18.在变压器中主要有______________________和__________________两种损耗。（参考答案：铜损 耗和铁损耗） 19.一个内阻为0.5Ω的电压源，其开路电压为15V 。则当负载电流为4A 时，负载电压为 _______________。（参考答案：13V ） 20.高通滤波器的输入电压与输出电压之间的相移角随着频率___________________。（参考答案：升 高而减小） 21.三相四极异步电动机接频率400Hz 交流电源，电机转速11400 r/min ，则转差率为_____________。 （参考答案：0.05）
《高电压工程基础》教学大纲 课程学时：40学时（讲授36+实践4）适用专业: 电气工程及其自动化 先修课程：电路、发电厂电气主系统等 教材:《高电压工程基础》（第二版），施围，邱毓昌，张乔根. 机械工业出版社，2014参考书 1. 《电气工程基础》，（第二版）王锡凡主编，西安交通大学出版社，2009 2. 《高电压绝缘技术》，严璋，中国电力出版社，2002 3. 《高电压工程》，梁曦东，清华大学出版社，2004 一、课程的性质、目的及任务 《高电压工程基础》是电气工程及其自动化专业一门重要的专业课程，该课程理论性和实践性并重，着重强调工程应用中的理论知识。 通过对本课程的学习，使学生掌握气体放电的基本理论、液体和固体电介质的电气特性，掌握电气设备绝缘试验的相关知识，以及电力系统过电压产生机理及抑制措施等基本知识，具有从事绝缘、高电压技术等领域的设计、安装、运行、试验，及研究工作的专业知识基础。 二、教学内容及基本要求 第1章绪论 （1）教学内容 1.1 高压输电的必要性；1.2 我国电力工业的发展；1.3电力工业对高电压技术 发展的促进作用；1.4 新材料和新技术在高电压技术中的应用；1.5 高电压技术在 其他领域的应用。 （2）基本要求 掌握我国输电线路电压等级的划分；掌握高压输电产生的背景及高压输电的必 要性；掌握分裂导线的结构及优点；了解高电压技术在其他领域的应用；了解高电 压技术中的新技术；了解我国电力工业的发展。 - 1 -
第2章气体放电的基本物理过程 （1）教学内容 2.1 带电质点的产生与消失；2.2 放电的电子崩阶段；2.3 自持放电条件；2.4 不均匀电场中气体放电的特点。 （2）基本要求 掌握气体中带电粒子的产生与消失；掌握气体的自持放电现象和流注放电理论、气隙的击穿特性及提高气体间隙抗电强度的方法；pd值较大和pd值较小时放电现象的异同，以及各自的自持放电条件；理解输电线上的电晕放电以及绝缘子表面的气体放电。 第3章气体间隙的击穿强度 （1）教学内容 3.1 稳态电压下的击穿；3. 2 雷电冲击电压下的击穿；3.3 操作冲击电压下的击穿；3.4大气密度和湿度对击穿的影响；3.5 SF6气体间隙中的击穿；3.6 提高气隙击穿电压的措施。 （2）基本要求 掌握直流电压、工频电压作用下气隙的击穿特点；掌握冲击电压下气隙的击穿特点；掌握雷电冲击以及操作冲击电压的标准波形、伏秒特性曲线的概念和做法；统计时延的含义；了解SF6气体的击穿特性；掌握大气条件对气体击穿的影响；掌握提高气隙击穿电压的措施。 第4章气体中沿固体绝缘表面的放电 （1）教学内容 4.1 界面电场分布的典型情况；4.2 均匀电场中的沿面放电；4.3 极不均匀电场中的沿面放电；4.4 受潮表面的沿面放电；4.5 脏污绝缘表面的沿面放电（2）基本要求 掌握均匀电场、强垂直分量、强平行分量三种情况下沿面放电的特点；了解表面凝露、表面淋雨对沿面放电的影响；了解污闪的发展过程；掌握污闪的概念、特点；掌握防止污闪的措施。 - 1 -
电子电路基础知识--测试 第一篇电子电路基础知识 一、判断题（正确的打√，错误的打×） 1、射极输出器不具有电压放大作用。（√） 2、普通二极管反向击穿后立即损坏，因为击穿是不可逆的。（√） 3、在三种功率放大电路中，效率最高是的甲类功放。（×） 说明：效率最高是的乙类功放. 4、逻辑电路中“1”比“0”大。（×） 说明：逻辑电路中“1”与“0”不存在大小之分。 5、石英晶体振荡器的主要优点是振荡频率稳定性高。（√） 6、直流放大器只能放大直流信号。（√） 7、在基本放大电路中，若静态工作点选择过高，容易出现饱和失真。（√） 8、振荡器的负载变动将影响振荡频率稳定性（×） 9、直流放大器是放大直流信号的，它不能放大交流信号（√） 10、差动放大器如果注意选择元件，使电路尽可能对称，可以减小零点漂移（√） 11、放大器具有正反馈特性时，电路必然产生自激振荡（×） 12、多级放大器的通频带比组成它的各级放大器的通频带窄，级数愈少，通频带愈窄（×）说明：级数愈少，通频带愈宽。 13、晶体三极管的发射区和集电区是由同一类型半导体构成的，所以e极和c极可以互换使用（×） 14、在外电场作用下，半导体中同时出现电子电流和空穴电流。（×） 15、少数载流子是自由电子的半导体称为P型半导体。（×） 16、晶体二极管击穿后立即烧毁。（×） 17、用万用表测二极管正向电阻，插在万用表标“+”号插孔的测试棒（通常是红色棒）所连接的二极管的管脚是二极管正极，另一为负极。（×） 18、晶体三极管的发射区和集电区是由同一类半导体（P型或N型）构成的，所以极e和c极可以互换使用。（×） 19、PNP三极管处于截止状态时，发射结正偏（×） 20、晶体三极管具有能量放大功能。（×） 21、当集电极电流值大于集电极最大允许时，晶体三极管一定损坏。（√） 22、一个完全对称的差分式放大器，其共模放大倍数为零。（×） 23、一个理想的差分放大电路，只能放大差模信号，不能放大共模信号。（√） 24、Ｎ型半导体是在本征半导体中加入少量的三价元素构成的杂质半导体。（×） 25、在Ｎ型半导体中，自由电子的数目比空穴数目多得多。故自由电子称为多数载流子，空穴称为少数载流子。（√） 26、运算放大器的输入电流接近于零，因此，将输入端断开，运算放大器仍可以正常工作。（×） 27、运算放大器的输入失调电压Ui0是它的两个输入端电压之差。（×） 28、Ｐ型半导体是在本征半导体中加入少量的五价元素构成的杂质半导体。（×） 29、运算放大器的输入电压接近于零，因此，将输入端短路，运算放大器仍可以正常工作。（×）