电工练习答案Word下载.docx
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为什么？
数值不同的电压源是不能并联合成的，因为这样连接在它们内部将引起环流；
两个数值不同的电流也不能串联连接，把它们串联时将造成小电流电源的过流现象。
3、何谓二端网络？
有源二端网络？
无源二端网络？
对有源二端网络除源时应遵循什么原则？
电路具有向外引出的两个端子时，就可称为二端网络。
当二端网络含有电源时移为有源二端网络；
若二端网络中不含有电源就称作无源二端网络。
对有源二端网络除源时，应遵循：
所有电压源用短接线代替，所有电流源开路处理。
4、如何测量某元件两端电压？
如何测量某支路电流？
把高内阻的电压表并联在待测元件两端就可测量其电压，把低内阻的电流表串接在待测支路中可测得该支路电流。
5、直流电路是否都是线性电路？
线性电路的概念如何正确表述？
直流电路中若含有非线性元件时，就不是线性电路了。
线性电路是指电路中所有元件都是线性关系，与直流、交流、正弦、非正弦无关。
五、计算题：
（共26分）
1、在图1-32所示电路中，已知电流I=10mA，I1=6mA，R1=3KΩ，R2=1KΩ，R3=2KΩ。
求电流表A4和A5的读数是多少？
（8分）
解：
对a列KCL方程：
I-I1-I2=0得I2=4mA
对左回路列KVL：
6×
3+2I3－4×
1=0
得I3=-7mAA4=13mAA5=－3mA
2、在图1-33所示电路中，有几条支路和结点？
Uab和I各等于多少？
3条支路，两个结点，Uab和I都等于0。
3、分别用叠加定理和戴维南定理求解图1-34电路中的电流I3。
设US1=30V，US2=40V，R1=4Ω，R2=5Ω，R3=2Ω。
（10分）
（1）运用叠加定理
当US1单独作用时，I3′≈3.95A；
当US2单独作用时，I3"
≈4.21A；
I3≈8.16A
（2）用戴维南定理：
UOC≈34.44V，R0≈2.22Ω，I3≈8.16A
一、填空题：
（每空0.5分，共20分）
1、正弦交流电的三要素是最大值、角频率和初相。
有效值可用来确切反映交流电的作功能力，其值等于与交流电热效应相同的直流电的数值。
2、已知正弦交流电压
，则它的最大值是380
V，有效值是380V，频率为50Hz，周期是0.02s，角频率是314rad/s，相位为314t-60°
，初相是60度，合π/3弧度。
3、实际电气设备大多为感性设备，功率因数往往较低。
若要提高感性电路的功率因数，常采用人工补偿法进行调整，即在感性线路（或设备）两端并联适当电容。
4、电阻元件正弦电路的复阻抗是R；
电感元件正弦电路的复阻抗是jXL；
电容元件正弦电路的复阻抗是－jXC；
多参数串联电路的复阻抗是R+j（XL-XC）。
5、串联各元件上电流相同，因此画串联电路相量图时，通常选择电流作为参考相量；
并联各元件上电压相同，所以画并联电路相量图时，一般选择电压作为参考相量。
6、电阻元件上的伏安关系瞬时值表达式为i=u/R，因之称其为即时元件；
电感元件上伏安关系瞬时值表达式为
，电容元件上伏安关系瞬时值表达式为
，因此把它们称之为动态元件。
7、能量转换过程不可逆的电路功率常称为有功功率；
能量转换过程可逆的电路功率叫做无功功率；
这两部分功率的总和称为视在功率。
8、电网的功率因数越高，电源的利用率就越越充分，无功功率就越越小。
9、只有电阻和电感元件相串联的电路，电路性质呈感性；
只有电阻和电容元件相串联的电路，电路性质呈容性。
10、当RLC串联电路发生谐振时，电路中阻抗最小且等于电阻R；
电路中电压一定时电流最大，且与电路总电压同相。
二、判断正误：
1、正弦量的三要素是指其最大值、角频率和相位。
（错）
2、正弦量可以用相量表示，因此可以说，相量等于正弦量。
3、正弦交流电路的视在功率等于有功功率和无功功率之和。
4、电压三角形、阻抗三角形和功率三角形都是相量图。
5、功率表应串接在正弦交流电路中，用来测量电路的视在功率。
6、正弦交流电路的频率越高，阻抗就越大；
频率越低，阻抗越小。
7、单一电感元件的正弦交流电路中，消耗的有功功率比较小。
8、阻抗由容性变为感性的过程中，必然经过谐振点。
（对）
9、在感性负载两端并电容就可提高电路的功率因数。
10、电抗和电阻由于概念相同，所以它们的单位也相同。
1、已知工频正弦电压有效值和初始值均为380V，则该电压的瞬时值表达式为（B）
A、
V；
B、
C、
V。
2、一个电热器，接在10V的直流电源上，产生的功率为P。
把它改接在正弦交流电源上，使其产生的功率为P/2，则正弦交流电源电压的最大值为（A）
A、7.07V；
B、5V；
C、14V；
D、10V。
3、已知
A，
）A，则（C）
A、i1超前i260°
；
B、i1滞后i260°
C、相位差无法判断。
4、纯电容正弦交流电路中，电压有效值不变，当频率增大时，电路中电流将（A）
A、增大；
B、减小；
C、不变。
5、在RL串联电路中，UR=16V，UL=12V，则总电压为（B）
A、28V；
B、20V；
C、2V。
6、RLC串联电路在f0时发生谐振，当频率增加到2f0时，电路性质呈（B）
A、电阻性；
B、电感性；
C、电容性。
7、串联正弦交流电路的视在功率表征了该电路的（A）
A、电路中总电压有效值与电流有效值的乘积；
B、平均功率；
C、瞬时功率最大值。
8、实验室中的功率表，是用来测量电路中的（A）。
A、有功功率；
B、无功功率；
C、视在功率；
D、瞬时功率。
（每小题3分，共12分）
1.试述提高功率因数的意义和方法？
提高功率因数的意义是：
一是提高供电设备的利用率，二是可以减少线路上的功率损失。
方法有自然补偿法和人工补偿法两种：
自然补偿法就是避免感性设备的空载和尽量减少其轻载；
人工补偿法就是在感性线路两端并联适当电容（欠补偿）。
2、一位同学在做日光灯电路实验时，用万用表的交流电压挡测量电路各部分的电压，实测路端电压为220V，灯管两端电压U1＝110V，镇流器两端电压U2＝178V。
即总电压既不等于两分电压之和，又不符合U2＝U12＋U22，此实验结果如何解释？
因为日光灯管可以作为纯电阻元件，而镇流器只能看作是RL串联组合，它们的端电压不同相位，因此其和为相量和，而且相量和表达式中的U2也是由其不同相位的铜耗压降和电感压降构成的，正确的计算应为
。
五、计算分析题：
（共38分）
1、试求下列各正弦量的周期、频率和初相，二者的相位差如何？
（5分）
（1）3sin314t；
（2）8sin（5t＋17°
）
（1）周期T=0.02s，f=50Hz，初相φ=0；
（2）周期T=1.256s，f=0.796Hz，初相φ=17°
二者不同频率，相位差无法比较。
2、某电阻元件的参数为8Ω，接在
V的交流电源上。
试求通过电阻元件上的电流i，如用电流表测量该电路中的电流，其读数为多少？
电路消耗的功率是多少瓦？
若电源的频率增大一倍，电压有效值不变又如何？
I=U/R=220/8=27.5A，纯电阻电路ui同相，所以：
A；
电流表测量的是有效值27.5A，电路消耗的功率P=UI=220×
27.5=6050W；
纯电阻电路与频率无关，所以当频率增大一倍、电压有效值不变时电路消耗的功率不变。
3、某线圈的电感量为0.1亨，电阻可忽略不计。
接在
试求电路中的电流及无功功率；
若电源频率为100Hz，电压有效值不变又如何？
写出电流的瞬时值表达式。
ωL=314×
0.1=31.4ΩQ=2202/31.4=1541Var；
当电源频率增加一倍时，电路感抗增大一倍，即2ωL=2×
314×
0.1=62.8ΩQ′=2202/62.8=770.7Var；
I=U/2ωL=220/62.8≈3.5Ai=4.95sin（314t-90°
）A
4、利用交流电流表、交流电压表和交流单相功率表可以测量实际线圈的电感量。
设加在线圈两端的电压为工频110V，测得流过线圈的电流为5A，功率表读数为400W。
则该线圈的电感量为多大？
（9分）
R=P/I2=400/25=16Ω|Z|=110/5=22Ω（ωL）2=222-162=228L=48.1mH
R
图2-22
~uS
XL
5、如图2-22所示电路中，已知电阻R＝6Ω，感抗XL＝8Ω，电源端电压的有效值US＝220V。
求电路中电流的有效值I。
|Z|=
=10Ω
I=U/|Z|=220/10=22A
（每空0.5分，共25分）
1、N型半导体是在本征半导体中掺入极微量的五价元素组成的。
这种半导体内的多数载流子为自由电子，少数载流子为空穴，不能移动的杂质离子带正电。
P型半导体是在本征半导体中掺入极微量的三价元素组成的。
这种半导体内的多数载流子为空穴，少数载流子为自由电子，不能移动的杂质离子带负电。
2、三极管的内部结构是由基区、发射区、集电区及发射结和集电结组成的。
三极管对外引出电极分别是基极、发射极和集电极。
3、PN结正向偏置时，外电场的方向与内电场的方向相反，有利于多数载流子的
扩散运动而不利于少子的漂移；
PN结反向偏置时，外电场的方向与内电场的方向相同，有利于少子的漂移运动而不利于多子的扩散，这种情况下的电流称为反向饱和电流。
4、PN结形成的过程中，P型半导体中的多数载流子空穴向N区进行扩散，N型半导体中的多数载流子自由电子向P区进行扩散。
扩散的结果使它们的交界处建立起一个空间电荷区，其方向由N区指向P区。
空间电荷区的建立，对多数载流子的扩散运动起削弱作用，对少子的漂移运动起增强作用，当这两种运动达到动态平衡时，PN结形成。
5、检测二极管极性时，需用万用表欧姆挡的R×
1K档位，当检测时表针偏转度较大时，则红表棒接触的电极是二极管的阴极；
黑表棒接触的电极是二极管的阳极。
检测二极管好坏时，两表棒位置调换前后万用表指针偏转都很大时，说明二极管已经被击穿损坏；
两表棒位置调换前后万用表指针偏转都很小时，说明该二极管已经绝缘老化不通。
6、单极型晶体管又称为MOS管。
其导电沟道分有N沟道和P沟道。
7、稳压管是一种特殊物质制造的面接触型硅晶体二极管，正常工作应在特性曲线的反向击穿区。
1、P型半导体中不能移动的杂质离子带负电，说明P型半导体呈负电性。
2、自由电子载流子填补空穴的“复合”运动产生空穴载流子。
（对）
3、用万用表测试晶体管时，选择欧姆档R×
10K档位。
（错）
4、PN结正向偏置时，其内外电场方向一致。
（错）
5、无论在任何情况下，三极管都具有电流放大能力。
（错）
6、二极管只要工作在反向击穿区，一定会被击穿。
7、当三极管的集电极电流大于它的最大允许电流ICM时，该管必被击穿。
8、双极型三极管和单极型三极管的导电机理相同。
9、双极型三极管的集电极和发射极类型相同，因此可以互换使用。
（错）
1、单极型半导体器件是（C）。
A、二极管；
B、双极型三极管；
C、场效应管；
D、稳压管。
2、P型半导体是在本征半导体中加入微量的（A）元素构成的。
A、三价；
B、四价；
C、五价；
D、六价。
3、稳压二极管的正常工作状态是（C）。
A、导通状态；
B、截止状态；
C、反向击穿状态；
D、任意状态。
4、用万用表检测某二极管时，发现其正、反电阻均约等于1KΩ，说明该二极管（C）。
A、已经击穿；
B、完好状态；
C、内部老化不通；
D、无法判断。
5、PN结两端加正向电压时，其正向电流是（A）而成。
A、多子扩散；
B、少子扩散；
C、少子漂移；
D、多子漂移。
6、测得NPN型三极管上各电极对地电位分别为VE＝2.1V，VB＝2.8V，VC＝4.4V，说明此三极管处在（A）。
A、放大区；
B、饱和区；
C、截止区；
D、反向击穿区。
7、绝缘栅型场效应管的输入电流（C）。
A、较大；
B、较小；
C、为零；
8、正弦电流经过二极管整流后的波形为（C）。
A、矩形方波；
B、等腰三角波；
C、正弦半波；
D、仍为正弦波。
9、三极管超过（C）所示极限参数时，必定被损坏。
A、集电极最大允许电流ICM；
B、集—射极间反向击穿电压U（BR）CEO；
C、集电极最大允许耗散功率PCM；
D、管子的电流放大倍数
10、若使三极管具有电流放大能力，必须满足的外部条件是（C）
A、发射结正偏、集电结正偏；
B、发射结反偏、集电结反偏；
C、发射结正偏、集电结反偏；
D、发射结反偏、集电结正偏。
（每小题4分，共28分）
1、N型半导体中的多子是带负电的自由电子载流子，P型半导体中的多子是带正电的空穴载流子，因此说N型半导体带负电，P型半导体带正电。
上述说法对吗？
这种说法是错误的。
因为，晶体在掺入杂质后，只是共价键上多出了电子或少了电子，从而获得了N型半导体或P型半导体，但整块晶体中既没有失电子也没有得电子，所以仍呈电中性。
2、某人用测电位的方法测出晶体管三个管脚的对地电位分别为管脚①12V、管脚②3V、管脚③3.7V，试判断管子的类型以及各管脚所属电极。
管脚③和管脚②电压相差0.7V，显然一个硅管，是基极，一个是发射极，而管脚①比管脚②和③的电位都高，所以一定是一个NPN型硅管。
再根据管子在放大时的原则可判断出管脚②是发射极，管脚③是基极，管脚①是集电极。
3、图6-23所示电路中，已知E=5V，
V，二极管为理想元件（即认为正向导通时电阻R=0，反向阻断时电阻R=∞），试画出u0的波形。
分析：
根据电路可知，当ui>
E时，二极管导通u0=ui，当ui<
E时，二极管截止时，u0=E。
所以u0的波形图如下图所示：
4、图6-24所示电路中，硅稳压管DZ1的稳定电压为8V，DZ2的稳定电压为6V，正向压降均为0.7V，求各电路的输出电压U0。
（a）图：
两稳压管串联，总稳压值为14V，所以U0=14V；
（b）图：
两稳压管并联，输出电压按小值计，因此U0=6V；
（c）图：
两稳压管反向串联，U0=8.7V；
（d）图：
两稳压管反向并联，可认为DZ1截止不通，则U0=0.7V。
5、半导体二极管由一个PN结构成，三极管则由两个PN结构成，那么，能否将两个二极管背靠背地连接在一起构成一个三极管？
如不能，说说为什么？
将两个二极管背靠背地连接在一起是不能构成一个三极管的。
因为，两个背靠背的二极管，其基区太厚，不符合构成三极管基区很薄的内部条件，即使是发射区向基区发射电子，到基区后也都会被基区中大量的空穴复合掉，根本不可能有载流子继续向集电区扩散，所以这样的“三极管”是不会有电流放大作用的。
（共17分）
1、图6-25所示三极管的输出特性曲线，试指出各区域名称并根据所给出的参数进行分析计算。
（1）
（2）
（3）
A区是饱和区，B区是放大区，C区是截止区。
（1）观察图6-25，对应IB=60μA、UCE=3V处，集电极电流IC约为3.5mA；
（2）观察图6-25，对应IC=4mA、UCE=4V处，IB约小于80μA和大于70μA；
（3）对应ΔIB=20μA、UCE=3V处，ΔIC≈1mA，所以β≈1000/20≈50。
2、已知NPN型三极管的输入—输出特性曲线如图6-26所示，当
图6-26
IC（mA）
UCE（V）
10
8
6
4
2
100μA
80μA
60μA
40μA
20μA
IB＝0
12345678
（b）输出特性
）输入特性曲线
IB（μA）
120
80
60
40
20
UBE（V）
0.10.30.50.70.9
（1）由（a）曲线查得UBE=0.7V时，对应IB=30μA，由（b）曲线查得IC≈3.6mA；
（2）由（b）曲线可查得此时IC≈5mA；
（3）由输入特性曲线可知，UBE从0.7V变到0.75V的过程中，ΔIB≈30μA，由输出特性曲线可知，ΔIC≈2.4mA，所以β≈2400/30≈80。
（每空0.5分，共21分）
1、基本放大电路的三种组态分别是：
共发射极放大电路、共集电极放大电路和共基极放大电路。
2、放大电路应遵循的基本原则是：
发射结正偏；
集电结反偏。
3、将放大器输出信号的全部或部分通过某种方式回送到输入端，这部分信号叫做反馈信号。
使放大器净输入信号减小，放大倍数也减小的反馈，称为负反馈；
使放大器净输入信号增加，放大倍数也增加的反馈，称为正反馈。
放大电路中常用的负反馈类型有电压串联负反馈、电流串联负反馈、电压并联负反馈和电流并联负反馈。
4、射极输出器具有电压增益恒小于1、接近于1，输入信号和输出信号同相，并具有输入电阻高和输出电阻低的特点。
5、共射放大电路的静态工作点设置较低，造成截止失真，其输出波形为上削顶。
若采用分压式偏置电路，通过反馈环节调节合适的基极电位，可达到改善输出波形的目的。
6、对放大电路来说，人们总是希望电路的输入电阻越大越好，因为这可以减轻信号源的负荷。
人们又希望放大电路的输出电阻越小越好，因为这可以增强放大电路的整个负载能力。
7、反馈电阻RE的数值通常为几十至几千欧，它不但能够对直流信号产生负反馈作用，同样可对交流信号产生负反馈作用，从而造成电压增益下降过多。
为了不使交流信号削弱，一般在RE的两端并联一个约为几十微法的较大射极旁路电容CE。
8、放大电路有两种工作状态，当ui＝0时电路的状态称为静态，有交流信号ui输入时，放大电路的工作状态称为动态。
在动态情况下，晶体管各极电压、电流均包含直流分量和交流分量。
放大器的输入电阻越大，就越能从前级信号源获得较大的电信号；
输出电阻越小，放大器带负载能力就越强。
9、电压放大器中的三极管通常工作在放大状态下，功率放大器中的三极管通常工作在极限参数情况下。
功放电路不仅要求有足够大的输出电压，而且要求电路中还要有足够大的输出电流，以获取足够大的功率。
10、晶体管由于在长期工作过程中，受外界温度及电网电压不稳定的影响，即使输入信号为零时，放大电路输出端仍有缓慢的信号输出，这种现象叫做零点漂移。
克服零点漂移的最有效常用电路是差动放大电路。
二、判断下列说法的正确与错误：
（每小题1分，共19分）
1、放大电路中的输入信号和输出信号的波形总是反相关系。
2、放大电路中的所有电容器，起的作用均为通交隔直。
（对）
3、射极输出器的电压放大倍数等于1，因此它在放大电路中作用不大。
4、分压式偏置共发射极放大电路是一种能够稳定静态工作点的放大器。
（对）
5、设置静态工作点的目的是让交流信号叠加在直流量上全部通过放大器。
6、晶体管的电流放大倍数通常等于放大电路的电压放大倍数。
7、微变等效电路不能进行静态分析，也不能用于功放电路分析。
8、共集电极放大电路的输入信号与输出信号，相位差为180°
的反相关系。
（错）
9、微变等效电路中不但有交流量，也存在直流量。
10、基本放大电路通常都存在零点漂移现象。
11、普通放大电路中存在的失真均为交越失真。
12、差动放大电路能够有效地抑制零漂，因此具有很高的共模抑制比。
13、放大电路通常工作在小信号状态下，功放电路通常工作在极限状态下。
14、输出端交流短路后仍有反馈信号存在，可断定为电流负反馈。
15、共射放大电路输出波形出现上削波，说明电路出现了饱和失真。
16、放大电路的集电极电流超过极限值ICM，就会造成管子烧损。
17、共模信号和差模信号都是电路传输和放大的有用信号。
18、采用适当的静态起始电压，可达到消除功放电路中交越失真的目的。
19、射极输出器是典型的电压串联负反馈放大电路。
1、基本放大电路中，经过晶体管的信号有（C）。
A、直流成分；
B、交流成分；
C、交直流成分均有。
2、基本放大电路中的主要放大对象是（B）。
A、直流信号；
B、交流信号；
C、交直流信号均有。
3、分压式偏置的共发射极放大电路中，若VB点电位过高，电路易出现（B）。
A、截止失真；
B、饱和失真；
C、晶体管被烧损。
4、共发射极放大电路的反馈元件是（B）。
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