《電工與電子技術(shù)基礎(chǔ)》試題庫(kù)及答案一、選擇題1.以下關(guān)于電流的說(shuō)法，正確的是（）A.電流的方向規(guī)定為電子的定向移動(dòng)方向B.導(dǎo)體中只要有電荷運(yùn)動(dòng)就會(huì)形成電流C.在國(guó)際單位制中，電流的單位是安培D.由\(I=\frac{q}{t}\)可知，電流越大，單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量就越少答案：C。解析：電流的方向規(guī)定為正電荷的定向移動(dòng)方向，A錯(cuò)誤；導(dǎo)體中只有電荷定向移動(dòng)才會(huì)形成電流，B錯(cuò)誤；由\(I=\frac{q}{t}\)可知，電流越大，單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量就越多，D錯(cuò)誤；在國(guó)際單位制中，電流的單位是安培，C正確。2.已知電阻\(R_1=10\Omega\)，\(R_2=20\Omega\)，將它們串聯(lián)在電路中，則\(R_1\)和\(R_2\)兩端的電壓之比\(U_1:U_2\)為（）A.1:2B.2:1C.1:1D.無(wú)法確定答案：A。解析：串聯(lián)電路中電流處處相等，根據(jù)\(U=IR\)，\(I\)相同，\(U\)與\(R\)成正比，\(R_1:R_2=10\Omega:20\Omega=1:2\)，所以\(U_1:U_2=R_1:R_2=1:2\)，A正確。3.某電容器上標(biāo)有“\(220V50\muF\)”，其中\(zhòng)(50\muF\)表示（）A.該電容器的耐壓值B.該電容器的電容C.該電容器在\(220V\)電壓時(shí)的電容D.以上說(shuō)法都不對(duì)答案：B。解析：“\(220V\)”是電容器的耐壓值，“\(50\muF\)”是電容器的電容，電容是電容器本身的屬性，與所加電壓無(wú)關(guān)，B正確。4.正弦交流電的三要素是（）A.最大值、頻率、初相位B.有效值、頻率、初相位C.最大值、周期、相位差D.有效值、周期、相位差答案：A。解析：正弦交流電的三要素是最大值、頻率、初相位，A正確。有效值不是三要素之一，周期與頻率可以相互轉(zhuǎn)換，相位差是兩個(gè)正弦量之間的關(guān)系，不是正弦交流電本身的要素。5.三相四線制供電系統(tǒng)中，線電壓與相電壓的關(guān)系是（）A.線電壓等于相電壓B.線電壓是相電壓的\(\sqrt{3}\)倍，且線電壓超前相應(yīng)相電壓\(30^{\circ}\)C.線電壓是相電壓的\(\sqrt{3}\)倍，且線電壓滯后相應(yīng)相電壓\(30^{\circ}\)D.無(wú)法確定答案：B。解析：在三相四線制供電系統(tǒng)中，線電壓是相電壓的\(\sqrt{3}\)倍，且線電壓超前相應(yīng)相電壓\(30^{\circ}\)，B正確。二、填空題1.導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積和______有關(guān)，其計(jì)算公式為\(R=\rho\frac{l}{S}\)，其中\(zhòng)(\rho\)是______。答案：溫度；電阻率。解析：導(dǎo)體電阻除了與材料、長(zhǎng)度、橫截面積有關(guān)外，還與溫度有關(guān)。\(\rho\)是電阻率，反映材料對(duì)電流阻礙作用的性質(zhì)。2.電容器的電容定義式為\(C=\frac{Q}{U}\)，其中\(zhòng)(Q\)是______，\(U\)是______。答案：電容器所帶的電荷量；電容器兩極板間的電壓。解析：根據(jù)電容的定義，\(Q\)是電容器一個(gè)極板所帶電荷量的絕對(duì)值，\(U\)是電容器兩極板間的電壓。3.正弦交流電的表達(dá)式\(i=I_m\sin(\omegat+\varphi)\)中，\(I_m\)是______，\(\omega\)是______，\(\varphi\)是______。答案：最大值；角頻率；初相位。解析：在正弦交流電的表達(dá)式中，\(I_m\)表示電流的最大值，\(\omega=2\pif\)是角頻率，\(\varphi\)是\(t=0\)時(shí)的相位，即初相位。4.變壓器的基本原理是______，其變壓比公式為\(\frac{U_1}{U_2}=\frac{N_1}{N_2}\)，其中\(zhòng)(U_1\)、\(U_2\)分別是______，\(N_1\)、\(N_2\)分別是______。答案：電磁感應(yīng)原理；原、副線圈兩端的電壓；原、副線圈的匝數(shù)。解析：變壓器是利用電磁感應(yīng)原理工作的，通過(guò)原、副線圈匝數(shù)的不同來(lái)實(shí)現(xiàn)電壓的變換。5.三極管有三個(gè)工作區(qū)域，分別是______、______和______。答案：放大區(qū)；飽和區(qū)；截止區(qū)。解析：三極管根據(jù)基極電流和集電極-發(fā)射極電壓的不同，可工作在放大區(qū)、飽和區(qū)和截止區(qū)，在不同區(qū)域有不同的特性和應(yīng)用。三、判斷題1.電阻的大小與導(dǎo)體兩端的電壓和通過(guò)導(dǎo)體的電流有關(guān)。（）答案：錯(cuò)誤。解析：電阻是導(dǎo)體本身的屬性，由導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積和溫度決定，與導(dǎo)體兩端的電壓和通過(guò)導(dǎo)體的電流無(wú)關(guān)。2.電容器在直流電路中相當(dāng)于開(kāi)路，在交流電路中可以通過(guò)交流電流。（）答案：正確。解析：直流電路中，電容器充電完成后，電路中不再有電流通過(guò)，相當(dāng)于開(kāi)路；在交流電路中，電容器不斷地充電和放電，形成了交流電流的通路。3.正弦交流電的有效值等于最大值的\(\frac{1}{\sqrt{2}}\)倍，這一關(guān)系適用于所有周期性變化的電流。（）答案：錯(cuò)誤。解析：正弦交流電的有效值等于最大值的\(\frac{1}{\sqrt{2}}\)倍，這一關(guān)系只適用于正弦交流電，對(duì)于其他周期性變化的電流，有效值與最大值的關(guān)系需根據(jù)有效值的定義來(lái)計(jì)算。4.三相負(fù)載作星形連接時(shí)，線電流等于相電流。（）答案：正確。解析：在三相負(fù)載作星形連接時(shí)，線電流和相電流是同一電流，所以線電流等于相電流。5.二極管具有單向?qū)щ娦?，即正向?qū)?，反向截止。（）答案：正確。解析：二極管的基本特性就是單向?qū)щ娦?，?dāng)二極管加正向電壓時(shí)導(dǎo)通，加反向電壓時(shí)截止。四、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述基爾霍夫定律的內(nèi)容。答案：基爾霍夫定律包括基爾霍夫電流定律（KCL）和基爾霍夫電壓定律（KVL）。-基爾霍夫電流定律：在任一時(shí)刻，流入一個(gè)節(jié)點(diǎn)的電流之和等于流出該節(jié)點(diǎn)的電流之和，即\(\sumI_{入}=\sumI_{出}\)。它的本質(zhì)是電荷守恒定律在電路中的體現(xiàn)，反映了電路中各支路電流之間的約束關(guān)系。-基爾霍夫電壓定律：在任一閉合回路中，各段電壓的代數(shù)和等于零，即\(\sumU=0\)。它的本質(zhì)是能量守恒定律在電路中的體現(xiàn)，反映了電路中各元件電壓之間的約束關(guān)系。2.說(shuō)明電感元件和電容元件在交流電路中的特性。答案：-電感元件：-電感元件對(duì)交流電流有阻礙作用，其感抗\(X_L=\omegaL=2\pifL\)，其中\(zhòng)(\omega\)是角頻率，\(L\)是電感系數(shù)，\(f\)是交流電流的頻率。感抗與頻率成正比，頻率越高，感抗越大。-在交流電路中，電感元件兩端的電壓超前電流\(90^{\circ}\)。-電感元件不消耗電能，它只是與電源進(jìn)行能量交換，其平均功率\(P=0\)，儲(chǔ)存的磁場(chǎng)能量\(W_L=\frac{1}{2}Li^2\)。-電容元件：-電容元件對(duì)交流電流也有阻礙作用，其容抗\(X_C=\frac{1}{\omegaC}=\frac{1}{2\pifC}\)，其中\(zhòng)(C\)是電容。容抗與頻率成反比，頻率越高，容抗越小。-在交流電路中，電容元件中的電流超前電壓\(90^{\circ}\)。-電容元件同樣不消耗電能，它與電源進(jìn)行能量交換，平均功率\(P=0\)，儲(chǔ)存的電場(chǎng)能量\(W_C=\frac{1}{2}Cu^2\)。3.分析三極管放大電路的工作原理。答案：三極管放大電路一般由三極管、直流電源、電阻、電容等元件組成。以共發(fā)射極放大電路為例說(shuō)明其工作原理。-直流偏置：通過(guò)直流電源和偏置電阻為三極管設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)，使三極管工作在放大區(qū)。在靜態(tài)時(shí)，三極管的基極電流\(I_B\)、集電極電流\(I_C\)和發(fā)射極-集電極電壓\(U_{CE}\)都有一個(gè)穩(wěn)定的值。-輸入信號(hào)：當(dāng)輸入交流信號(hào)\(u_i\)加到三極管的基極-發(fā)射極之間時(shí)，會(huì)引起基極電流\(i_B\)的微小變化。-電流放大：由于三極管具有電流放大作用，基極電流的微小變化會(huì)引起集電極電流\(i_C\)的較大變化，且\(i_C=\betai_B\)（\(\beta\)是三極管的電流放大倍數(shù)）。-輸出信號(hào)：集電極電流的變化通過(guò)集電極電阻\(R_C\)轉(zhuǎn)化為電壓的變化，再經(jīng)過(guò)耦合電容輸出交流信號(hào)\(u_o\)。由于集電極電流的變化比基極電流的變化大很多，所以輸出電壓的變化也比輸入電壓的變化大，從而實(shí)現(xiàn)了信號(hào)的放大。五、計(jì)算題1.有一個(gè)電阻\(R=20\Omega\)，接到\(u=220\sqrt{2}\sin(314t+30^{\circ})V\)的交流電源上。求：-（1）通過(guò)電阻的電流\(i\)的表達(dá)式；-（2）電阻消耗的功率\(P\)。解：-（1）已知電阻兩端電壓\(u=220\sqrt{2}\sin(314t+30^{\circ})V\)，則電壓的有效值\(U=\frac{U_m}{\sqrt{2}}=\frac{220\sqrt{2}}{\sqrt{2}}=220V\)。根據(jù)歐姆定律\(I=\frac{U}{R}\)，可得電流的有效值\(I=\frac{220}{20}=11A\)。在純電阻電路中，電流與電壓同相位，所以電流\(i\)的表達(dá)式為\(i=11\sqrt{2}\sin(314t+30^{\circ})A\)。-（2）電阻消耗的功率\(P=UI\)，將\(U=220V\)，\(I=11A\)代入可得\(P=220\times11=2420W\)。2.如圖所示電路，已知\(R_1=10\Omega\)，\(R_2=20\Omega\)，\(E=12V\)，\(r=1\Omega\)，求：-（1）電路中的電流\(I\)；-（2）\(R_1\)兩端的電壓\(U_1\)；-（3）電源的輸出功率\(P_{出}\)。解：-（1）根據(jù)全電路歐姆定律\(I=\frac{E}{R_{總}(cāng)}\)，其中\(zhòng)(R_{總}(cāng)=R_1+R_2+r\)。\(R_{總}(cāng)=10+20+1=31\Omega\)，則\(I=\frac{12}{31}A\approx0.39A\)。-（2）根據(jù)\(U=IR\)，\(R_1\)兩端的電壓\(U_1=IR_1\)，將\(I=\frac{12}{31}A\)，\(R_1=10\Omega\)代入可得\(U_1=\frac{12}{31}\times10=\frac{120}{31}V\approx3.87V\)。-（3）電源的輸出功率\(P_{出}=UI\)，其中\(zhòng)(U=E-Ir\)，\(U=12-\frac{12}{31}\times1=\frac{372-12}{31}=\frac{360}{31}V\)。\(P_{出}=\frac{360}{31}\times\frac{12}{31}=\frac{4320}{961}W\approx4.5W\)。3.有一個(gè)三相負(fù)載，每相負(fù)載的電阻\(R=6\Omega\)，感抗\(X_L=8\Omega\)，電源的線電壓\(U_l=380V\)。-（1）當(dāng)負(fù)載作星形連接時(shí)，求相電流\(I_p\)、線電流\(I_l\)和三相功率\(P\)；-（2）當(dāng)負(fù)載作三角形連接時(shí)，求相電流\(I_p\)、線電流\(I_l\)和三相功率\(P\)。解：-（1）負(fù)載作星形連接時(shí)：-先求每相負(fù)載的阻抗\(Z=\sqrt{R^{2}+X_{L}^{2}}=\sqrt{6^{2}+8^{2}}=10\Omega\)。-相電壓\(U_p=\frac{U_l}{\sqrt{3}}=\frac{380}{\sqrt{3}}V\approx220V\)。-相電流\(I_p=\frac{U_p}{Z}=\frac{220}{10}=22A\)。-因?yàn)樾切芜B接時(shí)\(I_l=I_p\)，所以線電流\(I_l=22A\)。-三相功率\(P=3U_pI_p\cos\varphi\)，其中\(zhòng)(\cos\varphi=\frac{R}{Z}=\frac{6}{10}=0.6\)，則\(P=3\times220\times22\times0.6=8712W\)。