2025年電工電子技術(shù)練習(xí)題庫(kù)與答案一、電路基礎(chǔ)部分1.已知圖1所示電路中，R1=2Ω，R2=3Ω，R3=6Ω，Us1=10V，Us2=5V。求：（1）各支路電流I1、I2、I3；（2）電壓源Us1的功率，并判斷是吸收還是發(fā)出功率。答案：（1）設(shè)節(jié)點(diǎn)A為參考點(diǎn)，B點(diǎn)電位為U。對(duì)節(jié)點(diǎn)B列KCL方程：(U-Us1)/R1+(U+Us2)/R2=U/R3。代入數(shù)值得：(U-10)/2+(U+5)/3=U/6。通分后：3(U-10)+2(U+5)=U→3U-30+2U+10=U→4U=20→U=5V。則I1=(Us1-U)/R1=(10-5)/2=2.5A；I2=(U+Us2)/R2=(5+5)/3≈3.333A；I3=U/R3=5/6≈0.833A。（2）Us1的功率P=Us1×I1=10×2.5=25W，因電流從正極流出，故發(fā)出25W功率。2.圖2所示電路中，當(dāng)RL=4Ω時(shí)，IL=2A；當(dāng)RL=9Ω時(shí)，IL=1.2A。求該電路的戴維南等效電路參數(shù)（Uoc和Req）。答案：根據(jù)戴維南定理，IL=Uoc/(Req+RL)。代入已知條件得方程組：2=Uoc/(Req+4)；1.2=Uoc/(Req+9)。兩式相除得2/1.2=(Req+9)/(Req+4)→5/3=(Req+9)/(Req+4)→5(Req+4)=3(Req+9)→5Req+20=3Req+27→2Req=7→Req=3.5Ω。代入第一式得Uoc=2×(3.5+4)=15V。3.正弦交流電路中，已知u(t)=100√2sin(314t+30°)V，i(t)=5√2sin(314t-30°)A。求：（1）電壓與電流的相位差；（2）電路的有功功率、無(wú)功功率和視在功率；（3）若電源頻率變?yōu)?0Hz，上述參數(shù)是否變化？答案：（1）相位差φ=30°-(-30°)=60°；（2）有功功率P=UIcosφ=100×5×cos60°=250W；無(wú)功功率Q=UIsinφ=100×5×sin60°≈433Var；視在功率S=UI=500VA；（3）頻率變化時(shí)，電壓電流的有效值、相位差不變（頻率相同），故P、Q、S均不變。4.對(duì)稱三相電路中，電源線電壓為380V，負(fù)載為三角形連接，每相阻抗Z=30+j40Ω。求：（1）負(fù)載相電壓；（2）負(fù)載相電流和線電流；（3）三相總功率。答案：（1）三角形連接時(shí)，負(fù)載相電壓等于線電壓380V；（2）每相阻抗模|Z|=√(302+402)=50Ω，相電流Iph=380/50=7.6A，線電流Il=√3Iph≈13.16A；（3）功率因數(shù)cosφ=30/50=0.6，三相總功率P=√3UlIlcosφ=√3×380×13.16×0.6≈5198W（或P=3Iph2R=3×7.62×30≈5198W）。二、模擬電子技術(shù)部分5.圖3所示電路中，二極管為理想二極管，判斷D1、D2的導(dǎo)通狀態(tài)，并計(jì)算輸出電壓Uo。答案：假設(shè)D1、D2均截止，A點(diǎn)電位為(10×2)/(2+2)=5V（分壓），B點(diǎn)電位為(10×1)/(1+1)=5V。實(shí)際D1陽(yáng)極接+10V，陰極接A點(diǎn)5V，處于正向偏置應(yīng)導(dǎo)通；D2陽(yáng)極接B點(diǎn)5V，陰極接-10V，也處于正向偏置應(yīng)導(dǎo)通。導(dǎo)通后，D1將A點(diǎn)鉗位到+10V（理想二極管壓降為0），此時(shí)D2陽(yáng)極電位=10V（A點(diǎn)）經(jīng)R1=2kΩ與R2=2kΩ分壓：Uo=(10×2)/(2+2)=5V？錯(cuò)誤！正確分析：D1導(dǎo)通后，A點(diǎn)電位=10V（陽(yáng)極電位），D2陽(yáng)極電位=A點(diǎn)電位經(jīng)R1=2kΩ和R2=2kΩ分壓到B點(diǎn)，即B點(diǎn)電位=10×(2)/(2+2)=5V，而D2陰極接-10V，5V>-10V，D2導(dǎo)通，將B點(diǎn)電位鉗位到-10V（陰極電位）？矛盾。正確方法：比較各二極管陽(yáng)極與陰極電位差。D1陽(yáng)極10V，陰極電位=Uo（因D1陰極接輸出）；D2陽(yáng)極電位=Uo（因D2陽(yáng)極接輸出），陰極-10V。若D1導(dǎo)通，Uo=10V（理想），此時(shí)D2陽(yáng)極10V>陰極-10V，D2也導(dǎo)通，導(dǎo)致Uo被D2拉低到-10V？錯(cuò)誤。正確思路：假設(shè)D1導(dǎo)通，D2截止，則Uo=10V（D1導(dǎo)通壓降0），此時(shí)D2陽(yáng)極電位=10V（Uo），陰極-10V，10V>-10V，D2應(yīng)導(dǎo)通，矛盾。假設(shè)D2導(dǎo)通，D1截止，則Uo=-10V（D2導(dǎo)通壓降0），此時(shí)D1陽(yáng)極10V>陰極Uo=-10V，D1應(yīng)導(dǎo)通，矛盾。實(shí)際兩管均導(dǎo)通，形成并聯(lián)，Uo由兩個(gè)電源共同決定：10V經(jīng)D1到Uo，-10V經(jīng)D2到Uo，理想二極管導(dǎo)通后相當(dāng)于短路，故Uo被鉗位到0V？錯(cuò)誤。正確解法：將電路視為兩個(gè)支路并聯(lián)到輸出：10V→R1=2kΩ→D1→Uo；-10V→R2=2kΩ→D2→Uo。設(shè)Uo為x，D1導(dǎo)通時(shí)電流I1=(10-x)/2k，D2導(dǎo)通時(shí)電流I2=(x+10)/2k。根據(jù)KCL，I1=I2（無(wú)其他支路），故(10-x)/2=(x+10)/2→10-x=x+10→x=0V。因此D1、D2均導(dǎo)通，Uo=0V。6.共發(fā)射極放大電路如圖4所示，已知三極管β=50，Ube=0.7V，rbb'=200Ω，Rs=1kΩ，Rb=200kΩ，Rc=3kΩ，Re=1kΩ，RL=3kΩ，Vcc=12V。求：（1）靜態(tài)工作點(diǎn)IBQ、ICQ、UCEQ；（2）動(dòng)態(tài)參數(shù)Au（電壓放大倍數(shù)）、Ri（輸入電阻）、Ro（輸出電阻）；（3）若Re兩端并聯(lián)旁路電容Ce，Au和Ri如何變化？答案：（1）靜態(tài)時(shí)，IBQ=(Vcc-Ube)/(Rb+(1+β)Re)=(12-0.7)/(200k+51×1k)=11.3/(251k)≈45μA；ICQ=βIBQ=50×45μA=2.25mA；UCEQ=Vcc-ICQ(Rc+Re)=12-2.25m×(3k+1k)=12-9=3V。（2）rbe=rbb'+(1+β)26mV/ICQ=200+51×26/2.25≈200+590≈790Ω；Au=-β(Rc∥RL)/rbe=-50×(3k∥3k)/0.79k=-50×1.5k/0.79k≈-95；Ri=Rb∥rbe≈200k∥0.79k≈0.79kΩ；Ro=Rc=3kΩ。（3）并聯(lián)Ce后，Re被短路，靜態(tài)工作點(diǎn)不變（因?yàn)镃e對(duì)直流無(wú)影響），動(dòng)態(tài)時(shí)Re不再參與交流負(fù)反饋，rbe=200+(1+β)26/ICQ≈790Ω（不變），Au=-β(Rc∥RL)/rbe≈-50×1.5k/0.79k≈-95（不變？錯(cuò)誤！實(shí)際Re未被旁路時(shí)，交流通路中Re存在，導(dǎo)致Au計(jì)算時(shí)分母為rbe+(1+β)Re，而并聯(lián)Ce后Re被短路，分母僅為rbe。原計(jì)算錯(cuò)誤，正確應(yīng)為：未并聯(lián)Ce時(shí)，Au=-β(Rc∥RL)/(rbe+(1+β)Re)=-50×1.5k/(0.79k+51×1k)=-75k/(51.79k)≈-1.45；并聯(lián)Ce后，Au=-β(Rc∥RL)/rbe≈-50×1.5k/0.79k≈-95，故Au增大；Ri=Rb∥[rbe+(1+β)Re]≈200k∥(0.79k+51k)≈200k∥51.79k≈41.6kΩ（未并聯(lián)Ce時(shí)），并聯(lián)Ce后Ri=Rb∥rbe≈200k∥0.79k≈0.79kΩ，故Ri減小。7.集成運(yùn)放組成的電路如圖5所示，已知R1=10kΩ，R2=20kΩ，R3=20kΩ，R4=10kΩ，ui1=0.5V，ui2=1V。求輸出電壓uo。答案：該電路為差分比例運(yùn)算電路，可利用疊加定理分析。當(dāng)ui1單獨(dú)作用時(shí)（ui2=0），反相輸入端電壓u-=ui1×(R3)/(R2+R3)=0.5×20/(20+20)=0.25V，同相輸入端電壓u+=0（因ui2=0，R1和R4分壓為0），輸出uo1=-(R4/R1)(ui1-u+)=-(10/10)(0.5-0)=-0.5V？錯(cuò)誤。正確差分電路公式：uo=(Rf/R1)(ui2-ui1)，其中Rf=R2∥R3？不，標(biāo)準(zhǔn)差分電路中，若R1=R4，R2=R3，則uo=(R2/R1)(ui2-ui1)。本題中R1=10k，R4=10k，R2=20k，R3=20k，滿足平衡條件。同相端電壓u+=(R3/(R2+R3))ui2=(20/40)×1=0.5V；反相端電壓u-=(R4/(R1+R4))ui1=(10/20)×0.5=0.25V。根據(jù)虛短u+=u-，則運(yùn)放通過(guò)輸出調(diào)整使u-=u+，即通過(guò)反饋電阻R2和R3的電流關(guān)系。正確計(jì)算：i1=(ui1-u-)/R1=(0.5-0.5)/10k=0（因u+=u-=0.5V），i2=(u--uo)/R2=(0.5-uo)/20k，i3=u+/R3=0.5/20k=0.025mA。根據(jù)虛斷i2=i3，故(0.5-uo)/20k=0.5/20k→0.5-uo=0.5→uo=0？錯(cuò)誤。正確方法：利用線性疊加，當(dāng)ui2單獨(dú)作用時(shí)，同相放大電路，uo2=(1+R2/R1)×(R3/(R2+R3))ui2=(1+20/10)×(20/40)×1=3×0.5=1.5V；當(dāng)ui1單獨(dú)作用時(shí)，反相放大電路，uo1=-(R2/R1)ui1=-(20/10)×0.5=-1V；總輸出uo=uo1+uo2=-1+1.5=0.5V。三、數(shù)字電子技術(shù)部分8.已知邏輯函數(shù)F=AB'+A'C+BC，要求：（1）用卡諾圖化簡(jiǎn)為最簡(jiǎn)與或式；（2）用與非門實(shí)現(xiàn)該函數(shù)（畫出邏輯圖）。答案：（1）卡諾圖變量為A、B、C，最小項(xiàng)為：AB'C'(m4)、AB'C(m5)、A'BC'(m2)、A'BC(m3)、ABC(m7)?？ㄖZ圖中m2、m3、m7、m5可合并為B'C+AC？具體填圖：A=0時(shí)，B=0,C=0(m0)=0，B=0,C=1(m1)=0，B=1,C=0(m2)=1，B=1,C=1(m3)=1；A=1時(shí)，B=0,C=0(m4)=1，B=0,C=1(m5)=1，B=1,C=0(m6)=0，B=1,C=1(m7)=1。合并后：m2+m3=A'BC'+A'BC=A'B(C'+C)=A'B；m4+m5=AB'C'+AB'C=AB'(C'+C)=AB'；m3+m7=A'BC+ABC=BC(A'+A)=BC；但AB'+A'B+BC=AB'+A'B+C(A'B+AB')=AB'+A'B+C(A⊕B)=A⊕B+C(A⊕B)=(A⊕B)(1+C)=A⊕B。驗(yàn)證原式F=AB'+A'C+BC=AB'+C(A'+B)=AB'+C(AB')'=AB'+C+AB'？錯(cuò)誤，正確化簡(jiǎn)：F=AB'+A'C+BC=AB'+C(A'+B)=AB'+C(AB')'（因A'+B=(AB')'），根據(jù)吸收律X+X'Y=X+Y，故F=AB'+C。驗(yàn)證：當(dāng)AB'=1時(shí)，F(xiàn)=1；當(dāng)AB'=0時(shí)，A'=B，此時(shí)F=0+C=C，正確。故最簡(jiǎn)式為F=AB'+C。（2）用與非門實(shí)現(xiàn)：F=AB'+C=((AB')'·C')'，邏輯圖為兩個(gè)與非門：第一個(gè)與非門輸入A和B'（B經(jīng)非門），輸出AB'的非；第二個(gè)與非門輸入第一個(gè)與非門的輸出和C的非，輸出F。9.分析圖6所示時(shí)序邏輯電路，要求：（1）寫出各觸發(fā)器的驅(qū)動(dòng)方程；（2）列出狀態(tài)轉(zhuǎn)移表；（3）說(shuō)明電路功能。答案：（1）設(shè)觸發(fā)器為JK觸發(fā)器，CP同步。FF1的J1=Q2'，K1=1；FF2的J2=Q1，K2=Q1。（2）狀態(tài)轉(zhuǎn)移表：現(xiàn)態(tài)Q2Q1，次態(tài)Q2Q1。當(dāng)Q2Q1=00時(shí)，J1=1，K1=1→Q1=J1Q1'+K1'Q1=1×1+0×0=1；J2=0，K2=0→Q2=J2Q2'+K2'Q2=0×1+1×0=0→次態(tài)01。當(dāng)Q2Q1=01時(shí)，J1=1，K1=1→Q1=0；J2=1，K2=1→Q2=Q2'=1→次態(tài)10。當(dāng)Q2Q1=10時(shí)，J1=0，K1=1→Q1=0；J2=0，K2=0→Q2=Q2=1→次態(tài)10（保持？錯(cuò)誤，JK觸發(fā)器特性方程Q=JQ'+K'Q。當(dāng)Q2=1，Q1=0時(shí)，J2=Q1=0，K2=Q1=0→Q2=0×1'+1×1=1；J1=Q2'=0，K1=1→Q1=0×1'+0×0=0→次態(tài)10（保持）。當(dāng)Q2Q1=11時(shí)（假設(shè)存在），J1=Q2'=0，K1=1→Q1=0×0'+0×1=0；J2=Q1=1，K2=Q1=1→Q2=1×0'+0×1=1→次態(tài)10。實(shí)際有效狀態(tài)：00→01→10→10（進(jìn)入死循環(huán)）。修正：當(dāng)Q2Q1=10時(shí)，J2=Q1=0，K2=Q1=0，故Q2=Q2=1；J1=Q2'=0，K1=1，故Q1=0→次態(tài)仍為10，說(shuō)明狀態(tài)10是穩(wěn)定狀態(tài)。初始狀態(tài)00→01→10（停止），因此電路是三進(jìn)制計(jì)數(shù)器？不，狀態(tài)轉(zhuǎn)移應(yīng)為00→01→10→00？可能我計(jì)算錯(cuò)誤。重新計(jì)算：JK觸發(fā)器特性方程Q=JQ'+K'Q。FF1：J1=Q2'，K1=1→Q1=Q2'Q1'+0×Q1=Q2'Q1'。FF2：J2=Q1，K2=Q1→Q2=Q1Q2'+Q1'Q2=Q1⊕Q2。狀態(tài)表：現(xiàn)態(tài)Q2Q1|Q2=Q1⊕Q2|Q1=Q2'Q1'00|0⊕0=0|1×1=1→次態(tài)0101|0⊕1=1|1×0=0→次態(tài)1010|1⊕0=1|0×1=0→次態(tài)10（保持）11|1⊕1=0|0×0=0→次態(tài)00（若初始進(jìn)入11）實(shí)際有效循環(huán)：00→01→10→10（無(wú)效），或包含11→00的自啟動(dòng)，因此電路是具有自啟動(dòng)功能的三進(jìn)制計(jì)數(shù)器？10.設(shè)計(jì)一個(gè)三人表決電路（A、B、C），多數(shù)同意（至少兩人）時(shí)輸出F=1，否則F=0。要求用與非門實(shí)現(xiàn)，畫出邏輯圖。答案：真值表：ABC|F000|0001|0010|0011|1100|0101|1110|1111|1邏輯表達(dá)式F=ABC'+AB'C+A'BC+ABC=AB(C'+C)+AC(B'+B)+BC(A'+A)-2ABC（利用合并）=AB+AC+BC?；?jiǎn)為與非-與非式：F=AB+AC+BC=((AB)'(AC)'(BC)')'。邏輯圖：三個(gè)與非門分別輸入AB、AC、BC，輸出各自的非；再用一個(gè)三輸入與非門將這三個(gè)輸出取非，得到F。四、電機(jī)與拖動(dòng)部分11.一臺(tái)單相變壓器，額定容量SN=10kVA，額定電壓U1N/U2N=220V/110V，一次側(cè)繞組匝數(shù)N1=2000匝。求：（1）二次側(cè)繞組匝數(shù)N2；（2）額定電流I1N、I2N；（3）當(dāng)二次側(cè)接R=2Ω的負(fù)載時(shí)，一次側(cè)電流I1（忽略漏阻抗和勵(lì)磁電流）。答案：（1）變比k=U1N/U2N=220/110=2，N2=N1/k=2000/2=1000匝；（2）I1N=SN/U1N=10000/220≈45.45A，I2N=SN/U2N=10000/110≈90.91A；（3）二次側(cè)電流I2=U2/R=110/2=55A（忽略內(nèi)阻時(shí)U2=U2N=110V），一次側(cè)電流I1=I2/k=55/2=27.5A。12.一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，額定功率PN=7.5kW，額定電壓UN=380V，額定轉(zhuǎn)速nN=1440r/min，額定效率ηN=87%，額定功率因數(shù)cosφN=0.85。求：（1）額定電流IN；（2）同步轉(zhuǎn)速n1；（3）額定轉(zhuǎn)差率sN。答案：（1）額定輸入功率P1=PN/ηN=7500/0.87≈8620.7W；額定電流IN=P1/(√3UNcosφN)=8620.7/(√3×380×0.85)≈8620.7/559.1≈15.4A；（2）nN=1440r/min接近1500r/min（50Hz時(shí)同步轉(zhuǎn)速），故n1=1500r/min；（3）sN=(n1-nN)/n1=(1500-1440)/1500=0.04。13.直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法有哪些？各有什么特點(diǎn)？答案：直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法主要有三種：（1）電樞串電阻調(diào)速：通過(guò)在電樞回路中串聯(lián)可變電阻，改變電樞電壓降，從而改變轉(zhuǎn)速。特點(diǎn)是調(diào)速范圍小，低速時(shí)效率低，機(jī)械特性變軟；（2）降低電樞電