电工第11章习题
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1/2/3/4/5/7/11章填空题一、填空题1.电路的基本组成有电源、负载、中间环节三个部分。
2.20Ω的电阻与80Ω电阻相串联时的等效电阻为 100 Ω,相并联时的等效电阻 为 16 Ω。
3.戴维南定理指出:任何一个有源二端线性网络都可以用一个等效的 电压 源来表示。
4.一个实际的电源可以用 电压源 来表示,也可用 电流源 来表示。
5.电感元件不消耗能量,它是储存 磁场 能量的元件。
6.电容元件不消耗能量,它是储存 电场 能量的元件。
7.通常所说负载的增加是指负载的 功率 增加。
8.电源就是将其它形式的能量转换成 电能 的装置。
9.如果电流的 大小 和 方向 均不随时间变化,就称为直流。
10.负载就是所有用电设备,即是把 电能 转换成其它形式能量的设备。
11.电路就是电流流过的 闭合 路径。
12.把 单位时间 内通过某一导体横截面的电荷量定义为电流强度....〔简称电流〕,用I 来表示。
13.电压源,其等效电压源的电动势就是有源二端网络的 开路电压 。
14.叠加原理只适用于 线性 电路,而不适用于 非线性 电路。
15.某点的电位就是该点到 参考点 的电压。
16.任意两点间的电压就是 这两点 的电位差。
17.电气设备工作时高于额定电压称为 过载 。
18.电气设备工作时低于额定电压称为 欠载 。
19.电气设备工作时等于额定电压称为 满载 。
20.为防止电源出现短路故障,通常在电路中安装 熔断器 。
21.电源开路时,电源两端的电压就等于电源的 电动势 。
一、填空题:1.纯电容交流电路中通过的电流有效值,等于加在电容器两端的 电压 除以它的 容抗 。
2.在RLC 串联电路中,发生串联谐振的条件是 感抗 等于 容抗 。
3.把 最大值 、 角频率 、 初相角 称为正弦量的三要素。
4.纯电感交流电路中通过的电流有效值,等于加在电感两端的 电压 除以它的 感抗 。
5.纯电阻交流电路中通过的电流有效值,等于加在电阻两端的 电压或电压有效值 除以它的电阻值。
111 常用半导体元件【课题】11.1 二极管【教学目标】知道PN 结的单向导电性。
描述二极管的电压、电流关系。
解释主要参数。
【教学重点】1.二极管的电压、电流关系。
2.二极管的主要参数。
【教学难点】二极管的电压、电流关系。
【教学过程】 【一、复习】线性电阻和非线性电阻的电压、电流特性。
【二、引入新课】半导体是导电能力介于导体和绝缘体之间的一种物体。
但半导体之所以得到广泛应用,是因为它的导电能力会随温度、光照及所掺杂质不同而显著变化。
特别是掺杂可以改变半导体的导电能力和导电类型,这是今天能用半导体材料制造各种器件及集成电路的基本依据。
二极管就是由半导体制成的。
半导体按所用半导体材料可分为硅二极管和锗二极管;按内部结构可分为点接触型和面接触型二极管;按用途分类可分为普通二极管、稳压二极管、发光二极管、变容二极管等,通常所说的二极管是指普通二极管。
【三、讲授新课】11.1.1 二极管的外形、结构与符号二极管的外形、内部结构示意图和符号如图11.1所示。
(a )外形 (b )内部 (c )符号图11.1 二极管二极管的阳极引脚由P 型半导体一侧引出,对应二极管符号中三角形底边一端。
二极管的阴极引脚由N 型半导体一侧引出,对应二极管符号中短竖线一端。
强调指出:符号形象地表示了二极管电流流动的方向,即电流只能从阳极流向阴极,而不允许反2方向流动。
11.1.2 二极管的电流、电压关系1.正向偏置与导通状态二极管正向电流、电压关系实验电路如图11.2(a )所示,二极管阳极接高电位,阴极接低电位,二极管正向偏置。
此时调节串联在电路中的电阻大小,二极管表现出不同电压下具有不同的电阻值,记录每个电压下对应的电流值,从而描绘成曲线,即得到图11.2(b )所示的二极管正向电流、电压关系特性。
(1)二极管VD 两端正向电压小于0.5 V 时,电路中几乎没有电流,对应的电压称为二极管的死区电压或阈值电压(通常硅管约为0.5 V ,锗管约为0.2 V )。
第一章习题1-1 指出图1-1所示电路中A 、B 、C 三点的电位。
图1-1 题 1-1 的电路解:图(a )中,电流 mA I 51226.=+=, 各点电位 V C = 0 V B = 2×1.5 = 3V V A = (2+2)×1.5 = 6V图(b )中,电流mA I 1246=+=, 各点电位 V B = 0 V A = 4×1 = 4VV C =- 2×1 = -2V图(c )中,因S 断开,电流I = 0, 各点电位 V A = 6V V B = 6VV C = 0图(d )中,电流mA I 24212=+=, 各点电位 V A = 2×(4+2) =12V V B = 2×2 = 4V V C = 0图(e )的电路按一般电路画法如图,电流mA I 12466=++=, 各点电位 V A = E 1 = 6VV B = (-1×4)+6 = 2V V C = -6V1-2 图1-2所示电路元件P 产生功率为10W ,则电流I 应为多少? 解:由图1-2可知电压U 和电流I 参考方向不一致,P = -10W =UI 因为U =10V , 所以电流I =-1A图 1-2 题 1-2 的电路1-3 额定值为1W 、10Ω的电阻器,使用时通过电流的限额是多少? 解:根据功率P = I 2 R A R P I 3160101.===1-4 在图1-3所示三个电路中,已知电珠EL 的额定值都是6V 、50mA ,试问哪个电珠能正常发光?图 1-3 题 1-4 的电路解:图(a )电路,恒压源输出的12V 电压加在电珠EL 两端,其值超过电珠额定值,不能正常发光。
图(b )电路电珠的电阻Ω=Ω==120120506K R .,其值与120Ω电阻相同,因此电珠EL 的电压为6V ,可以正常工作。
图(c )电路,电珠与120Ω电阻并联后,电阻为60Ω,再与120Ω电阻串联,电珠两端的电压为V 4126012060=+⨯小于额定值,电珠不能正常发光。
第11章复习题1,( C )焊接产生CO最浓A焊条电弧焊 B 气焊 C co2保护焊 D 压弧焊2(D )焊接会产生氟化氢气体。
A酸性焊条 B 气焊 C 铜焊丝 D 碱性焊条3( B)焊接会产生放射性物质A焊条电弧焊 B 氩弧焊 C .co2焊 D 气割4,焊工护目镜选择原则一般是(A)A 电流大颜色深B 电流小颜色深C 碱性焊条颜色深D 酸性焊条颜色深5 强烈的可见光线可能给焊工带来(A) A 幌眼 B 白内障 C 近视 D 远视6强烈的紫外线可能给焊工带来(D) A白内障 B 青光眼 C 近视 D 皮炎和电光性眼炎7强烈的红外线可能给焊工带来(B) A幌眼 B白内障 C 近视 D 远视8标准规定最高浓度为0.3MG/M3的是(A)A O3 B CO C NO2 D CO29有毒气体NO主要对人的(B)有刺激性 A 心 B 肺 C 脏 D 脑10对焊工没有毒的气体是(C)A 臭氧 B 一氧化碳 C 二氧化碳 D 氮氧化物11焊工尘肺发病比较慢,有的长达(D)年才发病A 1—5 B 5—10 C 10—14 D 15—2012一般来说电弧辐射越弱则(C)A烟尘和有毒气体越低 B 烟尘和有毒气体越高 C 烟尘越多有毒气体浓度越低 D 烟尘越少有毒气浓度高13热量较集中的焊接工艺是(C)。
A 手弧焊B 气焊C 氩弧焊D 锻焊14一氧化碳是一种窒息性有毒气体(A)15长期接触高频电磁场会使人(B)A脱皮 B 头晕乏力 C 红肿 D 出汗16 (B)气体严重危害焊工的健康。
A CO2B HFC N2D O217有毒气体氟化物有碱性焊条中的( D )形成A长石 B 大理石 C 白石 D 萤石18 空气也是乙炔中的有害杂质( A )19高频振荡器产生(D)对焊工有影响。
A 红外线B紫外线C可见光线D电磁辐射20高频电磁场产生(B)中A焊条电弧焊 B 氩弧焊 C .co2焊 D 气割21焊工通风帽应用(B)A氧气 B经处理的压缩空气 C 二氧化碳 D经处理的氧气22 焊工晃眼滴几滴人奶或牛奶就能有好的治疗效果。
第1章检测题一、填空题:1、电源和负载的本质区别是:电源是把其它形式的能量转换成电能的设备,负载是把电能转换成其它形式能量的设备。
2、元件上电压和电流关系成正比变化的电路称为线性电路。
此类电路中各支路上的电压和电流均具有叠加性,但电路中的功率不具有叠加性。
3、电流沿电压降低的方向取向称为关联方向,这种方向下计算的功率为正值时,说明元件吸收电能;电流沿电压升高的方向取向称为非关联方向,这种方向下计算的功率为正值时,说明元件供出电能。
4、电压是产生电流的根本原因。
电路中任意两点之间电位的差值等于这两点间电压。
电路中某点到参考点间的电压称为该点的电位,电位具有相对性。
5、线性电阻元件上的电压、电流关系,任意瞬间都受欧姆定律的约束;电路中各支路电流任意时刻均遵循KCL定律;回路上各电压之间的关系则受KVL定律的约束。
这三大定律是电路分析中应牢固掌握的三大基本规律。
二、选择题:1、有“220V、100W”“220V、25W”白炽灯两盏,串联后接入220V交流电源,其亮度情况是(B)A、100W灯泡最亮;B、25W灯泡最亮;C、两只灯泡一样亮。
2、已知电路中A点的对地电位是65V,B点的对地电位是35V,则U BA=(B)A、100V;B、-30V;C、30V。
3、图1-31中安培表内阻极低,伏特表电压极高,电池内阻不计,如果伏特表被短接,则(C)A、灯D将被烧毁;B、灯D特别亮;C、安培表被烧。
4、图1-31中如果安培表被短接,则(C)A、电灯不亮;B、电灯将被烧;C、不发生任何事故。
5、如果图1-31电路中电灯灯丝被烧断,则(B)A、安培表读数不变,伏特表读数为零;B、伏特表读数不变,安培表读数为零;C、安培表和伏特表的读数都不变。
6、如果图1-31电路中伏特表内部线圈烧断,则(D)A、安培表烧毁;B、电灯不亮;C、电灯特别亮;D、以上情况都不发生。
三、计算题:1、在图1-32所示电路中,已知电流I=10mA,I1=6mA,R1=3KΩ,R2=1KΩ,R3=2KΩ。
第1章思考题与习题解答1-3 I 1的实际方向向下,I 2的实际方向向左,I 3的实际方向向上;U 1的实际方向下正上负,U 2的实际方向向右正左负,U 3的实际方向下正上负;W 360111-==I U P 释放功率 W 210222=-=I U P 吸收功率 W 150333==I U P 吸收功率1-4 (a )W 162A V 8=⨯=P(b )W 123A V 4-=⨯-=P (c )W 51A V 5=⨯=P (d )W 183A V 6-=⨯-=P 1-6 V 600==RI U W 1802==RI P 1-7 []900kWh kWh 30)(3100)10100(3=⨯⨯⨯⨯==-Pt W1-8 (a )A 1A 268=-=I V 2V )12(bc -=⨯-=U (b )8V V )152512(S =⨯++-⨯+U 4V S =U 1-9 (a )V 1V 2V 3ab =-=U(b )1)V 2(V 5⨯+-=R Ω=7R1-10 (a )A 2)A 221(=+=I电压源功率:W 42)W 2(US -=⨯-=P 电流源功率:W 21)W 2(IS =⨯=P电阻功率:W 2W 222R =⎥⎦⎤⎢⎣⎡=P(b )1V V )211(=⨯+-=U电压源功率:W 22)W 1(US -=⨯-=P电流源功率:[]W 2W 2)1(2)W (IS -=⨯--=⨯-=U P 电阻功率:[]W 4W 122R =⨯=P 1-11 0521=-+I I I0645=--I I I 0236=-+I I I0134=--I I I0S11144S455=-++-U I R I R U I R 0S44433S366=+--+U I R I R U I R05566S222=--+-I R I R U I R 其他回路电压方程略1-12 5V 2)V 756366(-=⨯-+⨯+=U 1-13 0321=-+I I I0S13311=-+U I R I R0S23322=-+U I R I R将已知数据代入方程,得:A 121=I ,A 42-=I ,A 83=I 以b 点位参考点, 0b =V0V 1233a ==I R V 0V 18S1c ==U V 0V 8S2d ==U V 0V 10d c cd =-=V V U以d 点位参考点, 0d =V0V 422a =-=I R V 0V 8S2b -=-=U V 0V 10S2S1c =-=U U V 0V 10d c cd =-=V V U第2章思考题与习题解答2-1 (a )图中四个电阻并联,Ω=2R(b )图中两个2Ω电阻并联后与3Ω电阻串联,然后与4Ω电阻并联,再与6Ω电阻串联,最后与 8Ω电阻并联,Ω=4R 2-2 开关打开A 91.2A 2624)2(6)2(410=++++⨯+=I开关闭合A 94.2A 2222646410=+⨯++⨯=I2-3 (a )(b )6V(c2-4 将电路进行等效变换,可求出电流。
第一章习题答案A 选择题1.4.1(A ) 1.4.2(C ) 1.4.3(C ) 1.4.4(B ) 1.5.1(B ) 1.5.2(B ) 1.6.1(B )1.6.2(B ) 1.8.1(B ) 1.9.1(B ) 1.9.2(B )1.9.3 (B ) 1.11.1(A) 1.12.1(B) 1.12.3 (B) 1.12.4 (B) 1.12.5 (B) B 基本题1.4.5 (1)略(2)元件1和2为电源,元件3,4和5为负载(3)(-560-540+600+320+180)*w=0 平衡1.4.6 380/(2110/8+R)=8/110,所以R ≈3.7K,W R =(8/110)2×3.7K ≈20W 1.4.7 电阻R=U/I=6/50*310=120,应选者(a )图.1.4.8 解:220/(R1+315)=0.35A ,得R1≈314.220/(R2+315)=0.7A ,得R2≈0. 1.4.9(1)并联R2前,I1=E/(0R +2R e +1R )=220/(0.2+0.2+10)≈21.2A.并联R2后,I2=E/(0R +2R e +1R ∥2R )≈50A.(2)并联R2前,U2=R1*I1=212V,U1=(2R e +1R )*I1=216V. 并联R2后,U2=(1R ∥2R )*I1=200V,U1=2R e +1R ∥2R =210V.(3)并联R2前,P=212*21.2=4.5KW. 并联R2后,P=200*50=10KW.1.5.3 I3=I1+I2=0.31uA ,I4=I5-I3=9.61-0.31=9.3uA ,I6=I2+I4=9.6uA.1.6.3 因为电桥平衡,所以不管S 断开还是闭合ab R =5R ∥(1R +3R )∥(2R +4R )=200. 1.6.4 解:a U =1U =16V,b U =<[(45+5)≈5.5]+45>×16/<[(45+5) ∥5.5] ∥5.5+45>≈1.6.cU =(45+5)∥5.5×bU /总R ≈bU /10=0.16V ,同理dR ≈c U /10=0.016V.1.6.5 解:当滑动端位于上端时,2U =(R1+RP )1U /(R1+RP+R2)≈8.41V. 当滑动端位于下端时,2U =R2*1U /(R1+RP+R2)≈5.64V. 所以输出范围为 5.64-8.14. 1.6.61.7.1 解:等效电路支路电流方程:IL=I1+I2E2-RO2*I2+RO1*I1-E1=0 RL*IL+RO2*I2-E2=0 带入数据得I1=I2=20A,IL=40A1.8.2解:先利用叠加定理计算R1上的电流分成两个分电路①U 1单独作用:解A5212111R )//R (R R U I 43211'1②I S 单独作用:分流AR 545.0112*1稩)//(R R R R IS32144''1所以A 56III ''1'11,A53I *0.5I 131.9.4解:根据KCL 得则1A 1-2I -I I 12340V2*1020I R U U 20V,1*20I R U 22123111A 电流源吸收的功率:20W1*20I U P 1112A 电流源吸收的功率:-80W2*-40I -U P 222R 1电阻吸收功率:20W 1*20I R P 2231R1R 2电阻吸收功率:40W2*10IR P 2222R21.9.5解:将电流源转换成电压源,如下图则(1//1)1121I1,53I3A1.9.6解:将两个电压源转换成电流源再合并为一个1A21122-8I1.9.7解:设E 单独作用u ab ’ = E/4 = 1/4 ×12 = 3V 则两个电流源作用时u ab ’’ = u ab- uab’=10-3=7V1.10.1解:设1Ω电阻中的电流为I (从上到下)U oc =4×10-10 = 30V R eq =4ΩI=30/(4+1)= 6A1.10.2解:先利用电源等效变换得下图:AR U IR VU OC OC 124682eqeq 则1.10.3解:先利用网孔电流法解出21,I I AR U IR VI I U AI A I I I I I OC OC 51050410205512014101501020eqeq212121211.10.4 解:先用网孔法求出1I 114228102471028224)43(1212221I R R R I R U U AI I I A I A I I UI R I R R EQOC 的电流从下到上为该1.10.5 解:设有两个二端口网络等效为则(a )图等效为有U 1=E 1=4V(b )图等效为有I1=2E1/2R1=4/R1=1A =>R1=4ΩI=4/4+1=4/5A1.11.4 解: V AV B VAV AV C V B1.12.9 解:1.开关第一次动作uc(0+)=uc(0-)=10v从1-72后, uc(--)=0, t放=RC=10ms Uc(t)=10exp(-100t)V(0<=t<= )Uc(t)=10exp(-1)v=3.68v2.开关第二次动作Uc(t+)=uc(t-)=3.68vUc(--)=10, t充=10/3msUc(t)=10-6.32exp(-300(t-0.01))vUc(2*10E-2s)=10-6.32exp(-3)v=9.68v 3.开关第三次动作 Uc(0.02+)=uc(0.02-)=9.68v uc(--)=0 t=10msuc(t)=9.68exp(-100(t-0.02)) 1.12.10 解: i(0+)=i(0-)=-6/5A I(--)=6/5A T=i/R=9/5sI(t)=6/5-12/5exp(-5/9t)A利用叠加法得: i(t)=9/5-8/5exp(-5/9t)A1.11.2 解:VX UAS VX UA212209.23128.51220209.3324S 闭合时,断开时,1.11.3 解:利用叠加定理计算7/100'''7200)3//2(2)50(3//2''v 50.27100)3//2(1503//2'v 50.1VA VA VAR R R X R R VA R R R X R R VA 单独作用单独作用1.12.6 解:(a )i(0+)=i(0-)=0,i()=3A(b )i(0+)= i(0-)=0,i()=1.5A (c )i(0+)= i(0-)=6A,i()=0 (d )i(0+)= i(0-)=1.5A,i()=1A 1.12.7 解: uc(0+)=uc(0-)=R3I=60VUc()=0=RC=[(R2//R3)+R1]C=10mS Uc(t)=60e-100ti1(t)=Uc(t)/(R1+(R2//R3))=12e-100t mA 1.12.8 解: uc(0+)=uc(0-)=54V Uc()=18v=RC=4mSUc(t)=36e-250t+181.9.9 解: (1) 利用叠加定理求IU1单独作用:I’=U1/(R1+R)=5AIS单独作用:I’’=R1/(R1+R) IS=1AI=6A(2) KCL: IR1=IS-I=-4AIR3=U1/R3=2AIU1=IR3-IR1=6AUIS=RI+R2IS=10V(3) PU1=60WPIS=20WPR3=20W PR1=16W PR2=8W PR=36功率PU1+PIS=PR1+PR2+PR3+PR=80W电工学简明教程第二版(秦曾煌主编)习题 A选择题2.1.1(2) 2.2.1(2) 2.2.2 (1)2.3.1(1) 2.3.2(3) 2.4.1(2)2.4.2(3) 2.4.3(2) 2.4.4(1)2.5.1(2)(4) 2.5.2(1) 2.7.1(1)第2.2.2题2.8.1(3) 2.8.2(2) 2.8.3(3)2.8.4(3)B基本题2.2.3U=220V,错误!未找到引用源。
本章暂未编选名校考研真题,若有最新真题会及时更新。
一、练习与思考详解11.1.1 什么是PLC的扫描周期?其长短主要受什么影响?解:(1)PLC是按“顺序扫描,周期循环”方式工作的,循环一次所需的时间称为扫描周期。
官包括输入采样、程序执行和输出刷新三个阶段。
(2)影响扫描周期的主要因素:程序的长短、程序指令的种类及条数,还有PLC的输入、输出通道数量,外围设备命令等。
11.1.2 PLC与继电接触器控制比较有何特点?解:继电接触器控制虽然简单易掌握,但存在机械触点多,接线复杂,可靠性低,通用性和灵活性差,功耗大等许多缺点。
PLC虽然内部结构复杂,生产、使用、维修技术要求高,但它有无触点控制,可靠性高,功能强,通用性和灵活性强,体积小,重量轻,功耗小等许多优点。
11.2.1 写出图11-1所示梯形图的指令语句表。
图11-1解:梯形图的指令语句表如表11-1所示。
表11-1地址指令地址指令0STXO7POPS1PSHS8ANX32ANX19TMX03OTYO K504RDS12STT05ANX213OTY26oTY114ED11.2.2 按下列指令语句表绘制梯形图。
表11-2地址0 1 2 3 468指令sT X1 AN/ X2 ST/ X3 AN X4 OR S 0T Y0 ST X5 0R X6 ST X7解:梯形图如图11-2所示。
图11-211.2.3 编制瞬时接通、延时3s 断开的电路的梯形图和指令语句表,并画出动作时序图。
解:梯形图如图11-3(a )所示,指令语句表如表11-2所示,动作时序图如图11-3(b )所示。
表11-3地址指令0ST X01OR Y02AN T03OT Y0图11-311.2.4 什么是定时器的定时设置值、定时单位和定时时间,三者有何关系?解:(1)定时器的定时设置值:定时器指令中的k值,是由实际工作要求给定时器的减1计数器设定的初始值。
(2)定时单位:即定时设置值的单位。
2012年春季《电工学》习题(上)院系 年级专业 学生姓名 学号第1章 电路概念与分析方法习题一、单项选择题1.图示电阻元件R 消耗电功率10W ,则电压U 为( )。
A )-5V B )5V C )20VU+R 题1图2.图示电路中,A 点的电位V A 为( )。
A )2 V B )-4 V C ) -2 V- 2 k 7 k ΩΩ题2图3.图示电路中,U 、I 的关系式正确的是( )。
A )U = (I S + I )R 0 B )U = (I S -I )R 0 C )U = (I - I S )R 0R L题3图I 2题4图4.图示电路中电流I 2为( )。
A )7AB )3AC )-3A5.理想电流源的外接电阻越大,则它的端电压( )。
A )越高 B )越低 C )不能确定6.把图1所示的电路改为图2的电路,其负载电流I 1和I 2将( )。
A )增大B )不变C )减小221Ω2V 2A图 1图 2+题6图7.图示电路中,供出功率的电源是( )。
A )理想电压源 B )理想电流源 C )理想电压源与理想电流源8.在图示电路中,各电阻值和U S 值均已知。
欲用支路电流法求解流过电阻R G 的电流I G ,需列出独立的电流方程数和电压方程数分别为( )。
A )4和3 B )3和3 C )3和4I RU 2A 14VSS1Ω1Ω..+题7图R R R R R I U 1234GGS....+题8图9.在计算线性电阻电路的电压和电流时,用叠加原理。
在计算线性电阻电路的功率时,加原理( )。
A )可以用 B )不可以用 C )有条件地使用10.在图示电路中,已知U S =12V ,I S =2A 。
A 、B 两点间的电压U AB 为( )。
A )-18VB )18VC )-6VU I ABSSΩ3+题10图.-6V SA.1k 1k ΩΩ题11图11.在图示电路中,当开关S 闭合时A 点的电位V A ( )。