电工电子技术练习题二
第4章检测题（共80分，100分钟）
一、填空题（每空0.5分，共19分）
1、变压器运行中，绕组中电流的热效应引起的损耗称为铜损耗；交变磁场在铁心中所引起的磁滞损耗和涡流损耗合称为铁损耗。其中铁损耗又称为不变损耗；铜损耗称为可变损耗。
2、变压器空载电流的有功分量很小，无功分量很大，因此空载的变压器，其功率因数很低，而且是感性的。
3、电压互感器实质上是一个降压变压器，在运行中副边绕组不允许短路；电流互感器是一个升压变压器，在运行中副绕组不允许开路。从安全使用的角度出发，两种互感器在运行中，其副边绕组都应可靠接地。
4、变压器是既能变换电压、变换电流，又能变换阻抗的电气设备。变压器在运行中，只要端电压的有效值和频率不变，其工作主磁通Φ将基本维持不变。
5、三相变压器的原边额定电压是指其原边线电压值，副边额定电压指副边线电压值。
6、变压器空载运行时，其电流很小而铜耗也很小，所以空载时的总损耗近似等于变压器的铁损耗。
7、根据工程上用途的不同，铁磁性材料一般可分为软磁性材料；硬磁性材料和矩磁性材料三大类，其中电机、电器的铁芯通常采用软材料制作。
8、自然界的物质根据导磁性能的不同一般可分为非磁性物质和铁磁性物质两大类。其中非磁性物质内部无磁畴结构，而铁磁性物质的相对磁导率大大于1。
9、磁通经过的路径称为磁路。其单位有韦伯和麦克斯韦。
10、发电厂向外输送电能时，应通过升压变压器将发电机的出口电压进行变换后输送；分配电能时，需通过降压变压器将输送的电能变换后供应给用户。
二、判断题（每小题1分，共10分）
1、变压器的损耗越大，其效率就越低。（对）
2、变压器从空载到满载，铁心中的工作主磁通和铁耗基本不变。（对）
3、变压器无论带何性质的负载，当负载电流增大时，输出电压必降低。（错）
4、电流互感器运行中副边不允许开路，否则会感应出高电压而造成事故。（对）
5、防磁手表的外壳是用铁磁性材料制作的。（对）
6、变压器是只能变换交流电，不能变换直流电。（对）
7、电机、电器的铁心通常都是用软磁性材料制作。（对）
8、自耦变压器由于原副边有电的联系，所以不能作为安全变压器使用。（对）
9、无论何种物质，内部都存在磁畴结构。（错）
10、磁场强度H的大小不仅与励磁电流有关，还与介质的磁导率有关。（错）
三、选择题（每小题2分，共12分）
1、变压器若带感性负载，从轻载到满载，其输出电压将会（B）
A、升高；
B、降低；
C、不变。
2、变压器从空载到满载，铁心中的工作主磁通将（C）
A、增大；
B、减小；
C、基本不变。
3、电压互感器实际上是降压变压器，其原、副方匝数及导线截面情况是（A）
A、原方匝数多，导线截面小；
B、副方匝数多，导线截面小。
4、自耦变压器不能作为安全电源变压器的原因是（B）
A、公共部分电流太小；
B、原副边有电的联系；
C、原副边有磁的联系。
5、决定电流互感器原边电流大小的因素是（D）
A、副边电流；
B、副边所接负载；
C、变流比；
D、被测电路。
6、若电源电压高于额定电压，则变压器空载电流和铁耗比原来的数值将（B）
A、减少；
B、增大；
C、不变。
四、简述题（每小题3分，共21分）
1、变压器的负载增加时，其原绕组中电流怎样变化？铁芯中工作主磁通怎样变化？输出电压是否一定要降低？
答：变压器负载增加时，原绕组中的电流将随着负载的增加而增大，铁芯中的工作主磁通基本保持不变，输出电压随着负载的增加而下降。
2、若电源电压低于变压器的额定电压，输出功率应如何适当调整？若负载不变会引起什么后果？
答：若电源电压低于变压器的额定电压，输出功率应向下调整，以适应电源电压的变化。若负载不变，就会引起线路上过流现象，严重时会损坏设备。
3、变压器能否改变直流电压？为什么？
答：变压器是依据互感原理工作的，直流下不会引起互感现象，因此不能改变直流电压。
4、铁磁性材料具有哪些磁性能？
答：铁磁性材料具有高导磁性、磁饱和性、剩磁性和磁滞性。
5、你能说出硬磁性材料的特点吗？
答：硬磁性材料由于磁滞回线包围的面积宽大，因此剩磁多、矫顽磁力大，不易磁化，一经磁化又不易去磁，一般用来制做各种人造的永久磁体。
6、为什么铁芯不用普通的薄钢片而用硅钢片？制做电机电器的芯子能否用整块铁芯或不用铁心？
答：铁芯不用普通的薄钢片而用硅钢片是为了增强材料的电阻率和提高其导磁率。制做电机电器的芯子是不能用整块铁芯或不用铁芯的。因为，用整块铁芯或不用铁芯造成涡流损耗过大或不能满足电气设备小电流强磁场的要求。选用硅钢片叠压制成铁芯主要是为了小电流获得强磁场的要求，同时最大程度地限制了涡流损耗。
7、具有铁芯的线圈电阻为R，加直流电压U时，线圈中通过的电流I为何值？若铁芯有气隙，当气隙增大时电流和磁通哪个改变？为什么？若线圈加的是交流电压，当气隙增大时，线圈中电流和磁路中磁通又是哪个变化？为什么？
答：具有铁芯的线圈电阻为R，加直流电压U时，线圈中通过的电流I=U/R；若铁芯有气隙，当气隙增大时电流不变，根据磁路欧姆定律可知，磁通减小。若线圈加的是交流电压，当气隙增大时，根据主磁通原理可知，磁路中磁通不发生变化，根据磁路欧姆定律，线
圈中电流大大增加。
五、计算题（共18分）
1、一台容量为20KV A 的照明变压器，它的电压为6600V/220V ，问它能够正常供应220V 、40W 的白炽灯多少盏？能供给6.0cos =?、电压为220V 、功率40W 的日光灯多少盏？（10分）
解：能够正常供应220V 、40W 的白炽灯数为：20000÷40=500盏； 能供给6.0cos =?、220V 、40W 的日光灯数为：20000×0.6÷40=300盏
2、已知输出变压器的变比k =10，副边所接负载电阻为8Ω，原边信号源电压为10V ，内阻R 0=200Ω，求负载上获得的功率。（8分）
解：Z 1r =102×8=800 I 1=10/(800+200)=0.01A I 2=I 1×10=0.1A P=0.12×8=0.08W
第5章 检测题（共100分，120分钟）
一、填空题（每空0.5分，共20分）
1、异步电动机根据转子结构的不同可分为 鼠笼 式和 绕线 式两大类。它们的工作原理 相同 。 鼠笼 式电机调速性能较差， 绕线 式电机调速性能较好。
2、三相异步电动机主要由 定子 和 转子 两大部分组成。电机的铁心是由相互绝缘的 硅钢 片叠压制成。电动机的定子绕组可以联接成 Y 或 Δ 两种方式。
3、旋转磁场的旋转方向与通入定子绕组中三相电流的 相序 有关。异步电动机的转动方向与 旋转磁场 的方向相同。旋转磁场的转速决定于电动机的 定子电流相序 。
4、电动机常用的两种降压起动方法是 Y-Δ降压 起动和 自耦补偿降压 起动。
5、若将额定频率为60Hz 的三相异步电动机，接在频率为50Hz 的电源上使用，电动机的转速将会 大于 额定转速。改变 频率 或 电机极对数 可改变旋转磁场的转速。
6、转差率是分析异步电动机运行情况的一个重要参数。转子转速越接近磁场转速，则转差率越 小 。对应于最大转矩处的转差率称为 临界 转差率。
7、降压起动是指利用起动设备将电压适当 降低 后加到电动机的定子绕组上进行起动，待电动机达到一定的转速后，再使其恢复到 额定值 下正常运行。
8、异步电动机的调速可以用改变 极对数 、 电源频率 和 改变转差率 三种方法来实现。其中 变频 调速是发展方向。
9、熔断器在电路中起 短路 保护作用；热继电器在电路中起 过载 保护作用。接触器具有 欠压和失压 保护作用。上述三种保护功能均有的电器是 断路器 。
10、多地控制线路的特点是：起动按钮应 并 在一起，停止按钮应 串 在一起。
11、热继电器的文字符号是 FR ；熔断器的文字符号是 FU ；按钮的文字符号是 SB ；接触器的文字符号是 KM ；空气开关的文字符号是 QS 。
12、三相鼠笼式异步电动机名称中的三相是指电动机的 定子绕组为三相 ，鼠笼式是指电动机的 转子结构是鼠笼型 ，异步指电动机的 转速与旋转磁场转速不同步 。
二、判断题（每小题1分，共10分）
1、当加在定子绕组上的电压降低时，将引起转速下降，电流减小。 （错）
2、电动机的电磁转矩与电源电压的平方成正比，因此电压越高电磁转矩越大。（错）
3、起动电流会随着转速的升高而逐渐减小，最后达到稳定值。（对）
4、异步机转子电路的频率随转速而改变，转速越高，则频率越高。（错）
5、电动机的额定功率指的是电动机轴上输出的机械功率。（对）
6、电动机的转速与磁极对数有关，磁极对数越多转速越高。（错）
7、鼠笼式异步机和绕线式异步机的工作原理不同。（错）
8、三相异步机在空载下启动，启动电流小，在满载下启动，启动电流大。（对）
9、三相异步电动机在满载和空载下起动时，起动电流是一样的。（错）
10、单相异步机的磁场是脉振磁场，因此不能自行起动。（对）
三、选择题（每小题2分，共20分）
1、电动机三相定子绕组在空间位置上彼此相差（B）
A、60°电角度；
B、120°电角度；
C、180°电角度；
D、360°电角度。
2、自动空气开关的热脱扣器用作（A）
A、过载保护；
B、断路保护；
C、短路保护；
D、失压保护。
3、交流接触器线圈电压过低将导致（B）
A、线圈电流显著增大；
B、线圈电流显著减小；
C、铁心涡流显著增大；
D、铁心涡流显著减小。
4、热继电器作电动机的保护时，适用于（D）
A、重载起动间断工作时的过载保护；
B、轻载起动连续工作时的过载保护；
C、频繁起动时的过载保护；
D、任何负载和工作制的过载保护。
5、三相异步电动机的旋转方向与通入三相绕组的三相电流（C）有关。
A、大小；
B、方向；
C、相序；
D、频率。
6、三相异步电动机旋转磁场的转速与（C）有关。
A、负载大小；
B、定子绕组上电压大小；
C、电源频率；
D、三相转子绕组所串电阻的大小。
7、三相异步电动机的最大转矩与（B）
A、电压成正比；
B、电压平方成正比；
C、电压成反比；
D、电压平方成反比。
8、三相异步电动机的起动电流与起动时的（B）
A、电压成正比；
B、电压平方成正比；
C、电压成反比；
D、电压平方成反比。
9、能耗制动的方法就是在切断三相电源的同时（D）
A、给转子绕组中通入交流电；
B、给转子绕组中通入直流电；
C、给定子绕组中通入交流电；
D、给定子绕组中通入直流电。
1倍，所以起动
10、Y-Δ降压起动，由于起动时每相定子绕组的电压为额定电压的
3
转矩也只有直接起动时的（A）倍。
A、1/3；
B、0.866；
C、3；
D、1/9。
四、问题（每小题4分，共28分）
1、三相异步电动机在一定负载下运行，当电源电压因故降低时，电动机的转矩、电流
及转速将如何变化？
答：当电源电压因故降低时，T=T L的平衡被打破，转速下降，转差率上升，导致转子电流增大、定子电流增大，增大的结果使电磁转矩重新上升以适应负载阻转矩的需要，重新平衡时，转速将重新稳定，只是转速较前低些。
2、三相异步电动机电磁转矩与哪些因素有关？三相异步电动机带动额定负载工作时，若电源电压下降过多，往往会使电动机发热，甚至烧毁，试说明原因。
答：三相异步电动机的电磁转矩T＝K TΦI2 cosφ2，由公式可看出，T与每极下工作主磁通的大小及转子电流的有功分量有关。当三相异步电动机带动额定负载工作时，若电源电压下降过多时，导致电磁转矩严重下降，电动机转速下降甚至停转，从而造成转差率大大上升，其结果使电动机的转子电流、定子电流都大幅增加，造成电动机过热甚至烧毁。
3、有的三相异步电动机有380/220V两种额定电压，定子绕组可以接成星形或者三角形，试问何时采用星形接法？何时采用三角形接法？
答：三相异步电动机额定电压有380/220V两种时，说明它在380V线电压情况下定子绕组要接成Y形，在220V线电压情况下定子绕组要接成Δ形，即同一台电动机无论在哪种额定电压下，其每相绕组上的额定电压应保持相同。
4、在电源电压不变的情况下，如果将三角形接法的电动机误接成星形，或者将星形接法的电动机误接成三角形，将分别出现什么情况？
答：如果将Δ接的电动机误接成Y形，当电源电压不变时，电动机各相绕组上的电压和各相负载中的电流只有额定值的0.577倍，线电流只有额定值的1/3，电动机将不能正常工作；如果将Y接的电动机误接成Δ形，当电源电压不变时，电动机各相绕组上的电压和各相负载中的电流则是额定值的1.732倍，线电流是额定值的3倍，因此电动机将会因过电流而烧毁。
5、如何改变单相异步电动机的旋转方向？
答：若要改变单相异步电动机的旋转方向，只需将起动绕组和工作绕组的位置变换一下即可。
6、接触器除具有接通和断开电路的功能外，还具有什么保护功能？
答：接触器除具有接通和断开电路的功能有，还具有欠压和失压保护功能。
7、当绕线式异步电动机的转子三相滑环与电刷全部分开时，此时在定子三相绕组上加上额定电压，转子能否转动起来？为什么？
答：当绕线式异步电动机的转子三相滑环与电刷全部分开时，此时在定子三相绕组上加上额定电压，转子也不能转动。因为，此时转子电路处开路状态，不能感应电流，也不能成为载流导体而受力转动。
五、计算与设计题（共22分）
1、已知某三相异步电动机在额定状态下运行，其转速为1430r/min，电源频率为50Hz。求：电动机的磁极对数p、额定运行时的转差率S N、转子电路频率f2和转差速度Δn。
解：电动机的额定转速总是接近同步转速的，因此判断此电机的n0=1500r/min，所以可求得极对数p=2，额定运行时的转差率S N=(1500-1430)/1500≈0.047，转子电路的频率f2=s f1 =0.047×50≈2.33Hz，转差速度Δn=1500-1430=70r/min。
2、某4.5KW三相异步电动机的额定电压为380V，额定转速为950r/min，过载系数为1.6。求（1）T N、T M；（2）当电压下降至300V时，能否带额定负载运行？
解：（1）T N=9550×4.5/950≈45.2N·m T M= T Nλ=45.2×1.6≈72.4 N·m （2）当电压下降至300V时，300/380=78.9%U N，电机的电磁转矩与电压的平方成正比，此时电动机产生的最大电磁转矩T M=72.4×0.7892≈45.1N·m 3、设计两台电动机顺序控制电路：M1起动后M2才能起动；M2停转后M1才能停转。 解：两台电动机的顺序控制电路设计思路：M1起动后M2才能起动，需在M2的起动控制环节上加上一个互锁装置；M2停转后M1才能停转，需在M1的停止控制环节上加一个互锁装置，所以此电路如下： 第6章检测题（共100分，120分钟） 一、填空题：（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。 8、MOS管在不使用时应避免栅极悬空，务必将各电极短接。 二、判断正误：（每小题1分，共10分） 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。（错） 2、自由电子载流子填补空穴的“复合”运动产生空穴载流子。（错） 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、双极型晶体管是电流控件，单极型晶体管是电压控件。（对） 7、二极管只要工作在反向击穿区，一定会被击穿损坏。（错） 8、当三极管的集电极电流大于它的最大允许电流I CM时，该管必被击穿。（错） 9、双极型三极管和单极型三极管的导电机理相同。（错） 10、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） 三、选择题：（每小题2分，共20分） 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V E＝2.1V，V B＝2.8V，V C＝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； D、无法判断。 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I CM ； 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P CM ； D 、管子的电流放大倍数β。 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。 四、简述题：（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？为什么？ 答：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。 答：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 ，t u ωsin 10i =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u 0的波形。 答：分析：根据电路可知，当u i >E 时，二极管导通u 0=u i ， 当u i 所示： 4、半导体和金属导体的导电机理有什么不同？单极型和双极型晶体管的导电情况又有何不同？ 答：金属导体中只有自由电子一种载流子参与导电，而半导体中则存在空穴载流子和自由电子两种载流子，它们同时参与导电，这就是金属导体和半导体导电机理上的本质不同点。单极型晶体管内部只有多数载流子参与导电，因此和双极型晶体管中同时有两种载流子参与导电也是不同的。 图6-23 u/V ωt 0 u i u 0 10 5 5、图6-24所示电路中，硅稳压管D Z1的稳定电压为8V ，D Z2的稳定电压为6V ，正向压降均为0.7V ，求各电路的输出电压U 0。 答：（a ）图：两稳压管串联，总稳压值为14V ，所以U 0=14V ； （b ）图：两稳压管并联，输出电压按小值计，因此U 0=6V ； （c ）图：两稳压管反向串联，U 0=8.7V ； （d ）图：两稳压管反向并联，可认为DZ1截止不通，则U 0=0.7V 。 6、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？ 答：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。 7、如果把三极管的集电极和发射极对调使用？三极管会损坏吗？为什么？ 答：集电极和发射极对调使用，三极管不会损坏，但是其电流放大倍数大大降低。因为集电极和发射极的杂技浓度差异很大，且结面积也不同。 五、计算分析题：（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。（8分） （1）? A 60 V 3C B CE ===I I U ，，μ （2）? V 4 m A 4B CE C ===I U I ，， （3）? A 6040 V 3B CE ==βμ时，～由， I U 图6-24 解：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I B =60μA 、U CE =3V 处，集电极电流I C 约为3.5mA ； （2）观察图6-25，对应I C =4mA 、U CE =4V 处，I B 约小于80μA 和大于70μA ； （3）对应ΔI B =20μA 、U CE =3V 处，ΔI C ≈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 （1）? V 6 V 7.0C CE BE ===I U U ，， （2）? V 5 A 50C CE B ===I U I ，， μ （3）？的变化量，此时的和求时，变到从，==βC B BE CE 0.75V 0.7V V 6I I U U （9分） 解：（1）由（a ）曲线查得U BE =0.7V 时，对应I B =30μA ，由(b)曲线查得I C ≈3.6mA ； （2）由（b ）曲线可查得此时I C ≈5mA ； （3）由输入特性曲线可知，U BE 从0.7V 变到0.75V 的过程中，ΔI B ≈30μA ，由输出特性曲线可知，ΔI C ≈2.4mA ，所以β≈2400/30≈80。 I C (m A) U CE (V) 图6-25 图6-26 I C (m A) U CE (V) （b ）输出特性 ）输入特性曲线 I BE (V)