《电工电子技术》第九章同步练习题 1、图9所示电路中，电压Ub的数值是( C -o a A.OV 29 8 B.2V C.10V 图9 2、并联电路及相量图如图3所示，阻抗Z1、Z2和整个电路的性质分别对应 为(A) 图3 A.感性、容性、感性 B.容性、容性、容性 C容性、感 性、容性 3、图1所示变压器，原方N1=300匝，副方N2=100匝，R=80,则从原 方看入的电阻R是(B。 A.80 B.722 C.242 N2 图 二、简答题 1、电压源模型与电流源模型等效变换的条件是什么？ 答：如果电压源模型的输出电压和输出电流与电流源模型的输出电压和 电工电子技术第九、十章同步练习题第1页共13页
电工电子技术第九、十章同步练习题 第1页 共13页 1 《电工电子技术》第九章同步练习题 1、图 9 所示电路中，电压 Uab 的数值是（ C ）。 A. 0V B. 2V C. 10V 2、并联电路及相量图如图 3 所示，阻抗 Z1、Z2和整个电路的性质分别对应 为（ A ） A.感性、容性、感性 B.容性、容性、容性 C.容性、感 性、容性 3、图 1 所示变压器，原方 N1=300 匝，副方 N2=100 匝，R=8Ω，则从原 方看入的电阻 Ri是（ B ）。 A. 8Ω B.72Ω C. 24Ω 二、简答题 1、电压源模型与电流源模型等效变换的条件是什么？ 答：如果电压源模型的输出电压和输出电流与电流源模型的输出电压和 • Z1 º Uab ºb a º º + 10V - • 2Ω 8Ω • + 10V - 图 9 º • i2 i 1 • U • U i1 i1 i Z2 图3 N1 N2 图 1 R Ri º
输出电流对应相等，既是说，对同一外部电路而言，二者的伏安特性相同， 那么两种模型可以等效互换。 2、基尔霍夫定律的基本内容是什么？适用范围如何？ 答：KCL定律：任意时刻，流入电路中任一节点的电流之和恒等于流出 该节点的电流之和。或∑1=0 KL定律：在任意时刻，沿电路中任一闭合回路绕行一周各段电压的代 数和恒为零。或∑U=0 3、简述RLC串联电路产生串联谐振的特点？ 答：(1)电路的阻抗最小并呈电阻性。（2)电路中的电流最大。 (3)XL=XC,串联谐振可在电容和电感两端产生高电压。 4、简述提高功率因数的意义？ 答：电源能够传送多少有功功率给负载，与功率因数c0so的大小有直接 关系。coS=1,说明输出的功率全部是有功功率，电源设备得到充分利用。 c0S·的大小说明了电源设备的容量被利用的程度，低功率因数将造成电源 设备的浪费。 5、三相异步电动机的控制方式柱要有哪几种？ 答：直接起动控制（点动、长动），正、反转控制，时间控制，行程控制。 6、接触器分为哪两类？接触器的功能是什么？主要用于哪些地方？ 答：接触器是一种自动电器，有直流接器和交流接器之分，其功能 是可以频繁的接通或断开交、直流电路及大容量控制电路。主要用于控制电 动机、电热设备、电焊机等，尤其在电力拖动系统中应用广泛。 7、稳压二极管是如何起到稳压作用的？ 答：稳压二极管有一个相对普通二极管较低的反向击穿电压。在特性曲 线上，其反向击穿特性曲线很陡，击穿后在安全的工作电流范围内，能够保 证电压变化很小。串接了限流电阻后，能够使稳压二极管很稳定地工作在指 定的反向击穿区，只要输出电压取自稳压二极管两端，在输入电压不稳定的 电工电子技术第九、十章同步练习题第2页共13页 2
电工电子技术第九、十章同步练习题 第2页 共13页 2 输出电流对应相等，既是说，对同一外部电路而言，二者的伏安特性相同， 那么两种模型可以等效互换。 2、基尔霍夫定律的基本内容是什么？适用范围如何？ 答：KCL 定律：任意时刻，流入电路中任一节点的电流之和恒等于流出 该节点的电流之和。或 I =0 KVL 定律：在任意时刻，沿电路中任一闭合回路绕行一周各段电压的代 数和恒为零。或 U =0 3、简述 RLC 串联电路产生串联谐振的特点？ 答：（1）电路的阻抗最小并呈电阻性。（2）电路中的电流最大。 （3）XL=XC，串联谐振可在电容和电感两端产生高电压。 4、简述提高功率因数的意义？ 答：电源能够传送多少有功功率给负载，与功率因数 cos 的大小有直接 关系。cos =1，说明输出的功率全部是有功功率，电源设备得到充分利用。 cos 的大小说明了电源设备的容量被利用的程度，低功率因数将造成电源 设备的浪费。 5、三相异步电动机的控制方式主要有哪几种？ 答：直接起动控制（点动、长动），正、反转控制，时间控制，行程控制。 6、接触器分为哪两类？接触器的功能是什么？主要用于哪些地方？ 答：接触器是一种自动电器，有直流接触器和交流接触器之分，其功能 是可以频繁的接通或断开交、直流电路及大容量控制电路。主要用于控制电 动机、电热设备、电焊机等，尤其在电力拖动系统中应用广泛。 7、稳压二极管是如何起到稳压作用的？ 答：稳压二极管有一个相对普通二极管较低的反向击穿电压。在特性曲 线上，其反向击穿特性曲线很陡，击穿后在安全的工作电流范围内，能够保 证电压变化很小。串接了限流电阻后，能够使稳压二极管很稳定地工作在指 定的反向击穿区，只要输出电压取自稳压二极管两端，在输入电压不稳定的
情况下稳压二极管便可起到稳定输出电压的作用。 8、什么是三极管放大电路的饱和失真和截止失真？如何避免？ 答：当输入交流信号较大，因静态工作点设置过高，信号正半周使器件 进入饱和区而造成的波形失真，称为饱和失真；反之因静态工作点设置过低， 信号负半周使器件进入截止区而造成的波形失真，称为截止失真。这两种失 真都是因为器件的非线性特性造成的，所以统称为非线性失真。 为了避免出现饱和失真和截止失真，可以调节电阻RB、RC或电源UCC, 使静态工作点沿负载线移动或改变负载线的斜率，而使静态工作点移到合适 的位置。 9、分析计算运放电路时常用到的三项理想化指标是什么？ 答：(1)开环差模电压放大倍数Aod为无穷大；(2)差模输入电阻Rid 无穷大；(3)差模输出电阻Rod为零。 10、引入负反馈对放大电路的性能改善有何益处？ 答：能起到稳定静态工作点，提高放大倍数的稳定性，改变输入、输出 电阻，减小失真，拓展通频带等。 11、引入电压串联负反馈和电流并联负反馈，对放大电路的输入、输出电阻 分别有什么影响？ 答：引入电压串联负反馈，会使输入电阻增大，输出电阻减小；引入电 流并联负反馈，会使输入电阻减小，输出电阻增大。 12、直流稳压电源一般是由哪几部分组成的？ 答：它是由变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成。 13.逻辑代数中，应用反演律将一个原函数变为其反函数，需进行哪些“互 换”？ 答：三种互换：与运算(·)和或运算(+)互换、逻辑常量1与0互换、 原变量与反变量互换（对偶规则进行两种互换，不需原、反变量互换）。 14.对于或门、或非门，它们的多余输入端应当如何处理？对于与门、与非 电工电子技术第九、十章同步练习题第3页共13页 3
电工电子技术第九、十章同步练习题 第3页 共13页 3 情况下稳压二极管便可起到稳定输出电压的作用。 8、什么是三极管放大电路的饱和失真和截止失真？如何避免？ 答：当输入交流信号较大，因静态工作点设置过高，信号正半周使器件 进入饱和区而造成的波形失真，称为饱和失真；反之因静态工作点设置过低， 信号负半周使器件进入截止区而造成的波形失真，称为截止失真。这两种失 真都是因为器件的非线性特性造成的，所以统称为非线性失真。 为了避免出现饱和失真和截止失真，可以调节电阻 RB、RC 或电源UCC， 使静态工作点沿负载线移动或改变负载线的斜率，而使静态工作点移到合适 的位置。 9、分析计算运放电路时常用到的三项理想化指标是什么？ 答：（1）开环差模电压放大倍数 Aod 为无穷大；（2）差模输入电阻 Rid 无穷大；（3）差模输出电阻 Rod 为零。 10、引入负反馈对放大电路的性能改善有何益处？ 答：能起到稳定静态工作点，提高放大倍数的稳定性，改变输入、输出 电阻，减小失真，拓展通频带等。 11、引入电压串联负反馈和电流并联负反馈，对放大电路的输入、输出电阻 分别有什么影响？ 答：引入电压串联负反馈，会使输入电阻增大，输出电阻减小；引入电 流并联负反馈，会使输入电阻减小，输出电阻增大。 12、直流稳压电源一般是由哪几部分组成的？ 答：它是由变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成。 13.逻辑代数中，应用反演律将一个原函数变为其反函数，需进行哪些“互 换”？ 答：三种互换：与运算（·）和或运算（+）互换、逻辑常量 1 与 0 互换、 原变量与反变量互换（对偶规则进行两种互换，不需原、反变量互换）。 14. 对于或门、或非门，它们的多余输入端应当如何处理？对于与门、与非
门，它们的多余输入端又应当如何处理？对于CMOS电路多余输入端是否 不允许悬空？ 答：对于或门、或非门电路，它们的多余输入端应当接低电位；与门、 与非门，多余输入端应当接高电位。（对于TTL电路输入端悬空相当于高电 位)CMOS电路输入端不允许悬空。 15.组合逻辑电路的逻辑功能和电路结构的特点是什么？ 答：组合逻辑电路的特点是：从逻辑功能上看：输出只与当时输入的逻 辑值有关，而与该时刻之前的输入及电路状态均无关，或称其没有记忆功能。 从电路结构上看，构成组合逻辑电路的各门电路之间没有反馈环路。 16.对组合逻辑电路的分析步骤是什么？ 答：在逻辑图中，对每个门的输出端加以标注；写出每个门输出的逻辑 函数表达式将每个门输出的逻辑函数表达式进行迭代，并进行必要的化简； 最后写出真值表，并说明该电路的用途。 17.主从型JK触发器，在CP上升沿的作用下，其动作有何特点？ 答：主从型触发器，又称为电位触发型方式，其动作特点是：时钟CP 上升沿到来前一刻瞬间，」、K接收输入信号，并要求在CP=1期间，输入 状态保持稳定。时钟下降沿到来后产生输出。 18.边沿型JK触发器，在CP脉冲信号的作用下，其动作有何特点？（分 为负边沿、正边沿两种情形) 答：负边沿型（下降沿触发型）：CP下降沿到来的前一刻瞬间，、K 接收输入；CP下降沿到来后产生输出。正边沿型（上升沿触发型）：CP上 升沿到来前一刻瞬间，人、K接收输入；CP上升沿到来后产生输出。 19、简述变压器的作用。 答：变压器是一种交流电能的变换装置，能将某一数值的交流电压、电流转 变为同频率的另一数值交流电压、电流，使电能传输、分配和使用，做到安 全经济。 电工电子技术第九、十章同步练习题第4页共13页
电工电子技术第九、十章同步练习题 第4页 共13页 4 门，它们的多余输入端又应当如何处理？对于 CMOS 电路多余输入端是否 不允许悬空？ 答：对于或门、或非门电路，它们的多余输入端应当接低电位；与门、 与非门，多余输入端应当接高电位。（对于 TTL 电路输入端悬空相当于高电 位）CMOS 电路输入端不允许悬空。 15. 组合逻辑电路的逻辑功能和电路结构的特点是什么？ 答：组合逻辑电路的特点是：从逻辑功能上看：输出只与当时输入的逻 辑值有关，而与该时刻之前的输入及电路状态均无关，或称其没有记忆功能。 从电路结构上看，构成组合逻辑电路的各门电路之间没有反馈环路。 16. 对组合逻辑电路的分析步骤是什么？ 答：在逻辑图中，对每个门的输出端加以标注；写出每个门输出的逻辑 函数表达式；将每个门输出的逻辑函数表达式进行迭代，并进行必要的化简； 最后写出真值表，并说明该电路的用途。 17. 主从型 JK 触发器，在 CP 上升沿的作用下，其动作有何特点？ 答：主从型触发器，又称为电位触发型方式，其动作特点是：时钟 CP 上升沿到来前一刻瞬间，J、K 接收输入信号，并要求在 CP=1 期间，输入 状态保持稳定。时钟下降沿到来后产生输出。 18. 边沿型 JK 触发器，在 CP 脉冲信号的作用下，其动作有何特点？（分 为负边沿、正边沿两种情形） 答：负边沿型（下降沿触发型）：CP 下降沿到来的前一刻瞬间，J、K 接收输入；CP 下降沿到来后产生输出。正边沿型（上升沿触发型）：CP 上 升沿到来前一刻瞬间，J、K 接收输入；CP 上升沿到来后产生输出。 19、简述变压器的作用。 答：变压器是一种交流电能的变换装置，能将某一数值的交流电压、电流转 变为同频率的另一数值交流电压、电流，使电能传输、分配和使用，做到安 全经济
20为什么异步电动机的转速总是略低于同步转速？ 异步电动机的转子要依靠切割定子磁场的磁力线来产生转子的励磁电流，如 果转子以同步转速旋转，转子与定子磁场就没有了相对运动，也切割不到磁 力线，转子无法励磁，将失去转动力矩。所以，异步电机的转子与定子旋转 磁场的转速必须保持一个转差率，一般为5%左右，具体看转子笼条或绕线 的设计。电机在运转过程中转差率是自动平衡的，转差率增大时，转子与定 子磁场的相对速度增加，切割磁力线增加，转子励磁也增加，转矩大，使 转速上升，转差率随之减小；转差率降低时反之。 三、综合题 1、用戴维南定理求图13电路中R5所在支路的电流。已知 R1=R2=R4=R5=52, R3=102,U=6.5V。 B 图13 解：断开R5,求开路电压Uo和入端电阻Ro UBD= U R ≈4.33V UCD=U R =3.25V R+R R+R UBD+UDC=UBD-UCD=1.08V 电工电子技术第九、十章同步练习题第5页共13页 5
电工电子技术第九、十章同步练习题 第5页 共13页 5 20 为什么异步电动机的转速总是略低于同步转速？ 异步电动机的转子要依靠切割定子磁场的磁力线来产生转子的励磁电流，如 果转子以同步转速旋转，转子与定子磁场就没有了相对运动，也切割不到磁 力线，转子无法励磁，将失去转动力矩。所以，异步电机的转子与定子旋转 磁场的转速必须保持一个转差率，一般为 5%左右，具体看转子笼条或绕线 的设计。电机在运转过程中转差率是自动平衡的，转差率增大时，转子与定 子磁场的相对速度增加，切割磁力线增加，转子励磁也增加，转矩加大，使 转速上升，转差率随之减小；转差率降低时反之。 三、综合题 1 、用 戴维南定 理求图 13 电 路中 R5 所 在支路的电 流。已 知 R1=R2=R4=R5=5Ω， R3=10Ω，U=6.5V。 解：断开 R5，求开路电压 UO 和入端电阻 R0 UBD= U 1 3 3 R R R + ≈ 4.33V UCD= U 2 4 4 R R R + =3.25V UBC= UBD+UDC=UBD-UCD=1.08V D C B A R5 R4 R3 R2 R1 + - U 图 13
将U短路 Ro=（R1/R3)+(R2/R4)≈5.832 求出电流I5为 15=U。=Uc≈0.1A Ro+Rs Ro+Rs 电工电子技术第九、十章同步练习题第6页共13页 6
电工电子技术第九、十章同步练习题 第6页 共13页 6 将 U 短路 R0=（R1//R3）+（R2//R4）≈5.83Ω 求出电流 I5为 I5= R0 R5 U + = R0 R5 UBC + ≈0.1A
2、已知RLC串联电路的R=102,L=2mH,C=180pF,电源电压为5V, 求谐振频率fo、谐振电流1o、品质因数Qo。 R U L 0 谐振频率 fo=1 图44KHZ 2π√LC 谐振电流 1o==0.5A R X=ωoL=33332 Xc=1=33332 Q0= 0Lo=333 0,C R 3、已知交流信号源的内阻为250欧姆，通过一个变压比可调的变压器 接2.5欧姆的负载1，当变压器初级的等效电阻等于信号源内阻时，信号 源的输出功率最大，要使负载获得最大功率，问变压器的变压比应该是多 少？ 解：根据Z1=K2Z,变压器初级的等效电阻R'L=K2R=2.5K2 当变压器初级的等效电阻等于信号源内阻时，信号源的输出功率最大， 所以： R'L=K2R1=2.5K2=250 K2=0-100 所以当变压比K=10时，负载将获得最大功率。 4、一台三相异步电动机，额定功率为10KW,额定电压为380V,额定 转速980r/min,额定工作效率n=95%,额定工作电流Iw=18A,起动能 力系数为1.5，过载系数为2.2。 求：1)电动机的功率因数。 2)起动转矩Tgd,最大转矩Tmax。 解：1)电动机的额定输入功率Aw==10 =10.53KW n0.95 电工电子技术第九、十章同步练习题第7页共13页 7
电工电子技术第九、十章同步练习题 第7页 共13页 7 2、已知 RLC 串联电路的 R=10Ω，L=2mH，C=180pF，电源电压为 5V， 求谐振频率 f0、谐振电流 I0、品质因数 Q0。 谐振频率 f0= 2 LC 1 =265.4KHZ 谐振电流 I0= R U =0.5A XL=ω0L=3333Ω XC= 0C 1 =3333Ω Q0= R L0 =333 3、已知交流信号源的内阻为 250 欧姆，通过一个变压比可调的变压器 接 2.5 欧姆的负载 RL，当变压器初级的等效电阻等于信号源内阻时，信号 源的输出功率最大，要使负载获得最大功率，问变压器的变压比应该是多 少？ 解：根据 ZL =K2 ZL ，变压器初级的等效电阻 R'L= K2RL=2.5K2 当变压器初级的等效电阻等于信号源内阻时，信号源的输出功率最大， 所以： R'L= K2RL=2.5K2=250 K2= 2.5 250 =100 所以当变压比 K=10 时，负载将获得最大功率。 4、一台三相异步电动机，额定功率为 10KW，额定电压为 380V，额定 转速 980r/min，额定工作效率η=95%，额定工作电流 IN=18A，起动能 力系数为 1.5，过载系数为 2.2。 求：1）电动机的功率因数。 2）起动转矩 Tqd，最大转矩 Tmax。 解：1）电动机的额定输入功率 10.53 0.95 10 1 = = = N N P P Kw º • º • L R R 图 4 U R
定子三相绕组：Pw=V3Uw11 cos=10.53 所以电动机的功率因数cosp= B=10.53×100=0.91 √3 UNIINV3×380×18 2)额定转矩，=9550B=950×10=97.5N.m nN 980 起动能力系数为1.5，所以起动转矩： Ta=1.5Tw-1.5×97.5-146.18N.m 过载系数为2.2，所以最大转矩 Tmx=2.2Tx=2.2×97.5=214.4N.m 5、图1（ā）和(b)所示电路中，不计二极管的正向压降，U12电压值各 为多少？ 01 01 3k2 3k2 3k2 U12 U12 6V VD -12W 6 02 -02 (a) 图1 (b) 解：图(aU12=3V;图(bU12=6V。 6、基本共射放大电路如图3所示，已知Ucc=6.7V,Rb=300kQ,Rc=2k2, 三极管的邹=100，nbr=3002,UBE=0.7V,C1和C2容量足够大。试求： (1)静态工作点IBQ=？,IcQ=?UcQ=?（2)电压放大倍数Au=? o+Ucc Rc RB C2 1 RL Uo U 0 图3 解：IBQ=0.02 mA,Ico=2mA,UcQ=2.7V; 电工电子技术第九、十章同步练习题第8页共13页 8
电工电子技术第九、十章同步练习题 第8页 共13页 8 定子三相绕组： P1N = 3UN I 1N cos =10.53 所以电动机的功率因数 = = = 3 380 18 10.53 1000 3 cos 1 1 N N N U I P 0.91 2）额定转矩 = = = 980 10 9550 9550 N N N n P T 97.5N.m 起动能力系数为 1.5，所以起动转矩： Tqd = 1.5TN = 1.5 97.5 = 146.18N.m 过载系数为 2.2，所以最大转矩 Tmax = 2.2TN = 2.297.5 = 214.4N.m 5、 图 1（a）和（b）所示电路中，不计二极管的正向压降，U12电压值各 为多少？ （a） 图 1 （b） 解：图(a):U12=3V；图(b):U12=6V。 6、基本共射放大电路如图 3 所示，已知：UCC＝6.7V，Rb=300k，Rc=2k， 三极管的β=100，rbb, =300，UBE=0.7V，C1和 C2容量足够大。试求： （1）静态工作点 IBQ＝？，ICQ＝？UCEQ＝？ （2）电压放大倍数 Au=? 图 3 解：IBQ=0.02mA,ICQ＝2mA，UCEQ＝2.7V；
Au=-βRc/re=-100×2×103/1.6×103=-125 7、判断图4(a)和(b)所示电路能否不失真地放大交流信号，并说明原 因。 o+Ucc o+Ucc Rc C2 VT U。 U U C2 U。 0 (a) (b) 图4 解：图3(a)和(b)所示电路均不能不失真地放大交流信号。其中图(a) 中缺少基极偏置，图(b)中缺少发射极电阻。 8、图5为分压式偏置放大电路，图中有4处错误，请指出。 -Ucc RBI 解：（1)C3应接到三极管发射极对地端；(2)发射极对地端需接R与C3 并联；(3)三极管集电极应接电阻Rc;（4)电源电压Ucc应为正电压。 9、图7(a)所示运放具有理想特性，设两个输入电压波形如图7(b)所 士示。试画出电压uo的波形。 R 0 电工电子技术第九、十章同步乡 第9页共13页 9
电工电子技术第九、十章同步练习题 第9页 共13页 9 Au=-βRC / rbe=－1002103/1.6103＝－125 7、判断图 4（a）和（b）所示电路能否不失真地放大交流信号，并说明原 因。 （a） (b) 图 4 解：图 3（a）和（b）所示电路均不能不失真地放大交流信号。其中图（a） 中缺少基极偏置，图（b）中缺少发射极电阻。 8、图 5 为分压式偏置放大电路，图中有 4 处错误，请指出。 解：（1）C3 应接到三极管发射极对地端；（2）发射极对地端需接 RE 与 C3 并联；（3）三极管集电极应接电阻 RC；（4）电源电压 UCC应为正电压。 9、图 7（a）所示运放具有理想特性，设两个输入电压波形如图 7（b）所 士示。试画出电压 u0的波形。 t Ui1 1 0 -1 R -UCC RL RB2 RB1 C3 C2 C1 • • • • • • • º º º º º
个U2 (a) 图7 (b) 解：图示电路为标准减法器，直接运用公式即可得所求： uo=R（u2-u1)=u2-un R 据此可画出输出波形如下图 0 10、图8所示为两级运放电路，已知R1=R1=10k2,R2=R3=RF2=20k2, um=1V和u2=0.5V,计算电路输出电压uo。说明该电路能够实现何种功 能。 R2 RF2 R1 W120 ∞ R3 A1+ 01 A2+ -o2u0 图8 解：u0=0.5V,该电路为减法运算电路。 11.一个三位二进制数码由高位至低位分别送至电路的三个输入端，要求三 位数码中有奇数个1时，电路输出为1，否则为0。试画出逻辑图。 电工电子技术第九、十章同步练习题第10页共13页 10
电工电子技术第九、十章同步练习题 第10页 共13页 10 （a） 图 7 （b） 解： 图示电路为标准减法器，直接运用公式即可得所求： u0= R R （ui2- ui1）= ui2- ui1 据此可画出输出波形如下图所示 10、图 8 所示为两级运放电路，已知 R1=RF1=10k,R2=R3=RF2=20k， uI1=1V 和 uI2=0.5V，计算电路输出电压 uO。说明该电路能够实现何种功 能。 图 8 解：u0=0.5V，该电路为减法运算电路。 11. 一个三位二进制数码由高位至低位分别送至电路的三个输入端，要求三 位数码中有奇数个 1 时，电路输出为 1，否则为 0。试画出逻辑图。 t Ui2 1 0 -1 U0 Ui2 Ui1 R R R • • • º º º + - + ∞ t u0 1 0 -1
