湖北2022年专升本电路分析模拟题（3）

第1章 试题库

一、填空题(建议较易填空每空0.5分，较难填空每空1分)

1、三相电源作Y接时，由各相首端向外引出的输电线俗称 火 线，由各相尾端公共点向外引出的输电线俗称 零 线，这种供电方式称为 三相四线 制。

4、中线的作用是使 不对称 Y接负载的端电压继续保持 对称 。

5、对称三相电路中，三相总有功功率P= 3UpIpcosφ ;三相总无功功率Q= 3UpIpsinφ ;三相总视在功率S= 3UpIp 。

6、对称三相电路中，由于 中线电流IN =0，所以各相电路的计算具有独立性，各相 电流电压 也是独立的，因此，三相电路的计算就可以归结为 一相 来计算。

7、若 三角 接的三相电源绕组有一相不慎接反，就会在发电机绕组回路中出现，这将使发电机因 过热 而烧损。

8、我们把三个 最大值 相等、 角频率 相同，在相位上互差 120 度的正弦交流电称为 对称 三相交流电。

9、当三相电路对称时，三相瞬时功率之和是一个 常量 ，其值等于三相电路的 有功 功率，由于这种性能，使三相电动机的稳定性高于单相电动机。

10、测量对称三相电路的有功功率，可采用 二瓦计 法，如果三相电路不对称，就不能用 二瓦计 法测量三相功率。

二、判断下列说法的正确与错误(建议每小题1分)

1、三相电路只要作Y形连接，则线电压在数值上是相电压的 ( × )

2、三相总视在功率等于总有功功率和总无功功率之和。 ( × )

3、对称三相交流电任一瞬时值之和恒等于零，有效值之和恒等于零。 ( × )

4、对称三相Y接电路中，线电压超前与其相对应的相电压30°电角。 ( ∨ )

5、三相电路的总有功功率( × )

6、三相负载作三角形连接时，线电流在数量上是相电流的( × )

7、三相四线制电路无论对称与不对称，都可以用二瓦计法测量三相功率。 ( × )

8、中线的作用得使三相不对称负载保持对称。 ( × )

9、三相四线制电路无论对称与否，都可以用三瓦计法测量三相总有功功率。( ∨ )

10、Y接三相电源若测出线电压两个为220V、一个为380V时，说明有一相接反。( ∨ )

三、单项选择题(建议每小题2分)

1、某三相四线制供电电路中，相电压为220V，则火线与火线之间的电压为( C )

A、220V B、311V C、380V

2、在电源对称的三相四线制电路中，若三相负载不对称，则该负载各相电压( B )

A、不对称 B、仍然对称 C、不一定对称

3、三相对称交流电路的瞬时功率为( B )

A、一个随时间变化的量 B、一个常量，其值恰好等于有功功率 C、0

4、三相发电机绕组接成三相四线制，测得三个相电压UA=UB=UC=220V，三个线电压UAB=380V，UBC=UCA=220V，这说明( C )

A、A相绕组接反了 B、B相绕组接反了 C、C相绕组接反了

6、某三相电源绕组连成Y时线电压为380V，若将它改接成Δ形，线电压为( C )

A、380V B、660V C、220V

7、已知的对称纯电容负载作Δ接，与对称三相电源相接后测得各线电流均为10A，则三相电路的视在功率为( A )

A、1800VA B、600VA C、600W

8、测量三相交流电路的功率有很多方法，其中三瓦计法是测量( C )电路的功率。

A、三相三线制电路 B、对称三相三线制电路 C、三相四线制电路

A、10A B、0A C、30A

10、三相对称电路是指( C )

A、电源对称的电路 B、负载对称的电路 C、电源和负载均对称的电路

四、简答题(建议每小题3～5分)

1、三相电源作三角形联接时，如果有一相绕组接反，后果如何?试用相量图加以分析说明?

答：三相电源作三角形联接时，如果有一相绕组接反，就会在发电机绕组内环中发生较大的环流，致使电源烧损。相量图略。

2、三相四线制供电系统中，中线的作用是什么?

答：中线的作用是使不对称Y接三相负载的相电压保持对称。

3、为什么实用中三相电动机可以采用三相三线制供电，而三相照明电路必须采用三相四线制供电系统?

答：三相电动机是对称三相负载，中线不起作用，因此采用三相三线制供电即可。而三相照明电路是由单相设备接成三相四线制中，工作时通常不对称，因此必须有中线才能保证各相负载的端电压对称。

4、三相四线制供电体系中，为什么规定中线上不得安装保险丝和开关?

答：此规定说明不允许中线随意断开，以保证在Y接不对称三相电路工作时各相负载的端电压对称。如果安装了保险丝，若一相发生短路时，中线上的保险丝就有可能烧断而造成中线断开，开关若不慎在三相负载工作时拉断同样造成三相不平衡。

5、如何计算三相对称电路的功率?有功功率计算式中的cosφ表示什么意思?

答：第一问略，有功功率编者上式中的cosφ称为功率因数，表示有功功率占电源提供的总功率的比重。

6、一台电动机本来为正转，如果把连接在它上面的三根电源线任意调换两根的顺序，则电动机的旋转方向改变吗?为什么?

答：任调电动机的两根电源线，通往电动机中的电流相序将发生变化，电动机将由正转变为反转，因为正转和反转的旋转磁场方向相反，而异步电动机的旋转方向总是顺着旋转磁场的方向转动的。

五、计算分析题(根据实际难度定分，建议每题在6～12分范围)

1、三相电路如图5.1所示。已知电源线电压为380V的工频电，求各相负载的相电流、中线电流及三相有功功率P，画出相量图。

3、已知对称三相负载各相复阻抗均为8+j6Ω，Y接于工频380V的三相电源上，若uAB的初相为60°，求各相电流。

4、某超高压输电线路中，线电压为22万伏，输送功率为24万KW。若输电线路的每相电阻为10Ω，①试计算负载功率因数为0.9时线路上的电压降及输电线上一年的电能损耗。②若负载功率因数降为0.6，则线路上的电压降及一年的电能损耗又为多少?

5、有一台三相电动机绕组为Y接，从配电盘电压表读出线电压为380V，电流表读出线电流为6.1A，已知其总功率为3.3KW，试求电动机每相绕组的参数。

7、三相对称负载，每相阻抗为6+j8Ω，接于线电压为380V的三相电源上，试分别计算出三相负载Y接和Δ接时电路的总功率各为多少瓦?

8、一台Y接三相异步电动机，接入380V线电压的电网中，当电动机满载时其额定输出功率为10KW，效率为0.9，线电流为20A。当该电动机轻载运行时，输出功率为2KW时，效率为0.6，线电流为10.5A。试求在上述两种情况下电路的功率因数，并对计算结果进行比较后讨论。

第2章 试题库

一、填空题(建议较易填空每空0.5分，较难填空每空1分)

1、 暂 态是指从一种 稳 态过渡到另一种 稳 态所经历的过程。

2、换路定律指出：在电路发生换路后的一瞬间， 电感 元件上通过的电流和 电容 元件上的端电压，都应保持换路前一瞬间的原有值不变。

3、换路前，动态元件中已经储有原始能量。换路时，若外激励等于 零 ，仅在动态元件 原始能量 作用下所引起的电路响应，称为 零输入 响应。

4、只含有一个 动态 元件的电路可以用 一阶微分 方程进行描述，因而称作一阶电路。仅由外激励引起的电路响应称为一阶电路的 零状态 响应;只由元件本身的原始能量引起的响应称为一阶电路的 零输入 响应;既有外激励、又有元件原始能量的作用所引起的电路响应叫做一阶电路的 全 响应。

5、一阶RC电路的时间常数τ = RC ;一阶RL电路的时间常数τ = L/R 。时间常数τ的取值决定于电路的 结构 和 电路参数 。

6、一阶电路全响应的三要素是指待求响应的 初始 值、 稳态 值和 时间常数 。

8、在电路中，电源的突然接通或断开，电源瞬时值的突然跳变，某一元件的突然接入或被移去等，统称为 换路 。

9、换路定律指出：一阶电路发生的路时，状态变量不能发生跳变。该定律用公式可表示为 iL(0+)= iL(0-) 和 uC(0+)= uC(0-) 。

10、由时间常数公式可知，RC一阶电路中，C一定时，R值越大过渡过程进行的时间就越 长 ;RL一阶电路中，L一定时，R值越大过渡过程进行的时间就越 短 。

二、判断下列说法的正确与错误(建议每小题1分)

1、换路定律指出：电感两端的电压是不能发生跃变的，只能连续变化。 ( × )

2、换路定律指出：电容两端的电压是不能发生跃变的，只能连续变化。 ( ∨ )

3、单位阶跃函数除了在t=0处不连续，其余都是连续的。 ( ∨ )

4、一阶电路的全响应，等于其稳态分量和暂态分量之和。 ( ∨ )

5、一阶电路中所有的初始值，都要根据换路定律进行求解。 ( × )

三、单项选择题(建议每小题2分)

1、动态元件的初始储能在电路中产生的零输入响应中( B )

A、仅有稳态分量 B、仅有暂态分量 C、既有稳态分量，又有暂态分量

2、在换路瞬间，下列说法中正确的是( A )

A、电感电流不能跃变 B、电感电压必然跃变 C、电容电流必然跃变

3、工程上认为R=25Ω、L=50mH的串联电路中发生暂态过程时将持续( C )

A、30～50ms B、37.5～62.5ms C、6～10ms

4、图3.4电路换路前已达稳态，在t=0时断开开关S，则该电路( C )

A、电路有储能元件L，要产生过渡过程

B、电路有储能元件且发生换路，要产生过渡过程

C、因为换路时元件L的电流储能不发生变化，所以该电路不产生过渡过程。

5、图3.5所示电路已达稳态，现增大R值，则该电路( B )

A、因为发生换路，要产生过渡过程

B、因为电容C的储能值没有变，所以不产生过渡过程

C、因为有储能元件且发生换路，要产生过渡过程

6、图3.6所示电路在开关S断开之前电路已达稳态，若在t=0时将开关S断开，则电路中L上通过的电流为( A )

A、2A

B、0A

C、-2A

7、图3.6所示电路，在开关S断开时，电容C两端的电压为( A )

A、10V B、0V C、按指数规律增加

四、简答题(建议每小题3～5分)

1、何谓电路的过渡过程?包含有哪些元件的电路存在过渡过程?

答：电路由一种稳态过渡到另一种稳态所经历的过程称过渡过程，也叫“暂态”。含有动态元件的电路在发生“换路”时一般存在过渡过程。

2、什么叫换路?在换路瞬间，电容器上的电压初始值应等于什么?

答：在含有动态元件L和C的电路中，电路的接通、断开、接线的改变或是电路参数、电源的突然变化等，统称为“换路”。根据换路定律，在换路瞬间，电容器上的电压初始值应保持换路前一瞬间的数值不变。

3、在RC充电及放电电路中，怎样确定电容器上的电压初始值?

答：在RC充电及放电电路中，电容器上的电压初始值应根据换路定律求解。

4、“电容器接在直流电源上是没有电流通过的”这句话确切吗?试完整地说明。

答：这句话不确切。未充电的电容器接在直流电源上时，必定发生充电的过渡过程，充电完毕后，电路中不再有电流，相当于开路。

5、RC充电电路中，电容器两端的电压按照什么规律变化?充电电流又按什么规律变化?RC放电电路呢?

答：RC充电电路中，电容器两端的电压按照指数规律上升，充电电流按照指数规律下降，RC放电电路，电容电压和放电电流均按指数规律下降。

6、RL一阶电路与RC一阶电路的时间常数相同吗?其中的R是指某一电阻吗?

答：RC一阶电路的时间常数τ=RC，RL一阶电路的时间常数τ=L/R，其中的R是指动态元件C或L两端的等效电阻。

7、RL一阶电路的零输入响应中，电感两端的电压按照什么规律变化?电感中通过的电流又按什么规律变化?RL一阶电路的零状态响应呢?

答：RL一阶电路的零输入响应中，电感两端的电压和电感中通过的电流均按指数规律下降;RL一阶电路的零状态响应中，电感两端的电压按指数规律下降，电压事通过的电流按指数规律上升。

8、通有电流的RL电路被短接，电流具有怎样的变化规律?

答：通过电流的RL电路被短接，即发生换路时，电流应保持换路前一瞬间的数值不变。

9、试说明在二阶电路中，过渡过程的性质取决于什么因素?

10、怎样计算RL电路的时间常数?试用物理概念解释：为什么L越大、R越小则时间常数越大?

答：RL电路的时间常数τ=L/R。当R一定时，L越大，动态元件对变化的电量所产生的自感作用越大，过渡过程进行的时间越长;当L一定时，R越大，对一定电流的阻碍作用越大，过渡过程进行的时间就越长。

五、计算分析题(根据实际难度定分，建议每题在6～12分范围)

2、求图5.2所示电路中开关S在“1”和“2”位置时的时间常数。

解：开关S在位置“1”时，τ1=0.2/2=0.1ms;开关在位置“2”时，τ2=0.2/(3+2)=0.04ms

3、图5.3所示电路换路前已达稳态，在t=0时将开关S断开，试求换路瞬间各支路电流及储能元件上的电压初始值。

解：uC(0-)=4V，uC(0+)=uC(0-)=4V

i1(0+)= iC(0+)=(6-4)/2=1A i2(0+)=0

4、求图5.3所示电路中电容支路电流的全响应。

解：换路后的稳态值：uC(∞)=6V，时间常数τ=RC=2×0.5=1μs

所以电路全响应：uC(t)=uC(∞)+[uC(0+)-uC(∞)]e-t/τ=6-2e-1000000tV

第3章 试题库

一、填空题(建议较易填空每空0.5分，较难填空每空1分)

1、一系列 最大值 不同， 频率 成整数倍的正弦波，叠加后可构成一个 非正弦 周期波。

2、与非正弦周期波频率相同的正弦波称为非正弦周期波的 基 波;是构成非正弦周期波的 基本 成分;频率为非正弦周期波频率奇次倍的叠加正弦波称为它的 奇 次谐波;频率为非正弦周期波频率偶次倍的叠加正弦波称为它的 偶 次谐波。

3、一个非正弦周期波可分解为无限多项 谐波 成分，这个分解的过程称为 谐波 分析，其数学基础是 傅里叶级数 。

4、所谓谐波分析，就是对一个已知 波形 的非正弦周期信号，找出它所包含的各次谐波分量的 振幅 和 频率 ，写出其傅里叶级数表达式的过程。

5、方波的谐波成分中只含有 正弦 成分的各 奇 次谐波。

6、如果非正弦波的后半周与波形的前半周具有 镜象 对称关系，就具有奇次对称性，具有奇次对称性的周期信号只具有 奇 次谐波成分，不存在 直流 成分和 偶 次谐波成分，其波形对 原点 对称。

7、若非正弦周期信号波形的后半周完全重复前半周的变化，就具有 偶 次对称性，这种非正弦波除了含有 直流 成分以外，还包含一系列的 偶 次谐波，这种特点的非正弦波的波形对 纵轴 对称。

8、频谱是描述非正弦周期波特性的一种方式，一定形状的波形与一定结构的 频谱 相对应。非正弦周期波的频谱是 离散 频谱。

9、非正弦周期量的有效值与 正弦 量的有效值定义相同，但计算式有很大差别，非正弦量的有效值等于它的各次 谐波 有效值的 平方和 的开方。

10、只有 同频率 的谐波电压和电流才能构成平均功率，不同 频率 的电压和电流是不能产生平均功率的。数值上，非正弦波的平均功率等于它的 各次谐波单独作用时 所产生的平均功率之和。

二、判断下列说法的正确与错误(建议每小题1分)

1、非正弦周期波各次谐波的存在与否与波形的对称性无关。 ( × )

2、正确找出非正弦周期量各次谐波的过程称为谐波分析法。 ( ∨ )

3、具有偶次对称性的非正弦周期波，其波形具有对坐标原点对称的特点。 ( × )

4、方波和等腰三角波相比，含有的高次谐波更加丰富。 ( ∨ )

5、方波和等腰三角波相比，波形的平滑性要比等腰三角波好得多。 ( × )

6、非正弦周期量的有效值等于它各次谐波有效值之和。 ( × )

7、非正弦周期量作用的电路中，电感元件上的电流波形平滑性比电压差。( × )

8、非正弦周期量作用的线性电路中具有叠加性。 ( ∨ )

9、非正弦周期量作用的电路中，电容元件上的电压波形平滑性比电流好。( ∨ )

10、波形因数是非正弦周期量的最大值与有效值之比。 ( × )

三、单项选择题(建议每小题2分)

1、任意给出几种常见的非正弦周期信号波形图，你能否确定其傅里叶级数展开式中有无恒定分量( B )

A、不能 B、能 C、不确定

2、某方波信号的周期T=5μs，则此方波的三次谐波频率为( C )

A、106Hz B、2×106Hz C、6×105Hz

3、周期性非正弦波的傅里叶级数展开式中，谐波的频率越高，其幅值越( B )

A、大 B、小 C、无法判断

4、一个含有直流分量的非正弦波作用于线性电路，其电路响应电流中( A )

A、含有直流分量 B、不含有直流分量 C、无法确定是否含有直流分量

5、非正弦周期量的有效值等于它各次谐波( B )平方和的开方。

A、平均值 B、有效值 C、最大值

6、非正弦周期信号作用下的线性电路分析，电路响应等于它的各次谐波单独作用时产生的响应的( B )的叠加。

A、有效值 B、瞬时值 C、相量

8、已知基波的频率为120Hz，则该非正弦波的三次谐波频率为( A )

A、360Hz B、300Hz C、240Hz

四、简答题(建议每小题3～5分)

1、什么叫周期性的非正弦波，你能举出几个实际中的非正弦周期波的例子吗?

答：周而复始地重复前面循环的非正弦量均可称为周期性非正弦波，如等腰三角波、矩形方波及半波整流等。

2、周期性的非正弦线性电路分析计算步骤如何，其分析思想遵循电路的什么原理?

答：周期性的非正弦线性电路的分析步骤为：

①根据已知傅里叶级数展开式分项，求解各次谐波单独作用时电路的响应;

②求解直流谐波分量的响应时，遇电容元件按开路处理，遇电感元件按短路处理;

③求正弦分量的响应时按相量法进行求解，注意对不同频率的谐波分量，电容元件和电感元件上所呈现的容抗和感抗各不相同，应分别加以计算;

④用相量分析法计算出来的各次谐波分量的结果一般是用复数表示的，不能直接进行叠加，必须要把它们化为瞬时值表达式后才能进行叠加。

周期性非正弦线性电路分析思想遵循线性电路的叠加定理。

3、非正弦周期信号的谐波分量表达式如何表示?式中每一项的意义是什么?

答：非正弦周期信号的谐波分量表达式是用傅里叶级数展开式表示的，式中的每一项代表非正弦量的一次谐波。

4、何谓基波?何谓高次谐波?什么是奇次谐波和偶次谐波?

答：频率与非正弦波相同的谐波称为基波，它是非正弦量的基本成分;二次以上的谐波均称为高次谐波;谐波频率是非正弦波频率的奇数倍时称为奇次谐波;谐波频率是非正弦波频率的偶数倍时称为偶次谐波。

5、能否定性地说出具有奇次对称性的波形中都含有哪些谐波成分?

答：具有奇次对称性的非正弦周期波中，只具有奇次谐波成分，不存在直流成分及偶次谐波成分。

6、“只要电源是正弦的，电路中各部分电流及电压都是正弦的”说法对吗?为什么?

答：说法不对!电源虽然是正弦的，但是如果电路中存在非线性元件，在非线性元件上就会出现非正弦响应。

7、波形的平滑性对非正弦波谐波有什么影响?为什么?

答：非正弦波所包含的高次谐波的幅度是否显著，取决于波形的平滑性，因此波形的平滑性对非正弦波谐波影响很大。如稳恒直流电和正弦波，平滑性最好，不含有高次谐波;而方波和尖脉冲波，由于平滑性极差而含有丰富的高次谐波。

8、非正弦波的“峰值越大，有效值也越大”的说法对吗?试举例说明。

答：这种说法对正弦量是对的，对非正弦量就不对。例如一个方波的峰值和等腰三角波的峰值相比，如果等腰三角波的峰值大于方波，但等腰三角波的有效值不一定比方波大。

五、计算分析题(根据实际难度定分，建议每题在6～12分范围)

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