电工学A（1）习题册－电路的基本概念与基本定律
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1-1：在图中，五个元件代表电源或负载。电流和电压的正方向及实验测量值如图所示，
I1=-4A、I2=6A、I3=10A、U1=140V、U2=-90V、U3=60V、U4=-80V、 U5=30V （1）请在图上标出各电流的实际方向和各电压的实际极性；
的是负载； 的是电源，编号为 （2）编号为
， 负载取用的功率为 。 （3）电源发出的功率为
U4
4
U5
5
U1
1
I1 U3
3
I3
U2
2
I2
1-2：有一直流电源，其额定功率P=200W，额定电压UN=50V，内阻R0=0.5Ω,负载电阻R 可以调节，其电路如
图所示。试求：（ 1）额定工作状态下的电流及负载电阻；（2）开路状态下的电源端电压；（ 3 ）电源短路状 态下的电流。
I
a E
U
c
UN
R0
d
R
b
1-3：已知条件在图中已标出，利用基尔霍夫定律，求I2和U4 。
(1)
1-4：在图所示的电路中，已知U1=10V，E1=4V，E2=2V，R1=4Ω，R2=2Ω，R3=5Ω，1、2两点间处于开路状态， 试计算开路电压U2。
R2
E2
1
U1
R1
E1
R3
U2
2
1-5：电路如图所示，已知R1=1Ω，R2=3Ω，R3=4Ω，R4=4Ω，E=12V，求A点的电位VA。
1-6：把额定电压110V、额定功率分别为100W和60W的两只灯泡，串联在端电压为220V的电源上使用，这种接 法会有什么后果？它们实际消耗的功率各是多少？如果是两个110V、60W的灯泡，是否可以这样使用？为什么？
(2)
电工学A（1）习题册－电路的分析方法
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2-1：在如图中，试求A点电位VA。
+50V
10Ω
A
5Ω 20Ω
-50V
2-2：在图中R1=R2=R3=R4=300Ω，R5=600Ω，试求开关S断开和闭合时A和B之间的等效电阻。
RA
1 R2
R5
RS
3
R4
B
2-3：电路如图所示，R1=R2=4kΩ，R3=16kΩ，U1=U2=12V，在开关S断开和闭合的两种情况下试求A 点的电位。(3)
2-4：用电源等效变换的方法求2Ω电阻的电流 I。
1Ω
12V
2V
3A
2Ω
I
6Ω
2Ω
2-5：试用结点电压法计算UAB及图中各支路电流。
2-6：图示电路中，已知：US = 8V，IS =2A，R1=2Ω，R2 = 4Ω，R3 =10Ω，R =12Ω，试用叠加定理求电压UAB。
(4)
2-7：电路如图所示，E =12V，R1=R2=R3=R4，Uab=10V，若将理想电压源除去后，试问这时Uab 等于多少？
E R2
-
A R3
R1
R2
I
A
R1
I
I
B R3
R4
I
B
R4
2-8：图示电路中，已知：US =9V，IS =3A，R1 =3Ω，R2 =6Ω。试用支路电流法求电流I1和 I2。计算各元件的功率， 并说明哪个元件是电源。
2-9：用戴维宁定理求下图中7Ω电阻两端的电压U。
1A
2Ω
3Ω
5Ω
1Ω
20V
7Ω
U
(5)
2-10：图示电路中，已知：US=4 V，IS=3A，R1=R2=1Ω，R3 = 3Ω。用戴维宁定理求电流 I。
3
2-11：用叠加定理计算下图所示电路中1Ω电阻上的电流I。
6Ω
7Ω
30V 1Ω
I
4A
6Ω
(6)
2-12：分别用戴维宁定理和诺顿定理求电阻RL上的电流IL。
8Ω RS
RL R3
4Ω
3Ω
IL
1A
12V
RR4
20Ω
2 3Ω
2-13：已知E1＝15V，E2＝13V，E3＝4V，R1＝R2＝R3＝R4＝1Ω，R5＝10Ω。（的电压U5和电流I5；（2）当开关S闭合后，试用戴维宁定理计算I5。
I5
R5 U5
E1 E2
E3
R4
R1
R2
R3
S
1）当开关S断开时，试求电阻上 (7)
2-14：在图示电路中，已知：R1=R2=R3=0.5Ω，IS2=1A，电位VB＝0V。求电位VA和电流源IS1供出的功率 P。
2-15：图示电路已知: U=12V，US1=4V，US2=2V，R1=4Ω，R2=2Ω，R3=5Ω，R=1Ω。用支路电流法求电流 I。
(8)
电工学A（1）习题册－电路的暂态分析
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3-1：在图中，E=100V，R1 =1Ω，R2 =99Ω，C=10μF，试求：（1）S闭合瞬间各支路电流及各元件两端电压
的数值；（2）S闭合后达到稳定状态时各支路电流及各元件两端电压的数值；（ 3）用电感元件替换电容元件后， （1）、（2）两种情况下的各支路电流及各元件两端电压的数值。
S i t=0
R1
R2 E
i2
C
i1
3-2：在电路图中，U＝10V。求开关S闭合瞬间（t=0）各元件中的电流及其两端的电压；当电路达到稳定时 又各等于多少？设在t=0时，电路中的贮能元件都未贮能。
S R1 t=0 2Ω
L1 1μF
1H
RC1 2 U
8Ω
C2
2μF
L2 1H 3-3：在图中，E＝20V，R1＝12kΩ，R2＝6kΩ，C1＝10μF，C2＝20μF。电容元件原先均未贮能。当开关闭合后，试求：电容元件两端电压UC。
S t=0 R2
C1
U
R1UC
C2
(9)
3-4：在图所示电路中，IS＝10mA，R1＝3kΩ，R2＝3kΩ，R3＝6kΩ，C＝2μF。在开关S闭合前电路已处于稳 态。求t ≥ 0时uC和i1，并作出它们随时间的变化曲线。
i1
R2
R3
S
t=0
C1
R 1
Is
uC
3-5：图中已知：R1＝6kΩ，R2＝3kΩ，C＝2μF，IS＝9mA，开关长时间闭合。当将开关断开后，试求电流源 两端的电压。
S t=0
Is
R1
C 1
R2
(10)
3-6：电路如图所示，换路前已处于稳态，IS＝1mA，试求换路后（t ≥0）的uC。
S
10kΩ 10μF
Is
t=0 20kΩ
10kΩ
10V
3-7：电路如图所示，R1＝1Ω，R2＝R3＝2Ω，L＝2H，U＝2V。开关长时间合在1的位置。当将开关扳到2的位置后，试求电感元件中的电流及其两端的电压。
1 S R1
2 t=0 R2 i
U
R3
L
(11)
3-8：电路如图所示，换路前已处于稳态。当将开关从1的位置扳到2的位置后，试求iL和i，并作出它们的变化 曲线。
i 1Ω
2Ω
3V
3V
1Ω
S
1
t=0 2
3H
iL
3-9：电路如图所示，t＝0时开关S闭合试用三要素法求t ≥0时的iL和i1。
i1
6Ω
U
12V
iL
1H
3Ω
S t=0
9V
(12)
电工学A（1）习题册－正弦交流电路
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4-1：若已知正弦量：u1 = 6sin(ωt + 30°) V，u2= 8sin(ωt－30°)V。 （1）写出u1、u2的相量表达式，并作出它们的相量图； （2）试求u1与u2的相位差，并通过相量求u＝u1＋u2。
4-2：若已知两个频率为ω＝314rad/s 的正弦电流分别为 ?I1?5?30?A，?I2?4?120?A。求： （1）写出i1、i2的瞬时表达式；
（2）i1的周期为T，试画出i1的波形图； （3）i1与i2的相位差。
4-3：求图（A）、图（B）中的电流?I。 5Ω
2 10° A
?I? I 3Ω
5Ω
-j5Ω
30 30 °A
j4Ω
-j4Ω
(A)
(B)
(13)
4-4：如图所示 RLC 串联电路，已知R＝15Ω，L＝12mH，C＝5μF，端电压为u＝50sin(5000t)V。试求电流i和 各元件的电压相量表达式，并作出电路的相量图。并求解电路的有功功率、无功功率和视在功率。
. I
R UR
jωL
UL
U
.
. .
UC
.
-j ωc
1
4-5：日光灯照明电路可等效为RL串联电路。若灯管等效电阻R1＝280Ω，镇流器的等效电阻R2＝20Ω，等效 电感L＝1.65H，电源电压为220V。试求电路中的电流，灯管及镇流器两端的电压。
4-6：已知u＝220sin(314t＋20°)V，i＝4.4sin(314t－20°)A。求(1)此二端网络由两个元件串联的等效电路和元件 参数值；(2)二端网络的功率P、Q、S；(3)判断此二端网络是感性还是容性。
i
无源
u
网络
(14)
4-7：在图示的各电路中，除A0和V0外，其余电流表和电压表的读数均在图上标出。试求电流表A0 和电压表 V0的读数。
60V 5A XL V1
V0
A1
A0
3A XC
R
L
A2
100 V V2
(1) (2)
10A -jXC
A1
10V 10V -j10Ω 100V V1
V0
A0
V1
5Ω j5Ω
R
XC
V0
V2
(3)
(4)
4-8：已知u?22sin2tV，试求瞬时值i、u2，并画?I和 U?的相量图。 1Ω 0.5H
i u
0.25F
U2 2Ω
(15)
4-9：图示电路处于谐振状态，且已知：U=100V，I1=I2 =10 A。试求I、R、XC及XL。
. I . U
. -jXC I1
jX L
R .
I2
4-10：如图示电路，电源电压u = 100sin1000t V，当开关S打开或接通时，电流表A的读数不变，求电容C。
A + u
C
S
?Ω??Ω?
??100?0?V。求(1) I?、I?、I?；(2)P、Q、S。 ?及U4-11：已知R1＝15Ω，XL＝20Ω，R2＝15Ω，XC＝20Ω，U12abI 2
.
I . U
jX L R1
I 1
.
. .
-jX C
Uab
R2
(16)
4-12：已知图示电路中，U＝200V，R1＝5Ω，I1＝10A，I2＝102A，R2＝XL。试求I、XC、R2、XL。
R1
I . .
I1 R. 2
I2
. U
-jXC
jXL
4-13：图示电路是用三表法测量电感线圈参数R、L电路，已知：f＝50Hz，图中各表读数分别为V＝100V， A＝5A，W＝400W。试求R，L。
A W
R
V
L
4-14：各交流电表读数如图所示，试求：负载的功率因数，复阻抗，负载的平均功率，无功功率和视在功率。1.1kW
A W
10A
感 性 U
V
Z 220V
负载
(17)
4-15：某 RLC 串联电路，已知：R=50Ω，C=10uF。(1)若电源频率f =1kHz时电路出现谐振，问L=？ (2)若电路 参数保持不变，求f 1= 500Hz和 f 2= 1500 Hz时电路的复阻抗，并说明该电路各呈何性质？
+ u
R
L
C
+ uC
4-16：某感性电路施加一正弦交流电压u＝311sin314t V，其有功功率P＝7.5kW，无功功率Q=5.5kvar。求： (1)电路的功率因数； (2)若电路为R、L并联，R、L值为多少?
4-17：今有40W的日光灯一个，使用时灯管与镇流器(可近似地把镇流器看作电感)串联在电压为220V，频率 为50Hz的电源上。已知灯管工作时属于纯电阻负载，灯管两端的电压等于110V，试求镇流器的感抗与电感。 这时电路的功率因数等于多少？若将功率因数提高到0.8，问应并联多大电容。
(18)
电工学A（1）习题册－三相电路
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5-1：已知三相对称电源的 A相电动势为eA＝220sin（314t＋60°）V，相序为A-B-C，写出其它两相电动势的瞬时 值表达式，并写出三相电源的相量式及画出相量图。
5-2：在线电压为380V的三相四线制电源上，接有额定电压为220V、功率为100W的白帜灯。设A相和B相各接 20盏，C相接40盏。（1）求相电流和中线电流；（2）若A相因熔丝烧断而灯泡全部熄灭，中线又因故断开， 求B相和C相灯泡上的电压。
5-3：三相对称星形负载的电流和线电压的相量图如图所示。已知线电压为380V，电流为10A。求每相负载的 等效阻抗及每相的功率因数。
U CA
I C
I B
.
.
I A
.
U BC
.
UAB
.
.
(19)
5-4：三相对称星形负载为4＋j3Ω，接在线电压为380V的电源上。（1）求三相总功率（有功、无功及视在功 率）；（2）求三角型接法时三相有功、无功及视在功率。
5-5：已知三角形接法三相对称负载的总功率为5.5kW，线电流为19.5A，电源线电压为380V。求每相的电阻和电抗。
5-6：图中电源线电压Ul＝380V。（1）如果图中各相负载的阻抗都等于10Ω，是否可以说负载对称？（2）试 求各相电流，并用电压与电流的相量图计算中线电流。如果中线电流的正方向选得同电路图上所示的方向相反， 则结果有何不同？（3）试求三相平均功率P。
iA
A
RA
iN
N
XL
iB
B C
XC
iC
(20)
5-7：有一三相异步电动机，其绕组联成三角形接于线电压Ul＝380V的电源上，从电源所取用的功率P＝11.43kW， 功率因数cos＝0.87，求电动机的相电流和线电流。
5-8：如图所示的是三相四线制电路，电源线电压Ul=380V。三个电阻性负载联接成星形，其电阻为RA＝11Ω，RB＝RC＝22Ω。（1）试求负载相电压、相电流及中线电流，并作出它们的相量图；（2）如无中线，求负载 相电压及中点电压；（3）如无中线，当A相短路时求各相电压和相电流，并作出它们的相量图；（4）如无中线，当C相断路时求另外两相的电压和电流；（5）在（3）（4）中如有中线，则又如何？
A
RA
N
RB
R C
B C
(21)
5-9：如图对称负载联接成三角形，已知电源电压Ul＝220V，安培计读数Il＝17.3A，三相功率P＝4.5kW，试 求：（1）每相负载的电阻和电抗；（2）当AB相断开时，图中各安培计的读数和总功率P；（3）当A线断开 时，图中各安培计的读数和总功率P。
A
A
A
B
A
B
C A
C
5-10：在线电压为380V的三相电源上，接两组电阻性对称负载，电路如图所示，试求线路电流I。
I
A B C
I I
10Ω
38Ω
(22)
电工学A（1）习题册－交流电动机
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7-1：已知Y100L-4型异步电动机的某些额定技术数据如下：
Y接法 2.2 kW 380 V
1420 r／min cosθ= 0.82 η＝81％
试计算：(1)相电流和线电流的额定值及额定负载时的转矩；(2)额定转差率及额定负载时的转子电流频率。 设电源频率为50Hz。
7-2：有台三相异步电动机，其额定转速为1470r／min，电源频率为50Hz。在(a)起动瞬间，(b)转子转速为同 步转速的2/3时，(c)转差率为0.02时三种情况下，试求： (1)定子旋转磁场对定子的转速； (2)定子旋转磁场对转子的转速； (3)转子旋转磁场对转子的转速； (4)转子旋转磁场对定子的转速；
(5)转子旋转磁场对定子旋转磁场的转速。
7-3：有Yll2M-2型和Y160M1-8型异步电动机各一台，额定功率都是4kW，但前者额定转速为2890r／min，后 者为720r／min．试比较它们的额定转矩，并由此说明电动机的极数、转速及转矩三者之间的大小关系。
(23)
7-4：已知Y132S-4型三相异步电动机的额定技术数据 如下： 功率 转速 电压 效率 功率因数 Tst／TN Tmax／TN Ist／IN 5.5kW l440r／min 380V 85.5％ 0.84 7 2.2 2.2
电源频率为50Hz。试求额定状态下的转差率SN，电流IN和转矩TN，以及启动电流Ist，启动转矩Tst，最大转矩Tmax。
7-5：Y180L-6型电动机的额定功率为15kW，额定转速为970r／min，频率为50Hz，最大转矩为295.36N·m。 试求电动机的过载系数。
7-6：某四极三相异步电动机的额定功率为30kW，额定电压为380V，三角形接法，频率为50Hz 。在额定负 载下运行时，其转差率为0.02，效率为90％，线电流为57.5A，试求：(1)转子旋转磁场对转子的转速；(2)额 定转矩；(3)电动机的功率因数。
7-7：上题中电动机Tst／TN=1.2，Ist／IN＝7，试求： (1)用星-三角形换接起动时的起动电流和起动转矩；(2)当 负载转矩为额定转矩的60％和25％时，电动机能否起动?
(24)
电工学A（1）习题册－继电接触器控制系统
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10-1：试画出三相鼠笼式电动机既能连续工作、又能点动工作的继电接触器控制电路。
10-2：某机床主轴由一台鼠笼式电动机带动，润滑油泵由另一台鼠笼式电动机带动。今要求：（1）主轴必须在油泵开动后，才能开动；（2）若油泵电动机停车，主轴电动机应同时停车；（3）主轴要求能用电器实现正反转，并能单独停车；（4）有短路、零压及过载保护。试绘出继电接触器控制系统。
10-3：将图中的控制电路怎样改一下，就能实现工作台自动往复运动？（可省去正反转起动按钮中的联锁常闭触点。）
SB1 SBF
Stb KMR
KH
KMF
SBR
Sta
KMF
Stb
(25)
10-4：图示为电动机M1和M2的联锁控制电路。试说明M1和M2之间的联锁关系，并问电动机M1可否单独运行? M1过载后M2能否继续运行?
FU1 QS KM1
FU2
FR1
SB1 SB2 KM1
KM2
KM2 KM1 KM1 FR2 SB3 SB4
KM2
FR1
M1 3
M2 3
FR2
KM2
10-5：图中所示的正反转控制电路中有多处错误，请指出错误并改正。
10-6：某机床的主电动机（三相鼠笼式）为3kW，380V，950r/min，不需正反转。工作照明灯是36V，40W。 要求有短路、零压及过载保护。试绘出控制线路并选用电器元件。
(26)