周绍敏电工技术基础与技能习题答案

电工技术基础与技能周绍敏第一章P17是非1.1电路图是根据电气元件的实际位置和实际连线连接起来的。（×）1.2蓄电池在电路中必是电源，总是把化学能转化成电能。（×）1.3电阻值大的导体，电阻率一定也大。（×）1.4电阻元件的伏安特性曲线是过原点的直线时，称为线性元件。（√）1.5欧姆定律适用于任何电路和任何元件。（×）1.6RU中的R是元件参数，它的值是由电压和电流的大小决定的。（×）I1.7额定电压为220V的白炽灯接在110V电源上，白炽灯消耗的功率为原来的1/4。（√）1.8在纯电阻电路中，电流通过电阻所做的功与它产生的热量是相等的。（√）2.选择题2.1下列设备中，一定是电源的为（A）。A.发电机B.冰箱C.蓄电池D.白炽灯2.2通过一个电阻的电流是5A，经过4min，通过该电阻的一个截面的电荷是（C）。A.20CB.50CC.1200CD.2000C2.3一般金属导体具有正温度系数，当环境温度升高时，电阻值将（A）。A.增大B.减小C.不变D.不能确定2.4相同材料制成的两个均匀导体，长度之比为3:5，横截面积之比为4:1，则其电阻之比为（B）。A.12:5B.3:20C.7:6D.20:32.5某导体两端电压为100V，通过的电流为2A；当两端电压降为50V时，导体的电阻应为（C）。A.100ΩB.25ΩC.50ΩD.0Ω2.6通常电工术语“负载大小”是指（B）的大小。A.等效电阻B.实际电功率C.实际电压D.负载电流2.7一电阻元件，当其电流减为原来一半时，其功率为原来的（C）。A.1/2B.2倍C.1/4D.4倍2.8220V、40W白炽灯正常发光（D），消耗的电能为1kW·h。A.20hB.40hC.45hD.25h填充题3.1电路是由电源、负载、导线和开关等组成的闭合回路。电路的作用是实现电能的传输和转换。3.2电路通常有通路、短路和开路三种状态。3.3电荷的定向移动形成电流。它的大小是指单位时间内通过导体截面的电荷量。3.4在一定温度下，导体的电阻和它的长度成正比，而和它的横截面积成反比。3.5一根实验用的铜导线，它的横截面积为21.5mm，长度为0.5米。20℃时，它的电阻为5.7×10-3Ω。3.6阻值为2k、额定功率为1/41W的电阻器，使用时允许的最大电压为22.36V，最大电流为11.18mA。3.7某礼堂有40盏白炽灯，每盏灯的功率为100W，则全部灯点亮2h，消耗的电能为8kW·h。3.8某导体的电阻是1Ω，通过它的电流是1A，那么在1min内通过导体截面积的电荷是60C，电流所做的功是60J，它消耗的功率是1W。问答与计算题4.1有一根导线，每小时通过其截面的电荷为900C，问通过导线的电流多大？合多少毫安？多少微安？答：IQ9000.25A250mA2.5105At36004.2有一个电炉，炉丝长50m，炉丝用镍铬丝，若炉丝电阻为5Ω，问这根炉丝的截面积是多大？（镍铬丝的电阻率取1.1×10－6Ω·）m答：RlSl1.1106501.110511mm2SR54.3铜导线长100m，横截面积为20.1mm，试求该导线在20℃时的电阻值。答：Rl1.710810017S0.11064.4有一个电阻，两端加上50mV电压时，电流为10mA；当两端加上10V时，电流是多少？答：线性电阻的阻值不随电压变化而变化。电压提高了200倍，电流也增加200倍，为2A。24.5有一根康铜丝，横截面积为0.1mm，长度为1.2m，在它两端加0.6V电压时，通过它的电流正好是0.1A，求这种康铜丝的电阻率。答：RU6；RlRS60.11061.25107mISl4.6用横截面积为0.5mm2，长200m的铜线绕制一个线圈，这个线圈允许通过的最大电流是8A，这个线圈两端至多能加多大的电压？答：线圈电阻Rl1.710820066.8，S0.510线圈最大电流8A，最大电压U=I×R=54.4V。4.7一个1kW、220V的电炉，正常工作时电流多大？如果不考虑温度对电阻的影响，把它接到110V的电压上，它的功率将是多少？答：I=P/U=4.5A；电阻上的功率与电压的平方成正比，与电阻阻值成反比。电阻不变，电压降为0.5倍，功率降为0.25倍，为250W。4.8什么是用电器的额定电压和额定功率？当加在用电器上的电压低于额定电压时，用电器的实际功率还等于额定功率吗？为什么？答：电器在正常状态下使用时所加的电压和消耗的电功率称为额定电压、额定功率，用UN和PN示；当两端电压低于额定电压时，实际功率也等于额定功率，因为用电器的电阻不变，功率与电压的平方成正比。第二章P41是非题1.1当外电路开路时，电源端电压等于零。（×）1.2电源电动势的大小由电源本身的性质决定，与外电路无关。（√）1.3电阻值为R1=20Ω，R2=10Ω的两个电阻串联，因电阻小对电流的阻碍作用小，故R2中流过的电流比R1中的要大些。（×）1.4一条马路上的灯总是同时亮、同时灭，因此这些灯都是串联接入电网的。（×）1.5通常照明电路中灯开得越多，总的负载电阻就越大。（×）1.6万用表的电压、电流及电阻档的刻度都是均匀的。（×）1.7通常万用表黑表笔所对应的是电源的正极。（√）1.8改变万用表电阻档倍率后，测量电阻之前必须进行电阻调零。（√）1.9电路中某两点的电位都很高，则两点间的电压也一定很高。（×）1.10电路中选择的参考点改变了，各点的电位也将改变。（√）2.选择题2.1在图2-29所示电路中，E=10V，R0=1Ω，要使RP获得最大功率，应为（C）。A.0.5ΩB.1ΩΩD.0Ω2.2在闭合电路中，负载电阻增大，则端电压将（B）。A.减小B.增大C.不变D.不能确定2.3将R1>R2>R3的三个电阻串联，然后接在电压为U的电源上，获得最大功率的电阻是（A）。A.R1B.R2C.R3D.不能确定2.4若将上题三个电阻串并联后接在电压为U的电源上，获得最大功率的电阻是（C）。A.R1B.R2C.R3D.不能确定2.5一个额定值为220V、40W的白炽灯与一个额定值为220V、60W的白炽灯串联接在220V电源上，则（A）。A.40W灯较亮B.60W灯较亮C.两灯亮度相同D.不能确定2.6两个R1、R2电阻并联，等效电阻值为（C）。11R1R2R1R2A.R1R2B.R1R2C.R1R2D.R1R22.7两个阻值均为555Ω的电阻作串联时的等效电阻与作并联时的等效电阻之比为（C）。A.2:1B.1:2C.4:1D.1:42.8电路如图2-30所示，A点电位为（A）。A.6VB.8VC.－2VD.10V3.填充题3.1电动势为2V的电源，与9Ω的电阻接成闭合电路，电源两极间的电压为1.8V，这时电路的电流为0.2A，电源内阻为1Ω。3.2在图2-31所示电路中，当开关S扳向2时，电压表读数为6.3V；当开关S扳向1时，电流表读数为3A，R=2Ω，则电源电动势为6.3V，电源内阻为0.1Ω。3.3有一个电流表，内阻为100Ω，满偏电流为3mA，要把它改装成量程为6V的电压表，需要串联1.9kΩ的分压电阻；若要把它改装成量程为3A的电流表，则需并联0.1Ω的分流电阻。3.4两个并联电阻，其中R1=200Ω，通过R1的电流I1=0.2A，通过整个并联电路的电流I=0.8A，则R2=66.67Ω，R2中的电流I2=0.6A。3.5用伏安法测电阻，如果待测电阻比电流表的内阻大得多时，应采用电流表内接法，这样测出的电阻值要比实际值大。3.6用伏安法测电阻，如果待测电阻比电流表的内阻小得多时，应采用电流表外接法，这样测出的电阻值要比实际值小。3.7在图2-32所示电路中，R1=2Ω，R2=3Ω，E=6V，内阻不计，I=0.5A，当电流从D流向A时：U=5V、U=1.5V；当电流从A流向D时：U=7V、ACDCACUDC=－1.5V。3.8在图2-332所示电路中，E1=6V，E2=10V，内阻不计，R1=4Ω，R2=2Ω，R3=10Ω，R4=9Ω，R5=1Ω，则VA=2V，VB=2V，VF=1V。问答与计算题4.1电源的电动势为1.5V，内电阻为0.12Ω，外电路的电阻为1.38Ω，求电路中的电流和端电压。E1.5答：I1A；UIR1.38VR0R0.121.384.2图2-2所示电路中，加接一个电流表，就可以测出电源的电动势和内阻。当变阻器的滑动片在某一位置时，电流表和电压表的读数分别是0.2A和1.98V；改变滑动片的位置后两表的读数分别是0.4A和1.96V，求电源电动势和内电阻。U1.981.96；EIR0U0.20.11.982V答：R00.40.1I0.24.3图2-34所示电路中，1kΩ电位器两端各串一只100Ω电阻，求当改变电位器滑动触点时，U2的变化范围。答：电位器滑动触点在最上端时，U2'1k1001211V1k200电位器滑动触点在最下端时，U2"100121V；U2的变化范围1V～11V。1k2004.4有一电流表，内阻为0.03Ω，量程为3A。测量电阻R中的电流时，本应与R串联，如果不注意，错把电流表与电阻并联了，如图2-25所示，将会产生什么后果？假如R两端的电压为3V。答：因为并联，电流表两端的电压为3V，则流过电流表的电流为3/0.03=100A；电流表的量程只有3A，会烧毁。4.5图2-36所示电路中，电源的电动势为8V，内电阻为1Ω，外电路有3个电阻，R1为5.8Ω，R2为2Ω，R3为3Ω。求⑴通过各电阻的电流，⑵外电路中各电阻上的电压降和电源内部的电压降，⑶外电路中各个电阻消耗的功率、电源内部消耗的功率和电源的总功率。答：外电路的等效电阻为RR1R2//R35.8237，231E81A外电路电流即流过R的电流为IR1R0R17，2R3IR1310.6A；IR3IR1IR210.60.4A流过R的电流为IR2R2R323各电阻消耗的功率PR1R1IR215.8125.8W，PR2R2IR2220.620.72W，PR3R3IR2330.420.48W，PR0R0IR201121W，电源提供的总功率PEEI818W；有PEPR0PR1PR2PR3；功率平衡。4.6图2-37所示电路中，求出A、B两点间的等效电阻。答：（a）RAB101010//1030107.5；（b）RAB121224；3040（c）AB1012//12121216；（d）RABR//RR//R00.5R0.5RR；R101212（e）RAB410//155//20101552064144155410204.7图2-38所示电路中，有两个量程的电压表，当使用A、B两端点时，量程为10V，当使用A、C两端点时，量程为100V；已知表的内阻Rg为500Ω，满偏电流Ig为1mA，求分压电阻R1和R2的值。答：10V量程分压电阻R110VRg10k5009.5k；100V量程分压电阻Ig10010。R290kIg4.8在图2-22所示电路中，R为15Ω，电桥平衡时l1为0.45m，l2为0.55m，求待测电阻Rx。答：电桥平衡时，有RRx,RxRl2Rl2R0.551518.33Rl1Rl2Rl1l10.454.9图2-39所示电路中，E=20V，E=10V，内阻不计，R=20Ω，R=40Ω；1212求⑴A、B两点的电位，⑵在R1不变的条件下，要使UAB=0，R2应多大？答：VA=－20V；∵UR1R1EE22030V，左正右负；∴B=－10VR216010VR1U=U－U=－10V；要使U=0，应该有V=－20V，即U=20V、左正右负；ABABABBR14.10图2-40所示电路中，E1=12V，E2=E3=6V，内阻不计，R1=R2=R3=3Ω；求UAB、UAC、UBC。答：UBCE1UR1R1E1E21239V;R1R2R2UABE3UR2E1E2633V;UACUABUBC9312V;R1R2第三章P56是非题1.1基尔霍夫电流定律仅适用于电路中的节点，与元件的性质有关。（×）1.2基尔霍夫定律不仅适用于线性电路，而且对非线性电路也适用。（√）1.3基尔霍夫电压定律只与元件的连接方式有关，而与元件的性质无关。（√）1.4任一瞬间从电路中某点出发沿回路绕行一周回到出发点，电位不会发生变化。（√）1.5叠加定理不仅能线性电路中的电压和电流，也能对功率进行叠加。（×）1.6如何一个含源二端网络，都可以用一个电压源模型来等效替代。（√）1.7用戴维宁定理对线性二端网络进行等效替代时，仅对外电路等效，而对网络内部电路是不等效的。（√）1.8理想电流源的输出电流和电压都是恒定的，是不随负载而变化的。（√）选择题2.1在图3-17中，电路的节点数为（A）。A.2B.4C.3D.12.2上题中的支路数为（B）。A.3B.4C.5D.62.3在图3-18所示电路中，I1与I2的关系是（C）。A.I1>I2B.I1n）的复杂电路，用支路电流法求解时，需列出b个方程式来联立求解，其中n－1个为节点电流方程式，b－n+1个为回路电压方程式。3.7某一线性网络。某二端开路时，测得这二端的电压为10V；这二端短接时，通过短路线上的电流是2A，则该网络等效电路的参数为5Ω、10V。若在该网络二端接上5Ω电阻时，电阻中的电流为1A。3.8所谓理想电压源不作用，就是该理想电压源处用短路线替代；理想电流源不作用，就是该理想电流源处用开路替代。问答与计算题4.1图3-28所示电路中，已知E1=40V，E2=5V，E3=25V，R1=5Ω，R2=R3=10Ω，试用支路电流法求各支路的电流。答：选左右两个网孔，设绕行方向为顺时针方向，电流参考方向：I1从下向上，I2、I3从上向下，列方程组：I1I2I3I1R1I2R2E1E2；解方程组，得I1=5A，I2=1A，I3=4A；经验证答案正确。I2R2I3R3E2E34.2图3-29所示电路中，已知E=E2=17V，E=25V，R=1Ω，R=5Ω，R=131232Ω，用支路电流法求各支路的电流。答：选左右两个网孔，设绕行方向为顺时针方向，电流参考方向：I1、I2从下向上，I3从上向下，列方程组：I1I2I3I1R1I2R2E1E2；解方程组，得I1=5A，I2=1A，I3=4A；经验证答案正确。I2R2I3R3E2E34.3图3-30所示电路中，已知E=8V，E=6V，R=R2=R3=2Ω，用叠加定理121求⑴电流I3；⑵电压UAB；⑶R3上消耗的功率。21单独作用的电流；'E1R2824A；答：将E短路，EI3R2//R3R2R3343R112"E2R162A将E短路，E单独作用的电流；I3R1//R3R2R1R331；4E1和E2共同作用的电流I3I3'I3"7A；UABR3I314V98W333PRI2。R上消耗的功率R33394.4求图3-31所示各电路a、b两点间的开路电压和相应的网络两端的等效电阻，并作出其等效电压源。答：（a）U32816V；R08//714；（b）32728V；0115U0771R087//1；88（c）U03281016106V;R028//71246。151第四章P701.是非题1.1平行板电容器的电容量与外加电压的大小是无关的。（√）1.2电容器必须在电路中使用才会有电荷，故此时才会有电容量。（×）1.3若干只不同容量的电容器并联，各电容器所带电荷均相等。（×）1.4电容量不相等的电容器串联后接到电源上，每只电容器两端的电压与它本身的电容量成反比。（√）1.5电容器串联后，其耐压总是大于其中任一电容器的耐压。（×）1.6电容器串联后，其等效电容总是小于任一电容器的容量。（√）1.7若干只电容器串联，电容量越小的电容器所带的电荷也越少。（×）1.8两个10μF的电容器，耐压分别是10V和20V，则串联后总的耐压值为30V。（×）1.9电容器充电时电流与电压方向一致，电容器放电时电流与电压方向相反。（√）1.10电容量大的电容器储存的电场能量一定多。（×）选择题2.1平行板电容器在极板面积和介质一定时，如果缩小两极板间的距离，则电容量将（A）。A.增大B.减小C.不变D.不能确定2.2某电容器两端的电压为40V时，它所带的电荷是0.2C，若它两端的电压降为10V时，则（B）。A.电荷保持不变B.电容量保持不变C.电荷减少一半D.电容量减小2.3一空气介质平行板电容器，充电后仍与电源保持相连，并在极板中间放入εr=2的电介质，则电容器所带电荷将（A）。A.增加一倍B.减少一半C.保持不变D.不能确定2.4电容器C1和一个电容为8μF的电容器C2并联总电容为电容器C1的3倍，那么电容器C1的电容量是（B）。A.2μFB.4μFC.6μFD.8μF2.5两个电容器并联，若C1=2C2，则C1、C2所带电荷q1、q2的关系是（A）。A.q1=2q2B.2q1=q2C.q1=q2D.无法确定2.6若将上述两电容器串联，则（C）。A.q1=2q2B.2q1=q2C.q1=q2D.无法确定2.71μF与2μF的电容器串联后接在30V的电源上，则1μF的电容器的端电压为（C）。A.10VB.15VC.20VD.30V2.8两个相同的电容器并联之后的等效电容，跟它们串联之后的等效电容之比为（B）。A.1:4B.4:1C.1:2D.2:12.9两个电容器，C1=30μF，耐压12V；C2=50μF，耐压12V，将它们串联之后接到24V电源上，则（B）。A.两个电容器都能正常工作B.C1、C都将被击穿2C.C1被击穿，C2正常工作D.C2被击穿，C1正常工作2.10用万用表电阻档检测大容量电容器质量时，若指针偏转后回不到起始位置，而停在标度盘某处，说明（C）。A.电容器内部短路B.电容器内部开路C.电容器存在漏电现象D.电容器的电容量太小填充题3.1某一电容器，外加电压U=20V，测得q=4×10－8C，则大容量C=2000pF，若外加电压升高到40V，这时所带电荷为8×10－8C。3.2以空气为介质的平行板电容器，若增大两极板的正对面积，电容器将增大；若增大来极板间距离，电容量将减小；若插入某种介质，电容量将增大。3.3两个空气介质平行板电容器C1和C2，若两极板正对面积之比为3:2，两极板间距离之比为3:1，则它们的电容量之比为1:2。若C为6，则C=12μF。123.4两个电容器，C1=20μF，耐压100V；C2=30μF，耐压100V，串联后介质160V电源上，两端电压分别是96V，64V；等效电容为12μF。3.5图4-9所示电路中，C=0.2μF，C=0.3μF，C=0.8μF，C=0.2μF，1234当开关S断开时，A、B两点间的等效电容为0.28μF；当开关闭合时，A、B两点间的等效电容为0.33μF。3.6电容器在充电过程中，充电电流逐渐减小，而两端电压逐渐增大；在放电过程中，充电电流逐渐减小，而两端电压逐渐减小。3.7当电容器极板上所储存的电荷发生变化时，电路中就有电流流过；若电容器极板上电荷不变时，则电路中就没有电流流过。3.8用万用表判别较大容量电容器的质量时，应将万用表拨到电阻档，通常倍率使用R×100或R×1k。如果将表笔分别与电容器的两端接触，指针有一定偏转，并很快回到接近于起始位置的地方，说明电容器无漏电；若指针偏转到零欧姆位置之后不再回去，说明电容器击穿。3.9电容器和电阻器都是电路中的基本元件，但它们在电路中的作用是不同的。从能量上来看，电容器是一种储能元件，而电阻器则是耗能元件。3.10图4-10所示电路中，U=10V，R1=40Ω，R2=60Ω，C=0.5μF，则电容器极板上所带的电荷为3×10－6C，电容器储存的电场能量为9×10－6J。问答与计算题4.1有两个电容器，一个电容较大，另一个电容较小，如果它们所带的电荷一样，那么哪一个电容器上的电压高？如果它们两端的电压一样，那么哪一个电容器所带的电荷大？答：所带电荷相同时，电容小的电压高；电压相同时，电容大的所带电荷大。4.2有人说“电容大的电容器所带的电荷一定就多”，这种说法对吗？为什么？答：不对，因为电容器所带的电荷等于电容量乘以电压。电压相等时，电容量大的所带电荷才多。4.3在下列各种情况下，空气平行板电容器的电容、两极板间距离、电容器的带电荷各有什么变化？①充电后保持与电源相连，将极板面积增大一倍；答：电容量增大一倍，带电荷增加一倍。②充电后保持与电源相连，将两极板间距离增大一倍；答：电容量减小一半，带电荷减少一半。③充电后与电源断开，再将两极板间距离增大一倍；答：电容量减小一半，带电荷不变。④充电后与电源断开，再将极板面积缩小一半；答：电容量减小一半，带电荷减少一半。⑤充电后与电源断开，再在极板间插入相对介电εr=4的电介质；答：电容量增大4倍，带电荷增大4倍。4.4平行板电容器极板面积是15cm2，两极板相距0.2mm。试求：①当两极板间的介质是空气时的电容；②若其它条件不变而把电容器中的介质换成另一种介质，测出其电容为132pF，这种电介质的相对介电常数。答：Cr0S18.8610121510466.451012F66.45pF；d0.2103其它条件不变时，有r1r2C21322。C1r2r1C11C266.4524.5一个平行板电容器，两极板间是空气，极板的面积为50cm，两极板间距是1mm。试求①电容器的电容；②如果两极板间电压是300V，电容器所带的电荷为多少？答：Cr0S18.8610125010444.31012F44.3pFd11034.6两个相同的电容器，标有“100pF、600V”，串联后接到900V的电路上，每个电容器带多少电荷？加在每个电容器上的电压是多大？电容器是否会被击穿？答：串联电容的电荷量相同。当两个相同电容C串联时，等效电容为0.5C，各电容器的电压也相同。C=50pF，U=900V：Q1Q2QCU5010129004.5108C；U1U20.5U450V;不会击穿。4.7把“100pF、600V”和“300pF、300V”的电容串联后接到900V的电路上，电容器会被击穿吗？为什么？C2U300VV21）答：U1C2900675600；U=225V；电容“100pF、600V”（CC1100300的电压超过额定值，被击穿；击穿后，900V的电压加在电容“300pF、300V”上，使之也被击穿。4.8现有两个电容器，其中一个电容为0.25μF，耐压250V，另一个电容为0.5μF，耐压300V，试求：①它们串联以后的耐压值；②它们并联以后的耐压值。答：①两个电容器所带的最大电荷分别为：Q1C1U162.5106C;Q2C2U2150106C;Q1Q2；U2Q162.5106C20.510故两电容串联后的耐压值为U=250+125=375V；②两电容并联后耐压值为耐压值低的值，即250V。4.9电容为3000pF的电容器带电荷1.8×10-6C后，撤去电源，再把它跟电容为1500pF的电容并联，求每个电容器所带的电荷。答：撤去电源后，电量不变。并联电容的电压相同，所带电荷与电容量成正比；故3000pF的电容器带电荷为1.2×10-6C；1500pF的电容器带电荷0.6×10-6C。4.10一只10μF的电容器已被充电到100V，欲继续充电到200V，问电容器可增加多少电场能？答：W1CU22U125106200210020.15J2第五章P85是非题1.1磁体上的两个极，一个称为N极，另一个称为S极，若把磁体做成两段，则一段为N极，另一段为S极。（×）1.2磁感应强度是矢量，但磁场强度是标量，这是两者的根本区别。（×）1.3通电导通周围的磁感应强度只取决于电流的大小和导体的形状，而与媒介质的性质无关。（×）1.4在均匀磁介质中，磁场强度的大小与媒介质的性质无关。（√）1.5通电导线在磁场中某处受到的力为零，则该处的磁场强度一定为零。（×）1.6两根靠得很近的平行直导线，若通以相同方向的电流，则它们相互吸引。（√）1.7铁磁性物质的磁导率是一常数。（×）1.8铁磁性物质在反复磁化过程中，H的变化总是滞后于B的变化，称为磁滞现象。（√）2.选择题2.1判定通电导线或通电线圈产生磁场的方向用（B）。A.右手定则B.右手螺旋法则C.左手定则D.楞次定律2.2如图5-21所示，两个完全一样的环形线圈互相垂直地放置，它们的圆心位于共同点O点，当通以相同大小的电流时，O点的磁感应强度与一个线圈单独产生的磁感应强度之比是（C）。A.2:1B.1:1C.2:1D.1:22.3下列与磁导率无关的物理量是（C）。A.磁感应强度B.磁通C.磁场强度D.磁阻2.4铁、钴、镍及其合金的相对磁导率是（D）。A.略小于1B.略大于1C.等于1D.远大于12.5如图5-22所示，直线电流与通电矩形线圈同在纸面内，线框所受磁场力的方向为（C）。A.垂直向上B.垂直向下C.水平向左D.水平向右2.6在匀强磁场中，原来载流导线所受的磁场力为F，若电流增加到原来的两倍，而导线的长度减少一半，这时载流导线所受的磁场力为（A）。A.FB.F/2C.2FD.4F2.7如图5-23所示，处在磁场中的载流导线，受到的磁场力方向应为（B）。A.垂直向上B.垂直向下C.水平向左D.水平向右2.8为减小剩磁，电磁线圈的铁芯应采用（C）。A.硬磁性材料B.非磁性材料C.软磁性材料D.矩磁性材料填充题3.1磁场与电场一样，是一种特殊物质，具有力和能的性质。3.2磁感线的方向：在磁体外部由N极指向S极；在磁体内部由S极指向N极。3.3如果在磁场中每一点的磁感应强度大小相同，方向相同，这种磁场称为匀强磁场。在匀强磁场中，磁感线是一组分布均匀的平行直线。3.4描述磁场的四个主要物理量是磁感应强度、磁通、磁导率和磁场强度，它们的符号分别是B、Φ、μ0和H；它们的国际单位分别是特（T）、韦（Wb）、亨/米H/m）和安/米（A/m）。3.5图5-24中，当电流通过导线时，导线下面的磁针N极转向读者，则导线则的电流方向为B→A。3.6图5-25中，电源左端应为－极，右端应为+极。3.7磁场间相互作用的规律是同名端磁极相互排斥，异名端磁极相互吸引。3.8载流导线与磁场平行时，导线所受磁场力为0；载流导线与磁场垂直时，导线所受磁场力为最大。3.9铁磁性物质在磁化过程中，磁感应强度B和磁场强度H的关系曲线称为磁化曲线。当反复改变励磁电流大小和方向，所得闭合的B与H的关系曲线称为磁滞回线。3.10所谓磁滞现象，就是磁感应强度B的变化总是落后于磁场强度H的变化；而当H为零时，B却不等于零，称为剩磁现象。问答与计算题4.1在5-26所示的匀强磁场中，穿过磁极极面的磁通Φ=3.84×10-2Wb，磁极边长分别是4cm和8cm，求磁极间的磁感应强度。答：B3.8410212Wb/m212TS0.040.084.2在上题中，若已知磁感应强度B=0.8T,铁心的横截面积是20cm2，求通过铁心截面中的磁通。答：BS0.8201041.6103Wb。4.3有一匀强磁场，磁感应强度B=3×10-2T，介质为空气，计算该磁场的磁场强度。答：B31024/)H2.3910(14107Amr04.4已知硅钢片中，磁感应强度为1.4T，磁场强度为5A/cm，求硅钢片的相对磁导率。答：B,B1.42228Hr5102107r0H044.5在匀强磁场中，垂直放置一横截面积为12cm2的铁心。设其中的磁通为4.5×10-3Wb，铁心的相对磁导率为5000，求磁场中的磁场强度。B4.5103597(A/m)答：H0Sr01210450004107r4.6把30cm长的通电直导线放入匀强磁场中，导线中的电流是2A，磁场的磁感应强度是1.2T，求电流方向与磁场方向垂直时导线所受的磁场力。答：FBIlsin1.220.3sin0.72N24.7在磁感应强度是0.4T的匀强磁场里，有一根和磁场方向相交成60°角、长8cm的通电直导线ab，如图5-27所示。磁场对通电导线的作用力是0.1N，方向和纸面垂直指向读者，求导线里电流的大小和方向。答：FBIlsin,F0.1I3.6A；Blsin0.40.08sin60根据左手定则判定，电流方向从b向a。4.8有一根金属导线，长0.6m，质量为0.01kg，用两根柔软的细线悬在磁感应强度为0.4T的匀强磁场中，如图5-28所示。问金属导线中的电流为多大，流向如何才能抵消悬线中的张力？答：FmgBIlsin,mg0.019.8I0.40.60.41ABlsinsin90因为磁场力的方向向上，根据左手定则判定，电流方向应从左向右。第六章P101是非题1.1导体在磁场中运动时，总是能够产生感应电动势。（×）1.2线圈中只要有磁场存在，就必定会产生电磁感应现象。（×）1.3感应电流产生的磁通方向总是与原来的磁通方向相反。（×）1.4线圈中电流变化越快，则其自感系数就越大。（×）1.5自感电动势的大小与线圈本身的电流变化率成正比。（√）1.6当结构一定时，铁心线圈的电感是一个常数。（×）1.7互感系数与两个线圈中的电流均无关。（√）1.8线圈A的一端与线圈B的一端为同名端，那么线圈A的另一端与线圈B的另一端就为异名端。（×）选择题2.1下列属于电磁感应现象的是（D）。A.通电直导体产生磁场B.通电直导体在磁场中运动C.变压器铁心被磁化D.线圈在磁场中转动发电2.2如图6-18所示，若线框ABCD中不产生感应电流，则线框一定（B）。A.匀速向右运动B.以导线EE’为轴匀速转动以BC为轴匀速转动D.以AB为轴匀速转动2.3如图6-19所示，当开关S打开时，电压表指针（C）。A.正偏B.不动C.反偏D.不能确定2.4法拉第电磁感应定律可以这样表述：闭合电路中感应电动势大小（A）。A.与穿过这一闭合电路的磁通变化率成正比B.与穿过这一闭合电路的磁通成正比C.与穿过这一闭合电路的磁通变化量成正比D.与穿过这一闭合电路的磁感应强度成正比2.5线圈自感电动势的大小与（C）无关。A.线圈的自感系数B.通过线圈的电流变化率C.通过线圈的电流大小线圈的匝数2.6线圈中产生的自感电动势总是（C）。A.与线圈内原电流方向相同B.与线圈内原电流方向相反C.阻碍线圈内原电流的变化D.以上三种说法都不正确2.7下面说法正确的是（C）。两个互感线圈的同名端与线圈中的电流大小有关两个互感线圈的同名端与线圈中的电流方向有关两个互感线圈的同名端与两个线圈中的绕向有关两个互感线圈的同名端与两个线圈中的绕向无关2.8互感系数与两个线圈的（C）有关。A.电流变化B.电压变化C.感应电动势D.相对位置填充题3.1感应电流的方向，总是要使感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁通的变化，称为楞次定律。即若线圈中磁通增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；若线圈中磁通减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同。3.2由于线圈自身电流变化而产生的电磁感应现象称为自感现象。线圈的自感磁链与电流的比值，称为线圈的电感。3.3线圈的电感是由线圈本身的特性决定的，即与线圈的尺寸、匝数和媒介质的磁导率有关，而与线圈是否有电流或电流的大小无关。3.4荧光灯电路主要由灯管、镇流器和启辉器组成。镇流器的作用是：荧光灯正常发光时，起降压限流作用；荧光灯点亮时，产生感应电压。3.5空心线圈的电感是线性的，而铁心线圈的电感是非线性的，其电感大小随电流的变化而变化。3.6在同一变化磁通的作用下，感应电动势极性相同的端点称为同名端；感应电动势极性相反的端点称为异名端。3.7电阻器是耗能元件，电感器和电容器都是储能元件，线圈的电感就反映它储存磁场能量的能力。3.8线圈的铁心不是整块金属，而是由涂有绝缘漆的薄硅钢片叠压制成，这是为了减少涡流损失。问答与计算题4.1图6-20中，CDEF是金属框，当导体AB向右移动时，试用右手定则确定ABCD和ABEF两个电路中感应电流的方向。能不能用这两个电路中的任意一个通过楞次定律来判定导体AB中感应电流的方向？答：用右手定则判定，导体AB中的电流方向应为从下向上，故ABCD电路中的电流为顺时针方向，ABEF电路中的电流为逆时针方向。以ABCD电路为例，导体AB的移动使得该闭合电路中的磁通减少，根据楞次定律，感应电流的磁场方向应与原磁场方向相同，用右手螺旋法则可判定感应电流为顺时针方向。4.2图6-21所示电路中，把变阻器R的滑动片向左移动使电流减弱，试确定这时线圈A和B中感应电流的方向。答：根据右手螺旋法则，三个线圈中的磁场方向应为从右向左。滑动片移动使线圈的电流减弱、磁场也减弱，线圈A、B中的磁场也相应减弱。根据楞次定律，感应电流产生的磁场应与原来磁场方向一致，即从右向左。由右手螺旋法则，A、线圈中的感应电流应从右端流入线圈。4.3在0.4T匀强磁场中，长度为25cm的导线以6m/s的速度做切割磁感线的运动，运动方向与磁感线成30°，并与导线本身垂直，求导线中感应电动势的大小。答：EBlvsin0.40.256sin300.3V4.4有一个1000匝的线圈，在0.4s内穿过它的磁通从0.02Wb增加到0.09Wb，求线圈中的感应电动势。如果线圈的电阻是10，当它与一个电阻为990的电热器串联组成闭合电路时，通过此电热器的电流是多大？N10000.090.02E175答：E0.4175V,I0.175AttR0R10990第七章P1201.是非题1.1通常照明用交流电电压的有效值是220V，其最大值即为380V。（×）1.2正弦交流电的平均值就是有效值。（×）1.3正弦交流电的有效值除与最大值有关外，还与它的初相位有关。（×）1.4如果两个同频率的正弦电流在某一瞬间都是5A，则两者一定同相且幅值相等。（×）1.510A直流电和最大值为12A的正弦交流电，分别流过阻值相同的电阻，在相等的时间内，10A直流电发出的热量多。（√）1.6正弦交流电的相位，可以决定正弦交流电在变化过程中瞬时值的大小和正负。（√）1.7初相的范围应是－2π～2π。（×）1.8两个同频率正弦量的相位差，在任何瞬间都不变。（√）1.9只有同频率的几个正弦量的相量，才可以画在同一个相量图上进行分析。（√）1.10两个同频率正弦交流电压之和仍是正弦交流电压。（√）选择题2.1人们常说的交流电压220V、380V，是指交流电压的（B）。A.最大值B.有效值C.瞬时值D.平均值2.2关于交流电的有效值，下列说法正确的是（C）。A.最大值是有效值的3倍B.有效值是最大值的2倍最大值为311V的正弦交流电压，就其热效应而言，相当于一个220V直流电压最大值为311V的正弦交流电，可以用220V的直流电替代2.3一个电容器的耐压为250V，把它接入正弦交流电中使用，加在它两端的交流电压有效值可以是（A）。A.150VB.180VC.220VD.都可以2.4已知u1002sin314tV，则它的角频率、有效值、初相位分别为（B）。6A.314rad/s，100V，B.100πrad/s，100，66C.50H，100V，D.314rad/s，，Z662.5某正弦交流电的初相02，在t=0时，其瞬时值将（B）。A.等于零B.小于零C.大于零D.不能确定2.6u5sint15V与i5sin2t15A的相位差是（D）。A.30°B.0°C.－30°D.无法确定2.7两个同频率正弦交流电流i1、i2的有效值各为40A和30A，当i1+i2的有效值为50A时，i1与i2的相位差是（D）。A.0°B.180°C.45°D.90°2.8某交流电压u100sin100tV，当t=0.01s时的值是（A）。4A.－70.7VB.70.7VC.100VD.－100V2.9某正弦电压的有效值为380V，频率为50HZ，在t=0时的值u=380V，则该正弦电压的表达式为（C）。A.u380sin314t90VB.u380sin314tVC.u3802sin314t45VD.u3802sin314t45V2.10图7-26所示的相量图中，交流电压u与u的相位关系是（A）。12A.u1比u2超前75°B.u1比u2滞后75°C.u1比u2超前30°D.无法确定填充题3,1工频电流的周期T=0.02s，频率f=50HZ，角频率ω=314rad/s。3.2我国生活照明用电电压是220V，其最大值是311V。3.3最大值、角频率和初相位是确定一个正弦量的三要素，它们分别表示正弦量变化的幅度、快慢和起始状态。3.4交流电压u14.1sin100tZ0.02s，0=π/6；V，则U=10V，f=50H，T=6t=0.01s时，u=7.05V。3.5频率为50HZ的正弦交流电，当U=220V，u0=60°，I=10A，i0=－30°时，它们的表达式为u=311sin100t60V，i=14.1sin100t30A，u与i的相位差为90°。3.6两个正弦电流i1与i2，它们的最大值都是5A，当它们的相位差为0°、90°、180°时，i1+i2的最大值分别为10A、7.07A、0A。3.7在正弦量的波形图中，从坐标原点到最近一个正弦波的零点之间的距离称为初相。若零点在坐标原点右方，则初相为负值；若零点在坐标原点左方，则初相为正值；若零点与坐标原点重合，初相为0°。3.8交流电流i10sin100tA，当它第一次达到零值时所需的时间为1/150s；第3一次达到10A时所需的时间为1/600s；t=T/6时瞬时值i=8.86A。3.9已知i120sin314tA，i2的有效值为10A，周期与i1相同，且i2与i1反相，6则i2的解析式可写成i2=14.1sin314t5。A63.10有一个电压u50120sint60sin3t305t60V，直流分量为50V，基波为u129sintV，高次谐波为60sin3t30sin5t60V。4.问答与计算题4.1一个正弦交流电的频率是50HZ，有效值是5A，初相是－π/2写出它的瞬时表达式并画出它的波形图。答：i52sin314tA24.2已知交流电流i10sin314tA，求交流电流的有效值，初相和频率，并画出4它的波形图。答：有效值7.07A，初相45°，频率50HZ。4.3图7-27是一个按正弦规律变化的交流电流波形图，根据波形图求出它的周期、频率、角频率、初相、有效值，并写出它的解析式。答：周期T=0.2sZ，角频率ω=31.4rad/s，初相90°，有效值7.07A。，频率f=5H解析式：i10sin31.4tA。24.4求交流电压u1Umsint和u2Umsint90之间的相位差，并画出波形图和相量图。答：u1u290°。4.5已知两个同频率的正弦交流电，它们的频率是50HZ，电压的有效值分别为12V和6V，而且前者超前后者π/2的相位，以前者为参考相量，试写出它们的电压瞬时值表达式，并画在同一坐标中画出它们的波形图，作出相量图。答：u1122sin100tV；u262sin100tV；24.6图7-28所示的相量图中，已知U=220V，I1=10A，I2=52A，写出它们的解析式。答：u12202sintV；i1102sintA；i210sint24第八章P151是非题1.1电阻元件上电压、电流的初相一定都是零，所以它们是同相的。（×）1.2正弦交流电路，电容元件上电压最大时，电流也最大。（×）1.3在同一交流电压作用下，电感L越大，电路中的电流就越小。（√）1.4端电压超前电流的交流电路一定是电感性电路。（√）