电工学试题及答案
电工电子学考试大纲
一、课程名称：电工电子学（II）（双语）
二、课程代码：
三、课程性质：必修课程
四、考核内容：
1) 电路部分
a. 电路的基本概念和分析方法：基尔霍夫定律，受控电源，采用戴维宁定理、电源的等效变换、叠加定理等方法分析直流电路，最大功率传输。
b. 电路的暂态分析：电感与电容的伏安特性以及串并联等效，电路的暂态、稳态以及时间常数的概念，初始值的求解，一阶线性电路暂态分析的三要素法。
c. 正弦稳态分析及频率特性：正弦量的相量表示法，电路基本定律的相量形式、复阻抗和相量图，用相量法计算简单正弦交流电流电路的方法，有功功率、功率因数的概念和计算方法，无功功率、视在功率的概念和提高功率因数的经济意义，正弦交流电路的戴维宁等效电路以及最大功率传输的条件，三相交流电路电源和负载的联接方式，相序的概念，对称三相电路的分析计算，滤波器和转移函数的概念，
滤波器的分类与工作原理，交流电路串联谐振和并联谐振的条件、特征和频率特性。
2) 数字逻辑电路部分
a. 组合逻辑电路：与门、或门、非门、与非门、异或门等逻辑门电路的逻辑功能，逻辑代数的基本运算法则，简单组合逻辑电路的分析和设计以及用卡诺图化简逻辑函数的方法。
b. 时序逻辑电路：R-S触发器、J-K触发器、D触发器的逻辑功能，寄存器、计数器等时序逻辑电路的工作原理。
3) 模拟电路部分
a. 二极管：二极管、稳压管的工作原理和特性曲线，理想二极管电路的分析与计算，单相整流电路、滤波电路和稳压管稳压电路的工作原理
b. 放大电路的分类与外特性：放大电路的分类与特性参数，各种放大电路之间的转换，多级放大的概念，各种理想放大电路的特性，差动放大电路的工作原理，差模信号和共模信号的概念。
c. 场效应管：MOS场效应管的基本结构、3个工作区域以及特性方程，共源极单管放大电路的基本结构和工作原理，静态工作点的估算，简化的小信号等效电路的分析法，源极输出器的结构与基本特点。
d. 双极结型晶体管：共射极单管放大电路的基本结构和工作原理，静态工作点的估算，简化的小信号等效电路的分析法，射极输出器的结构与基本特点。
e. 运算放大电路：理想运算放大器的特性，“虚断”与“虚断”的概念，由理想运算放大器构成的反相输入、同相输入和差动输入三种组态电路。
第1章 直流电路 习题参考答案
一、
填空题：
1. 任何一个完整的电路都必须有 电源 、 负载 和 中间环节 3个基本部分组成。具有单一电磁特性的电路元件称为 理想 电路元件，由它们组成的电路称为 电路模型 。电路的作用是对电能进行 传输 、 分配 和 转换 ；对电信号进行 传递 、 存储 和 处理 。
2. 反映实际电路器件耗能电磁特性的理想电路元件是 电阻 元件；反映实际电路器件储存磁场能量特性的理想电路元件是 电感 元件；反映实际电路器件储存电场能量特性的理想电路元件是 电容 元件，它们都是无源 二端 元件。
3. 电路有 通路 、 开路 和 短路 三种工作状态。当电路中电流0
R U I S
、端电压U ＝0时，此种状态称作 短路 ，这种情况下电源产生的功率全部消耗在 内阻 上。
4.从耗能的观点来讲，电阻元件为 耗能 元件；电感和电容元件为 储能 元件。
5. 电路图上标示的电流、电压方向称为参考方向，假定某元件是负载时，该元件两端的电压和通过元件的电流方向应为关联参考方向。
二、判断题：
1. 理想电流源输出恒定的电流，其输出端电压由内电阻决定。（错）
2. 电阻、电流和电压都是电路中的基本物理量。（错）
3. 电压是产生电流的根本原因。因此电路中有电压必有电流。（错）
4. 绝缘体两端的电压无论再高，都不可能通过电流。（错）
三、选择题：（每小题2分，共30分）
1. 当元件两端电压与通过元件的电流取关联参考方向时，即为假设该元件（A）功率；当元件两端电压与通过电流取非关联参考方向时，即为假设该元件（B）功率。
A、吸收；
B、发出。
2. 一个输出电压几乎不变的设备有载运行，当负载增大时，是指（C）
A、负载电阻增大；
B、负载电阻减小；
C、电源输出的电流增大。
3. 当电流源开路时，该电流源内部（C）
A、有电流，有功率损耗；
B、无电流，无功率损耗；
C、有电流，无功率损耗。
4. 某电阻元件的额定数据为“1KΩ、”，正常使用时允许流过的最大
电流为（A）
A、50mA；
B、；
C、250mA。
四、计算题
已知电路如题所示，试计算a、b两端的电阻。
解: (1)在求解电阻网络的等效电阻时，应先将电路化简并转化为常规的直流电路。
该电路可等效化为：
(b)先将电路图化简,并转化为常规直流电路。
就本题而言,仔细分析发现25Ω和5Ω电阻被短路,则原图可化为:
根据基尔霍夫定律，求图所示电路中的电流I1和I2；
解：本题所涉及的基本定律就是基尔霍夫电流定律。基尔霍夫电流定律对电路中的任意结点适用，对电路中的任何封闭面也适用。本题就是KCL对封闭面的应用。
对于节点a有:I1+2-7=0
对封闭面有:I1+I2+2=0
解得: I1=7-2=5(A) , I2=-5-2=-7(A)
有一盏“220V 60W”的电灯接到。（1）试求电灯的电阻；（2）当接到220V电压下工作时的电流；（3）如果每晚用三小时，问一个月（按30天计算）用多少电
解: 由题意:
①根据 R=U2/P 得：
电灯电阻 R=U2/P=2202/60=807(Ω)
②根据 I=U/R或P=UI得:
I=P/U=60/220=(A)
③由 W=PT 得
W=60×60×60×3×30
=×102 (J)
在实际生活中，电量常以“度”为单位，即“千瓦时”。
对60W的电灯，每天使用3小时，一个月(30天)的用电量为:
W=60/1000×3×30=(KWH)
根据基尔霍夫定律求图图所示电路中的电压U1、U2和U3。
解:根据基尔霍夫电压定律，沿任意回路绕行一周，回路中各元件上电压的代数和等于零。
则对abcka回路:
2-U2-2=0
U2=0
对cdpkc回路：
-4-U1+U2=0
U1=-4(V)
对 eghce 回路：
-U 3-10+5+U 2=0
U 3=-5(V)
已知电路如图所示，其中E 1=15V ，E 2=65V ，R 1=5Ω，R 2=R 3=10Ω。试用支路电流法求R 1、R 2和R 3三个电阻上的电压。
解：在电路图上标出各支路电流的参考方向，如图所示，选取绕行方向。应用KCL 和KVL 列方程如下
0321=-+I I I
13311E R I R I =+ 23322E R I R I =+
代入已知数据得
0321=-+I I I
1510531=+I I
65101032=+I I
解方程可得
I 1=-7/4（A ），I 2＝33/8（A ），I 3＝19/8（A ）。
三个电阻上的电压电流方向选取一至，则三个电阻上的电压分别为：
U 1=I 1R 1=-5
47?=-35/4（V ）
U 2=I 2R 2=10833?=165/4（V ） U 3=I 3R 3=10
819?=38/4（V ）
试用支路电流法，求图所示电路中的电流I 1、I 2、 I 3、I 4和I 5。（只列方程不求解）
解：在电路图上标出各支路电流的参考方向，如图所示，三回路均选取顺时针绕行方向。应用KCL 和KVL 列方程如下
0321=--I I I
0542=-+I I I 11315E R I I =+
0133522=-+R I R I R I 243515E I R I -=--
如给定参数，代入已知，联立方程求解即可得到各支路电流。
试用支路电流法，求图电路中的电流I 3。
解：此图中有3支路，2节点，但有一支路为已知，所以只需列两个方程即可。外回路选取顺时针绕行方向。应用KCL 和KVL 列方程如下
0321=-+I I I 2412631=+I I
I 2=5（A ）所以：I 1=-2（A ），I 3=3（A ）
应用等效电源的变换，化简图所示的各电路。
解：
试用电源等效变换的方法，求图所示电路中的电流I。解：利用电源等效变换解题过程如下：
由分流公式可得：I=5?
86
.2
1
3
4
3
4
=
+
(A)
试计算题图中的电流I。
解：由于题目中没有要求解题方法，所以此题可用电压源与电流源等效变换、支路电流法、叠加原理、戴维南定理等方法进行求解，下面用戴维南定理求解。
（1）先计算开路电压，并将电流源化成电压源，如下图。
32
63612=
+-=
I (A)
U OC =-2+12-6×2/3=6(V)
（2）再求等效电阻R ab
将恒压源和恒流源除去，得电路如图。
411636
3=+++?=
ab R (Ω)
（3）由戴维南定理可知，有源二端网络等效为一个电压源，如图。
1246
=+=
I (A)
已知电路如图所示。试应用叠加原理计算支路电流I 和电流源的电压U 。
解：（1）先计算18V 电压源单独作用时的电流和电压，电路如图所示。
61218
=+=
'I (A)
661=?='U (V)
（2）再计算6A 电流源单独作用时的电流和电压，电路如图所示。
2612
1
=?+=
''I (A)
1622636
36=?++??
=''U (V)
（3）两电源同时作用的电流和电压为电源分别作用时的叠加。
426=-=''-'=I I I (A)
22166=+=''+'=U U U (V)
电路图所示，试应用叠加原理，求电路中的电流I 1、I 2及36Ω
电阻消耗的电功率P 。
解：（1）先计算90V 电压源单独作用时的电流和电压，电路如图所示。
6
1590
361236126901==+?+
=
'I （A ）
5
.4361236
62
=+?='I （A ） 5
.1361212
63
=+?='I （A ）
（2）再计算60V 电压源单独作用时的电流和电压，电路如图所示。
5.33663661260
2
=+?+
=''I （A ）
336636
5.31
=+?=''I （A ）
5.03666
5.33
=+?=''I （A ）
（3）两电源同时作用的电流和电压为电源分别作用时的叠加。
3361
11=-=''-'=I I I （A ） 135.32
2-=+-=''+'-=I I I （A ）
25.05.13
3=-=''+'=I I I （A ）
（4）36Ω电阻消耗的电功率为
1443622323=?==R I P （W ）
电路如图所示，试应用戴维南定理，求图中的电流I
解：（1）先计算开路电压，并将12A 、6Ω电流源化成电压源，如
下图。
由于此电路仍为复杂电路，因此求开路电压仍可用所有分析计算方法计算，现用支路电流法进行求解，设各支路电流及参考方向如图所示。 由KCL 和KVL 得：
0321=++I I I 012126321=-=-I I 84124632=-=-I I
解得：I 1=8/9（A ），I 2＝4/9（A ），I 3＝-4/3（A ）
320)34(24243=
-?-=-=I U OC （V ）
（2）再求等效电阻R ab
将恒压源和恒流源除去，得电路如图。
)26363(
++?=ab R ∥
34
2=
（Ω）
（3）由戴维南定理可知，有源二端网络等效为一个电压源，如图。
86
.2720
134320
==+=I (A)
电路如图所示，试应用戴维南定理，求图中的电流I 。 解：（1）先计算开路电压，并将3A 、6Ω电流源化成电压源，如
下图。
由于此电路仍为复杂电路，因此求开路电压仍可用所有分析计算方法计算，现用支路电流法进行求解，设各支路电流及参考方向如图所示。 由KCL 和KVL 得：
0321=-+I I I 108184621=-=-I I
812432=+I I
解得：I 1=4/3（A ），I 2＝-1/2（A ），I 3＝5/6（A ）
2
)21
(442-=-?==I U OC （V ）
（2）再求等效电阻R ab
将恒压源除去，得电路如图。
R ab =4∥6∥12=2(Ω)
（3）由戴维南定理可知，有源二端网络等效为一个电压源，如图。
4.0322
-=+-=
I (A)
电路如图所示，试应用戴维南定理，求图中的电压U 。 解：（1）先计算开路电压，如下图。
U OC =-1×16+1=-15(V)
（2）再求等效电阻R ab
将恒压源和恒流源除去，得电路如图。
R ab =1(Ω)
（3）由戴维南定理可知，有源二端网络等效为一个电压源，如图。
3515
4115-=-=+-=
I (A)
U =4I =4×(3-)=-12(V)
电路如图所示，如果I 3=1A ，试应用戴维南定理，求图中的电阻R 3。
解：（1）先计算开路电压，如下图。
35
126609021=
+-=
-=I I (A)
8035
6906901=?
-=-=I U OC (V)
（2）再求等效电阻R AB
将恒压源除去，得电路如图。
4
121612
6=+?=
ab R (Ω)
（3）由戴维南定理可知，有源二端网络等效为一个电压源，如图。
当I 3=1A 时，则1
480
3=+R
所以 R 3=80-4=76（Ω）
电路如图所示，已知15欧电阻的电压降为30V ，极性如图所示。
试计算电路中R 的大小和B 点的电位。
解：设R 电阻上的电压和电流如图所示。 由KCL 可知
I 2=2+5=7(A) ，I=I 2-2-3=2（A ）， (A) 由KVL 得，（绕行方向选顺时针方向）
U -100+30+5I 2=0
U =100-30-35=35 (V)
5.17235
===
I U R （Ω）
试计算图中的A 点的电位：（1）开关S 打开；（2）开关S 闭合。 解：（1）当开关S 打开时，将电位标注的电路复原为一般电路，
如图（a ）所示。
由KVL 得
(3++20)×I =12+12
I =(mA)
U A=-20I+12=(V)
（2）当开关S闭合时，将电位标注的电路复原为一般电路，如图（b）所示。
由KVL得
+20)×I=12
I=(mA)
U A=-20I+12=(V)
第二章正弦交流电路习题参考答案
一、填空题：
1. 表征正弦交流电振荡幅度的量是它的最大值；表征正弦交流电随时间变化快慢程度的量是角频率ω；表征正弦交流电起始位置时的量称为它的初相。三者称为正弦量的三要素。
2.
得，电阻元件为即时元件；电感和电容元件为动态元件。
3. 在RLC串联电路中，已知电流为5A，电阻为30Ω，感抗为40Ω，容抗为80Ω，那么电路的阻抗为50Ω，该电路为容性电路。电路中吸收的有功功率为450W，吸收的无功功率又为600var。
二、判断题：
1. 正弦量的三要素是指最大值、角频率和相位。（错）