电气学生内部考试题和答案

电气学生内部考试题和答案

一、选择题（共10题，每题1分，共10分）

1.电路中提供电能的设备是（）A.电源B.负载C.导线D.开关

2.基尔霍夫电流定律（KCL）的核心内容是（）A.沿回路绕行一周，电动势之和等于电压降之和B.电路中任意节点的电流代数和为零C.各支路电流与电阻成反比D.电源两端电压等于电动势

3.变压器的主要作用是（）A.改变电流大小B.改变电压大小C.改变功率大小D.改变频率大小

4.三相异步电动机的转速与电源频率的关系是（）A.成正比B.成反比C.无关D.不确定

5.电气设备的金属外壳必须采取的安全措施是（）A.保护接地B.保护接零C.绝缘处理D.屏蔽处理

6.欧姆定律的表达式是（）A.I=U/R B.I=R/U C.U=IR D.R=I/U

7.熔断器在电路中的作用是（）A.控制电流B.稳定电压C.过载保护D.改善功率因数

8.电力系统的基本组成不包括（）A.发电设备B.输电线路C.用电设备D.通信设备

9.下列哪种属于绝缘材料（）A.铜B.铝C.橡胶D.铁第1页共6页

10.我国电力系统的标准频率是（）A.50Hz B.60Hz C.55Hz D.45Hz

二、填空题（共5题，每空2分，共10分）

1.电路的三种基本状态是（）、（）和（）

2.三相电源的连接方式有（）和（）两种

3.电动机的额定功率是指（）时输出的机械功率，单位是（）

4.万用表主要由（）、（）和（）三部分组成

5.电气火灾的常用灭火器类型有（）、（）和（）

三、判断题（共10题，每题1分，共10分）

1.电阻串联时，总电阻等于各电阻之和（）

2.电压源的内阻越大，输出电流越稳定（）

3.变压器可以直接改变直流电的电压（）

4.保护接地适用于中性点不接地的三相三线制系统（）

5.电流的方向规定为正电荷定向移动的方向（）

6.熔断器的额定电流应大于电路的最大正常工作电流（）

7.三相异步电动机的启动电流比额定电流小（）

8.导体的电阻与温度无关（）

9.万用表测量电阻时，红表笔接内部电源的负极（）

10.电气设备的额定电压是指长时间正常工作时的电压值（）

四、简答题（共5题，每题5分，共25分）

1.简述基尔霍夫电压定律（KVL）的内容，并说明其适用条件

2.什么是三相交流电？与单相交流电相比，三相交流电有哪些优点？

3.简述熔断器和断路器在电路保护中的作用及主要区别

4.为什么三相异步电动机在运行时，其转速总是略低于同步转速？第2页共6页

5.电气安全操作规程中“停电、验电、放电、挂牌、设遮栏”这五项措施分别指什么？

五、计算题（共5题，请写出必要的计算步骤，每题5分，共25分）

1.已知某直流电路中，电源电动势E=15V，外电路电阻R1=3Ω，R2=6Ω，R1与R2串联，求电路总电阻R总及电路中的电流I

2.一台三相异步电动机，额定功率P=

7.5kW，额定电压U=380V，额定电流I=15A，求该电动机的额定功率因数cosφ（保留两位小数）

3.一个线圈的电阻R=8Ω，电感L=

0.2H，接在电压U=220V、频率f=50Hz的交流电源上，求线圈的感抗XL、总阻抗Z及通过线圈的电流I

4.某单相交流电路中，电压u=220√2sin314t+60°V，电阻R=100Ω，求电路中的电流有效值I及有功功率P

5.一个20μF的电容接在频率f=50Hz、电压U=220V的交流电源上，求电容的容抗XC及通过电容的电流I（保留两位小数）

六、综合分析题（共2题，每题10分，共20分）

1.某工厂车间的一台三相异步电动机（额定功率

5.5kW，额定电压380V，额定电流11A）在运行中发生过载故障，现需重新选择保护设备请回答

（1）应选用哪种类型的断路器（写出常用型号及主要参数，如脱扣器类型、额定电流）？

（2）是否需要配置热继电器？说明理由

（3）若发生短路故障，保护设备的动作原理是什么？

2.描述三相异步电动机正反转控制电路的基本组成（如主要元件名称及作用），并分析

（1）按下正转启动按钮后，电动机能否连续运行？

（2）若正转运行时误按反转启动按钮，会发生什么现象？如何避免这种情况？

（3）该控制电路中，热继电器的作用是什么？答案汇总第3页共6页

一、选择题

1.A

2.B

3.B

4.A

5.A

6.A

7.C

8.D

9.C

10.A

二、填空题

1.通路、开路（断路）、短路

2.星形（Y形）、三角形（△形）

3.额定负载、千瓦（kW）

4.测量电路、转换开关、指示装置

5.干粉灭火器、二氧化碳灭火器、1211灭火器（或四氯化碳灭火器）

三、判断题

1.√

2.√

3.×

4.√

5.√

6.√

7.×

8.×

9.√

10.√

四、简答题

1.基尔霍夫电压定律（KVL）内容对于电路中的任一闭合回路，沿回路绕行一周，各段电压的代数和等于零适用条件适用于任何集总参数电路，与电路是否含电源、元件类型无关

2.三相交流电由三个频率相同、振幅相等、相位互差120°的正弦电动势组成的交流电源优点发电设备结构简单、效率高；输电时可节省导线材料；三相电动机运行平稳、启动性能好

3.熔断器作用当电路发生过载或短路故障时，熔体熔断，自动切断电路，保护设备；断路器作用既能在正常情况下接通和分断电路，又能在故障时通过脱扣器自动分断电路，除保护外还能控制电路区别熔断器是一次性保护，熔断后需更换熔体；断路器可重复使用，通过操作机构手动或电动分合闸，保护功能更全面（过载、短路、欠压等）

4.三相异步电动机的同步转速n₁=60f/p（f为电源频率，p为磁极对数），旋转磁场以n₁转速旋转，转子导体因切割磁场产生感应电动势第4页共6页和电流，形成电磁转矩使转子转动若转速等于n₁，转子与磁场无相对运动，感应电动势和电流为零，无电磁转矩，无法运行，故实际转速n总是略低于n₁（转差率s=n₁-n/n₁，0s1）

5.停电切断故障设备或区域的电源；验电用验电器确认设备已无电压；放电对设备电容部分放电，防止残余电荷触电；挂牌在设备开关处悬挂“禁止合闸，有人工作”警示牌；设遮栏在作业区域设置安全遮栏，防止无关人员接近

五、计算题

1.总电阻R总=R1+R2=3Ω+6Ω=9Ω；电流I=E/R总=15V/9Ω≈

1.67A

2.cosφ=P/√3UI=

7.5kW/√3×380V×15A=7500/

9899.4≈

0.

763.XL=2πfL=2×

3.14×50Hz×

0.2H=

62.8Ω；Z=√R²+XL²=√8²+

62.8²=√64+

3943.84=√

4007.84≈

63.3Ω；I=U/Z=220V/

63.3Ω≈

3.48A

4.电压有效值U=220V；电流有效值I=U/R=220V/100Ω=

2.2A；有功功率P=UI=220V×

2.2A=484W

5.XC=1/2πfC=1/2×

3.14×50Hz×20×10⁻⁶F=1/

0.00628≈

159.24Ω；I=U/XC=220V/

159.24Ω≈

1.38A

六、综合分析题

1.

（1）应选用三相断路器，常用型号如DZ20Y-250/3300（脱扣器类型为热磁式，额定电流250A，脱扣电流可调范围

1.1~

1.4倍额定电流）；

（2）需要配置热继电器，用于电动机长期过载保护；

（3）短路时，断路器的电磁脱扣器因电流过大产生强磁场吸合衔铁，推动自由脱扣机构，使主触点断开，切断电路第5页共6页

2.

（1）能连续运行，因正转接触器KM1吸合后，其辅助常开触点自锁，松开SB2后KM1仍保持吸合；

（2）会发生电源短路现象，因KM1和KM2主触点闭合；可通过互锁（接触器常闭辅助触点串联在对方线圈回路）避免；

（3）热继电器的作用是当电动机过载时，其发热元件发热使双金属片弯曲，推动常闭触点断开，切断控制电路，使接触器线圈失电，电动机停转，实现过载保护第6页共6页。