12.1 非正弦周期量的产生（同步练习） 《电工基础》（高教版·第2版）同步精品课堂

任务12.1 非正弦周期量的产生 同步练习答案及解析 一、选择题 1.下列关于非正弦周期量的说法，正确的是（ ） A.一定是电流，不可能是电压 B.是不按正弦规律变化的周期性电量 C.周期与正弦量的周期一定不同 D.只能由非线性元件产生 答案：B 解析：非正弦周期量是指不按正弦规律做周期性变化的电流或电压，既可以是电流也可以是电压，其周期可能与输入正弦量相同（如全波整流），产生原因包括非正弦电源、不同频率电源及非线性元件等。 2.二极管全波整流电路中，输入正弦电压正半周时（ ） A.VD1和VD2同时导通 B.VD1导通，VD2截止 C.VD1截止，VD2导通 D.VD1和VD2同时截止 答案：B 解析：根据全波整流电路原理，正半周时VD1阳极接高电位、阴极接负载，正向导通；VD2因阳极接低电位，反向截止，此时负载获得正向电压。 3.下列不属于非正弦周期电流产生原因的是（ ） A.电路中接入方波信号源 B.电路中存在电容、电感等线性元件 C.电路中同时接入50Hz和100Hz的正弦电源 D.电路中包含二极管等非线性元件 答案：B 解析：非正弦周期电流产生原因包括非正弦电源、不同频率电源共同作用、存在非线性元件。电容、电感是线性元件，不会单独导致非正弦周期电流产生。 4.全波整流电路与半波整流电路相比，输出电压的特点是（ ） A.只有正半周，无负半周 B.正负半周均有，方向交替变化 C.始终为正向，脉动更平缓 D.周期变为输入正弦量的一半 答案：C 解析：全波整流电路在正、负半周分别通过不同二极管导通，使负载始终获得正向电压，相比半波整流（仅正半周有输出），输出电压脉动更平缓，利用率更高。 5.PN结正向导通的条件是（ ） A.外加电压使P区接低电位，N区接高电位 B.外加电压使P区接高电位，N区接低电位 C.外加反向电压且大于击穿电压 D.无需外加电压即可自然导通 答案：B 解析：PN结具有单向导电性，正向导通需外加正向电压，即P区接高电位、N区接低电位，此时外电场削弱内电场，多子扩散增强。 6.非正弦周期电压在实际应用中，最典型的例子是（ ） A.家用插座输出的220V电压 B.电池输出的直流电压 C.手机充电器输出的脉动直流电压 D.发电机输出的三相交流电压 答案：C 解析：手机充电器通过二极管整流电路，将正弦交流电转换为非正弦周期的脉动直流电压，属于典型的非正弦周期电压应用；A、D是正弦交流电，B是恒定直流。 7.二极管在整流电路中的核心作用是（ ） A.放大电压信号 B.实现电能存储 C.利用单向导电性控制电流方向 D.稳定输出电压 答案：C 解析：二极管的单向导电性使其在整流电路中能控制电流仅在特定半周通过，从而将双向的正弦交流电转换为单向的非正弦周期电，这是其核心作用。 8.电路中存在非线性元件时，若输入为正弦电压，输出的非正弦周期量（ ） A.一定是直流电压 B.周期与输入正弦电压相同 C.波形与输入完全无关 D.峰值一定大于输入正弦电压 答案：B 解析：如全波整流电路，输入正弦电压周期为T，输出非正弦周期电压的周期仍为T（正负半周均有输出），其波形由输入正弦量经二极管单向导电转换而来，与输入相关，峰值不一定更大，且是脉动直流而非恒定直流。 9.下列关于全波整流输出电压的说法，正确的是（ ） A.与输入正弦电压波形完全相同 B.只有正半周，负半周被“削去” C.正负半周均有，且方向均为正 D.是恒定不变的直流电压 答案：C 解析：全波整流电路中，正半周VD1导通、负半周VD2导通，使负载两端始终获得正向电压，因此输出电压包含正负半周的“正向部分”，形成非正弦周期波形，并非恒定直流。 10.区分正弦量与非正弦周期量的关键是（ ） A.是否有周期性 B.变化规律是否符合正弦函数 C.幅值大小是否恒定 D.是否由电源直接提供 答案：B 解析：正弦量按正弦函数规律周期性变化，而非正弦周期量虽有周期性，但变化规律不符合正弦函数，这是两者的核心区别；两者都可能有周期性，与幅值、电源类型无必然联系。 二、判断题 1.只要电路中存在二极管，输入正弦电压就一定会产生非正弦周期电流。（ ） 答案：错误 解析：若二极管始终处于截止或导通状态（如正向电压恒定），可能不会产生非正弦周期电流，只有二极管在不同半周交替导通/截止时才会产生。 2.全波整流电路中，负载两端的电压在正负半周均为正值，因此属于非正弦周期电压。（ ） 答案：正确 解析：全波整流输出电压虽有周期性，但不再是正弦规律（无负半周），符合非正弦周期电压的定义。 3.非正弦周期量的产生仅与电路中的元件类型有关，与电源无关。（ ） 答案：错误 解析：非正弦电源（如方波发生器）本身即可输出非正弦周期量，因此其产生与电源直接相关。 4.PN结正向导通时，其电阻值远小于反向截止时的电阻值。（ ） 答案：正确 解析：PN结正向导通时，外电场削弱内电场，载流子容易通过，电阻小；反向截止时，内电场阻碍载流子运动，电阻极大。 5.全波整流电路输出的非正弦周期电压，其平均值比半波整流电路的平均值小。（ ） 答案：错误 解析：全波整流在正负半周均有输出，平均值约为输入正弦电压有效值的0.9倍；半波整流仅正半周输出，平均值约为0.45倍，故全波平均值更大。 三、简答题： 1.简述非正弦周期电流产生的三种主要原因。 答案：非正弦周期电流产生原因包括：①采用非正弦交流电源（如方波、锯齿波发生器）；②电路中存在不同频率的电源共同作用；③电路包含非线性元件（如二极管整流电路，正弦电源经其作用输出非正弦量）。 2.分析二极管全波整流电路中，负载始终获得正向电压的原理。 答案：输入正弦电压正半周时，VD1正向导通、VD2反向截止，电流经VD1流向负载，负载电压为正；负半周时，VD2正向导通、VD1反向截止，电流经VD2流向负载，负载电压仍为正。两者交替工作，使负载始终获得正向非正弦周期电压。 3.举例说明非正弦周期电压在日常生活中的应用及作用。 答案：手机充电器是典型应用。家用220V正弦交流电经充电器内二极管全波整流电路后，输出非正弦周期的脉动直流电压，再经滤波、稳压后为手机电池充电，实现交流电到可用直流电的转换，满足设备供电需求。 4.比较正弦电压与全波整流输出电压的波形差异。 答案：正弦电压波形按正弦函数规律变化，正负半周对称，有正有负；全波整流输出电压为非正弦周期波形，正负半周均为正值（无负半周），呈现“上凸”的脉动特征，周期与输入正弦电压相同，但变化规律不同。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 任务12.1 非正弦周期量的产生 同步练习 一、选择题 1.下列关于非正弦周期量的说法，正确的是（ ） A.一定是电流，不可能是电压 B.是不按正弦规律变化的周期性电量 C.周期与正弦量的周期一定不同 D.只能由非线性元件产生 2.二极管全波整流电路中，输入正弦电压正半周时（ ） A.VD1和VD2同时导通 B.VD1导通，VD2截止 C.VD1截止，VD2导通 D.VD1和VD2同时截止 3.下列不属于非正弦周期电流产生原因的是（ ） A.电路中接入方波信号源 B.电路中存在电容、电感等线性元件 C.电路中同时接入50Hz和100Hz的正弦电源 D.电路中包含二极管等非线性元件 4.全波整流电路与半波整流电路相比，输出电压的特点是（ ） A.只有正半周，无负半周 B.正负半周均有，方向交替变化 C.始终为正向，脉动更平缓 D.周期变为输入正弦量的一半 5.PN结正向导通的条件是（ ） A.外加电压使P区接低电位，N区接高电位 B.外加电压使P区接高电位，N区接低电位 C.外加反向电压且大于击穿电压 D.无需外加电压即可自然导通 6.非正弦周期电压在实际应用中，最典型的例子是（ ） A.家用插座输出的220V电压 B.电池输出的直流电压 C.手机充电器输出的脉动直流电压 D.发电机输出的三相交流电压 7.二极管在整流电路中的核心作用是（ ） A.放大电压信号 B.实现电能存储 C.利用单向导电性控制电流方向 D.稳定输出电压 8.电路中存在非线性元件时，若输入为正弦电压，输出的非正弦周期量（ ） A.一定是直流电压 B.周期与输入正弦电压相同 C.波形与输入完全无关 D.峰值一定大于输入正弦电压 9.下列关于全波整流输出电压的说法，正确的是（ ） A.与输入正弦电压波形完全相同 B.只有正半周，负半周被“削去” C.正负半周均有，且方向均为正 D.是恒定不变的直流电压 10.区分正弦量与非正弦周期量的关键是（ ） A.是否有周期性 B.变化规律是否符合正弦函数 C.幅值大小是否恒定 D.是否由电源直接提供 二、判断题 1.只要电路中存在二极管，输入正弦电压就一定会产生非正弦周期电流。（ ） 2.全波整流电路中，负载两端的电压在正负半周均为正值，因此属于非正弦周期电压。（ ） 3.非正弦周期量的产生仅与电路中的元件类型有关，与电源无关。（ ） 4.PN结正向导通时，其电阻值远小于反向截止时的电阻值。（ ） 5.全波整流电路输出的非正弦周期电压，其平均值比半波整流电路的平均值小。（ ） 三、简答题： 1.简述非正弦周期电流产生的三种主要原因。 2.分析二极管全波整流电路中，负载始终获得正向电压的原理。 3.举例说明非正弦周期电压在日常生活中的应用及作用。 4.比较正弦电压与全波整流输出电压的波形差异。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $