第16卷 三相交流、变压器、安全用电与瞬态过程 湖南省（对口招生）《电工技术基础与技能》（高教版·第3版） 单元过关卷

湖南省（对口招生）电子电工类 《电工技术基础与技能》（高教版·第3版） 三相交流、变压器、安全用电与瞬态过程 单元过关卷 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1. 在三相电路中，如果一个相的电流比其他两相的电流小，这个相被称为什么（ ） A. 主相 B. 零相 C. 负相 D. 接地相 2. 关于三相对称交流电动势描述错误的是（ ） A. 有效值相等 B. 频率相等 C. 相位互差 D. 瞬时值相等 3. 三相对称电流的相量图如图所示，其有效值为10 A，则的解析式为（ ） A. 10sin(ωtA B. ωtA C. 10sin(ωtA D. sin(ωtA 4. 在对称三相星形连接中，负载相电压为220 V，每相负载阻抗为20 Ω，则负载的相电流为：（ ） A. 6.35 A B. 11 A C. 19 A D. 33 A 5. 三相对称负载三角形联接，线电压UL=380V，相电流Ip=10A，功率因数cosφ=0.8，有功功率P为（ ） A. 5280W B. 3800W C. 6581．6W D. 2280W 6. 每相阻值为5.78Ω的三相三角形联结的工业电炉，当线电压为380V时，电炉的功率为（ ） A. 225 kW B. 25 kW C. 75 kW D. 8.73 kW 7. 三盏规格相同的照明灯如图所示接在三相交流电路中都能正常发光， 现将断开，则E、E将（ ） A. 有灯烧毁 B. 不受影响，仍正常发光 C. 都略微增亮些 D. 都略微变暗些 8. 变压器的效率指的是（ ） A. 变压器损耗与输出功率的比值 B. 输出电压与输入电压的比值 C. 输出电流与输入电流的比值 D. 输出功率与输入功率的比值 9. 常用来制作电动机和变压器铁心的材料是（ ） A. 硬磁材料 B. 软磁材料 C. 顺磁材料 D. 反磁材料 10. 如图所示，电源采用星形联结而负载采用三角形联结，电源的相电压为220V，各相负载完全相同，阻值都是10Ω，下列叙述中正确的是（ ） A. 加在负载上的电压为220 V B. 通过各相负载的相电流为A C. 电路中的线电流为 D. 电路中的线电流为38 A 11. 对理想变压器可作出的判断是（ ） A. 高压线圈匝数多、电流大、导线粗 B. 低压线圈匝数少、电流小、导线细 C. 高压线圈匝数多、电流大、导线细 D. 低压线圈匝数少、电流大、导线粗 12. 变压器的冷却方式有哪些（ ） A. 冷水循环式、自然冷却式 B. 水冷式、风冷式 C. 湿式、干式 D. 油浸式、干式 13. 变压器中的铜损是指（ ） A. 在变压器铁心中损失的能量 B. 变压器中导线的损耗 C. 变压器绕组中的损耗 D. 变压器中磁漏损 14. 如图所示，变压器的输入电压u一定，两个二次绕组的匝数是N2和N3。当电热器接a、b,而c、d空载时,电流表读数是I1；当同一电热器接c、d,而a、b空载时,电流表读数I1′，则I1：I1′=（ ） A. N2:N3 B. N3:N2 C. N22:N32 D. N32:N22 15. 有一电压为220V/110V的降压变压器，如果在次级接上55Ω的电阻时，则变压器的初级的输入阻抗为（ ） A. 330Ω B. 55Ω C. 110Ω D. 220Ω 16. 漏电保护开关的作用是？（ ） A. 防止电器过热 B. 防止电流波动 C. 防止电流外泄 D. 调节电压大小 17. 如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡和，输电线的等效电阻为R．开始时，开关S断开，当S接通时，以下说法中错误的是（ ） A. 副线圈两端M、N的输出电压减小 B. 副线圈输电线等效电阻R上的电压增大 C. 通过灯泡的电流减小 D. 原线圈中的电流增大 18. 在一个RC电路中，当电容器的电压达到初始电压的63.2%时，所经过的时间是：（ ） A. 1个时间常数 B. 2个时间常数 C. 3个时间常数 D. 4个时间常数 19. 在一个RC电路中，如果电容器的初始电压为6V，电路中的电流为2A，电容器的电容量为3F，那么电路中的电阻值是多少（ ） A. 2Ω B. 3Ω C. 4Ω D. 6Ω 20. 在一个RC电路中，如果电容器的初始电压为10V，电路中的电流为2A，电容器的电容量为5F，那么电容器放电到2V所需的时间是多少（ ） A. 1秒 B. 2秒 C. 3秒 D. 4秒 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 两根相线间的电压称为相电压。（ ） 22. 在三相四线制电路中，当其中某一相负载改变时，对其他两相均有很大影响。（ ） 23. 三相交流电源相线与相线间的电压叫线电压，市电线电压为。（ ） 24. 对称三相负载作星形联结时，线电压的最大值是相电压的有效值的3倍。（ ） 25. 图示为交流电（ ） 26. 变压器低压绕组的导线一定比高压绕组的导线粗。（ ） 27. .变压器是一种静止的电气设备,它只能传递电能,而不能产生电能。（ ） 28. 变压器可以变换交流电压，也可变换直流电压。（ ） 29. 自耦变压器的原副线圈之间存在直接的电气连接。（ ） 30. 某电容在换路瞬间，但。（ ） 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 某单相变压器，一次侧电压为10kV，二次侧电压为400V，一次侧电流为10A，求变压比和二次侧电流。 32. △电路如图所示的三相四线制电路，三相负载连接成星形，已知电源线电压380V，负载电阻，试求：负载的各相电压、相电流和三相总功率。 33. 发电机的端电压是，输出功率为，输电线的电阻为。求： （1）用户得到的电压和功率各是多少？ （2）如果用匝数比为的升压变压器将电压升高，经过同样的输电线路输电后，再用的变压器将电压降低供给用户，这时用户得到的电压和功率又是多少？ 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 某维修车间配电系统采用一台三相变压器，将一次侧三相线电压 380 V 变换为二次侧三相四线制线电压 220 V。变压器低压侧采用星形联结并引出中性线，额定容量为 10 kVA，额定效率按 90% 计算。车间现接入三相对称电阻负载，每相电阻为 22 Ω，功率因数为 1。一次侧安装额定电流为 16 A 的保护装置。（1）计算每相负载电流、三相负载的总有功功率以及变压器一次侧线电流。（2）判断该变压器的额定容量和一次侧 16 A 保护装置是否满足该负载运行要求，并说明依据。（3）有人提出拆除低压侧中性线以节省导线。判断该做法是否可行，并说明三相四线制系统中中性线和保护接地线的使用要求。 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 $ 湖南省（对口招生）电子电工类 《电工技术基础与技能》（高教版·第3版） 三相交流、变压器、安全用电与瞬态过程 单元过关卷 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1. 在三相电路中，如果一个相的电流比其他两相的电流小，这个相被称为什么（ ） A. 主相 B. 零相 C. 负相 D. 接地相 【答案】B 【解析】如果一个相的电流比其他两相的电流小，这个相被称为零相 2. 关于三相对称交流电动势描述错误的是（ ） A. 有效值相等 B. 频率相等 C. 相位互差 D. 瞬时值相等 【答案】D 【解析】三相对称交流电动势的三个相量有效值相等、频率相同，且相位依次相差。但在同一时刻，三相电动势的瞬时值一般不相等，因此“瞬时值相等”的说法错误，答案为D。 3. 三相对称电流的相量图如图所示，其有效值为10 A，则的解析式为（ ） A. 10sin(ωtA B. ωtA C. 10sin(ωtA D. sin(ωtA 【答案】B 4. 在对称三相星形连接中，负载相电压为220 V，每相负载阻抗为20 Ω，则负载的相电流为：（ ） A. 6.35 A B. 11 A C. 19 A D. 33 A 【答案】B 【解析】星形连接中，已知负载相电压 220 V，每相负载阻抗 。 相电流为：11 A。 星形连接中线电流等于相电流，因此线电流也是11 A。故选B。 5. 三相对称负载三角形联接，线电压UL=380V，相电流Ip=10A，功率因数cosφ=0.8，有功功率P为（ ） A. 5280W B. 3800W C. 6581．6W D. 2280W 【答案】A 【解析】首先求出线电流 ，然后根据 。故选A 6. 每相阻值为5.78Ω的三相三角形联结的工业电炉，当线电压为380V时，电炉的功率为（ ） A. 225 kW B. 25 kW C. 75 kW D. 8.73 kW 【答案】C 【解析】三角形联结时，每相绕组承受的电压等于线电压，即每相电压为380 V。每相电阻为5.78 Ω，三相电炉的总功率为P=3U相^{2}/R=3×3802/5.78≈7.495×104 W≈75 kW，因此答案为C。 7. 三盏规格相同的照明灯如图所示接在三相交流电路中都能正常发光， 现将断开，则E、E将（ ） A. 有灯烧毁 B. 不受影响，仍正常发光 C. 都略微增亮些 D. 都略微变暗些 【答案】D 【解析】当3断开后，、串联接在和两相线之间，它们两端的总电压为线电压。 由于三盏灯规格相同，即电阻相同，根据串联电路分压原理（为电流，为电阻），、串联后，它们各自分得的电压为线电压的一半，即2。 在三相交流电路中，线电压大于相电压，而灯正常发光时的电压为相电压，所以、两端的实际电压小于额定电压。 根据P=（为功率，为电压，为电阻），在电阻不变的情况下，电压降低，功率也会降低，所以的亮度都会略微变暗。 综上，答案选 D。 8. 变压器的效率指的是（ ） A. 变压器损耗与输出功率的比值 B. 输出电压与输入电压的比值 C. 输出电流与输入电流的比值 D. 输出功率与输入功率的比值 【答案】D 【解析】变压器的效率指的是输出功率与输入功率的比值 9. 常用来制作电动机和变压器铁心的材料是（ ） A. 硬磁材料 B. 软磁材料 C. 顺磁材料 D. 反磁材料 【答案】B 【解析】电动机和变压器铁心需要具有较高的导磁率、较小的磁滞损耗和涡流损耗，因此通常采用软磁材料。硬磁材料主要用于制造永久磁体，顺磁材料和反磁材料不适合作为这类铁心的主要材料，答案为B。 10. 如图所示，电源采用星形联结而负载采用三角形联结，电源的相电压为220V，各相负载完全相同，阻值都是10Ω，下列叙述中正确的是（ ） A. 加在负载上的电压为220 V B. 通过各相负载的相电流为A C. 电路中的线电流为 D. 电路中的线电流为38 A 【答案】B 【解析】已知电源的相电压为220V，各相负载完全相同，阻值都是10Ω。 加在负载上的电压为220V 这是不正确的。在三角形联结中，负载上的电压是线电压，而不是相电压。由于电源是星形联结，线电压等于倍的相电压，即，故A错误；由于负载是三角形联结，每个负载上的电压是380V。根据欧姆定律，通过每个负载的相电流为A，故B正确；在三角形联结中，线电流等于相电流，即为38A。故选B。 11. 对理想变压器可作出的判断是（ ） A. 高压线圈匝数多、电流大、导线粗 B. 低压线圈匝数少、电流小、导线细 C. 高压线圈匝数多、电流大、导线细 D. 低压线圈匝数少、电流大、导线粗 【答案】D 【解析】由变压规律高压线圈匝数多，由变流规律，匝数多的电流小，导线细；匝数少的电流大，导线粗，故选D 12. 变压器的冷却方式有哪些（ ） A. 冷水循环式、自然冷却式 B. 水冷式、风冷式 C. 湿式、干式 D. 油浸式、干式 【答案】D 【解析】变压器的冷却方式包括油浸式和干式 13. 变压器中的铜损是指（ ） A. 在变压器铁心中损失的能量 B. 变压器中导线的损耗 C. 变压器绕组中的损耗 D. 变压器中磁漏损 【答案】B 【解析】变压器中的铜损是指变压器绕组中导线电阻产生的损耗，也叫做铜损或电阻损耗 14. 如图所示，变压器的输入电压u一定，两个二次绕组的匝数是N2和N3。当电热器接a、b,而c、d空载时,电流表读数是I1；当同一电热器接c、d,而a、b空载时,电流表读数I1′，则I1：I1′=（ ） A. N2:N3 B. N3:N2 C. N22:N32 D. N32:N22 【答案】C 15. 有一电压为220V/110V的降压变压器，如果在次级接上55Ω的电阻时，则变压器的初级的输入阻抗为（ ） A. 330Ω B. 55Ω C. 110Ω D. 220Ω 【答案】D 【解析】变压器次级的电压和电阻分别为110V,552，所以次级的电流 ，由变压器输入功率等于输出功率,即U1I1=U2I2，可知初级的电流I1=1A，所以初级的输入阻抗 。故选D。 16. 漏电保护开关的作用是？（ ） A. 防止电器过热 B. 防止电流波动 C. 防止电流外泄 D. 调节电压大小 【答案】C 【解析】C。漏电保护开关能够及时切断电路，防止电流外泄造成触电事故。 17. 如图所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡和，输电线的等效电阻为R．开始时，开关S断开，当S接通时，以下说法中错误的是（ ） A. 副线圈两端M、N的输出电压减小 B. 副线圈输电线等效电阻R上的电压增大 C. 通过灯泡的电流减小 D. 原线圈中的电流增大 【答案】A 【解析】由于输入电压不变，所以当S接通时，理想变压器副线圈M、N两端输出电压不变，故A错误；并联灯泡L2，总电阻变小，由欧姆定律知，流过R的电流增大，电阻上的电压＝IR增大，故B正确；副线圈输出电流增大，根据输入功率等于输出功率＝得，增大，原线圈输入电流也增大，故D正确；不变，变大，所以变小，流过灯泡L1的电流减小，故C正确。故选A 18. 在一个RC电路中，当电容器的电压达到初始电压的63.2%时，所经过的时间是：（ ） A. 1个时间常数 B. 2个时间常数 C. 3个时间常数 D. 4个时间常数 【答案】A 【解析】当电容器的电压达到初始电压的63.2%时，所经过的时间是1个时间常数。 19. 在一个RC电路中，如果电容器的初始电压为6V，电路中的电流为2A，电容器的电容量为3F，那么电路中的电阻值是多少（ ） A. 2Ω B. 3Ω C. 4Ω D. 6Ω 【答案】B 【解析】根据欧姆定律和电容器的充电公式，电阻值可通过 R = V / I 计算得出。 20. 在一个RC电路中，如果电容器的初始电压为10V，电路中的电流为2A，电容器的电容量为5F，那么电容器放电到2V所需的时间是多少（ ） A. 1秒 B. 2秒 C. 3秒 D. 4秒 【答案】D 【解析】根据电容器放电公式，时间常数 τ = R * C，而放电到2V所需的时间为约4个时间常数。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 两根相线间的电压称为相电压。（ ） 【答案】错误 【解析】相线与相线之间的电压称为线电压，相线与中性线之间的电压称为相电压。故错误。 22. 在三相四线制电路中，当其中某一相负载改变时，对其他两相均有很大影响。（ ） 【答案】错误 【解析】在三相四线制电路中，当其中某一相负载改变时，对其他两相没有影响。 23. 三相交流电源相线与相线间的电压叫线电压，市电线电压为。（ ） 【答案】正确 【解析】三相交流电源中，任意两根相线之间的电压称为线电压。我国低压三相交流供电系统的标准线电压通常为380 V，因此题述正确。 24. 对称三相负载作星形联结时，线电压的最大值是相电压的有效值的3倍。（ ） 【答案】错误 【解析】对称三相负载作星形联结时，线电压的最大值等于相电压的有效值。 25. 图示为交流电（ ） 【答案】正确 26. 变压器低压绕组的导线一定比高压绕组的导线粗。（ ） 【答案】错误 【解析】在变压器容量一定时，低压绕组的电压较低，工作电流通常较大，因此其导线截面积通常比高压绕组大。但导线截面积还与变压器容量、绕组结构、冷却条件和设计要求等有关，不能绝对地说低压绕组导线一定比高压绕组粗，所以题述错误。 27. .变压器是一种静止的电气设备,它只能传递电能,而不能产生电能。（ ） 【答案】正确 【解析】变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，由铁芯（或磁芯）和线圈组成。它本身并不具备产生电能的能力，只是在输入交流电源后，通过电磁感应现象，将一次侧的电能传递到二次侧，实现电压、电流等参数的变换。所以 “变压器是一种静止的电气设备，它只能传递电能，而不能产生电能” 这一说法是正确的。 28. 变压器可以变换交流电压，也可变换直流电压。（ ） 【答案】错误 【解析】变压器依靠交变磁通实现能量传递和电压变换，只能变换交流电压。直流电接入变压器后不能在铁心中产生持续交变磁通，不能实现正常的电压变换，甚至可能使绕组产生过大电流而发热，因此题述错误。 29. 自耦变压器的原副线圈之间存在直接的电气连接。（ ） 【答案】正确 【解析】自耦变压器只有一个绕组，原绕组和副绕组共用部分线圈，因此原、副绕组之间存在直接的电气连接。普通双绕组变压器的原、副绕组之间才是电气隔离的，所以题述正确。 30. 某电容在换路瞬间，但。（ ） 【答案】正确 【解析】在换路瞬间，电容器两端的电压不能发生跃变，但电流可以发生跃变，由换路定律可知，但。故正确。 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 某单相变压器，一次侧电压为10kV，二次侧电压为400V，一次侧电流为10A，求变压比和二次侧电流。 【答案】25，250A 【解析】根据题意可知，变压比， 又， 所以二次侧电流 32. △电路如图所示的三相四线制电路，三相负载连接成星形，已知电源线电压380V，负载电阻，试求：负载的各相电压、相电流和三相总功率。 【答案】220V，10A，10A，20A，8800W 【解析】负载的各相电压 各相电流 33. 发电机的端电压是，输出功率为，输电线的电阻为。求： （1）用户得到的电压和功率各是多少？ （2）如果用匝数比为的升压变压器将电压升高，经过同样的输电线路输电后，再用的变压器将电压降低供给用户，这时用户得到的电压和功率又是多少？ 【答案】（1）， （2）， 【解析】（1 ）未加变压器时，输电线电流为，则输电线上的压降为，则用户得到的电压为，得到的功率为。 （2 ）经变压器升压后，输电线电流为，输电线上压降为，用户得到的电压为，电流为；则用户得到的功率为。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 某维修车间配电系统采用一台三相变压器，将一次侧三相线电压 380 V 变换为二次侧三相四线制线电压 220 V。变压器低压侧采用星形联结并引出中性线，额定容量为 10 kVA，额定效率按 90% 计算。车间现接入三相对称电阻负载，每相电阻为 22 Ω，功率因数为 1。一次侧安装额定电流为 16 A 的保护装置。（1）计算每相负载电流、三相负载的总有功功率以及变压器一次侧线电流。（2）判断该变压器的额定容量和一次侧 16 A 保护装置是否满足该负载运行要求，并说明依据。（3）有人提出拆除低压侧中性线以节省导线。判断该做法是否可行，并说明三相四线制系统中中性线和保护接地线的使用要求。 【答案】（1）二次侧相电压为 U2相=U2线/≈127.0 V。每相负载电流为 I2相=U2相/R=127.0/22≈5.77 A。三相负载总有功功率为 P2=3U2相I2相cosφ=3×127.0×5.77×1≈2200 W。变压器一次侧输入功率为 P1=P2/η=2200/0.90≈2444.4 W。按题设功率因数为1计算，一次侧线电流为 I1=P1/(φ)=2444.4/(1.732×380×1)≈3.72 A。（2）三相负载的视在功率为 S2=3U2相I2相=3×127.0×5.77≈2200 VA=2.2 kVA。因为2.2 kVA<10 kVA，所以变压器额定容量满足负载要求；又因为一次侧工作电流3.72 A<16 A，所以一次侧16 A保护装置的额定电流满足该负载运行要求。（3）拆除低压侧中性线不可行。三相四线制系统中，中性线用于连接负载中性点，并在三相负载不平衡时提供不平衡电流回路，保证各相负载端相电压稳定，不能随意拆除。保护接地线用于将设备外壳等外露可导电部分与接地系统可靠连接，以便发生绝缘故障时实现保护，不能用中性线代替，也不能用保护接地线代替中性线。 【解析】二次侧星形负载相电压为220/≈127 V，每相电流22≈5.77 A；三相有功功率5.77≈2.2 kW。一次侧输入功率0.9≈2.44 kW，线电流≈3.72 A。负载视在功率2.2 kVA＜10 kVA，且3.72 A＜16 A，容量和保护装置均满足要求。中性线用于引出中性点、提供不平衡电流回路并稳定相电压，不可拆除；保护接地线用于设备外露导电部分故障保护，不能与中性线互相替代。 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 $