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2025年电气工程基础课程考试试卷及答案

一、单项选择题（每题2分，共20分）

1.某电路中，节点A连接有三条支路，电流分别为I?=2A（流入）、I?=3A（流出）、I?（流出），根据基尔霍夫电流定律，I?的大小为（）。

A.1AB.5AC.-1AD.-5A

2.一个电感值为L的电感元件通以正弦电流i=I?sin(ωt)，其瞬时功率的变化频率为（）。

A.ωB.2ωC.ω/2D.0

3.一台理想变压器原副边匝数比为N?:N?=4:1，原边接220V正弦电源，副边接10Ω电阻负载，则原边等效阻抗为（）。

A.40ΩB.160ΩC.2.5ΩD.10Ω

4.对称三相电路中，若负载为三角形连接，线电压为380V，每相负载阻抗Z=10∠30°Ω，则相电流有效值为（）。

A.38AB.22AC.65.8AD.44A

5.非正弦周期电压u(t)=10+20sin(ωt)+10sin(3ωt+30°)V，其有效值为（）。

A.√(102+202+102)VB.√(102+(20/√2)2+(10/√2)2)V

C.10+20/√2+10/√2VD.√(102+202+102)/√2V

6.一台4极三相异步电动机接于50Hz电网，额定转速为1440r/min，其额定转差率为（）。

A.0.04B.0.06C.0.02D.0.08

7.某线性有源二端网络的开路电压为U?=12V，短路电流为I?=3A，其戴维南等效电阻为（）。

A.4ΩB.36ΩC.0.25ΩD.9Ω

8.一阶RC电路中，电容初始电压为0，接10V直流电源充电，若R=1kΩ，C=1μF，则充电到5V所需时间约为（）。

A.0.69msB.1msC.0.37msD.2ms

9.提高电力系统功率因数的主要目的是（）。

A.增大负载电流B.减少电源容量浪费C.提高负载端电压D.降低线路电阻

10.电磁感应定律中，感应电动势的大小与（）成正比。

A.磁通的瞬时值B.磁通的变化率C.磁通的最大值D.磁通的平均值

二、填空题（每题2分，共20分）

1.理想变压器的电流比与匝数比成______（正比/反比）。

2.基尔霍夫电压定律的数学表达式为______（针对闭合回路）。

3.电感元件的伏安关系微分形式为______。

4.对称三相电路中，三相四线制系统的中性线主要作用是______。

5.一阶电路的三要素法中，三要素指初始值、稳态值和______。

6.非正弦周期信号的平均功率等于各次谐波______的代数和。

7.三相异步电动机的同步转速公式为n?=______（f为电源频率，p为极对数）。

8.戴维南等效电路由______和等效电阻串联组成。

9.电容元件的储能公式为______（C为电容，u为端电压）。

10.功率因数的定义式为λ=______（P为有功功率，S为视在功率）。

三、简答题（每题6分，共30分）

1.简述自耦变压器与普通双绕组变压器的主要区别。

2.说明提高电力系统功率因数的两种常用方法及其原理。

3.分析一阶RC电路在直流激励下的暂态过程（从0初始状态充电到稳态），并画出电容电压随时间变化的曲线。

4.解释三相异步电动机“异步”的含义，并说明其旋转磁场的产生条件。

5.短路故障对电力系统可能造成哪些危害？

四、计算题（每题10分，共30分）

1.如图1所示电路（注：此处假设电路为：独立电压源U?=10V与R?=2Ω串联，并联独立电流源I?=3A与R?=4Ω并联，再与R?=6Ω串联），试用节点电压法求节点a的电压U?。

2.如图2所示电路（注：此处假设电路为：开关S闭合前电容C未充电，t=0时S闭合，电源电压U=20V，R?=5Ω，R?=15Ω，C=0.1F），求t≥0时电容电压u_c(t)的表达式，并画出其波形图。

3.对称三相负载为星形连接，每相阻抗Z=（6+j8）Ω，接于线电压380V的三相电源。求：（1）相电压有效值；（2）线电流有效值；（3）三相总有功功率。

答案

一、单项选择题

1.A（KCL：流入=流出，2=3+I?→I?=-1A，负号表示实际方向为流入，但题目问大小，故1A）

2.B（电感瞬时功率p=ui=I?Lωcos(ωt)·I?sin(ωt)=(I?2Lω/2)sin(2ωt)，频率2ω）

3.B（理想变压器原边等效阻抗Z?=(N?/N?)2Z