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电工与电子技术期末试卷及答案

一、单项选择题（每题2分，共20分）

1.电路中，电流的参考方向可以任意设定，但必须保持一致。（）

A.正确

B.错误

2.欧姆定律适用于（）。

A.线性电阻

B.非线性电阻

C.纯电阻电路

D.所有电路

3.在交流电路中，电感元件的阻抗与频率的关系是（）。

A.成正比

B.成反比

C.无关

D.成正弦关系

4.三相电路中，星形连接和三角形连接的线电压与相电压的关系是（）。

A.相电压是线电压的√3倍

B.线电压是相电压的√3倍

C.相电压等于线电压

D.线电压等于相电压

5.半导体二极管的主要特性是（）。

A.单向导电性

B.双向导电性

C.高频特性

D.低频特性

6.稳压二极管的正常工作区域是（）。

A.正向导通区

B.反向击穿区

C.反向截止区

D.正向击穿区

7.场效应管的控制极是（）。

A.栅极

B.漏极

C.源极

D.发射极

8.理想运算放大器的输入电阻是（）。

A.0

B.∞

C.有限值

D.负值

9.逻辑与门的输出为高电平的条件是（）。

A.至少一个输入为高电平

B.至少一个输入为低电平

C.所有输入均为高电平

D.所有输入均为低电平

10.555定时器构成的多谐振荡器的输出频率与外部电阻和电容的关系是（）。

A.与电阻成正比，与电容成反比

B.与电阻成反比，与电容成正比

C.与电阻和电容均成正比

D.与电阻和电容均成反比

二、填空题（每题2分，共20分）

1.在电路中，电压、电流和电阻之间的关系可以用公式________来表示。

2.交流电路中，电容器的阻抗与频率的关系是________。

3.三相电路中，星形连接的线电流等于相电流的________倍。

4.二极管的正向导通电压通常在________V左右。

5.场效应管的漏极电流与栅极电压的关系是________。

6.理想运算放大器的输出电阻是________。

7.逻辑或门的输出为低电平的条件是________。

8.555定时器构成的单稳态触发器的输出状态由________控制。

9.晶闸管的导通条件是________。

10.电磁继电器的主要部件包括________、线圈和触点。

三、简答题（每题10分，共30分）

1.简述三相电路中星形连接和三角形连接的特点。

2.说明PN结的单向导电性是如何形成的。

3.描述555定时器构成的多谐振荡器的工作原理。

四、计算题（每题15分，共30分）

1.已知电路中，电阻R1=10Ω，R2=20Ω，电源电压U=12V，求电路中的总电阻和电流。

2.一个交流电路中，电感L=2H，电容C=100μF，电源频率f=50Hz，求电路的阻抗和相位差。

五、实验题（10分）

1.设计一个简单的电路，使用555定时器构成一个频率为1kHz的方波发生器，并说明电路的工作原理。

答案

一、单项选择题

1.A

2.A

3.B

4.B

5.A

6.B

7.A

8.B

9.C

10.B

二、填空题

1.U=IR

2.成反比

3.1

4.0.7

5.成正比

6.0

7.所有输入均为低电平

8.触发脉冲

9.门极正向电压大于门极触发电压

10.铁芯

三、简答题

1.星形连接的特点是线电压是相电压的√3倍，线电流等于相电流；三角形连接的特点是线电压等于相电压，线电流是相电流的√3倍。

2.PN结的单向导电性是由于P型半导体和N型半导体接触时，二者的载流子（空穴和电子）相互扩散，形成耗尽区，耗尽区内没有载流子，因此反向电流很小。当正向偏置时，耗尽区变窄，电流可以顺利通过。

3.555定时器构成的多谐振荡器通过外部电阻和电容设定触发和阈值电压，当电压达到阈值时，输出状态翻转，同时开始充电过程，当电压达到触发电压时，输出状态再次翻转，如此循环，产生方波输出。

四、计算题

1.总电阻R_total=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω

电流I=U/R_total=12V/30Ω=0.4A

2.阻抗Z=√(XL^2+XC^2)=√((2πfL)^2+(1/(2πfC))^2)=√((2π502)^2+(1/(2π50100e-6))^2)Ω

相位差φ=arctan(XL/XC)=arctan((2πfL)/(1/(2πfC)))

五、实验题

1.电路设计：555定时器的引脚2和6连接外部电阻，引脚7连接外部电容，引脚4连接触发端，引脚3连接输出端，引脚1连接地，引脚8连接电源Vcc，引脚8连接放电端。工作原理：555定时器在触发端接收