2025年2月電機學考試題（附參考答案解析）一、單選題（共40題，每題1分，共40分）1.我國國家標準規定變壓器的額定使用條件：最高氣溫為（）。A、20°CB、40°CC、60°CD、80°C正確答案：B答案解析：變壓器的額定使用條件中規定最高氣溫為40°C。這是為了保證變壓器在規定的環境溫度范圍內能夠安全、穩定、高效地運行。當環境溫度過高時，會影響變壓器的散熱等性能，對其正常工作產生不利影響，所以規定了最高氣溫為40°C。2.并網運行的同步發電機穩定運行時，描述電樞電流和勛磁電流關系的曲線是(）。A、空載特性曲線B、外特性曲線C、零功率因數負載特性曲線D、V形曲線正確答案：D答案解析：V形曲線是描述同步發電機并網運行時，電樞電流和勵磁電流關系的曲線。在不同的有功功率下，調節勵磁電流，電樞電流會隨之變化，將這些點連接起來就形成V形曲線。空載特性曲線反映的是發電機空載時勵磁電流和感應電動勢的關系；外特性曲線是描述發電機端電壓與負載電流之間的關系；零功率因數負載特性曲線是在負載功率因數為零時，電樞電流與勵磁電流的關系曲線。3.三相異步電動機空載時氣隙磁通的大小主要取決于（）。A、電源電壓B、氣隙大小C、定、轉子鐵心材質D、定子繞組的漏阻抗正確答案：A答案解析：空載時，氣隙磁通的大小主要取決于電源電壓。因為三相異步電動機的感應電動勢公式為\(E=4.44fN_1\Phi_m\)，其中\(E\)為感應電動勢，\(f\)為電源頻率，\(N_1\)為定子繞組匝數，\(\Phi_m\)為氣隙磁通。在空載時，感應電動勢近似等于電源電壓，所以氣隙磁通的大小主要取決于電源電壓。氣隙大小、定轉子鐵心材質、定子繞組的漏阻抗對氣隙磁通大小有一定影響，但不是主要決定因素。4.（）是描述鐵磁材料磁感應強度B與磁場強度1的關系的。A、正弦曲線B、雙曲線C、磁飽和曲線D、過原點的直線正確答案：C答案解析：鐵磁材料的磁感應強度B與磁場強度H之間的關系不是簡單的線性關系，當磁場強度H增加時，磁感應強度B開始會快速增加，之后隨著H的進一步增大，B的增加變得緩慢，呈現出磁飽和的特性，其關系曲線是磁飽和曲線。正弦曲線、雙曲線和過原點的直線都不能準確描述鐵磁材料B與H的關系。5.變壓器的二次繞組額定電壓指一次繞組加額定電壓時，二次繞組（）時的輸出電壓。A、帶任意負載B、開路C、帶額定負載D、短路正確答案：B6.硬磁材料比軟磁材料磁沸回線包圍面積（了。A、相同B、小C、大D、不確定正確答案：C答案解析：硬磁材料的磁滯回線較寬，包圍面積大，表明其剩磁和矯頑力大，磁滯特性顯著，適合制作永磁體；軟磁材料的磁滯回線較窄，包圍面積小，剩磁和矯頑力小，易于磁化和退磁，常用于制作變壓器、電機等電磁設備的鐵芯。7.異步電動機氣隙過大會造成（）。A、定子側功率因數過高B、定子側功率因數過低C、轉子側功率因數過高D、轉子側功率因數過低正確答案：B答案解析：異步電動機氣隙過大，會使磁阻增大，激磁電流增大，從而導致定子側功率因數過低。氣隙過大對轉子側功率因數影響相對較小，且氣隙過大不會使定子側功率因數過高，所以答案選B。8.變壓器的鐵心、低壓繞組、高壓繞組的發熱只與（），有關，互不關聯。A、內部結構B、外部結構C、本身損耗D、散熱裝置正確答案：C答案解析：變壓器的鐵心、低壓繞組、高壓繞組的發熱主要是由于本身損耗產生的，如鐵心的磁滯損耗和渦流損耗，繞組的電阻損耗等，這些損耗會轉化為熱量，導致其發熱，且它們各自的發熱情況只與本身損耗有關，相互之間沒有直接關聯。9.電樞磁場對磁極磁場的影響叫做電樞反應。當電樞反應處于i比店滯后90度的情況時，磁場被（A、削弱B、無法判斷C、不變D、增強正確答案：A答案解析：當電樞反應處于電流滯后90度的情況時，電樞磁場對主磁極磁場起去磁作用，會使磁場削弱。10.在發生不對稱運行時，汽輪機和水輪機的振動情況（）。A、都不振動B、水輪機振動大C、汽輪機和水輪機振動情況一樣D、汽輪機振動大正確答案：B答案解析：不對稱運行時，水輪機的振動情況比汽輪機大。這是因為水輪機對不對稱運行更為敏感，不對稱運行會導致水輪機的水流分布不均勻等問題，從而引起較大振動，而汽輪機相對來說受不對稱運行的影響程度沒有水輪機那么大。11.磁通通過的路徑稱為磁路，電機鐵芯中通過的磁通為主磁通，因此鐵芯磁路就是電機的（）。A、漏磁路B、主磁路C、輔助電路D、主電路正確答案：B答案解析：電機鐵芯中通過的磁通為主磁通，鐵芯磁路就是電機的主磁路，主磁通是電機實現機電能量轉換的主要磁通，所以鐵芯磁路對應主磁路。而漏磁路是主磁通之外的磁通通過的路徑；主電路是指電機的供電電路等，與磁路概念不同；輔助電路也與磁路無關。12.調相機運行在過動磁狀態時其功率因數是（）。A、可超前可滯后B、等于1C、之后的D、超前的正確答案：D答案解析：調相機運行在過勵狀態時，向系統輸出無功功率，功率因數超前，此時調相機相當于一個無功電源，發出感性無功電流，使得系統功率因數提高，處于超前狀態。13.在發生不對稱運行時，汽輪機和水輪機的發熱情況是（）。A、汽輪機轉子發熱嚴重B、水輪機轉子發熱嚴重C、汽輪機定子發熱嚴重D、水輪機定子發熱嚴重正確答案：A答案解析：在不對稱運行時，汽輪機一般是轉子發熱嚴重，因為不對稱運行會產生負序電流，負序電流會在轉子上產生損耗導致發熱。而水輪機在不對稱運行時情況相對復雜一些，但通常不像汽輪機轉子那樣發熱特別嚴重。所以答案選A。14.硅鋼片中加入適量的硅目的是減小鐵芯損耗中的（A、磁滯損耗B、雜散損耗C、渦流損耗D、機械損耗正確答案：C答案解析：硅鋼片中加入適量的硅主要目的是提高其電阻率，從而減小鐵芯中的渦流損耗。磁滯損耗主要與材料的磁滯回線有關；機械損耗與硅的加入關系不大；雜散損耗也不是硅加入的主要作用對象。15.在水輪發電機中，如果n=100r/min，則電機應為（）對磁極。A、50B、100C、10D、30正確答案：D16.變壓器二次繞組（），一次繞組施加額定頻率的額定電壓時，一次繞組中流過的電流為空載電流。A、開路B、短路C、接純電感負載D、接純電阻負載正確答案：A答案解析：當變壓器二次繞組開路時，一次繞組施加額定頻率的額定電壓，此時一次繞組中流過的電流為空載電流。因為二次繞組開路，沒有負載電流，一次繞組的電流主要用于建立磁場等空載運行所需的能量，即為空載電流。17.三相交流旋轉電機的相帶是（）。A、120°相帶B、240°C、60°相帶D、360°正確答案：C答案解析：相帶是指在電機圓周上，相鄰磁極下屬于同一相的兩個線圈之間所跨的電角度。對于三相交流旋轉電機，通常采用60°相帶，即每個相帶所跨的電角度為60°，所以大于60°相帶符合題意，而其他選項角度均不符合三相交流旋轉電機相帶的定義。18.變壓器帶負載時的主磁通是由（）產生的。A、一次側電流B、二次側電流C、一次側和二次側電流共同D、一次側和二次側電流交替正確答案：C答案解析：變壓器帶負載時，主磁通是由一次側和二次側電流共同產生的。一次側電流產生的磁動勢和二次側電流產生的磁動勢共同作用，合成總的磁動勢，進而產生主磁通。所以答案選[C]19.轉差率為s的異步電動機，電磁功率為P，則sP將等于（，A、定子銅耗B、總機械功率C、機械功率D、轉子銅耗正確答案：D答案解析：轉差率為s的異步電動機，電磁功率為P，根據異步電動機功率關系，轉子銅耗P_{Cu2}=sP。定子銅耗是定子繞組中電流產生的損耗，與轉差率和電磁功率關系并非此式；總機械功率P_{mec}=(1-s)P；機械功率是扣除機械損耗等后的功率，與sP關系不符。所以sP等于轉子銅耗，答案選D。20.變壓器（，短路，一次繞組加電壓使其電流達到額定值時，變壓器從電源吸取的功率稱為短路損耗。A、高壓繞組B、二次繞組C、一次繞組D、任意繞組正確答案：B21.同步發電機主磁路中，（）的磁導率等于真空磁導率μ。A、整個主磁路B、定子鐵芯C、轉子鐵芯D、氣隙正確答案：D答案解析：氣隙中沒有鐵磁物質，其磁導率等于真空磁導率μ，而定子鐵芯和轉子鐵芯都是鐵磁材料，磁導率遠大于μ，整個主磁路因為包含鐵磁物質，磁導率也不等于μ。22.一臺50Hz三相感應電動機的轉速為n=720r/min，該電機的極數和同步轉速為(A、4極，1500r/minB、6極，1000r/minC、8極，750r/minD、10極，600r/min.正確答案：C答案解析：該電機同步轉速\(n_0=60f/p\)（\(f=50Hz\)），已知轉速\(n=720r/min\)，同步轉速略大于實際轉速，經計算\(p=8\)時，\(n_0=750r/min\)，所以極數為\(2p=16\)極大于\(8\)極，同步轉速為\(750r/min\)。23.單相變壓器連接組標號只有（）兩種。A、li0B、li6,C、1i8,1i12D、li0,正確答案：A24.有一臺三相異步電動機運行在轉差率s=0.038,則通過氣隙傳遞的功率有3.8%是()A、總機械功率B、轉子銅耗C、電磁功率D、輸入功率正確答案：B答案解析：轉差率\(s\)的定義是轉差功率\(P_{s}\)與電磁功率\(P_{em}\)之比，即\(s=\frac{P_{s}}{P_{em}}\)。已知\(s=0.038\)，說明轉差功率\(P_{s}\)占電磁功率\(P_{em}\)的\(3.8\%\)，而轉差功率就是轉子銅耗\(P_{Cu2}\)，所以通過氣隙傳遞的功率（即電磁功率）有\(3.8\%\)是轉子銅耗。25.影響電機絕緣壽命的直接因素是〔）。A、電流大小B、容量大小C、溫度高低D、電壓大小正確答案：C答案解析：電機絕緣材料的性能與溫度密切相關，溫度過高會加速絕緣材料的老化、變脆、失去絕緣性能等，從而直接影響電機絕緣壽命。而電壓大小、電流大小、容量大小不是直接影響電機絕緣壽命的因素。26.異步電動機負載增加時，轉子漏抗（）。A、與負載無關B、基本不變C、減小D、增大正確答案：D27.同步電動機的起動方法多采用（）啟動方法。A、降壓B、Y-△C、異步D、同步正確答案：C答案解析：同步電動機本身沒有啟動轉矩，直接啟動時會因啟動電流過大而損壞電機，所以通常采用異步啟動方法，即先把同步電動機的轉子繞組直接短路，并在定子繞組上加三相額定電壓，使電動機先按異步電動機的方式啟動，當轉速接近同步轉速時，再給轉子繞組通入直流勵磁電流，使電動機牽入同步運行。降壓啟動主要用于鼠籠式異步電動機；Y-△啟動是鼠籠式異步電動機的一種啟動方式；同步電動機不能直接以同步方式啟動。28.磁路計算時如果存在多個磁動勢，則對（）磁路可以應用疊加原理。A、線性B、非線性C、所有的D、飽和正確答案：A答案解析：疊加原理適用于線性電路或系統，在磁路計算中，對于線性磁路可以應用疊加原理。而非線性磁路（存在飽和等情況）不滿足疊加原理的條件。所以存在多個磁動勢時，對線性磁路可以應用疊加原理。29.電機的磁場是由電流激勵產生的，磁場與產生該磁場的電流同時存在，(）定律就是描述這種電磁聯系的基本定律。A、全電流B、磁路歐姆C、電磁力D、電磁感應正確答案：A答案解析：全電流定律是描述傳導電流、運流電流和位移電流之和（即全電流）所產生的磁場與該全電流之間關系的基本定律，它體現了磁場與產生該磁場的電流之間的電磁聯系。電磁感應定律主要描述磁生電的現象；磁路歐姆定律用于分析磁路；電磁力定律描述通電導體在磁場中受力的情況。30.所有非鐵磁材料的磁化曲線都是（）。A、過原點的直線B、閉合曲線C、平行坐標軸的直線D、磁飽和曲線正確答案：A答案解析：非鐵磁材料的磁導率為常數，其磁化曲線是過原點的直線。鐵磁材料的磁化曲線不是直線，有磁飽和現象，其曲線不是過原點直線，也不是平行坐標軸直線和閉合曲線。31.三相同步發電機在與電網并聯時，必須滿足一些條件，但首先必須絕對滿足的條件是（）A、頻率相等B、電壓相等C、相序相同D、相位相等正確答案：C答案解析：在三相同步發電機與電網并聯時，相序相同是必須首先絕對滿足的條件。如果相序不同，會導致巨大的沖擊電流，損壞發電機和電網設備，而電壓、頻率、相位不相等時，在并聯過程中可以通過調整逐步達到一致，但相序不同是無法進行并聯操作的。32.考慮磁路飽和，單相變壓器空載運行時（）。A、當磁通為正弦波時，電流為平頂波B、磁通為平頂波時，電流為正弦波C、當電流為正弦波時，主磁通為尖頂波D、當電流為正弦波時，主磁通為正弦波正確答案：B33.變壓器正常運行時，（）的溫度最高。A、繞組B、油箱壁C、變壓器油D、鐵芯正確答案：A答案解析：變壓器正常運行時，繞組通過電流會產生銅損，是發熱的主要來源，所以繞組的溫度最高。鐵芯雖然也會因磁滯和渦流產生熱量，但相對繞組來說熱量較少。變壓器油主要起絕緣和散熱作用，其溫度低于繞組。油箱壁主要是通過熱傳導散熱，溫度也低于繞組。34.當異步電機的轉速為n?＜n＜∞時，該電機工作在（）狀態。A、電動機B、發電機C、電磁制動D、變壓器正確答案：B答案解析：當異步電機的轉速為n?＜n＜∞時，電機轉子轉速大于同步轉速。此時電機的電磁轉矩方向與轉子轉動方向相反，電機處于發電狀態，將機械能轉換為電能回饋給電網。而電動機狀態是n＜n?，電磁制動狀態是n＜0，變壓器沒有這樣的轉速工作狀態。35.（）式結構是中大型同步電機的基本結構。A、旋轉轉子B、旋轉定子C、旋轉磁極D、旋轉電樞正確答案：C答案解析：中大型同步電機的基本結構是旋轉磁極式結構。旋轉磁極式同步電機的定子繞組中通過三相對稱電流時，會產生一個旋轉磁場，而轉子磁極在該旋轉磁場作用下旋轉，從而實現機電能量轉換。旋轉電樞式結構一般用于小型電機等，中大型同步電機通常不采用旋轉電樞式結構。旋轉定子這種說法不準確，同步電機的定子是固定不動的，不存在旋轉定子的結構形式。旋轉轉子不是同步電機的基本結構分類方式。36.電動機定子旋轉磁場的轉速和轉子轉速的差數，叫做（）。A、滑差率B、轉差C、滑差D、轉差率正確答案：B37.三相異步電動機旋轉磁場的轉速與（）有關。A、負載大小B、定子繞組上電壓大小C、電源頻率D、三相轉子繞組所串電阻的大小正確答案：C答案解析：旋轉磁場的轉速由電源頻率和電機極對數決定，其公式為\(n_0=\frac{60f}{p}\)，其中\(n_0\)是旋轉磁場轉速，\(f\)是電源頻率，\(p\)是電機極對數，所以旋轉磁場的轉速與電源頻率有關，與負載大小、定子繞組電壓大小、三相轉子繞組所串電阻大小無關。38.做零功率因數負載特性試驗時，所加負載為（）。A、純陰性B、阻容性C、純感性D、純容性正確答案：C答案解析：做零功率因數負載特性試驗時，所加負載為純感性負載。純感性負載使得電樞電流滯后于端電壓，功率因數為零。39.為了降低鐵芯損耗，鐵芯選用疊片方式，疊片越厚，其損耗（）。A、越小B、不變C、越大D、無法確定正確答案：C答案解析：疊片越厚，鐵芯的渦流路徑相對較短，但是由于疊片厚度增加，在交變磁場中產生的感應電動勢也會相應增大，從而導致渦流增大，鐵芯損耗也就越大。40.三相異步電動機要穩定運行，則其轉差率S應該（）。A、小于臨界轉差率B、等于臨界轉差率C、大于臨界轉差率D、任意正確答案：A答案解析：三相異步電動機穩定運行時，其轉差率S應小于臨界轉差率。當轉差率小于臨界轉差率時，電動機電磁轉矩與負載轉矩平衡，電機能穩定運行；當轉差率大于臨界轉差率時，電機轉速會急劇下降甚至停轉，無法穩定運行。所以要穩定運行，轉差率S要小于臨界轉差率。二、判斷題（共40題，每題1分，共40分）1.自耦變壓器的變比越大經濟性越差。（）A、正確B、錯誤正確答案：A2.異步電動機空載運行時，由于沒有負載轉矩的制動作用，電機轉速最高，可以達到同步轉速。（）A、正確B、錯誤正確答案：B3.變壓器一次繞組匝數為150匝，二次繞組為300匝，則此變壓器變比為0.5。（）A、正確B、錯誤正確答案：B4.同步發電機中由于有旋轉的定轉子磁場，因此在穩定運行過程中，定轉子繞組都會感應交流電動勢。（）A、正確B、錯誤正確答案：B5.變壓器的鐵芯采用的硅鋼片主要有熱軋和冷軋兩種。()A、正確B、錯誤正確答案：A6.變壓器運行效率的高低反映變壓器運行經濟性好壞。()A、正確B、錯誤正確答案：A7.因沒有電路的直接聯系，異步電動機定子電流大小與轉子電流大小無關。（）A、正確B、錯誤正確答案：B8.變壓器的勵磁電抗和漏電抗都是線性參數。（）A、正確B、錯誤正確答案：B9.對于異步電動機，轉子轉速與定子旋轉磁場的轉速不相等，轉子的旋轉方向也與定子旋轉磁場的方向不一致。（）A、正確B、錯誤正確答案：B10.無論異步電動機定子繞組Y接還是△接，都可以采用Y/△降壓起動來減小起動電流。()A、正確B、錯誤正確答案：B11.采用短距與分布繞組的方法我們就能夠獲得最理想的電動勢。（）A、正確B、錯誤正確答案：B12.改變同步發電機勵磁電源的極性，但保持轉子轉向不變，三相電樞繞組感應電動勢相序會因轉子磁極極性改變而改變。（A、正確B、錯誤正確答案：B13.調節同步發電機的勵磁電流，無功功率發生變化，同時功角δ也會發生變化，因此有功功率也會變。（）A、正確B、錯誤正確答案：B14.變壓器的工作原理是電磁感應，鐵心是電路部分，繞組是磁路部分。()A、正確B、錯誤正確答案：B15.同步電機氣隙越大越不穩定。（）A、正確B、錯誤正確答案：B16.單層繞組可以通過短距來削弱高次諧波。（）A、正確B、錯誤正確答案：B17.變壓器的空載電流又稱為勵磁電流，主要作用是建立磁場，同時還提供鐵芯損耗。()A、正確B、錯誤正確答案：A18.異步電動機轉子繞組中感應電流形成的旋轉磁場相對于轉子是靜止的。（）A、正確B、錯誤正確答案：B19.只有直軸電樞反應的存在，才能實現機械能與電能之間的轉換。（）A、正確B、錯誤正確答案：B20.無論變壓器磁路是否飽和，其結構參數都保持不變。()A、正確B、錯誤正確答案：B21.由三繞組變壓器等效電路可知，一次漏阻抗壓降會直接影響二、三次主電動勢，進而影響二、三次繞組端電壓。（）A、正確B、錯誤正確答案：A22.異步電動機采用變比為2的自耦變壓器起動，起動電流變成直接起動時的1/4。（）A、正確B、錯誤正確答案：B23.同步發電機在欠勵運行狀態時，除向電網輸出有功功率外，還向電網輸出容性的無功功率。（）A、正確B、錯誤正確答案：A24.變壓器負載運行