上海震旦职业学院《电磁场的数值方法》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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上海震旦职业学院
《电磁场的数值方法》2023-2024学年第一学期期末试卷
题号
一
二
三
四
总分
得分

一、单选题（本大题共15个小题，每小题1分，共15分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）
1、对于一个采用脉冲异步时序电路设计的计数器，当输入脉冲的频率过高时，可能会出现什么问题？（ ）
A. 计数错误 B. 电路损坏 C. 性能下降 D. 以上都有可能

2、在一个集成运放构成的除法运算电路中，若两个输入信号分别为 4V 和 2V，则输出电压约为：（ ）
A. 2V
B. -2V
C. 0.5V
D. -0.5V

3、在一个电气设备的控制系统中，使用了步进电机作为执行机构。步进电机通过输入脉冲信号来控制转动角度和速度。与普通电机相比，步进电机具有定位精度高、控制简单等优点，但也存在一些局限性。以下关于步进电机的描述，错误的是（ ）
A. 转速与脉冲频率成正比
B. 不适合高速连续运转
C. 过载能力强，可承受较大负载
D. 一般需要专门的驱动电路

4、在电力系统的短路计算中，通常采用标幺值进行计算。标幺值的定义是实际值与基准值的比值。若选取基准容量为 100MVA，基准电压为平均额定电压，一台变压器的额定容量为 50MVA，短路电压百分数为 10%。则该变压器电抗的标幺值约为（ ）
A. 0.2 B. 0.1 C. 0.4 D. 0.5

5、在一个多级放大电路中，前级的输出电阻为2kΩ，后级的输入电阻为10kΩ，前级的开路电压增益为60，后级的短路电流增益为120。那么总的电压增益约为多少？（ ）
A. 720 B. 7200 C. 72000 D. 720000

6、在一个智能电网中，需要实现对电力负荷的智能管理。以下哪种技术可以实现对负荷的实时监测和控制？（ ）
A. 高级计量体系（AMI）
B. 分布式能源管理系统（DERMS）
C. 需求响应（DR）技术
D. 以上都是

7、在一个电气控制系统中，有一个直流电源，其输出电压为 12V，负载电阻为 6Ω。若电源内阻为 2Ω，计算电源的输出功率是多少？（ ）
A. 8W
B. 12W
C. 16W
D. 20W

8、在数字电路设计中，需要考虑功耗问题。以下哪种因素对数字电路的功耗影响最大？（ ）
A. 逻辑门的类型
B. 时钟频率
C. 电路的规模
D. 输入信号的频率

9、在一个数字信号处理电路中，需要对输入的数字信号进行滤波。以下哪种数字滤波器在实现上相对简单且效果较好？（ ）
A. 无限冲激响应滤波器（IIR）
B. 有限冲激响应滤波器（FIR）
C. 中值滤波器
D. 均值滤波器

10、考虑一个使用计数器和比较器的数字电路，计数器从 0 开始计数，当计数值达到 10 时与预设值 15 进行比较。若此时计数器继续计数到 12 ，那么比较器的输出状态最有可能是（ ）
A. 0 （表示小于预设值）
B. 1 （表示大于等于预设值）
C. 不确定
D. 以上都不对

11、在一个数字电子电路中，需要实现逻辑门的功能。以下哪种逻辑门可以实现“与非”逻辑功能？（ ）
A. 与门
B. 或门
C. 非门
D. 与非门

12、在一个工业自动化控制系统中，需要对电机的转速进行精确控制。以下哪种控制方式最适合用于这种场景？（ ）
A. 开环控制
B. 闭环控制
C. 模糊控制
D. 神经网络控制

13、假设存在一个时谐电磁场，电场强度的复数形式为 E = E0 exp(i(k · r - ωt)) ，其中 k 是波矢，ω 是角频率。则磁场强度的复数形式为（真空磁导率为 μ0 ）：（ ）
A. H = (E0 / ωμ0) exp(i(k · r - ωt))
B. H = (E0 / μ0) exp(i(k · r - ωt + π/2))
C. H = (E0 / ωμ0) exp(i(k · r - ωt + π/2))
D. H = (E0 / μ0) exp(i(k · r - ωt))

14、一个理想运算放大器组成的反相比例放大电路，输入电阻为10kΩ，反馈电阻为100kΩ，输入电压为0.5V，那么其输出电压大约是多少？（ ）
A. -5V B. -10V C. 5V D. 10V

15、在一个电力系统中，需要对高压设备进行耐压试验。以下哪种试验方法是最常用的？（ ）
A. 交流耐压试验
B. 直流耐压试验
C. 冲击耐压试验
D. 以上都是

二、多选题（本大题共10小题，每小题2分，共20分．有多个选项是符合题目要求的．）
1、在电力系统的无功优化中，目标函数通常包括（ ）
A. 网损最小
B. 投资成本最低
C. 电压质量最优
D. 无功补偿设备安装量最少

2、在工厂的电气设备选型中，需要考虑以下哪些因素？（ ）
A. 设备的功能和性能
B. 设备的可靠性和维护性
C. 设备的成本和效益
D. 设备的安装和使用环境

3、电力系统的接地方式有（ ）
A. 中性点不接地
B. 中性点经消弧线圈接地
C. 中性点直接接地
D. 中性点经电阻接地

4、在电力系统的防雷保护中，常用的防雷装置有（ ）
A. 避雷针
B. 避雷线
C. 避雷器
D. 接地装置

5、在数字信号的传输中，以下哪些技术可以提高传输质量？（ ）
A. 编码纠错 B. 均衡技术 C. 调制解调 D. 信号放大

6、在差分放大器的共模抑制比计算中，以下哪些因素是相关的？（ ）
A. 差模增益 B. 共模增益 C. 输入电阻 D. 输出电阻

7、在集成运放的选型中，以下哪些因素需要考虑？（ ）
A. 工作电压范围 B. 输入失调电压和电流 C. 带宽 D. 价格

8、以下关于数字电路中的比较器的描述，正确的是（ ）
A. 可以比较两个数字量的大小
B. 输出通常为高电平或低电平
C. 常用于数值判断和控制逻辑
D. 有模拟比较器和数字比较器之分

9、在电子电路的功率因数校正（PFC）技术中，以下哪些方法是常用的？（ ）
A. 有源 PFC
B. 无源 PFC
C. 混合 PFC
D. 数字 PFC

10、交流异步电动机的软启动器具有哪些功能？
A. 降低启动电流
B. 平滑启动
C. 多种启动方式
D. 保护电机

三、分析题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）电气自动化在智能物流中的应用具有广阔前景。请分析电气自动化在智能物流中的关键技术和作用，探讨其对物流效率和成本的影响。

2、（本题5分）某城市的路灯照明系统在部分路段亮度不足，且故障率较高。经调查，发现是路灯选型不合理、电源供应不稳定以及维护管理不到位等原因造成的。请详细分析这些问题，提出更换路灯型号、优化电源配置和加强维护管理的具体措施，以提高路灯照明系统的性能和可靠性。

3、（本题5分）某工厂的电气设备在运行过程中出现了绝缘老化的问题。分析可能的原因，如使用时间过长、环境因素等，并提出解决办法。

4、（本题5分）一个工厂的自动化生产线中，电气控制系统出现故障，导致生产线停止运行。该生产线采用了 PLC 等先进的控制技术。请分析控制系统故障的原因，并提出修复和改进措施，以确保生产线的稳定运行。

5、（本题5分）某医院的手术室电气设备在运行过程中出现了电磁干扰影响医疗设备的情况。分析原因，并提出解决办法以消除电磁干扰。

四、简答题（本大题共4个小题，共40分)
1、（本题10分）设计一个能将 8421BCD 码转换为余 3 码的电路。

2、（本题10分）解释电气控制系统中行程开关的作用及工作方式。

3、（本题10分）阐述静电场边值问题的唯一性定理。

4、（本题10分）简述乙类互补对称功率放大电路的效率计算方法。

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