FE 电气与计算机考试练习：练习题和考试题

针对工程基础（FE）电气与计算机考试中电路、电力和电子部分的练习题：直流和交流电路分析、三相电、变压器、运放、二极管和晶体管，以及数制。

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速成包（PDF）公式表、方法步骤和附完整解答的练习题，可直接打印。

本内容为独立练习材料。ExamProblems 与该考试的主办机构没有隶属关系，也未获其认可，考试名称仅用于描述内容。

本课程的主题

  1. 串并联电阻3 个电阻 · 4 个电阻 · 6 电阻梯形网络计算
  2. 节点分析1 个未知节点 · 2 个未知节点 · 2 个节点，3 个电源计算
  3. 网孔分析2 个网孔，1 个电源 · 2 个网孔，2 个电源 · 3 个网孔计算
  4. 叠加定理2 个电压源 · 电压源 + 电流源 · 3 个电源计算
  5. 戴维南和诺顿分压网络 · 含串联电阻和负载 · 含电流源和负载计算
  6. RC 和 RL 暂态RC 充电 · RL 电路 · 有初始电荷的电容计算
  7. 交流阻抗和相量串联 RL · 串联 RLC · 电容电压和谐振计算
  8. 交流功率和功率因数负载的 P 和 Q · 线路电流 · 功率因数校正计算
  9. 三相电对称 Y 和 Δ 联结的电压与电流 · 三相功率 · 功率因数校正计算
  10. 变压器匝数比 · 电流与功率 · 效率与损耗计算
  11. 运放电路反相放大器 · 同相放大器 · 加法放大器计算
  12. 二极管与晶体管二极管电路 · BJT 静态工作点 · BJT 用作开关计算
  13. 数制二进制和十六进制转十进制 · 补码 · 位、范围与存储计算
  14. 数字逻辑：门电路、卡诺图与触发器门电路、真值表与延迟 · 布尔代数、卡诺图与多路选择器 · 无关项、触发器与计数器计算
  15. 拉普拉斯变换变换对表与值定理 · 用部分分式求逆变换 · 常微分方程与传递函数计算
  16. 方框图串联、并联和反馈 · 闭环传递函数和误差 · 扰动、稳定性和极点计算
  17. 阶跃响应一阶系统 · 二阶参数 · 物理系统与设计计算
  18. 伯德图与裕度滤波器与渐近线 · 幅值与相位 · 稳定裕度计算
  19. 稳定性：劳斯–赫尔维茨与根轨迹劳斯表与极点计数 · 保证稳定的 K 的范围 · 根轨迹计算
  20. 稳态误差与 PID 控制系统型别与误差常数 · 稳态误差与增益 · P、PI 和 PD 设计计算

FE 电气与计算机考试练习 考试技巧

  • 熟悉考试所发参考手册中每个公式的位置；临场查找很费时间。
  • 大多数电路题有两种解法：用第二种方法快速验算。
  • 三相题中要分清线量和相量。

例题详解

串并联电阻简单
R1​ = 5 ΩIR1​+−V1​18 VR2​6 ΩAR3​12 Ω

求电源输出并流过 R1 的电流 IR1。

V1 = 18 VR1 = 5 ΩR2 = 6 ΩR3 = 12 Ω

求： IR1 (A)

显示提示
  1. 逐步化简网络。串联电阻相加。两个并联电阻合并为 R₁R₂/(R₁ + R₂)。
  2. R₂ 和 R₃ 都把节点 A 接到底部导线，所以它们并联。这一对再与 R₁ 串联。
  3. Req = 9 Ω.
显示答案和分步解答

串联和并联电阻：串联时每个电阻流过相同电流，R = R₁ + R₂ + …。并联时每个电阻两端电压相同，1/R = 1/R₁ + 1/R₂ + …。梯形网络每次合并一对，直到只剩一个等效电阻。

R1​ = 5 Ω+−V1​18 VR2​6 ΩAR3​12 Ω

从远端开始合并电阻

从离电源最远的一端开始，逐步向电源合并。流过相同电流的电阻为串联；接在同一对节点之间的电阻为并联。

R2 ∥ R3 = 6·12/(6+12) = 4 Ω
Req = R1 + R2 ∥ R3 = 5 + 4 = 9 Ω

电源电流

电源只看到 Req，由欧姆定律得到它输出的电流。该电流流过 R₁。

IR1 = V1/Req = 18/9 = 2 A

答案

IR1 = 2 A
节点分析中等
−+Vs​ = 3 VIx​Is​1.5 AAR1​6 ΩR2​3 ΩB

A 与 B 之间的电压源 Vₛ 的 + 端在 B，所以它使 VB − VA = Vₛ。 用含超节点的节点分析法求流过电压源的电流 Ix，方向如箭头所示从 A 到 B。

Is = 1.5 AVs = 3 VR1 = 6 ΩR2 = 3 Ω

求： Ix (A)

显示提示
  1. 两个非接地节点之间的电压源确定了它们的电压差：VB − VA = Vs。
  2. 对包含 A、B 和电压源的超节点列一个 KCL 方程：VA/R₁ + VB/R₂ = Is。
  3. VA = 1 V.
显示答案和分步解答

节点分析法：选定参考节点，标出未知节点电压，利用欧姆定律 (I = ΔV/R) 在每个未知节点列基尔霍夫电流定律方程，并求解方程组。

构成超节点

A 与 B 之间的电压源中的电流未知，所以不能分别在 A 或 B 单独列 KCL。把 A、B 和电压源一起包成一个超节点：流入它的电流等于流出它的电流。

VB = VA + Vs = VA + 3
VA/R1 + VB/R2 = Is

求解

VA/6 + (VA + 3)/3 = 1.5
VA = (1.5 − 3/3)/(1/6 + 1/3) = 1 V
VB = 1 + 3 = 4 V

流过电压源的电流

从 A 经电压源流到 B 的全部电流都经 R₂ 离开节点 B。

Ix = VB/R2 = 4/3 = 1.333 A

答案

Ix = 1.333 A

结果为负表示实际电流与箭头方向相反。

练习方式

  • “练习本课程”会混合出该课程所有主题的题目，就像真正的考试一样。
  • 每道题的数值都不同，让你掌握方法，而不是记住答案。
  • 卡住了？先打开一个小提示，需要时再查看完整解析。
  • 模拟考试限时且没有提示，结束后你会得到分数和完整的回顾。

本课程的计算器

串并联电阻计算器分压器计算器RC 时间常数计算器RLC 阻抗计算器功率因数校正计算器运放增益计算器三相功率计算器变压器匝数比计算器LED 限流电阻计算器拉普拉斯逆变换计算器（部分分式）电压降计算器555 定时器计算器（无稳态和单稳态）分贝计算器（dB、dBm 和声级）波特图计算器（增益裕度和相位裕度）劳斯–赫尔维茨稳定判据计算器拉普拉斯变换计算器戴维南和诺顿等效电路计算器二进制、十进制与十六进制转换器欧姆定律计算器（电压、电流、电阻和功率）电阻色环码计算器（4、5 和 6 环）电容计算器（串联、并联、电荷和能量）科学记数法计算器（及工程记数法）

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