FCC general G5: 电学原理(Electrical Principles) — Bilingual Q&A with Chinese Translation
FCC general G5:电学原理(Electrical Principles)(中英对照与解析)
本子单元导读:电学原理(Electrical Principles) 是 FCC general(中级)等级考试的核心章节之一,涵盖规则、操作规范与知识点。以下为全部题目中英对照与解析,建议结合【知识点解析】与【考试提示】理解记忆。
G5A|Reactance; inductance; capacitance; impedance; impedance transformation; resonance
G5A01
EN
What happens when inductive and capacitive reactance are equal in a series LC circuit?
A. Resonance causes impedance to be very high
B. Impedance is equal to the geometric mean of the inductance and capacitance
C. Resonance causes impedance to be very low ✓
D. Impedance is equal to the arithmetic mean of the inductance and capacitance
中文
在串联 LC 电路中,当感抗与容抗相等时会发生什么?
A. 谐振使阻抗变得非常高
B. 阻抗等于电感与电容的几何平均数
C. 谐振使阻抗变得非常低 ✓
D. 阻抗等于电感与电容的算术平均数
【知识点解析】 本题考查串联谐振(电压谐振)特性。当感抗 XL 与容抗 XC 相等时电路发生谐振,二者相互抵消,总阻抗等于纯电阻且为最小值,电流达到最大。
【考试提示】 – 中国对应:CRAC A/B 类题库中'串联谐振'考点相同,强调谐振时阻抗最小、电流最大。
– 中美差异:此为通用电路原理,FCC 与《业余无线电台管理办法》均无特殊差异。
– 易错点:易混淆串联谐振(阻抗最小)与并联谐振(阻抗最大)。
– 实际应用:天线调谐器正是利用谐振使馈线呈现低阻抗、便于匹配。
– 中美差异:此为通用电路原理,FCC 与《业余无线电台管理办法》均无特殊差异。
– 易错点:易混淆串联谐振(阻抗最小)与并联谐振(阻抗最大)。
– 实际应用:天线调谐器正是利用谐振使馈线呈现低阻抗、便于匹配。
G5A02
EN
What is reactance?
A. Opposition to the flow of direct current caused by resistance
B. Opposition to the flow of alternating current caused by capacitance or inductance ✓
C. Reinforcement of the flow of direct current caused by resistance
D. Reinforcement of the flow of alternating current caused by capacitance or inductance
中文
什么是电抗?
A. 电阻对直流电流的阻碍作用
B. 电容或电感对交流电流的阻碍作用 ✓
C. 电阻对直流电流的增强作用
D. 电容或电感对交流电流的增强作用
【知识点解析】 电抗(reactance)是电容或电感对交流电流所呈现的阻碍,单位为欧姆。它不同于电阻,不消耗有功功率,只储存和释放能量。
【考试提示】 – 中国对应:中国教材称'电抗',与电阻、阻抗并列为基础概念。
– 中美差异:术语一致,无差异。
– 易错点:电抗只对交流起作用,对直流(稳态)电容开路、电感短路。
– 实际应用:理解电抗是设计滤波器、匹配网络的基础。
– 中美差异:术语一致,无差异。
– 易错点:电抗只对交流起作用,对直流(稳态)电容开路、电感短路。
– 实际应用:理解电抗是设计滤波器、匹配网络的基础。
G5A03
EN
Which of the following is opposition to the flow of alternating current in an inductor?
A. Conductance
B. Reluctance
C. Admittance
D. Reactance ✓
中文
以下哪项是电感对交流电流的阻碍作用?
A. 电导
B. 磁阻
C. 导纳
D. 电抗 ✓
【知识点解析】 电感对交流的阻碍称为感抗,是电抗的一种。电导是电阻的倒数,导纳是阻抗的倒数,磁阻是磁路中的概念。
【考试提示】 – 中国对应:中国题库中'感抗'属于电抗,符号 XL。
– 中美差异:概念一致。
– 易错点:勿将'磁阻(reluctance)'与'电抗(reactance)'混淆。
– 实际应用:射频扼流圈利用感抗阻挡高频电流。
– 中美差异:概念一致。
– 易错点:勿将'磁阻(reluctance)'与'电抗(reactance)'混淆。
– 实际应用:射频扼流圈利用感抗阻挡高频电流。
G5A04
EN
Which of the following is opposition to the flow of alternating current in a capacitor?
A. Conductance
B. Reluctance
C. Reactance ✓
D. Admittance
中文
以下哪项是电容对交流电流的阻碍作用?
A. 电导
B. 磁阻
C. 电抗 ✓
D. 导纳
【知识点解析】 电容对交流的阻碍称为容抗,同样属于电抗。其大小随频率升高而减小,与感抗随频率升高而增大的特性相反。
【考试提示】 – 中国对应:中国题库中'容抗'符号 XC。
– 中美差异:概念一致。
– 易错点:容抗与感抗方向相反,勿与电导、导纳混淆。
– 实际应用:隔直电容正是利用容抗对直流极大、对交流较小的特性。
– 中美差异:概念一致。
– 易错点:容抗与感抗方向相反,勿与电导、导纳混淆。
– 实际应用:隔直电容正是利用容抗对直流极大、对交流较小的特性。
G5A05
EN
How does an inductor react to AC?
A. As the frequency of the applied AC increases, the reactance decreases
B. As the amplitude of the applied AC increases, the reactance increases
C. As the amplitude of the applied AC increases, the reactance decreases
D. As the frequency of the applied AC increases, the reactance increases ✓
中文
电感对交流如何响应?
A. 施加的交流频率升高时,电抗减小
B. 施加的交流幅度增大时,电抗增大
C. 施加的交流幅度增大时,电抗减小
D. 施加的交流频率升高时,电抗增大 ✓
【知识点解析】 感抗 XL = 2πfL,与频率成正比。频率越高,感抗越大;电抗与信号幅度无关,只取决于频率、电感量。
【考试提示】 – 中国对应:中国教材公式 XL=2πfL 与本题一致。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:电抗取决于频率而非幅度,幅度选项为干扰项。
– 实际应用:射频扼流圈在高频下阻抗大,低频下近乎短路。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:电抗取决于频率而非幅度,幅度选项为干扰项。
– 实际应用:射频扼流圈在高频下阻抗大,低频下近乎短路。
G5A06
EN
How does a capacitor react to AC?
A. As the frequency of the applied AC increases, the reactance decreases ✓
B. As the frequency of the applied AC increases, the reactance increases
C. As the amplitude of the applied AC increases, the reactance increases
D. As the amplitude of the applied AC increases, the reactance decreases
中文
电容对交流如何响应?
A. 施加的交流频率升高时,电抗减小 ✓
B. 施加的交流频率升高时,电抗增大
C. 施加的交流幅度增大时,电抗增大
D. 施加的交流幅度增大时,电抗减小
【知识点解析】 容抗 XC = 1/(2πfC),与频率成反比。频率越高,容抗越小;同样与信号幅度无关。
【考试提示】 – 中国对应:中国教材公式 XC=1/(2πfC)。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:与电感相反,高频时电容'通'、低频时'阻'。
– 实际应用:耦合电容在高频下容抗小,便于信号通过。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:与电感相反,高频时电容'通'、低频时'阻'。
– 实际应用:耦合电容在高频下容抗小,便于信号通过。
G5A07
EN
What is the term for the inverse of impedance?
A. Conductance
B. Susceptance
C. Reluctance
D. Admittance ✓
中文
阻抗的倒数称为什么?
A. 电导
B. 电纳
C. 磁阻
D. 导纳 ✓
【知识点解析】 导纳(admittance,符号 Y)是阻抗 Z 的倒数,单位为西门子,用于并联电路分析更为方便。电导是电阻倒数,电纳是电抗倒数。
【考试提示】 – 中国对应:中国教材称'导纳 Y',单位西门子。
– 中美差异:概念一致。
– 易错点:导纳对应阻抗,电纳对应电抗,勿混。
– 实际应用:并联馈电网络多用导纳计算。
– 中美差异:概念一致。
– 易错点:导纳对应阻抗,电纳对应电抗,勿混。
– 实际应用:并联馈电网络多用导纳计算。
G5A08
EN
What is impedance?
A. The ratio of current to voltage
B. The product of current and voltage
C. The ratio of voltage to current ✓
D. The product of current and reactance
中文
什么是阻抗?
A. 电流与电压之比
B. 电流与电压之积
C. 电压与电流之比 ✓
D. 电流与电抗之积
【知识点解析】 阻抗 Z = V / I,是电阻与电抗的复数和,单位为欧姆。它决定电路对交流的总阻碍程度。
【考试提示】 – 中国对应:中国教材公式 Z=U/I。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:是电压比电流,而非电流比电压(那是电导)。
– 实际应用:驻波比(SWR)即由馈线阻抗与天线阻抗失配引起。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:是电压比电流,而非电流比电压(那是电导)。
– 实际应用:驻波比(SWR)即由馈线阻抗与天线阻抗失配引起。
G5A09
EN
What unit is used to measure reactance?
A. Farad
B. Ohm ✓
C. Ampere
D. Siemens
中文
电抗用什么单位衡量?
A. 法拉
B. 欧姆 ✓
C. 安培
D. 西门子
【知识点解析】 电抗是阻抗的一部分,单位与电阻相同,均为欧姆(Ω)。法拉是电容单位,安培是电流单位,西门子是导纳单位。
【考试提示】 – 中国对应:中国教材中电抗单位亦为欧姆。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:勿与电容单位法拉混淆。
– 实际应用:天线调谐器读数常以欧姆显示电抗分量。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:勿与电容单位法拉混淆。
– 实际应用:天线调谐器读数常以欧姆显示电抗分量。
G5A10
EN
Which of the following devices can be used for impedance matching at radio frequencies?
A. A transformer
B. A Pi-network
C. A length of transmission line
D. All these choices are correct ✓
中文
以下哪些器件可用于射频下的阻抗匹配?
A. 变压器
B. π 型网络
C. 一段传输线
D. 以上选项都正确 ✓
【知识点解析】 变压器、π 型网络(LC 匹配网络)以及特定长度的传输线(如四分之一波长线)都可在射频下实现阻抗变换与匹配。
【考试提示】 – 中国对应:中国教材中天线匹配常用上述三种方式。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:四分之一波长传输线可将高阻变低阻,是隐形匹配器。
– 实际应用:天线调谐器(天调)多为 π 型或 T 型 LC 网络。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:四分之一波长传输线可将高阻变低阻,是隐形匹配器。
– 实际应用:天线调谐器(天调)多为 π 型或 T 型 LC 网络。
G5A11
EN
What letter is used to represent reactance?
A. Z
B. X ✓
C. B
D. Y
中文
用什么字母表示电抗?
A. Z
B. X ✓
C. B
D. Y
【知识点解析】 电抗用字母 X 表示。Z 表示阻抗,Y 表示导纳,B 表示电纳(电抗的倒数)。
【考试提示】 – 中国对应:中国教材符号一致:X 电抗、Z 阻抗、Y 导纳。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:XL 为感抗、XC 为容抗,统称 X。
– 实际应用:天调面板上 X 即代表需补偿的电抗量。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:XL 为感抗、XC 为容抗,统称 X。
– 实际应用:天调面板上 X 即代表需补偿的电抗量。
G5A12
EN
What occurs in an LC circuit at resonance?
A. Current and voltage are equal
B. Resistance is cancelled
C. The circuit radiates all its energy in the form of radio waves
D. Inductive reactance and capacitive reactance cancel ✓
中文
LC 电路在谐振时会发生什么?
A. 电流与电压相等
B. 电阻被抵消
C. 电路以无线电波形式辐射全部能量
D. 感抗与容抗相互抵消 ✓
【知识点解析】 谐振时感抗 XL 与容抗 XC 大小相等、相位相反,互相抵消,电路呈纯阻性。电阻并不消失,只是电抗分量归零。
【考试提示】 – 中国对应:中国题库'谐振条件'即 XL=XC。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:电阻不会被'抵消',被抵消的是电抗。
– 实际应用:调谐就是让电路在工作频率上谐振以实现匹配。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:电阻不会被'抵消',被抵消的是电抗。
– 实际应用:调谐就是让电路在工作频率上谐振以实现匹配。
G5B|The decibel; current and voltage dividers; electrical power calculations; sine wave root-mean-square (RMS) values; PEP calculations
G5B01
EN
What dB change represents a factor of two increase or decrease in power?
A. Approximately 2 dB
B. Approximately 3 dB ✓
C. Approximately 6 dB
D. Approximately 9 dB
中文
功率增大或减小为原来的两倍,相当于多少 dB 的变化?
A. 约 2 dB
B. 约 3 dB ✓
C. 约 6 dB
D. 约 9 dB
【知识点解析】 功率比用 dB 表示为 10·log₁₀(P₂/P₁)。两倍功率对应 10·log₁₀(2) ≈ 3.01 dB,工程上记为约 3 dB。
【考试提示】 – 中国对应:中国教材中'功率加倍≈3dB、电压加倍≈6dB'为必记结论。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:功率用 10 倍对数,电压/电流用 20 倍对数,勿混。
– 实际应用:放大器增益、馈线损耗常以 dB 标注。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:功率用 10 倍对数,电压/电流用 20 倍对数,勿混。
– 实际应用:放大器增益、馈线损耗常以 dB 标注。
G5B02
EN
How does the total current relate to the individual currents in a circuit of parallel resistors?
A. It equals the average of the branch currents
B. It decreases as more parallel branches are added to the circuit
C. It equals the sum of the currents through each branch ✓
D. It is the sum of the reciprocal of each individual voltage drop
中文
在并联电阻电路中,总电流与各支路电流有何关系?
A. 等于各支路电流的平均值
B. 随并联支路增多而减小
C. 等于各支路电流之和 ✓
D. 等于各电压降倒数之和
【知识点解析】 并联电路中各支路电压相同,总电流等于各支路电流之和(基尔霍夫电流定律)。并联支路越多,总电阻越小、总电流越大。
【考试提示】 – 中国对应:中国教材'并联分流、总流为各支路电流之和'。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:并联增加支路会使总电流增大而非减小。
– 实际应用:供电母线并联多台设备即总电流相加。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:并联增加支路会使总电流增大而非减小。
– 实际应用:供电母线并联多台设备即总电流相加。
G5B03
EN
How many watts of electrical power are consumed if 400 VDC is supplied to an 800-ohm load?
A. 0.5 watts
B. 200 watts ✓
C. 400 watts
D. 3200 watts
中文
若向 800 欧姆负载供给 400 V 直流,消耗多少瓦电功率?
A. 0.5 瓦
B. 200 瓦 ✓
C. 400 瓦
D. 3200 瓦
【知识点解析】 由 P = V²/R = 400² / 800 = 160000 / 800 = 200 W。也可用 P = VI,先求 I = V/R = 0.5 A,再 P = 400×0.5 = 200 W。
【考试提示】 – 中国对应:中国题库常用欧姆定律变形计算功率。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:注意平方在单位换算,400² 勿算错。
– 实际应用:估算功放末级负载功耗常用此式。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:注意平方在单位换算,400² 勿算错。
– 实际应用:估算功放末级负载功耗常用此式。
G5B04
EN
How many watts of electrical power are consumed by a 12 VDC light bulb that draws 0.2 amperes?
A. 2.4 watts ✓
B. 24 watts
C. 6 watts
D. 60 watts
中文
一盏 12 V 直流灯泡通过 0.2 安培电流,消耗多少瓦电功率?
A. 2.4 瓦 ✓
B. 24 瓦
C. 6 瓦
D. 60 瓦
【知识点解析】 P = V × I = 12 × 0.2 = 2.4 W。这是功率最基本的定义式。
【考试提示】 – 中国对应:中国教材 P=UI 为基础公式。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:小数乘法易错,0.2 A 即 200 mA。
– 实际应用:估算电台指示灯、小灯功耗。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:小数乘法易错,0.2 A 即 200 mA。
– 实际应用:估算电台指示灯、小灯功耗。
G5B05
EN
How many watts are consumed when a current of 7.0 milliamperes flows through a 1,250-ohm resistance?
A. Approximately 61 milliwatts ✓
B. Approximately 61 watts
C. Approximately 11 milliwatts
D. Approximately 11 watts
中文
当 7.0 毫安电流流过 1250 欧姆电阻时,消耗多少功率?
A. 约 61 毫瓦 ✓
B. 约 61 瓦
C. 约 11 毫瓦
D. 约 11 瓦
【知识点解析】 P = I²R = (0.007)² × 1250 = 0.000049 × 1250 ≈ 0.06125 W = 61.25 mW。也可先求电压 V=IR=8.75 V 再算 P=VI。
【考试提示】 – 中国对应:中国教材用 P=I²R 计算小信号功耗。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:注意毫安化为安培(7 mA=0.007 A),否则差 1000 倍。
– 实际应用:评估偏置电阻、泄放电阻的发热。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:注意毫安化为安培(7 mA=0.007 A),否则差 1000 倍。
– 实际应用:评估偏置电阻、泄放电阻的发热。
G5B06
EN
What is the PEP produced by 200 volts peak-to-peak across a 50-ohm dummy load?
A. 1.4 watts
B. 100 watts ✓
C. 353.5 watts
D. 400 watts
中文
在 50 欧姆假负载上施加 200 伏峰峰值电压,产生的 PEP 是多少?
A. 1.4 瓦
B. 100 瓦 ✓
C. 353.5 瓦
D. 400 瓦
【知识点解析】 峰峰值 200 V 对应峰值 100 V,有效值 Vrms = 100/√2 ≈ 70.7 V。PEP = Vrms² / R = 5000 / 50 = 100 W。也可直接用峰值公式 PEP = Vp²/(2R)。
【考试提示】 – 中国对应:中国教材'峰峰值→有效值→功率'换算一致。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:必须先把峰峰值化为有效值,不能直接用 200 V 平方。
– 实际应用:用假负载与示波器测发射机输出功率即此法。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:必须先把峰峰值化为有效值,不能直接用 200 V 平方。
– 实际应用:用假负载与示波器测发射机输出功率即此法。
G5B07
EN
What value of an AC signal produces the same power dissipation in a resistor as a DC voltage of the same value?
A. The peak-to-peak value
B. The peak value
C. The RMS value ✓
D. The reciprocal of the RMS value
中文
交流信号的哪个数值在同一电阻上产生的功耗与相同数值的直流电压相同?
A. 峰峰值
B. 峰值
C. 有效值(RMS) ✓
D. 有效值的倒数
【知识点解析】 有效值(RMS)的定义就是:在同一电阻上产生与交流相同热功耗的等效直流值。正弦波有效值 = 峰值 / √2 = 峰峰值 / (2√2)。
【考试提示】 – 中国对应:中国教材称'有效值'或'均方根值',定义正是等效发热直流值。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:万用表交流档读出的就是有效值,不是峰值。
– 实际应用:功率计算、SWR 表均基于有效值。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:万用表交流档读出的就是有效值,不是峰值。
– 实际应用:功率计算、SWR 表均基于有效值。
G5B08
EN
What is the peak-to-peak voltage of a sine wave with an RMS voltage of 120 volts?
A. 84.8 volts
B. 169.7 volts
C. 240.0 volts
D. 339.4 volts ✓
中文
有效值为 120 伏的正弦波,其峰峰值电压是多少?
A. 84.8 伏
B. 169.7 伏
C. 240.0 伏
D. 339.4 伏 ✓
【知识点解析】 峰峰值 Vpp = Vrms × 2√2 = 120 × 2.828 ≈ 339.4 V。其中峰值 Vp = 120×√2 ≈ 169.7 V,峰峰值为其两倍。
【考试提示】 – 中国对应:中国教材 Vpp=2√2·Vrms。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:169.7 V 是峰值而非峰峰值,选项 B 为干扰。
– 实际应用:市电 120 V 有效值对应约 340 V 峰峰值。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:169.7 V 是峰值而非峰峰值,选项 B 为干扰。
– 实际应用:市电 120 V 有效值对应约 340 V 峰峰值。
G5B09
EN
What is the RMS voltage of a sine wave with a value of 17 volts peak?
A. 8.5 volts
B. 12 volts ✓
C. 24 volts
D. 34 volts
中文
峰值 17 伏的正弦波,其有效值电压是多少?
A. 8.5 伏
B. 12 伏 ✓
C. 24 伏
D. 34 伏
【知识点解析】 有效值 Vrms = Vp / √2 = 17 / 1.414 ≈ 12.02 V,约 12 V。8.5 V 是峰值的一半(干扰项)。
【考试提示】 – 中国对应:中国教材 Vrms=Vp/√2。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:勿把峰值一半(8.5 V)当有效值。
– 实际应用:RF 功率计读数换算常用。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:勿把峰值一半(8.5 V)当有效值。
– 实际应用:RF 功率计读数换算常用。
G5B10
EN
What percentage of power loss is equivalent to a loss of 1 dB?
A. 10.9 percent
B. 12.2 percent
C. 20.6 percent ✓
D. 25.9 percent
中文
损耗 1 dB 相当于百分之多少的功率损失?
A. 10.9 百分比
B. 12.2 百分比
C. 20.6 百分比 ✓
D. 25.9 百分比
【知识点解析】 功率比 = 10^(dB/10) = 10^0.1 ≈ 1.2589,即剩余 79.4%,损失 1 − 0.794 = 20.6%。也可记作每 1 dB 约损失 20.6% 功率。
【考试提示】 – 中国对应:中国教材 dB 换算习题常考。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:与'3 dB 功率减半(损失 50%)'区分,1 dB 仅损失约 20.6%。
– 实际应用:估算馈线、滤波器的功率损耗。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:与'3 dB 功率减半(损失 50%)'区分,1 dB 仅损失约 20.6%。
– 实际应用:估算馈线、滤波器的功率损耗。
G5B11
EN
What is the ratio of PEP to average power for an unmodulated carrier?
A. 0.707
B. 1.00 ✓
C. 1.414
D. 2.00
中文
未调制的载波,其 PEP 与平均功率之比是多少?
A. 0.707
B. 1.00 ✓
C. 1.414
D. 2.00
【知识点解析】 未调制的等幅载波幅度恒定,其峰值包络功率(PEP)等于平均功率,比值为 1.00。只有调制后 PEP 才会高于平均功率。
【考试提示】 – 中国对应:中国教材中'等幅波 PEP=平均功率'。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:0.707、1.414 是峰值与有效值之比,非本题所指。
– 实际应用:SSB 发射机指标常以 PEP 标注,未调制时即平均功率。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:0.707、1.414 是峰值与有效值之比,非本题所指。
– 实际应用:SSB 发射机指标常以 PEP 标注,未调制时即平均功率。
G5B12
EN
What is the RMS voltage across a 50-ohm dummy load dissipating 1200 watts?
A. 173 volts
B. 245 volts ✓
C. 346 volts
D. 692 volts
中文
在消耗 1200 瓦的 50 欧姆假负载上,其有效值电压是多少?
A. 173 伏
B. 245 伏 ✓
C. 346 伏
D. 692 伏
【知识点解析】 由 P = V²/R 得 Vrms = √(P×R) = √(1200×50) = √60000 ≈ 244.9 V,约 245 V。
【考试提示】 – 中国对应:中国教材 V=√(PR)。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:173 V 是 √(400×50)=√20000,属错误代入。
– 实际应用:用功率与阻抗反推电压,校发射机输出。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:173 V 是 √(400×50)=√20000,属错误代入。
– 实际应用:用功率与阻抗反推电压,校发射机输出。
G5B13
EN
What is the output PEP of an unmodulated carrier if the average power is 1060 watts?
A. 530 watts
B. 1060 watts ✓
C. 1500 watts
D. 2120 watts
中文
若平均功率为 1060 瓦,未调制载波的输出 PEP 是多少?
A. 530 瓦
B. 1060 瓦 ✓
C. 1500 瓦
D. 2120 瓦
【知识点解析】 未调制载波的 PEP 等于平均功率,故为 1060 瓦。
【考试提示】 – 中国对应:同 G5B11 结论。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:勿把平均功率再乘系数。
– 实际应用:测量发射机载波输出功率时 PEP 即平均功率值。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:勿把平均功率再乘系数。
– 实际应用:测量发射机载波输出功率时 PEP 即平均功率值。
G5B14
EN
What is the output PEP of 500 volts peak-to-peak across a 50-ohm load?
A. 8.75 watts
B. 625 watts ✓
C. 2500 watts
D. 5000 watts
中文
在 50 欧姆负载上施加 500 伏峰峰值电压,其输出 PEP 是多少?
A. 8.75 瓦
B. 625 瓦 ✓
C. 2500 瓦
D. 5000 瓦
【知识点解析】 峰峰值 500 V 对应峰值 250 V,有效值 Vrms = 250/√2 ≈ 176.8 V。PEP = Vrms²/R = (176.8²)/50 ≈ 31250/50 = 625 W。亦可用 PEP = Vp²/(2R) = 250²/100 = 625 W。
【考试提示】 – 中国对应:中国教材峰峰值→有效值→功率换算。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:若直接用 500 V 平方会得 5000 W(选项 D 干扰)。
– 实际应用:示波器测峰峰值后换算发射功率。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:若直接用 500 V 平方会得 5000 W(选项 D 干扰)。
– 实际应用:示波器测峰峰值后换算发射功率。
G5C|Resistors, capacitors, and inductors in series and parallel; transformers
G5C01
EN
What causes a voltage to appear across the secondary winding of a transformer when an AC voltage source is connected across its primary winding?
A. Capacitive coupling
B. Displacement current coupling
C. Mutual inductance ✓
D. Mutual capacitance
中文
当交流电压源接到变压器初级绕组时,为何次级绕组会出现电压?
A. 电容耦合
B. 位移电流耦合
C. 互感 ✓
D. 互电容
【知识点解析】 变压器依靠初、次级绕组间的互感(mutual inductance)实现能量传递:初级交变电流产生交变磁通,穿过次级感应出电压。
【考试提示】 – 中国对应:中国教材'变压器原理=互感/电磁感应'。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:是互感而非电容耦合;两绕组间通常无电的连接。
– 实际应用:射频变压器、巴伦均基于此原理。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:是互感而非电容耦合;两绕组间通常无电的连接。
– 实际应用:射频变压器、巴伦均基于此原理。
G5C02
EN
What is the output voltage if an input signal is applied to the secondary winding of a 4:1 voltage step-down transformer instead of the primary winding?
A. The input voltage is multiplied by 4 ✓
B. The input voltage is divided by 4
C. Additional resistance must be added in series with the primary to prevent overload
D. Additional resistance must be added in parallel with the secondary to prevent overload
中文
若一个 4:1 降压变压器,把输入信号加在次级绕组而非初级绕组上,输出电压是多少?
A. 输入电压乘以 4 ✓
B. 输入电压除以 4
C. 必须在初级串联附加电阻防止过载
D. 必须在次级并联附加电阻防止过载
【知识点解析】 4:1 降压变压器指初级:次级=4:1(匝数多的为初级)。若反过来把信号加在次级(现作初级),则原初级成为次级,电压被升高 4 倍,即输入×4。
【考试提示】 – 中国对应:中国教材'变压器反向使用则变比取倒数'。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:反向接入时变比变为 1:4,电压升高而非降低。
– 实际应用:理解变压器可逆性有助于排查巴伦接法。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:反向接入时变比变为 1:4,电压升高而非降低。
– 实际应用:理解变压器可逆性有助于排查巴伦接法。
G5C03
EN
What is the total resistance of a 10-, a 20-, and a 50-ohm resistor connected in parallel?
A. 5.9 ohms ✓
B. 0.17 ohms
C. 17 ohms
D. 80 ohms
中文
10、20、50 欧姆三个电阻并联,总电阻是多少?
A. 5.9 欧姆 ✓
B. 0.17 欧姆
C. 17 欧姆
D. 80 欧姆
【知识点解析】 并联总电阻 1/R = 1/10 + 1/20 + 1/50 = 0.1 + 0.05 + 0.02 = 0.17,故 R ≈ 5.88 Ω ≈ 5.9 Ω。80 Ω 是串联值(干扰项)。
【考试提示】 – 中国对应:中国教材并联电阻公式。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:并联总电阻必小于最小支路(10 Ω),0.17 漏了取倒数。
– 实际应用:估算多设备并联等效负载。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:并联总电阻必小于最小支路(10 Ω),0.17 漏了取倒数。
– 实际应用:估算多设备并联等效负载。
G5C04
EN
What is the approximate total resistance of a 100- and a 200-ohm resistor in parallel?
A. 300 ohms
B. 150 ohms
C. 75 ohms
D. 67 ohms ✓
中文
100 与 200 欧姆两电阻并联,总电阻约为多少?
A. 300 欧姆
B. 150 欧姆
C. 75 欧姆
D. 67 欧姆 ✓
【知识点解析】 1/R = 1/100 + 1/200 = 0.015,R ≈ 66.7 Ω ≈ 67 Ω。也可用两电阻并联公式 R = R1R2/(R1+R2) = 20000/300 ≈ 66.7 Ω。
【考试提示】 – 中国对应:中国教材两电阻并联专用公式。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:300 Ω 是串联值,75 Ω 是误算。
– 实际应用:并联电阻分流计算。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:300 Ω 是串联值,75 Ω 是误算。
– 实际应用:并联电阻分流计算。
G5C05
EN
Why is the primary winding wire of a voltage step-up transformer usually a larger size than that of the secondary winding?
A. To improve the coupling between the primary and secondary
B. To accommodate the higher current of the primary ✓
C. To prevent parasitic oscillations due to resistive losses in the primary
D. To ensure that the volume of the primary winding is equal to the volume of the secondary winding
中文
升压变压器初级绕组导线通常比次级更粗,为什么?
A. 改善初、次级间耦合
B. 容纳初级较大的电流 ✓
C. 防止初级电阻损耗引起寄生振荡
D. 保证初级与次级绕组体积相等
【知识点解析】 升压变压器初级匝数少、电压低,按功率守恒其电流大于次级,故初级需用较粗导线以通过更大电流、减小损耗与发热。
【考试提示】 – 中国对应:中国教材'变压器匝数与电流成反比,低压侧电流大用粗线'。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:导线粗细由电流决定,而非电压或耦合。
– 实际应用:绕制或选购电源变压器时核对线径。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:导线粗细由电流决定,而非电压或耦合。
– 实际应用:绕制或选购电源变压器时核对线径。
G5C06
EN
What is the voltage output of a transformer with a 500-turn primary and a 1500-turn secondary when 120 VAC is applied to the primary?
A. 360 volts ✓
B. 120 volts
C. 40 volts
D. 25.5 volts
中文
初级 500 匝、次级 1500 匝的变压器,初级加 120 V 交流时,次级输出电压是多少?
A. 360 伏 ✓
B. 120 伏
C. 40 伏
D. 25.5 伏
【知识点解析】 变压器电压比等于匝数比:Vout = 120 × (1500/500) = 120 × 3 = 360 V,为升压变压器。
【考试提示】 – 中国对应:中国教材 V2/V1 = N2/N1。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:匝数比 3:1 则电压升 3 倍,勿算反成 40 V。
– 实际应用:射频变压器、匹配变压器的匝数比设计。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:匝数比 3:1 则电压升 3 倍,勿算反成 40 V。
– 实际应用:射频变压器、匹配变压器的匝数比设计。
G5C07
EN
What transformer turns ratio matches an antenna’s 600-ohm feed point impedance to a 50-ohm coaxial cable?
A. 3.5 to 1 ✓
B. 12 to 1
C. 24 to 1
D. 144 to 1
中文
要把天线 600 欧姆馈点阻抗匹配到 50 欧姆同轴电缆,变压器匝数比应为多少?
A. 3.5 比 1 ✓
B. 12 比 1
C. 24 比 1
D. 144 比 1
【知识点解析】 阻抗变换比等于匝数比的平方:N1/N2 = √(Z1/Z2) = √(600/50) = √12 ≈ 3.46 ≈ 3.5:1。12:1 是把阻抗比误当匝数比。
【考试提示】 – 中国对应:中国教材'阻抗比=匝数比的平方'。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:是开方关系,12 是阻抗比而非匝数比。
– 实际应用:设计宽带变压器(如 4:1、9:1 巴伦)匹配天线与馈线。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:是开方关系,12 是阻抗比而非匝数比。
– 实际应用:设计宽带变压器(如 4:1、9:1 巴伦)匹配天线与馈线。
G5C08
EN
What is the equivalent capacitance of two 5.0-nanofarad capacitors and one 750-picofarad capacitor connected in parallel?
A. 576.9 nanofarads
B. 1,733 picofarads
C. 3,583 picofarads
D. 10.750 nanofarads ✓
中文
两个 5.0 纳法电容与一个 750 皮法电容并联,等效电容是多少?
A. 576.9 纳法
B. 1733 皮法
C. 3583 皮法
D. 10.750 纳法 ✓
【知识点解析】 并联电容直接相加:5 + 5 + 0.75 nF = 10.75 nF。750 pF = 0.75 nF 需先统一单位。
【考试提示】 – 中国对应:中国教材'并联电容相加'。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:单位换算,750 pF = 0.75 nF 而非 750 nF。
– 实际应用:并联补偿电容增大容量以调谐。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:单位换算,750 pF = 0.75 nF 而非 750 nF。
– 实际应用:并联补偿电容增大容量以调谐。
G5C09
EN
What is the capacitance of three 100-microfarad capacitors connected in series?
A. 0.33 microfarads
B. 3.0 microfarads
C. 33.3 microfarads ✓
D. 300 microfarads
中文
三个 100 微法电容串联,总电容是多少?
A. 0.33 微法
B. 3.0 微法
C. 33.3 微法 ✓
D. 300 微法
【知识点解析】 等值电容 1/C = 1/100 + 1/100 + 1/100 = 3/100,C = 100/3 ≈ 33.3 µF。串联使总电容减小,300 µF 是并联值(干扰项)。
【考试提示】 – 中国对应:中国教材'串联电容取倒数和'。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:串联总电容小于任一支路,不是相加。
– 实际应用:提高耐压时常用电容串联,但容量下降。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:串联总电容小于任一支路,不是相加。
– 实际应用:提高耐压时常用电容串联,但容量下降。
G5C10
EN
What is the inductance of three 10-millihenry inductors connected in parallel?
A. 0.30 henries
B. 3.3 henries
C. 3.3 millihenries ✓
D. 30 millihenries
中文
三个 10 毫亨电感并联,总电感是多少?
A. 0.30 亨
B. 3.3 亨
C. 3.3 毫亨 ✓
D. 30 毫亨
【知识点解析】 电感并联与电阻并联算法相同:1/L = 3/10,L = 10/3 ≈ 3.33 mH。注意单位仍为毫亨,不是亨。
【考试提示】 – 中国对应:中国教材'电感并联同电阻并联公式'。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:0.30 亨是误把毫亨当亨;30 毫亨是串联值。
– 实际应用:多电感并联降低总电感、提高电流容量。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:0.30 亨是误把毫亨当亨;30 毫亨是串联值。
– 实际应用:多电感并联降低总电感、提高电流容量。
G5C11
EN
What is the inductance of a circuit with a 20-millihenry inductor connected in series with a 50-millihenry inductor?
A. 7 millihenries
B. 14.3 millihenries
C. 70 millihenries ✓
D. 1,000 millihenries
中文
20 毫亨与 50 毫亨电感串联,电路总电感是多少?
A. 7 毫亨
B. 14.3 毫亨
C. 70 毫亨 ✓
D. 1000 毫亨
【知识点解析】 无互感时电感串联直接相加:20 + 50 = 70 mH。7 mH 是并联值(干扰项)。
【考试提示】 – 中国对应:中国教材'无互感电感串联相加'。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:串联相加得 70,勿算成并联 14.3 或乘积。
– 实际应用:绕制扼流圈叠加磁环近似串联电感。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:串联相加得 70,勿算成并联 14.3 或乘积。
– 实际应用:绕制扼流圈叠加磁环近似串联电感。
G5C12
EN
What is the capacitance of a 20-microfarad capacitor connected in series with a 50-microfarad capacitor?
A. 0.07 microfarads
B. 14.3 microfarads ✓
C. 70 microfarads
D. 1,000 microfarads
中文
20 微法与 50 微法电容串联,总电容是多少?
A. 0.07 微法
B. 14.3 微法 ✓
C. 70 微法
D. 1000 微法
【知识点解析】 1/C = 1/20 + 1/50 = 0.05 + 0.02 = 0.07,C = 1/0.07 ≈ 14.28 µF ≈ 14.3 µF。0.07 是倒数和未取倒数(干扰项)。
【考试提示】 – 中国对应:中国教材两电容串联公式 C=C1C2/(C1+C2)。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:串联总电容小于最小支路(20 µF),14.3 合理。
– 实际应用:串联电容分压、提高耐压。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:串联总电容小于最小支路(20 µF),14.3 合理。
– 实际应用:串联电容分压、提高耐压。
G5C13
EN
Which of the following components should be added to a capacitor to increase the capacitance?
A. An inductor in series
B. An inductor in parallel
C. A capacitor in parallel ✓
D. A capacitor in series
中文
要在电容上并联什么元件才能增大总电容?
A. 串联一个电感
B. 并联一个电感
C. 并联一个电容 ✓
D. 串联一个电容
【知识点解析】 电容并联时总电容为各电容之和,故并联一个电容可增大总容量。串联电容反而使总容量减小。
【考试提示】 – 中国对应:中国教材'并联增容、串联减容'。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:串联电容会减小总容量,与直觉相反。
– 实际应用:收音机微调、天线匹配常并联电容调谐。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:串联电容会减小总容量,与直觉相反。
– 实际应用:收音机微调、天线匹配常并联电容调谐。
G5C14
EN
Which of the following components should be added to an inductor to increase the inductance?
A. A capacitor in series
B. A capacitor in parallel
C. An inductor in parallel
D. An inductor in series ✓
中文
要在电感上串联什么元件才能增大总电感?
A. 串联一个电容
B. 并联一个电容
C. 并联一个电感
D. 串联一个电感 ✓
【知识点解析】 无互感时电感串联总电感为各电感之和,故串联一个电感可增大总电感。并联电感会使总电感减小。
【考试提示】 – 中国对应:中国教材'电感串联增感、并联减感'。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:并联电感会减小总电感,与电容规律相同。
– 实际应用:叠加磁环、加绕线圈增大感抗以调谐。
– 中美差异:无差异。
– 易错点:并联电感会减小总电感,与电容规律相同。
– 实际应用:叠加磁环、加绕线圈增大感抗以调谐。
【扩展阅读】
- G5
- FCC 原文:无专门条款;属 General 级电学深化(含电抗、相量、谐振)。
- ARRL:ARRL Handbook「Electrical Principles」进阶(RLC、谐振、相量)。
- 中国法规:无专门条款;属深化考核。
- 延伸:用仿真软件(如 LTspice)观察 RLC 谐振曲线与阻抗匹配。
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