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。