電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能(通用版)項(xiàng)目5—項(xiàng)目6答案.doc

BatchDoc Word文檔批量處理工具單元模擬題5【項(xiàng)目五 正弦交流電路】【總406分】一、填空題（每空0.5分，共62分）1.直流電的方向 不隨時(shí)間 的變化而變化；交流電的方向 隨時(shí)間 的變化而變化，正弦交流電則是 大小 和方向按 正弦規(guī)律 變化。2.交流電的周期是指 交流電每重復(fù)變化一次所需的時(shí)間 ，用符號(hào) T 表示，其單位為 秒（S） ；交流電的頻率是指 交流電在1秒內(nèi)重復(fù)變化的次數(shù) ，用符號(hào) f 表示，其單位為赫茲（Hz）。它們的關(guān)系是 T 。3.我國(guó)動(dòng)力和照明用電的標(biāo)準(zhǔn)頻率為 50 Hz，習(xí)慣上稱為工頻，其周期是 0.02 s，角頻率是 314 rad/s。4.正弦交流電的三要素是 最大值（有效值）、頻率（周期、角頻率） 和 初相 。5.有效值與最大值之間的關(guān)系為 ，有效值與平均值之間的關(guān)系為 有效值1.11平均值 。在交流電路中通常用 有效值 進(jìn)行計(jì)算。6.已知一正弦交流電流isin (314t- )A，則該交流電的最大值為 1A ，有效值為 A ，頻率為 50HZ ，周期為 0.02S ，初相位為 - 。7.阻值為R的電阻接入2V的直流電路中，其消耗功率為P，如果把阻值為R的電阻接到最大值為2V的交流電路中，它消耗的功率為 P/2 。8.常用的表示正弦量的方法有 波形圖 、 相量圖 和 解析式 ，它們都能將正弦量的三要素準(zhǔn)確地表示出來。9.作相量圖時(shí)，通常取 逆 （順、逆）時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的角度為正，同一相量圖中，各正弦量的 頻率 應(yīng)相同。10.用相量表示正弦交流電后，它們的加、減運(yùn)算可按 平行四邊形 法則進(jìn)行。11.純電阻正弦交流電路中，電壓有效值與電流有效值之間的關(guān)系為 I ，電壓與電流在相位上的關(guān)系為 同相 。12.在純電阻電路中，已知端電壓u311sin (314t+30)V，其中Rl000，那么電流 i0.311 sin (314t+30)A ，電壓與電流的相位差 0，電阻上消耗的功率P 48.4 W。13.平均功率是指 交流電一個(gè)周期內(nèi)消耗的功率的平均值 ，平均功率又稱 有功功率 。14.在純電感正弦交流電路中，電壓有效值與電流有效值之間的關(guān)系為 I ，電壓與電流在相位上的關(guān)系為 電壓超前電流90 。15.感抗是表示 電感對(duì)電流的阻礙作用 的物理量，感抗與頻率成 正 比，其值XL 2fL ，單位是 ；若線圈的電感為0.6 H，把線圈接在頻率為50 Hz的交流電路中，XL 188.4 。16.在純電感正弦交流電路中，有功功率P 0 W，無功功率QL與電流I、電壓UL感抗XL的關(guān)系為： QLUIU2/XLI2XL 。17.一個(gè)純電感線圈若接在直流電源上，其感抗XL 0 ，電路相當(dāng)于 短路 。18.在正弦交流電路中，已知流過電感元件的電流I10 A，電壓u20sin(1 000t)V，則電流 i10sin(1 000t-90)A，感抗XL 2 ，電感L 0.002 H，無功功率QL 200 var。19.在純電容交流電路中，電壓有效值與電流有效值之間的關(guān)系為 I ，電壓與電流在相位上的關(guān)系為 電壓滯后電流90 。20.容抗是表示 電容對(duì)電流的阻礙作用 的物理量，容抗與頻率成 反 比，其值XC ，單位是 ；100 pF的電容器對(duì)頻率是l06 Hz的高頻電流和50 Hz的工頻電流的容抗分別是 1.59103 和 3.18107 。21.在純電容正弦交流電路中，有功功率P 0 W，無功功率QC UI U2/XC I2XC 。22.一個(gè)電容器接在直流電源上，其容抗XC ，電路穩(wěn)定后相當(dāng)于 斷路 。23.在正弦交流電路中，已知流過電容元件的電流I10 A，電壓u20 sin（1 000t）V，則電流i 10 sin（1 000t+）A ，容抗XC 2 ，電容C 510-4F ，無功功率QC 200var 。24.一個(gè)電感線圈接到電壓為100 V的直流電源上，測(cè)得電流為20 A，接到頻率為50 Hz、電壓為200 V的交流電源上，測(cè)得電流為28.2 A，則線圈的電阻R 5 ，電感L 16 mH。25.在RL串聯(lián)正弦交流電路中，已知電阻R6，感抗XL8 ，則電路阻抗Z 10 ，總電壓 超前 電流的相位差 53.1，如果電壓u20sin (314t+)V，則電流i 2sin (314t-23.1) A，電阻上電壓UR 12 V，電感上電壓UL 16 V26.在RC串聯(lián)正弦交流電路中，已知電阻R8，容抗Xc6 ，則電路阻抗Z 10 ，總電壓滯后電流的相位差37，如果電壓u20sin (314t+)V，則電流i 2sin (314t+67) A，電阻上電壓UR 16 V，電容上電壓UC 12 V。27.已知某交流電路，電源電壓u100sin（t-）V，電路中通過的電流i10Isin (t-)A，則電壓和電流之間的相位差是 ，電路的功率因數(shù)cos0.5，電路中消耗的有功功率P 500 W ，電路的無功功率Q 500 var ，電源輸出的視在功率S 1000 VA 。28.串聯(lián)正弦交流電路發(fā)生諧振的條件是 XLXC 。諧振時(shí)的諧振頻率品質(zhì)因數(shù)Q ，串聯(lián)諧振又稱 電壓諧振 。29.在發(fā)生串聯(lián)諧振時(shí)，電路中的感抗與容抗 相等 ，此時(shí)電路中阻抗最 小 ，電流最 大 ，總阻抗Z R 。30.有一RLC串聯(lián)正弦交流電路，用電壓表測(cè)得電阻、電感、電容上電壓均為10 V，用電流表測(cè)得電流為10 A，此電路中R 1 ，P 100W ，Q 0 var ，S 100VA 。31.串聯(lián)諧振電路只適用于 電源內(nèi)阻較小 的場(chǎng)合，而并聯(lián)諧振電路則適用于 電源內(nèi)阻較大 的場(chǎng)合。32.LC并聯(lián)諧振電路發(fā)生諧振時(shí)，其諧振頻率fo ，此時(shí)，電路中總阻抗最 大 ，總電流最 小 。33.并聯(lián)電路發(fā)生諧振時(shí)，品質(zhì)因數(shù)Q ，此時(shí)，電感或電容支路電流會(huì) 大大超過 總電流，所以并聯(lián)諧振又稱 電流諧振 。34. 在RLC串聯(lián)電路中，已知電流為5A，電阻為30，感抗為40，容抗為80，那么電路的阻抗為 50 ，該電路為 容 性電路。電路中吸收的有功功率為 750W ，吸收的無功功率又為 1000var 。35.填寫表格單一參數(shù)的正弦交流電路純電阻電路（R）純電容電路（XC）純電感電路（XL2fc）1.向量圖關(guān)系 解析式關(guān)系2.電流與電壓相位關(guān)系電流與電壓同相電流超前電壓90電流滯后電壓903.電流與電壓數(shù)量關(guān)系電壓與電流的最大值，有效值，瞬時(shí)值均遵循歐姆定律：電壓與電流的最大值，有效值遵循歐姆定律，瞬時(shí)值不遵循歐姆定律：電壓與電流的最大值，有效值遵循歐姆定律，瞬時(shí)值不遵循歐姆定律：4.電路的功率有功功率無功功率正弦交流串聯(lián)電路RC串聯(lián)電路RL串聯(lián)電路RLC串聯(lián)電路核心知識(shí)點(diǎn)都以電流為參考量： 串聯(lián)支路中，流過每個(gè)元件的電流相同（瞬時(shí)值，有效值，最大值都相同）1.電壓向量圖關(guān)系 電壓解析式關(guān)系有三種可能：UL-UC0 呈感性UL-UC0 呈容性UL-UC0 串聯(lián)諧振2.串聯(lián)電路電壓間的數(shù)量關(guān)系3. 串聯(lián)電路的阻抗4.電路的功率有功功率無功功率視在功率36.比較串、并聯(lián)諧振電路的特點(diǎn)，填寫下列表格中的相關(guān)內(nèi)容。項(xiàng)目XL與的大小關(guān)系總阻抗（等于、最大、最?。┛傠娏鳎▔海ǖ扔?、最大、最小）品質(zhì)因素總電流（壓）與品質(zhì)因素的關(guān)系諧振頻率串聯(lián)諧振XLXC最小最大QQfo并聯(lián)諧振XLXC最大最小QQfo二、選擇題（每題2分，共100分）1.交流電的周期越長(zhǎng)，說明交流電變化得( B )。 A.越快 B.越慢 C.無法判斷2.已知一交流電流，當(dāng)t0時(shí)的值i0 1 A，初相位為300，則這個(gè)交流電的有效值為( B )A。 A.0.5 B.1. 414 C.1 D.23.已知一個(gè)正弦交流電壓波形如圖5-1所示，其瞬時(shí)值表達(dá)式為( C )V。 A.u10sin (t - ) B.u-10sin (t - ) C.u10sin (t + )4.已知u120sin sin (314t + )V，u240sin (314t - )V，則( C )。 A.Ul比U2超前300 B.Ul比U2滯后300 C.Ul比U2超前900 D.不能判斷相位差5.已知i110sin (314t-900)A,i210sin(628t-300)A,則( D )。 A.i1比i2超前600 B.i1比i2滯后600 C.i1比i2超前900 D.不能判斷相位差6.圖5-2所示相量圖中，交流電壓Ul和U2的相位關(guān)系是( A )。 A.ul比u2超前750 B.ul比u2滯后750 C.ul比u2超前300 D.無法確定7.同一相量圖中的兩個(gè)正弦交流電，( C )必須相同。 A.有效值 B.初相 C.頻率8.正弦電流通過電阻元件時(shí)，下列關(guān)系式正確的是( B )。 A.Im B.I C.i D.I9.已知一個(gè)電阻上的電壓u10 sin (314t-)V，測(cè)得電阻上所消耗的功率為20 W，則這個(gè)電阻的阻值為( A )。 A.5 B.10 C.4010.在純電感電路中，已知電流的初相角為- 600，則電壓的初相角為( A )。 A.300 B.600 C.900 D.120011.在純電感正弦交流電路中，當(dāng)電流iIsin( 314t)A時(shí)，則電壓( C )V。 A.uIsin (314t+) B.uILsin (314t-) C.uILsin (314t+)12.在純電感正弦交流電路中，電壓有效值不變，增加電源頻率時(shí)，電路中電流( B )。 A.增大 B.減小 C.不變13.下列說法正確的是( C )。 A.無功功率是無用的功率 B.無功功率是表示電感元件建立磁場(chǎng)能量的平均功率 C.無功功率是表示電感元件與外電路進(jìn)行能量交換的瞬時(shí)功率的最大值14.在純電容正弦交流電路中，增大電源頻率時(shí)，其他條件不變，電路中電流將( A )。 A.增大 B.減小 C.不變15.在純電容交流電路中，當(dāng)電流iCIsin (314t+)A時(shí)，電容上電壓為( C )V。 A.uc ICsin (314t+) B.ucICsin (314t) C.ucIsin (314t)16.若電路中某元件兩端的電壓u36sin (314t-)V，電流i4sin (314t)A，則該元件是( C )。 A.電阻 B.電感 C.電容17.加在容抗為100 的純電容兩端的電壓uc100sin (t-)V，則通過它的電流應(yīng)是( B )A。 A.icsin（t+） B.icsin（t+） C.ic sin (t+) D.ic sin (t+)18.白熾燈與電容器組成如圖5-3所示的電路，由交流電源供電，如果交流電的頻率減小，則電容器的( C )。 A.電容增大 B.電容減小 C.容抗增大 D.容抗減小 19.白熾燈與線圈組成如圖54所示的電路，由交流電源供電，如果交流電的頻率增大，則線圈的( C )。 A.電感增大 B.電感減小 C.感抗增大 D.感抗減小 20.兩只同規(guī)格的無鐵心線圈，分別加上220 V的直流電壓與220 V的交流電壓，我們可以發(fā)現(xiàn)( D )。 A.由于是同一元件，U直U交，所以發(fā)熱一樣快 B.無法比較兩線圈發(fā)熱快慢 C.加交流電壓時(shí)發(fā)熱快 D.加直流電壓時(shí)發(fā)熱快21.如圖5-5所示，三個(gè)燈泡均正常發(fā)光，當(dāng)電源電壓不變、頻率f變小時(shí)，燈的亮度變化情況是( D )。 A.HL1不變，HL2變暗，HL3變暗 B.HL1變亮，HL2變亮，HL3變暗 C.HL1、HL2、HL3均不變 D.HL1不變，HL2變亮，HL3變暗22.在圖56所示RL串聯(lián)電路中，電壓表PV1的讀數(shù)為10 V，PV2的讀數(shù)也為10 V，則電壓表V的讀數(shù)應(yīng)為( C )V。A.0 B.10 C.14.1 D.2023.圖5-7所示電路中，當(dāng)交流電源的電壓大小不變而頻率降低時(shí)，電壓表的讀數(shù)將( B )。 A.增大 B.減小 C.不變24.正弦交流電路如圖5-8所示，已知開關(guān)S打開時(shí)，電路發(fā)生諧振。當(dāng)把開關(guān)合上時(shí)，電路呈現(xiàn)( B )。 A.阻性 B.感性 C.容性 25.正弦交流電路如圖5-9所示，已知電源電壓為220 V，頻率f50 Hz時(shí)，電路發(fā)生諧振?，F(xiàn)將電源的頻率增加，電壓有效值不變，這時(shí)燈泡的亮度( B )。 A.比原來亮 B.比原來暗 C.和原來一樣亮 26.四個(gè)RLC串聯(lián)電路的參數(shù)如下，其中只有( A )屬電感性電路。 A.R5 ，XL7，Xc4 B.R5，XL4，Xc7 C.R5，XL4，Xc4 D.R5，XL5，XC527.在RLC串聯(lián)正弦交流電路中，已知XLXC20 ，R20，總電壓有效值為220 V，則電感上電壓為( B )V。 A.0 B.220 C.73.328.在電阻、電感串聯(lián)后再與電容并聯(lián)的電路發(fā)生諧振時(shí)，RL支路電流( A )。 A.大于總電流 B.小于總電流 C.等于總電流29.在電阻、電感串聯(lián)后再與電容并聯(lián)的電路中，改變電容使電路發(fā)生諧振時(shí)，電容支路電流( A )。 A.大于總電流 B.小于總電流 C.等于總電流 D.不一定30.RLC串聯(lián)電路產(chǎn)生諧振的條件是（ B ）。 A.RXLXC B.XLXC C.R31.某正弦電壓有效值為380V，頻率為50Hz，計(jì)時(shí)始數(shù)值等于380V，其瞬時(shí)值表達(dá)式為（ B ） A.V； B.V； C.V。32.一個(gè)電熱器，接在10V的直流電源上，產(chǎn)生的功率為P。把它改接在正弦交流電源上，使其產(chǎn)生的功率為P/2，則正弦交流電源電壓的最大值為（ D ） A.7.07V； B.5V； C.14V； D.10V。33.提高供電電路的功率因數(shù)，下列說法正確的是（ D ） A.減少了用電設(shè)備中無用的無功功率； B.減少了用電設(shè)備的有功功率，提高了電源設(shè)備的容量； C.可以節(jié)省電能； D.可提高電源設(shè)備的利用率并減小輸電線路中的功率損耗。34.已知A，）A，則（ C ） A.i1超前i260； B.i1滯后i260； C.相位差無法判斷。35.電容元件的正弦交流電路中，電壓有效值不變，頻率增大時(shí)，電路中電流將（ A ） A.增大； B.減?。?C.不變。36.在RL串聯(lián)電路中，UR16V，UL12V，則總電壓為（ B ） A.28V； B.20V； C.2V。37.RLC串聯(lián)電路在f0時(shí)發(fā)生諧振，當(dāng)頻率增加到2f0時(shí)，電路性質(zhì)呈（ B ） A.電阻性； B.電感性； C.電容性。38.正弦交流電路的視在功率是表征該電路的（ A ） A.電壓有效值與電流有效值乘積； B.平均功率； C.瞬時(shí)功率最大值。39.某正弦電壓有效值為380V，頻率為50Hz，計(jì)時(shí)始數(shù)值等于380V，其瞬時(shí)值表達(dá)式為（ B ） A.V； B.V； C.V。40.一個(gè)電熱器，接在10V的直流電源上，產(chǎn)生的功率為P。把它改接在正弦交流電源上，使其產(chǎn)生的功率為P/2，則正弦交流電源電壓的最大值為（ D ） A.7.07V； B.5V； C.14V； D.10V。41. 提高供電電路的功率因數(shù)，下列說法正確的是（ D ） A.減少了用電設(shè)備中無用的無功功率； B.減少了用電設(shè)備的有功功率，提高了電源設(shè)備的容量； C.可以節(jié)省電能； D.可提高電源設(shè)備的利用率并減小輸電線路中的功率損耗。42. 已知A，）A，則（ C ） A.i1超前i260； B.i1滯后i260； C.相位差無法判斷。43. 電容元件的正弦交流電路中，電壓有效值不變，頻率增大時(shí)，電路中電流將（ A ） A.增大； B.減小； C.不變。44. 在RL串聯(lián)電路中，UR16V，UL12V，則總電壓為（ B ） A.28V； B.20V； C.2V。45. RLC串聯(lián)電路在f0時(shí)發(fā)生諧振，當(dāng)頻率增加到2f0時(shí)，電路性質(zhì)呈（ B ） A.電阻性； B.電感性； C.電容性。46. 正弦交流電路的視在功率是表征該電路的（ A ） A.電壓有效值與電流有效值乘積； B.平均功率； C.瞬時(shí)功率最大值 47.一電感線圈接到f50Hz的交流電路中，感抗XL50，若改接到f150Hz的電源時(shí)，則感抗XL為（ A ）。 A150 B.250C. 10D.6048.一電感線圈接到f50Hz的交流電路中，感抗XL50，若改接到f10Hz的電源時(shí)，則感抗XL為（ C ）。 A. 150 B. 250C. 10 D. 6049.一電容接到f50Hz 的交流電路中, 容抗Xc240, 若改接到f150Hz的電源時(shí)，則容抗Xc 為（ A ）。 A. 80 B.120 C. 160D. 72050. 一電容接到f50Hz 的交流電路中, 容抗Xc240, 若改接到f25Hz的電源時(shí)，則容抗Xc為（ D ）。 A. 80 B.120 C. 160 D. 480三、判斷題（每題2分，共24分）（ ）1.用交流電壓表測(cè)得交流電壓是220 V，則此交流電壓的最大值是380 V。（ ）2.一只額定電壓為220 V的白熾燈，可以接到最大值為311 V的交流電源上。（ ）3.用交流電表測(cè)得交流電的數(shù)值是平均值。（ ）4.8A的直流電流和最大值為10 A的交流電流分別通過阻值相同的電阻，在相同時(shí)間內(nèi)，10 A的交流電流流過的電阻發(fā)熱最大。（ ）5.正弦交流電路的頻率越高，阻抗越大；頻率越低，阻抗越小。（ ）6.正弦量的三要素是指最大值、角頻率和相位。 （ ）7.電感元件的正弦交流電路中，消耗的有功功率等于零。（ ）8.因?yàn)檎伊靠梢杂孟嗔縼肀硎?，所以說相量就是正弦量。（ ）9.電壓三角形是相量圖，阻抗三角形也是相量圖。 （ ）10.正弦交流電路的視在功率等于有功功率和無功功率之和。 （ ）11.一個(gè)實(shí)際的電感線圈，在任何情況下呈現(xiàn)的電特性都是感性。（ ）12.串接在正弦交流電路中的功率表，測(cè)量的是交流電路的有功功率。四、簡(jiǎn)答題（共32分）1.交流電的三要素是什么？什么是正弦交流電的相位差？ 答： 最大值、角頻率（或周期、角頻率）和初相為正弦量的三要素。 兩個(gè)同頻率正弦量的相位之差叫正弦交流電的相位差，規(guī)定用絕對(duì)值小于的角度來表示相位差。2.電烙鐵的種類有哪些？使用時(shí)應(yīng)注意什么？ 答：常用的電烙鐵有內(nèi)熱式和外熱式電烙鐵。電烙鐵使用時(shí)應(yīng)注意： 使用前檢查電源線，保護(hù)接地線是否正確。 新烙鐵初次使用應(yīng)先對(duì)烙鐵頭搪錫。 應(yīng)使用松香或中性焊劑。 電烙鐵工作時(shí)要放在特制的烙鐵架上，烙鐵架放在工作臺(tái)右上方，烙鐵頭不能超出工作臺(tái)，以免燙傷。3.日光燈如何安裝？日光燈啟輝困難，燈管兩端不斷閃爍的原因是什么，如何排除？ 答： 日光燈安裝步驟： 燈架的組裝和固定 接線 燈管的安裝 啟輝器的安裝 日光燈啟輝困難，燈管兩端不斷閃爍的可能原因是： 啟輝器、鎮(zhèn)流器與燈管不配套；解決方案：更換啟輝器。 環(huán)境溫度太低； 解決方案：給燈管加罩。 燈管陳舊； 解決方案：更換燈管。4.簡(jiǎn)述有功功率、無功功率、視在功率、功率因數(shù)的概念？ 答：電路中只有電阻消耗功率，稱為有功功率。 電路中電感和電容不消耗能量，稱為無功功率。 電源提供總功率的能力，稱為視在功率。 把有功功率和視在功率的比值，稱為功率因數(shù)。5.RLC串聯(lián)電路的諧振條件是什么？諧振頻率為多少？特點(diǎn)是什么？ RLC并聯(lián)電路的諧振條件是什么？諧振頻率為多少？特點(diǎn)是什么？答： RLC串聯(lián)電路的諧振條件是電路的電抗為零，即：XXL - XC0；諧振頻率為ff01/(2)。 特點(diǎn)是： 諧振時(shí)，總阻抗最小，總電流量最大； 特性阻抗由L、C決定，公式為： 品質(zhì)因數(shù)，諧振電路特性阻抗與電路中電阻的比值稱作電路的品質(zhì)因數(shù)。品質(zhì)因數(shù)由R、L、C決定，公式為：Q 。 RLC并聯(lián)電路的諧振條件是總電流等于電阻上電流，且與電壓同相，即：L - 1/C0；諧振頻率為ff01/(2)。 特點(diǎn)是： 電壓一定時(shí)并聯(lián)諧振的總電流量最小，總阻抗最大； 諧振時(shí)，總電流與電壓同相，電路呈電阻性，與串聯(lián)電路相同； 特性阻抗和品質(zhì)因數(shù)與串聯(lián)諧振相同。五、計(jì)算題（共112分）1.已知一正弦電動(dòng)勢(shì)的最大值為220 V，頻率為50 Hz，初相位為300，試寫出此電動(dòng)勢(shì)的解析式，并求出t0.0l s時(shí)的瞬時(shí)值。解：此電動(dòng)勢(shì)的解析式為：e220sin(314t+30)V 當(dāng)t0.0l s時(shí)的瞬時(shí)值時(shí)：e220sin(3140.01+30) 220sin(3.14+30) 220sin(+30)-110（V）答：此電動(dòng)勢(shì)的解析式e220sin(314t+30)V，t0.0l s時(shí)的瞬時(shí)值為-110V。2.某正弦交流電的最大值為100 mA，頻率為50 Hz，初相角為零，求：(1)電流在經(jīng)過零值后多長(zhǎng)時(shí)間才能達(dá)到50 mA? (2)電流在經(jīng)過零值后多長(zhǎng)時(shí)間達(dá)到最大值？解：此正弦交流電的解析式為：i100sin(250t) mA(1) 50100sin(250t) t(sin-1(0.5)/( 250)1/600(s)0.0017s(2)sin(250t)1時(shí)，即90250t/2 t0.005S答：電流在經(jīng)過零值后0.0017s時(shí)間才能達(dá)到50 mA；電流在經(jīng)過零值后0.005S時(shí)間達(dá)到最大值。3.試分別畫出下列兩組正弦量的相量圖，并求其相位差，指出它們的相位關(guān)系。 u120sin (314t + )V， u240sin (314t - )V (2) i14sin (314t + )A， i28sin (314t - ) A解：（1）u1、u2正弦量的相量圖如下： （2）i1、i2正弦量的相量圖如下：答：u1比u2超前90。 答： i1比i2超前180，i1與i2反相。 *4.已知正弦交流電流i13sin (100t + )A,i24sin (100t - )A，在同一坐標(biāo)上畫出其相量圖，并計(jì)算i1 + i2和i1 - i2。解：在同一坐標(biāo)上畫出其相量圖如下：解：i1+i2的相位角60- tan-1（4/3）23 i1-i2的相位角30+ tan-1（3/4）83 i1+i2的有效值i1-i2的有效值5可得：i1+i25sin（100-23）Ai1-i25sin（100+83）A。5.一個(gè)220 V25 W的燈泡接在u220sin (314t+600)V的電源上，試求：(1)燈泡的工作電阻；(2)電流的瞬時(shí)值表達(dá)式；(3)電壓、電流的相量圖。解：(1) 燈泡的工作電阻 R1936 (2) 電流的瞬時(shí)值表達(dá)式為：usin (314t+600) 0.114sin (314t+600)A (3 )電壓、電流的相量圖如右圖：6.已知一個(gè)電感線圈通過50 Hz的電流時(shí)，其感抗為10 ，電壓和電流的相位差為900。試問：當(dāng)頻率升高至500 Hz時(shí)，其感抗是多少？電壓與電流的相位差又是多少？解：XLL L XL / 10/(250)1/10（H） 頻率升高至500 Hz時(shí)XL2fL25001/10100() 電壓與電流的相位差為90。答：當(dāng)頻率升高至500 Hz時(shí)，其感抗是100，電壓與電流的相位差是90。7.一個(gè)L0.5 H的線圈接到220 V、50 Hz的交流電源上，求線圈中的電流和功率。當(dāng)電源頻率變?yōu)?00 Hz時(shí)，其他條件不變，線圈中的電流和功率又是多少？解：IUL/XL 線圈接到50 Hz的交流電源上時(shí)：I1.4(A) QLULI2201.4308(var)當(dāng)電源頻率變?yōu)?00 Hz時(shí): I0.7(A) QLULI2200.7154(var)8.把電感為10 mH的線圈接到u141sin (314t-)V的電源上。試求：(1)線圈中電流的有效值；(2)寫出電流瞬時(shí)值表達(dá)式；(3)畫出電流和電壓相應(yīng)的相量圖；(4)無功功率。解：(1) 線圈中電流的有效值：UUm/ 141/1.41100 V I31.85 (A)(2) 寫出電流瞬時(shí)值表達(dá)式為:i31.85 sin (314t- ) A(3) 畫出電流和電壓相應(yīng)的相量圖:(4) 無功功率：QLULI10031.853185 (var)9.把一個(gè)電容C58.5F的電容器，分別接到電壓為220 V、頻率為50 Hz和電壓為220 V、頻率為500 Hz的電源上。試分別求電容器的容抗和電流的有效值。解： XC I 2fCUC 電壓為220 V、頻率為50 Hz時(shí)：XC 54.4（） I 2fCUC25058.510-62204.04（A） 電壓為220 V、頻率為500 Hz的電源上時(shí)：XC 5.44（） I 2fCUC250058.510-622040.4（A）10.電容器的電容C40 F，把它接到u220sin (314t -)V的電源上。試求：(1)電容的容抗；(2)電流的有效值；(3)電流瞬時(shí)值表達(dá)式；(4)作出電流、電壓相量圖；(5)電路的無功功率。解：(1)電容的容抗：XC 79.6（）(2)電流的有效值：I CUC3144010-62202.76（A）(3)電流瞬時(shí)值表達(dá)式：i2.76sin (314t +)A(4)作出電流、電壓相量圖如右圖所示：(5)電路的無功功率：QCUI 2202.76607.2（var）11.把一個(gè)電阻為20、電感為48 mH的線圈接到u220sin (314t+)V的交流電源上。求：(1)線圈的感抗；(2)線圈的阻抗；(3)電流的有效值；(4)電流的瞬時(shí)值表達(dá)式；(5)線圈的有功功率、無功功率和視在功率。解：(1)線圈的感抗：XLL3144810-315.072(2)線圈的阻抗：Z25(3)電流的有效值：IU/XL220/258.8A(4)電流的瞬時(shí)值表達(dá)式:arctan arctan 37i8.8sin (314t+53)A(5)線圈的有功功率、無功功率和視在功率：PIUcos2208.8cos371546W)Q IUsin2208.8sin371165(var)SUI2208.81936(VA)12.把一個(gè)線圈接到電壓為20 V的直流電源上，測(cè)得流過線圈的電流為0.4 A，當(dāng)把它改接到頻率為50 Hz、電壓有效值為65 V的交流電源上時(shí)，測(cè)得流過線圈的電流為0.5 A，求線圈的參數(shù)R和L。解：線圈接到電壓為20 V的直流電源時(shí)：IU/R RU/I20/0.450接到頻率為50 Hz、電壓有效值為65 V的交流電源上時(shí):RL串聯(lián)電流ZU交/I交65/0.5130XL120XL2fL L0.382(H)13.把一個(gè)60 的電阻器和容量為125 F的電容器串聯(lián)后接到u110sin (100t+)V的交流電源上。求：(1)電容的容抗；(2)電路的阻抗；(3)電流的有效值；(4)電流的瞬時(shí)值表達(dá)式；(5)電路的有功功率、無功功率和視在功率；(6)功率因數(shù)；(7)若將RC串聯(lián)電路改接到110 V直流電源上，則電路中電流又為多少？解：(1) 電容的容抗：XC80(2) 電路的阻抗: Z100(3) 電流的有效值:I1.1A(4) 電流的瞬時(shí)值表達(dá)式:電流超前電壓arctan arctan53i-u53 i53+90143i1.1sin (100t+143)A(5) 電路的有功功率、無功功率和視在功率PUIcos1101.1cos5372.8(W)Q IUsin1101.1sin596.6(var)SUI1101.1121(VA)(6) 功率因數(shù): cos cos530.6(7) 若將RC串聯(lián)電路改接到110 V直流電源上，則電路中電流為0A。14.一個(gè)線圈和一個(gè)電容器相串聯(lián)，已知線圈的電阻R4，XL3，外加電壓u220sin (314t + )V，i44sin(314t + 84)A。試求：(1)電路的阻抗；(2)電路的容抗；(3) UR、UL及UC，并作出相量圖；(4)有功功率、無功功率和視在功率。解：(1)電路的阻抗：ZU/I220/445(2)電路的容抗: Z XC + XL+ 36(3) UR、UL及UC，并作出相量圖 URIR444176(V) ULI XL443132(V) UCI XC446264(v)(4)有功功率、無功功率和視在功率 45- 84-39 PUIcos22044cos-397522.77(W) Q IUsin22044sin-396091.82(var) SUI220449680(VA)15.在RLC串聯(lián)電路中Rl ，Ll00mH，電容C0.1F，外加電壓有效值Ul mV。試求：(1)電路的諧振頻率；(2)諧振時(shí)的電流；(3)回路的品質(zhì)因數(shù)和電容器兩端的電壓。解：(1)電路的諧振頻率：XLXC 2fL1/2fC f 1592（Hz）(2)諧振時(shí)的電流：IU/R0.001/10.001(A)1mA(3)回路的品質(zhì)因數(shù)和電容器兩端的電壓：Q1000UC1（V）16.如圖所示并聯(lián)諧振電路中，C10pF，電流品質(zhì)因數(shù)Q50，諧振頻率f037 kHz。求電感L和電阻R的大小。解：fo L1.85(H)Q R8602（）六、分析題（30分）1.有三個(gè)交流電，它們的電壓瞬時(shí)值分別為u1311sin 314t V, u2537sin (314t+)V，u3156sin (314t-)V。 (1) 這三個(gè)交流電有哪些不同之處？又有哪些共同之處？ (2) 在同一坐標(biāo)平面內(nèi)畫出它們的正弦曲線。 (3) 指出它們的相位關(guān)系。答：(1) 這三個(gè)交流電有最大值、初相位不同。頻率相同。 (2) 如右圖所示。 (3) 指出它們的相位關(guān)系。u2超前u1為90，u3滯后u1為90。2.在白熾燈與鎮(zhèn)流器串聯(lián)的實(shí)驗(yàn)電路中，用萬用表的交流電壓擋測(cè)量電路各部分的電壓，測(cè)得的結(jié)果是：電路端電壓U220 V，白熾燈兩端電壓Ul110V，鎮(zhèn)流器兩端電壓U2190 V，U1 +U2U，怎樣解釋這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果？答：因?yàn)樵诮涣麟娐分?，白熾燈相?dāng)于純電阻，鎮(zhèn)流器為電感線圈，它們的電壓相位不同，它們的關(guān)系為U，所以才出現(xiàn)U1 +U2U的結(jié)果。3.如圖5-10所示，三個(gè)電路中的電源和燈泡是相同的，燈泡都能發(fā)光，哪種情況下燈泡亮度最大？哪種情況下燈泡最暗？為什么？答：在電壓相同的時(shí)候，阻抗最小的電流大，燈泡的功率也最大，c圖中容抗和感抗抵消，阻抗最小，燈最亮。a圖中阻抗最大，電流最小，燈泡最暗?！具x作】4.實(shí)驗(yàn)器材有：低頻信號(hào)發(fā)生器一臺(tái)，100電阻器一只，3300H電感線圈一只，3 300 pF電容器一只，電容器箱一個(gè)，交流電流表一只，交流電壓表一只。(1)畫出串聯(lián)諧振電路實(shí)驗(yàn)原理圖。(2)當(dāng)電路參數(shù)固定時(shí)，需要調(diào)節(jié)頻率來實(shí)現(xiàn)諧振；當(dāng)信號(hào)源頻率不變的情況下，應(yīng)改變電容來實(shí)現(xiàn)諧振。(3)連接好實(shí)驗(yàn)電路，調(diào)節(jié)信號(hào)源輸出電壓至2V，使其頻率在4060 kHz范圍內(nèi)逐漸變化，當(dāng)電流表讀數(shù)為最大0.02A時(shí)，電路諧振。 (4)調(diào)節(jié)信號(hào)源輸出電壓至2V，頻率為50 Hz，改變電容器箱電容量，當(dāng)電流表讀數(shù)為最大0.02A時(shí)，電路諧振。解：串聯(lián)諧振電路實(shí)驗(yàn)原理圖：?jiǎn)卧M題6【項(xiàng)目六 直流電路的應(yīng)用】【總240分】一、填空題（每空0.5分，共21分）1三相交流電源是三個(gè) 大小相等 、 頻率相同 而 相位互差120 的單相交流電源按一定方式的組合。2由三根 相 線和一根 中性 線所組成的供電線路，稱為三相四線制電網(wǎng)。三相電動(dòng)勢(shì)到達(dá)最大值的先后次序稱為 相序 。3三相四線制供電系統(tǒng)可輸出兩種電壓供用戶選擇，即 線 電壓和 相 電壓。這兩種電壓的數(shù)值關(guān)系是 U線U相 ，相位關(guān)系是 U線超前U相30 。4如果對(duì)稱三相交流電源的U相電動(dòng)勢(shì)euEm sin (314t+)V，那么其余兩相電動(dòng)勢(shì)分別為ev Em sin (314t-90) V，ew Em sin (314t+150) V。5三相對(duì)稱負(fù)載作星形連接時(shí)，U Y相 UY線，且IY相 1 IY線，此時(shí)中性線電流為 0 。6三相對(duì)稱負(fù)載作三角形連接時(shí)，U線 1 U相，且I線 I相，各線電流比相應(yīng)的相電流 滯后30 。7不對(duì)稱星形負(fù)載的三相電路，必須采用 三相四線制 供電，中線不許安裝 熔斷器和開關(guān) 。8三相對(duì)稱電源線電壓UL380V，對(duì)稱負(fù)載每相阻抗Z10，若接成星形，則線電流I線 22 A;若接成三角形，則線電流I線 66 A。9對(duì)稱三相負(fù)載不論是連成星形還是三角形，其總有功功率均為 PU線I線cos ，無功功率Q U線I線sin ，視在功率S U線I線 。10某對(duì)稱三相負(fù)載，每相負(fù)載的額定電壓為220 V，當(dāng)三相電源的線電壓為380 V時(shí)，負(fù)載應(yīng)作 Y（星形） 連接；當(dāng)三相電源的線電壓為220 V時(shí)，負(fù)載應(yīng)作 D（三角形） 連接。11在電源不變的情況下，對(duì)稱三相負(fù)載分別接成三角形和星形時(shí)，有ID相 IY相，ID線 3 IY線，P 3 PY。12如圖6-2所示三相對(duì)稱負(fù)載，若電壓表Vl的讀數(shù)為380 V，則電壓表V2的讀數(shù)為 220 V；若電流表Al的讀數(shù)為10 A，則電流表A2的讀數(shù)為 10 A。 13如圈6-3所示三相對(duì)稱負(fù)載，若電壓表PV1的讀數(shù)為380 V，則電壓表PV2的讀數(shù)為_ 380V ；若電流表PA1的讀數(shù)為10 A，則電流表PA2的讀數(shù)為 A 。14提高功率因數(shù)的意義是為了：(1) 充分利用電源設(shè)備的容量 ；(2) 減少供電線路的功率損耗 。 15提高功率因數(shù)的方法有：(1) 提高自然功率因數(shù) ；(2) 并聯(lián)電容器補(bǔ)償 。16在電源電壓一定的情況下，對(duì)于相同功率的負(fù)載，功率因數(shù)越低，電流越 大 ，供電線路上的電壓降和功率損耗也越 大 。17電力電容器并聯(lián)補(bǔ)償有 星形連接 和 三角形連接 兩種方式。三、選擇題（每題2分，共16分）1某三相對(duì)稱電源電壓為380 V，則其線電壓的最大值為( A )V。 A380 B380 c380 D2已知在對(duì)稱三相電壓中，V相電壓為uv22