第4章 正弦交流電路.doc

第四章 正弦交流電路一、填空題:1. 已知兩個(gè)正弦電流和，它們的相量為，則 。2. 已知復(fù)阻抗，則該元件呈 容性 ，阻抗角 。3. 將正弦交流電壓V加在電感mH的線圈兩端（線圈電阻忽略不計(jì)），在電壓、電流的參考方向?yàn)殛P(guān)聯(lián)參考方向下，流經(jīng)電感的電流瞬時(shí)表達(dá)式為 。4. 有一正弦交流電壓，已知其周期為S，若該電壓的有效值相量為V，則該電壓的瞬時(shí)表達(dá)式為 。5. 將正弦交流電壓V加在電容C=500uF的電容器兩端（電容器視為理想），在電壓、電流的參考方向?yàn)橐恢聲r(shí)，流經(jīng)電容的電流瞬時(shí)表達(dá)式為 。6. 已知，,則的相位差為 且 超前 。（填超前或滯后）7. 電流的瞬時(shí)表達(dá)式為，則其頻率f ，有效值I 10 A，初相位 。8RLC串聯(lián)電路的諧振條件是 ，其諧振頻率f0為 ，串聯(lián)諧振時(shí)電流達(dá)到最大 （最大，最小）。若L=10mH，C=1uF，則電路的諧振頻率為 1592 Hz。9. 某正弦交流電的角頻率為628弧度/秒，有效值為220伏，則電壓最大值為 伏,如果初相位為/3，則電壓的瞬時(shí)表達(dá)式為 V。 10. 寫出，的正弦量表達(dá)式= .11. 寫出，的的正弦量表達(dá)式= 。12. 若將容量的電容器接到50HZ的正弦交流電源上，則此電容器的容抗XC = 。13. 有一電感，其上電壓，求其通過的電流的相量= A。14. RLC串聯(lián)電路中，已知，則電路的功率因數(shù)= 0.6 。15. RLC串聯(lián)電路中，已知，則電路兩端的電壓= V。16. 有一電容，其上通過的電流，則其兩端的電壓= V。17. 某電路負(fù)載 ，負(fù)載兩端的電壓 ，其有功功率 P = 10W ，電路呈 感 性。18. 若把一個(gè)0.2H的電感元件接到的電源上，則電感感抗XL= ，通過該元件的電流 。19. 在穩(wěn)態(tài)直流電路中，電感元件相當(dāng)于 短路 （填短路或開路） ，電容元件相當(dāng)于 開路 （填短路或開路）。20. 一個(gè)正弦電壓的頻率為50HZ，有效值為V，t = 0時(shí)的瞬時(shí)值為10V，此電壓的瞬時(shí)表達(dá)式為 。二、選擇題:1. 在串聯(lián)電路中，總電壓V，電流A，rad/s，H，則，分別為（ A ）。A. 10，1F B. 10，1000F C. 0.1，1000F D. 0.1，1F 2. 下圖所示正弦電路中，有效值V，則總電壓有效值為（ B ）。A. 178.9V B. 226V C. 160V D.120V3.下圖所示電路中，V，5電阻消耗的功率為10W，則總電路的功率因數(shù)為（ B ）。A. 0.3 B. 0.6 C. 0.8 D. 0.94. 有一個(gè)理想電感，電壓和電流在關(guān)聯(lián)參考方向下，下列表達(dá)式正確的是（ B ）。A. B. C. D. 5. 下圖所示電路中，、三者的相位關(guān)系是（ B ）。A. 與反相，超前90 B. 與反相，超前90 C. 與反相，超前90 D. 與反相，超前90 6. 已知，則該元件呈( A )性。A. 感性 B. 容性 C. 阻性 D. 不能確定7. 日光燈電路中并聯(lián)合適的電容器后，提高了電源的功率因數(shù)，則使線路電流（ A ）。A. 下降 B. 增大 C. 不變 D. 不能確定8. RL串聯(lián)正弦交流電路中，各電壓與電流均取關(guān)聯(lián)參考方向，下列各式不正確的是（ C ）。A. B. C. D.9. 正弦交流電路中電容的容抗與頻率的關(guān)系為（ A ）。A. 容抗與頻率有關(guān)，且頻率增大時(shí)，容抗減小 B. 容抗大小與頻率無關(guān)C. 容抗與頻率有關(guān)，且頻率增大時(shí)，容抗增大 D. 以上說法都不對(duì)10. 電路如圖所示，電流表的讀數(shù)為3A，則電流表的讀數(shù)為 A， 的讀數(shù)為 A（ B ）。A3，6 B3， C3，3 D，311. RLC串聯(lián)電路發(fā)生諧振，其中R=25，L=200H，C=800pF，其品質(zhì)因數(shù)Q=（ A ）。 A. 20 B. 40 C. 80 D. 10012. 在RL并聯(lián)的正弦交流電路中，；電路的無功功率，則視在功率S為( B )。A.866VA B. 800 VA C. 640 VA D.600 VA13. 一個(gè)線圈接在的直流電源上，；若接在的交流電源上，。則線圈的等效阻抗Z為（ B ）。A. B. C. D. 14. 已知電流，當(dāng)它通過5的電阻時(shí)，電阻所消耗的功率是（ C ）。 A. 5W B. 10W C. 20W D. 40W15. 如圖所示電路，ab間的等效阻抗為（ D ）。A.(1+j) B. (1-j) C.(1+j2) D.(1-j2) 16. 正弦交流電的三個(gè)要素為（ A ）。A有效值、角頻率、初相位B周期、頻率、角頻率；C最大值、有效值、角頻率；D頻率、角頻率、相位。17. 在日光燈電路中并聯(lián)電容可以提高整個(gè)電路的功率因數(shù)，并聯(lián)電容前后日光燈消耗的有功功率將（ C ）。A下降；B增大；C不變；D無法確定。18. 下圖所示電路，各電壓表讀數(shù)為有效值，V2的讀數(shù)為（ C ）。 A. 40V B. 60V C. 80V D. 120V 19. 如圖所示電路，已知電路的復(fù)阻抗，則R、XL分別為（ A ）。A. B. C. D. 以上都不是20. 已知某負(fù)載兩端的電壓為，流過負(fù)載的電流，下列相量圖中正確的是（ D ）。A. B. C. D. 三、簡(jiǎn)單計(jì)算題1對(duì)串聯(lián)電路作如下測(cè)量：（1）端口加直流電壓時(shí)，輸入電流為；（2）端口加的正弦電壓時(shí)，輸入電流為。求和。解： 2. 電路如下圖所示，已知： ，。求電路中電流和各個(gè)阻抗元件上的電壓、，并作相量圖。 解： 3下圖所示電路中，已知V，。試求（1）電路的復(fù)數(shù)阻抗；（2）電路的電流；（3）電路消耗的有功功率，無功功率，視在功率，電路的功率因數(shù)。 解： 4. 有一個(gè)串聯(lián)的交流電路，已知，則該電路的諧振頻率為多少？若電阻兩端的電壓V，則諧振時(shí)電容兩端的電壓為多大？解： 5. 將的電容和的電感分別接到,電壓有效值的正弦交流電路中。試求（1）流經(jīng)電容的電流有效值及流經(jīng)電感的電流有效值。（2）若將電容和電感串聯(lián)起來仍接到這個(gè)交流電路中，求此時(shí)的電流有效值。解：(1) (2) 6. 電路由電壓源V及和H串聯(lián)組成。電感端電壓的有效值得為25V。求值和電流的表達(dá)方式。 解：(1) 7. 下圖所示的電路由兩復(fù)阻抗并聯(lián)交流電路，已知，支路的視在功率，試求支路的有功功率。 解： 8. 下圖所示電路中，已知，試求電路中,兩端的電壓。 解： 9.下圖所示電路，求電路的總阻抗模及電流I。 解： 10. 下圖所示電路，求電路的總阻抗模及電壓U。 解： 11. 下圖所示電路中，XL = XC = R，已知電流表A1的讀數(shù)為5A，求A2和A3的讀數(shù)是多少？ 解：A3的讀數(shù)是5A, A2的讀數(shù)是7.07A.12. 下圖所示電路中，已知，電阻上電流為10A，求電源電壓U。解： 13. 計(jì)算圖中各支路電流、及電壓。解： 14. 下圖所示電路中，已知，求電路的阻抗。解： 15. 圖示電路中，求電壓表V的讀數(shù)。16. 在圖示正弦交流電路中，已知，試求電路的有功功率P。解： 17. 有一功率P = 1.1KW的負(fù)載接到220V50Hz的正弦交流電源上，其電流為10A，求：（1）此時(shí)負(fù)載的功率因數(shù)；（2）若在負(fù)載的兩端并聯(lián)電容器，這時(shí)電路的總功率因數(shù)又為多少？解： 18. 下圖所示RLC串聯(lián)諧振電路，已知，電流表讀數(shù)為1A，電壓表讀數(shù)為40V，求R、L、C各元件參數(shù)。解： 四、綜合分析題1. 下圖所示電路中，已知電壓向量V， ，試求：1）、；2）電路消耗的總功率及電路的功率因數(shù)；3）畫出包含、在內(nèi)的相量圖。解：(1) (2) 2. 如圖所示，與同相，試求I、及。解： 3. 如圖所示，已知，求各支路電流及阻抗Z。解：設(shè) 則，,，4. 下圖所示A，A，V，試求、及。解：設(shè)，則， 得：， 5. 下圖所示電路中，。電流 A，流過電感的電流，試求及端電壓。6下圖所示正弦交流電路為用電壓表V、電流表A和功率表W測(cè)未知阻抗Z（電感性）的實(shí)驗(yàn)線路，今測(cè)得電流表A的讀數(shù)為5A，電壓表V的讀數(shù)為220V，功率表W的讀數(shù)為660W。試求（1）電路的功率因數(shù)cos和阻抗Z的值；（2）欲使電路的功率因數(shù)提高到0.8，則需要并聯(lián)多大的電容？HZ。解： 7下圖所示電路測(cè)得無源線性二端網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)如下：V，A，W。又知當(dāng)與并聯(lián)一個(gè)適當(dāng)數(shù)值的電容后，電流減小，而其它讀數(shù)不變，HZ。試求：（1）網(wǎng)絡(luò)的性質(zhì)（電阻性、電感性或電容性）；（2）等效參數(shù)及功率因數(shù)。解：（1）有題意知，網(wǎng)絡(luò)性質(zhì)為感性（2） 8有兩個(gè)感性負(fù)載并聯(lián)接到220V的工頻線路中，已知：P1=2.5KW，；S2=4KVA ，。試求：（1）總有功功率、功率因數(shù)；（2）欲將功率因數(shù)提高到0.866，需并聯(lián)多大電容？ 解：(1) (2) 9. 如圖所示電路中，V。試計(jì)算、和。解：設(shè) 10. 在下圖所示電路中，調(diào)節(jié)電容值使電流為最小，并此時(shí)測(cè)得A，A，V，為感性負(fù)載，電路總功率W。試求電路中總阻抗。解： 則： 得： 11. 某照明電源的額定容量為10kVA、額定電壓為220V、頻率為50Hz，現(xiàn)接有40W/220V、功率因數(shù)為0.5的日光燈120支。試問（1）日光燈的總電流是否超過電源的額定電流？（2）若并聯(lián)若干電容后將電路功率因數(shù)提高到0.9，試問這時(shí)還可接入多少個(gè)40W/220V的白熾燈？解：（1） 沒有超過額定值 (2) 12. 日光燈等效電路如圖所示，電源為220V，50Hz的正弦交流電，今測(cè)得燈管電壓為100V，電流為0.4A，鎮(zhèn)流器消耗的有功功率為7W。求：（1）燈管電阻及鎮(zhèn)流器的電阻和電感。（2）燈管消耗的功率、電路消耗的功率及電路的功率因數(shù)。（3）欲使電路的功率因數(shù)提高到0.9，應(yīng)并聯(lián)多在的電容？解：(1) (2) 13. 如下圖所示交流電路中，已知V，求和解： 14已知：U=100V，I=5A，且 超前53.1,求R,XL 。 解： 15. 如圖所示，已知，且與同相，求U=?解：由題意得： 設(shè) 16. 如圖所示電路中，已知，電源電壓的有效值，求。解：設(shè) 17. 如圖所示電路，已知，試求：，有功功率P，功率因數(shù)。解： 18. 如圖所示電路，求：（1）各支路電流；（2）電路的功率因數(shù)；（3）電