電工電子技術(shù)基礎(chǔ) 習(xí)題答案（王兆義）第3章 正弦交流電路

1、第三章習(xí)題答案3-1判斷題 TOC o 1-5 h z .按周期性變化的電量稱為交流量。（）.按正弦規(guī)率變化的電量稱為正弦交流量。（）.交流電的三要索是周期、頻率和用頻率。（）.兩個同頻率的正弦交流量在任何時候其相位差不變。（）. 一個7.07 A的直流電流和一個最大值為10 A的正弦交流電流是等效的。（）.兩個正弦交流電.不管頻率是否相同，都可以用相量法進(jìn)行加法計算。（）.電阻、電感、電容，它們在電路中都有限流的作川，但其限流的本質(zhì)不同。（）. RL串聯(lián)電路兩端的總也壓等于電阻和電感兩端電壓的代數(shù)和。（）.當(dāng)發(fā)生串聯(lián)諧振時,X/.= X，X= 0 Z |= K,這時電路的阻抗最小，電流最大。

2、（）.三相交流電的特點是:三個相電壓大小相等，其相位互差120。電角度。（）.三相負(fù)載進(jìn)行星形聯(lián)結(jié)時，中性線可以不要。（）答案：1N ， 2M 3.X, 4M 5M 6.X, 7.d,8.x, 9. LI). /=件o)LE. I =Ul=Tf. i=jgLG.O=jX3.在純電容電路中以下各式正確的選項是（B. i =- cot)oUc C. Z= gdCUc a 1 =x.u 一J嬴A. 60B. -605.提高功率因數(shù)的目的是（）。A.提高用電器的效率C增加無功功率.提高電源的利用率C. 30D, -30B.減少無功功率,提高電源的利用率D .以上都不是E. I =cvCUc； Ur /

3、 =jXc.在純電感電路中，電壓的初相角為30。,那么電流的初相用為（）o答案:.BCDF, 2. CFG, 3. D E, 4.B,5.B。3-3作圖與計算題1.一正弦電流為：，=28.28由1（3141+30。）人,請指出此正弦電流的三要素各為多大； 畫出電流的波形圖;求t =0.1 s時i的瞬時值。答案:最大值28.28A,角頻率314,初相位30。，t=01s的瞬時值為13.66A。. = 10sin（314%一給 V, , = 14.14sin（31+5） A。試求：電壓和電流的最大值和有效值;頻率和周期；電壓和電流的相位角、初相角和它們的相位差。答案：電壓：最大值10V,有效值7.

4、07,頻率50Hz,周期0.02s,相位角314t.元/3, 初相角用3電流：最大值14.14A,有效值10A,頻率50Hz,周期0.02s,相位角314t+元/2, 初相角用2,相位差為5加/6。.下面一組圖（圖3-54）,請判斷:ei(a) (b)0圖3-54 題3圖10 V0（1）哪個圖是直流電，哪個圖是交流電？（2）將圖（a）和圖（d）兩個電源串聯(lián)后接到電阻上，電阻兩端的電壓是什么波形?電壓的 最大值和最小值各為多少？（3）如果在電阻上再串聯(lián)一個感抗足夠大的電感（如圖（c）所示，圖中X1.R）,電阻兩 端的電壓大致為多少？如果將電感換為容抗足夠小的電容（XR）,也阻兩端是交流電還 是直

5、流電？電壓的最大值大致為多少？答案:(1) a、c是直流電，其余是交流電(2)交流電，最大值20,最小值0(3) 10,交流電,104.在電壓為220 V、頻率為50 Hz的交流電路中，接入一組白熾燈,其等效電阻是11。，請繪出電路圖；計算白熾燈組取川的電流有效值；計算白熾燈組取用的功率;繪出電壓、阻流的相 量圖。答案:相量圖220V0電路圖電路電流為：Z=L/l?=220/ll=20A,功率為尸二尸尺=44005.把L=51mH的線圈(線圈的電阻很小,可忽略不計)接在/=5()Hz、U=22()V的交流 電路中，請繪出電路圖;計算X,.和/;繪出電流和電壓的相量圖。答案:U八相量圖電路圖根據(jù)

6、 Xl=2WL, Z=t/XL,得 Xl=16C, Z=13.75A6.把C = 140F的電容器接在/=50 Hz, U = 220 V的交流電路中，請繪出電路圖;算出 Xc和/;繪出電流和電壓的相量圖。220V答案:相依圖o電路圖根據(jù) Xc=l/ (2Z + 60)V, Z = (25 + j43)Q,求 j 和，。(4) i =4sin(oK +60)A, Z = (6+j3)。，求 0 和。答案:Z=7?+jX=/Z=40Z30*TTZ=R+jX=U/I =25/3Z6=50/60。, Z=49.7Z59.5 ,/ =50/49.7Z (60 - 59.5 ) =1ZO.5 A, i

7、= sin (cot+ 0.5 )/=4Z (60 ) , Z=6.7Z18.43(7=4X6.7Z (60 +18.43 ) =26.8Z78.43 , w = sin( +78.43 )&負(fù)載的電壓和電流的相量為：O = (86.6+j5O)V, J=(8.66+j5)A；() = 200/60。V, i =5/30。A；0 = 200/45。V, i =5/90 A；- = 200/120。V, i =5/30。A。求負(fù)載的等效復(fù)阻抗、電阻、電抗;有功功率、無功功率、視在功率和功率因數(shù)。 答案：(1)復(fù)阻抗：Z=R+jX=U/=10Z0；電阻：R=10。；電抗：X=0,有功功 率：P=1

8、000W,無功功率Q=0var,視在功率S=1000VA,功率因數(shù)2=1(2)復(fù)阻抗：Z=7?+jX=(/=40Z30o；電阻：R=34.64Q；電抗 X=20。，有 功功率:P=866W,無功功率0=500 var,視在功率:S=1000VA,功率因數(shù)2=0.866o(3)復(fù)阻抗：Z=/?+jX=t/=40Z-45；電阻：A=28.28。；電抗：X=28.28il； 有功功率：p=707W；無功功率：2=707 var；視在功率S=999.7VA；功率因數(shù): 2=0.707。(4)復(fù)阻抗：Z=7?+jX=(/=40Z90o；電阻：K=0。；電抗：X=40f2；有功 功率：p=0；無功功率：2

9、=1000 var；視在功率：S=1000VA；功率因數(shù) 上0。.有一熒光燈電路，額定電壓為220 V,電路的等效電阻為200。,電感為1.66 H,請繪出 電路原理圖;計算電流/ ;計算電壓的有功分量5八電壓的無功分量5,、有功功率P、無功功 率Ql、視在功率s、功率因數(shù)入(cos9)和電感L;按比例畫出相量圖、電壓三角形、阻抗三角形 和功率三角形。答案：根據(jù) Xl=2* /=U/h+x3,得，=0.394A, /r=78.81V, t/L=205.37VP=72r=3L05W, 2=PXL=80.92var, 5=86.67VA,九=0.36。.將RLC串聯(lián)電路接于交流電路中，R=60Q,

10、 L=3H, C = 50 /加,電源角頻率 3 = 100 rad/so假設(shè)電感上的電壓為5=10。V,求電流/、電阻電壓心、電容電壓Uc、外加 電壓U和阻抗角8,并畫出電流、電壓相量圖。答案：/ = =1/3A, Ur=/R=20Q, Uc=/Xc=66.67V, coLU= JuJ+luj =38.87V o.有一電感線圈，其電阻為15 C,電感為12 mH,把此線圈和一個5 的電容串聯(lián)后接 到電壓為 =100&sin5000zV的電源上，請寫出/、八c的解析式;計算P、Ql、Qc、 Q、S和cos cp ；畫出電流、電壓的相量圖。答案：1= U = 4A wr=84.84 sin(50

11、00r) ； P=Z2/?=240W ； 卜+(砒一方vcoC0l=/2Xl=96O var； 0c=/2c=64O var； S=400VA； =arctan(0i7P)=76 2=cos=0.24.電路(如圖 3-55)中的電壓 0 = 220/ () V, Z. =jl()。，Z.2=j5()Q, Z：.； = 10()Q, 求各支路電流。答案：Z2=50Z90 , Z3=100Z0 ,Zz=Z2Z3/ (Z2+Z3) =5000Z90 / (112Z26.70 ) =44.64Z63.3 =20+j40；Z=Zi+ Zz=20+j50=54Z687 i=220N0。/ (54Z68 )

12、 =4468。A /=Zzo X4Z-68 =179Z-4.7 V/2=/Z2=179Z-4.7 /50Z900 =3.58Z-94.7h=/Z3=179Z-4.7 /100Z0 =1.79Z-4.7.電動機(jī)的三相繞組如圖3-56所示。每相繞組的額定電壓為220 V,當(dāng)電源的線 電壓為38() V時.三個繞組怎樣連接？當(dāng)電源的線電壓為22() V時,三個繞組怎樣連接？請畫 出連接圖。電源電JR380V三角形連接答案: TOC o 1-5 h z U1 O U 2VI門380Vo V 2W1 -Odv 2電源電東220V星型連接.有一三相交流電動機(jī)作三角形聯(lián)結(jié)，線電流，v = 10笈sin(31

13、U+40)A,請寫出線電流U、V、，w，相電流，UV、，VW及，wu的數(shù)學(xué)表達(dá)式。答案:iu=loV2sin （314任 160。） iv=10V2sin （314什40。）rw=10V2sin （314t-80）iuv=10V6 sin (314t-170) fvw=10V6 sin (314t+170) iwu=10V6 sin (314t-50).對稱三相負(fù)載，每相的電阻K =12。,感抗X。=16。如果負(fù)載作星形聯(lián)結(jié)后接 于線電壓為38() V的三和I對稱電源上，試求：(1)負(fù)載上的相電壓、和電流和線電流；(2)三和負(fù) 載的有功功率。答案：(1)根據(jù)線電壓為380V,那么相電壓為220V,相電流=線電流=相電壓/k + xj=UA(2) P= 43ULILcos(p =4343.856W一臺功率為10 kW的三相異步電動機(jī)，繞組進(jìn)行三角形聯(lián)結(jié)后接于線電壓為380 V 的三相交流電源上，線電流為20