2023年電路分析基礎試題庫答案

試題庫一、填空題（建議較易填空每空０.5分,較難填空每空1分)1、電流所通過的途徑叫做電路,通常由電源、負載和中間環(huán)節(jié)三部分組成。2、實際電路按功能可分為電力系統的電路和電子技術的電路兩大類,其中電力系統的電路其重要功能是對發(fā)電廠發(fā)出的電能進行傳輸、分派和轉換；電子技術的電路重要功能則是對電信號進行傳遞、變換、存儲和解決。3、實際電路元件的電特性單一而確切，抱負電路元件的電特性則多元和復雜。無源二端抱負電路元件涉及電阻元件、電感元件和電容元件。４、由抱負電路元件構成的、與實際電路相相應的電路稱為電路模型，這類電路只合用集總參數元件構成的低、中頻電路的分析。5、大小和方向均不隨時間變化的電壓和電流稱為穩(wěn)恒直流電，大小和方向均隨時間變化的電壓和電流稱為交流電，大小和方向均隨時間按照正弦規(guī)律變化的電壓和電流被稱為正弦交流電。６、電壓是電路中產生電流的主線因素,數值上等于電路中兩點電位的差值。7、電位具有相對性，其大小正負相對于電路參考點而言。8、衡量電源力作功本領的物理量稱為電動勢，它只存在于電源內部,其參考方向規(guī)定由電源正極高電位指向電源負極低電位,與電源端電壓的參考方向相反。9、電流所做的功稱為電功,其單位有焦耳和度；單位時間內電流所做的功稱為電功率,其單位有瓦特和千瓦。10、通常我們把負載上的電壓、電流方向稱作關聯方向;而把電源上的電壓和電流方向稱為非關聯方向。11、歐姆定律體現了線性電路元件上電壓、電流的約束關系,與電路的連接方式無關；基爾霍夫定律則是反映了電路的整體規(guī)律,其中KCL定律體現了電路中任意結點上匯集的所有支路電流的約束關系,ＫＶＬ定律體現了電路中任意回路上所有元件上電壓的約束關系,具有普遍性。１２、抱負電壓源輸出的電壓值恒定，輸出的電流值由它自身和外電路共同決定；抱負電流源輸出的電流值恒定,輸出的電壓由它自身和外電路共同決定。13、電阻均為9Ω的Δ形電阻網絡，若等效為Y形網絡，各電阻的阻值應為3Ω。1４、實際電壓源模型“20V、１Ω”等效為電流源模型時,其電流源20A,內阻1Ω。15、直流電橋的平衡條件是對臂電阻的乘積相等；負載上獲得最大功率的條件是電源內阻等于負載電阻,獲得的最大功率US２/4R0。1６、假如受控源所在電路沒有獨立源存在時,它僅僅是一個無源元件,而當它的控制量不為零時，它相稱于一個電源。在具有受控源的電路分析中,特別要注意:不能隨意把控制量的支路消除掉。二、判斷下列說法的對的與錯誤（建議每小題1分）1、集總參數元件的電磁過程都分別集中在各元件內部進行。(∨)2、實際電感線圈在任何情況下的電路模型都可以用電感元件來抽象表征。（×)3、電壓、電位和電動勢定義式形式相同，所以它們的單位同樣。（∨）4、電流由元件的低電位端流向高電位端的參考方向稱為關聯方向。（×)5、電功率大的用電器，電功也一定大。（×）6、電路分析中一個電流得負值，說明它小于零。（×)７、電路中任意兩個結點之間連接的電路統稱為支路。(∨)8、網孔都是回路,而回路則不一定是網孔。（∨）9、應用基爾霍夫定律列寫方程式時，可以不參照參考方向。（×）10、電壓和電流計算結果得負值，說明它們的參考方向假設反了。（∨)１1、抱負電壓源和抱負電流源可以等效互換。(×）12、兩個電路等效，即它們無論其內部還是外部都相同。(×）1３、直流電橋可用來較準確地測量電阻。(∨）１４、負載上獲得最大功率時,說明電源的運用率達成了最大。（×)15、受控源在電路分析中的作用,和獨立源完全相同。（×)1６、電路等效變換時，假如一條支路的電流為零,可按短路解決。（×）三、單項選擇題(建議每小題２分)1、當電路中電流的參考方向與電流的真實方向相反時，該電流(B）A、一定為正值B、一定為負值Ｃ、不能肯定是正值或負值2、已知空間有a、b兩點,電壓Uａb＝1０Ｖ，a點電位為Va=4V,則ｂ點電位Ｖb為(B)Ａ、6VB、－6ＶＣ、1４V３、當電阻R上的、參考方向為非關聯時,歐姆定律的表達式應為（B）A、B、C、４、一電阻R上、參考方向不一致,令=-10V,消耗功率為0.5W，則電阻R為（Ａ)A、２00ΩB、-20０ΩＣ、±２00Ω５、兩個電阻串聯，R1:R2=1:2，總電壓為60Ｖ,則U１的大小為（B)Ａ、1０ＶB、２０VC、３０V6、已知接成Ｙ形的三個電阻都是30Ω,則等效Δ形的三個電阻阻值為(C)A、全是10ΩB、兩個30Ω一個90ΩC、全是9０Ω7、電阻是(C）元件，電感是(B）的元件,電容是(A)的元件。A、儲存電場能量Ｂ、儲存磁場能量C、耗能8、一個輸出電壓幾乎不變的設備有載運營，當負載增大時,是指(Ｃ)Ａ、負載電阻增大Ｂ、負載電阻減小C、電源輸出的電流增大９、抱負電壓源和抱負電流源間（B)Ａ、有等效變換關系B、沒有等效變換關系C、有條件下的等效關系1０、當恒流源開路時，該恒流源內部（Ｂ）A、有電流,有功率損耗B、無電流，無功率損耗C、有電流,無功率損耗四、簡答題（建議每小題3~5分)1、在8個燈泡串聯的電路中，除4號燈不亮外其它７個燈都亮。當把4號燈從燈座上取下后,剩下7個燈仍亮,問電路中有何故障？為什么？答:電路中發(fā)生了4號燈短路故障,當它短路時，在電路中不起作用,因此放上和取下對電路不發(fā)生影響。2、額定電壓相同、額定功率不等的兩個白熾燈,能否串聯使用?答:不能,由于這兩個白熾燈的燈絲電阻不同,瓦數大的燈電阻小分壓少，不能正常工作,瓦數小的燈電阻大分壓多易燒。３、電橋電路是復雜電路還是簡樸電路？當電橋平衡時，它是復雜電路還是簡樸電路?為什么？答：電橋電路處在平衡狀態(tài)時,由于橋支路電流為零可拿掉，因此四個橋臂具有了串、并聯關系，是簡樸電路，假如電橋電路不平衡，則為復雜電路。4、直流電、脈動直流電、交流電、正弦交流電的重要區(qū)別是什么?答：直流電的大小和方向均不隨時間變化；脈動直流電的大小隨時間變化，方向不隨時間變化；交流電的大小和方向均隨時間變化；正弦交流電的大小和方向隨時間按正弦規(guī)律變化。５、負載上獲得最大功率時，電源的運用率大約是多少?答:負載上獲得最大功率時，電源的運用率約為50%。6、電路等效變換時,電壓為零的支路可以去掉嗎?為什么?答：電路等效變換時，電壓為零的支路不可以去掉。由于短路相稱于短接,要用一根短接線代替。7、在電路等效變換過程中，受控源的解決與獨立源有哪些相同?有什么不同?答:在電路等效變換的過程中,受控電壓源的控制量為零時相稱于短路；受控電流源控制量為零時相稱于開路。當控制量不為零時,受控源的解決與獨立源無原則上區(qū)別,只是要注旨在對電路化簡的過程中不能隨意把具有控制量的支路消除掉。8、工程實際應用中，運用平衡電橋可以解決什么問題？電橋的平衡條件是什么？答：工程實際應用中，運用平衡電橋可以較為精確地測量電阻,電橋平衡的條件是對臂電阻的乘積相等。9、試述“電路等效”的概念。答：兩個電路等效，是指其對端口以外的部分作用效果相同。1０、試述參考方向中的“正、負”，“加、減”,“相反、相同”等名詞的概念。答：“正、負”是指在參考方向下，某電量為正值還是為負值;“加、減”是指方程式各量前面的加、減號;“相反、相同”則指電壓和電流方向是非關聯還是關聯。五、計算分析題（根據實際難度定分，建議每題在6～12分范圍）I－US＋IS2ΩI－US＋IS2Ω1ΩAB圖1.5.21mA1mA2KΩ+10V－4KΩ＋RU－2KΩ圖1.5.12、圖１.５.2所示電路,已知ＵＳ＝３V，IＳ=２A,求UAB和I。(３Ｖ、5A)3、圖1.5.3所示電路，負載電阻ＲＬ可以任意改變,問RＬ等于多大時其上可獲得最大功率，并求出最大功率PLmax。(２Ω）４、圖1.5.4所示電路中，求２Ａ電流源之發(fā)出功率。(-１6/3W）2A42A4Ω＋－U4U＋－圖1.5.4I＋6V－2I3ΩRL圖1.5.310V1A2Ω10V1A2Ω4A10Ω3Ω6V8Ω＋－＋－圖1.5.5(－3５W）6、分別計算S打開與閉合時圖1.5．6電路中A、B兩點的電位。(S打開：A-10．5V，B－７.5ＶS閉合:A０V,B1.6V）150Ω150Ω150Ω150Ω150Ω150ΩAB圖1.5.72KΩSA4KΩ26KΩB－12V＋12V圖1.5.67、試求圖1.５.7所示電路的入端電阻RＡB。（15０Ω）試題庫一、填空題(建議較易填空每空0.５分，較難填空每空1分）１、凡是用電阻的串并聯和歐姆定律可以求解的電路統稱為簡樸電路，若用上述方法不能直接求解的電路，則稱為復雜電路。2、以客觀存在的支路電流為未知量，直接應用ＫCL定律和KVＬ定律求解電路的方法，稱為支路電流法。３、當復雜電路的支路數較多、回路數較少時，應用回路電流法可以適當減少方程式數目。這種解題方法中,是以假想的回路電流為未知量，直接應用ＫVL定律求解電路的方法。4、當復雜電路的支路數較多、結點數較少時,應用結點電壓法可以適當減少方程式數目。這種解題方法中,是以客觀存在的結點電壓為未知量，直接應用KＣＬ定律和歐姆定律求解電路的方法。5、當電路只有兩個結點時，應用結點電壓法只需對電路列寫1個方程式，方程式的一般表達式為,稱作彌爾曼定理。6、在多個電源共同作用的線性電路中，任一支路的響應均可當作是由各個激勵單獨作用下在該支路上所產生的響應的疊加，稱為疊加定理。7、具有兩個引出端鈕的電路稱為二端網絡,其內部具有電源稱為有源二端網絡，內部不包含電源的稱為無源二端網絡。8、“等效”是指對端口處等效以外的電路作用效果相同。戴維南等效電路是指一個電阻和一個電壓源的串聯組合,其中電阻等于原有源二端網絡除源后的入端電阻，電壓源等于原有源二端網絡的開路電壓。9、為了減少方程式數目，在電路分析方法中我們引入了回路電流法、結點電壓法；疊加定理只合用線性電路的分析。10、在進行戴維南定理化簡電路的過程中,假如出現受控源，應注意除源后的二端網絡等效化簡的過程中,受控電壓源應短路解決；受控電流源應開路解決。在對有源二端網絡求解開路電壓的過程中，受控源解決應與獨立源的分析方法相同。二、判斷下列說法的對的與錯誤(建議每小題1分）１、疊加定理只適合于直流電路的分析。（×)2、支路電流法和回路電流法都是為了減少方程式數目而引入的電路分析法。(∨)３、回路電流法是只應用基爾霍夫第二定律對電路求解的方法。(∨)４、結點電壓法是只應用基爾霍夫第二定律對電路求解的方法。(×)5、彌爾曼定理可合用于任意結點電路的求解。（×）6、應用結點電壓法求解電路時，參考點可要可不要。(×)7、回路電流法只規(guī)定出回路電流,電路最終求解的量就算解出來了。（×）8、回路電流是為了減少方程式數目而人為假想的繞回路流動的電流。(∨)9、應用結點電壓法求解電路，自動滿足基爾霍夫第二定律。(∨)10、實用中的任何一個兩孔插座對外都可視為一個有源二端網絡。（∨)三、單項選擇題（建議每小題2分)１、疊加定理只合用于（C)A、交流電路Ｂ、直流電路C、線性電路２、自動滿足基爾霍夫第一定律的電路求解法是（B）A、支路電流法Ｂ、回路電流法C、結點電壓法3、自動滿足基爾霍夫第二定律的電路求解法是(C)Ａ、支路電流法B、回路電流法C、結點電壓法4、必須設立電路參考點后才干求解電路的方法是(C）A、支路電流法B、回路電流法Ｃ、結點電壓法５、只適應于線性電路求解的方法是（Ｃ)Ａ、彌爾曼定理B、戴維南定理C、疊加定理四、簡答題（建議每小題3～5分）１、下圖所示電路應用哪種方法進行求解最為簡便?為什么?1mA1mA2KΩ+10V－4KΩ＋RU－圖2.4.1題電路答:用彌爾曼定理求解最為簡便，由于電路中只具有兩個結點。2、試述回路電流法求解電路的環(huán)節(jié)?；芈冯娏魇欠駷殡娐返淖罱K求解響應？答:回路電流法求解電路的基本環(huán)節(jié)如下：1.選取獨立回路(一般選擇網孔作為獨立回路),在回路中標示出假想回路電流的參考方向，并把這一參考方向作為回路的繞行方向。2.建立回路的KＶL方程式。應注意自電阻壓降恒為正值,公共支路上互電阻壓降的正、負由相鄰回路電流的方向來決定：當相鄰回路電流方向流經互電阻時與本回路電流方向一致時該部分壓降取正,相反時取負。方程式右邊電壓升的正、負取值方法與支路電流法相同。３.求解聯立方程式，得出假想的各回路電流。＋U＋US1R1－I1＋US2R2－I2圖2.4例2.2電路RLIabIaIb回路電流是為了減少方程式數目而人為假想的繞回路流動的電流，不是電路的最終求解響應,最后要根據客觀存在的支路電流與回路電流之間的關系求出支路電流。3、一個不平衡電橋電路進行求解時,只用電阻的串并聯和歐姆定律可以求解嗎？答:不平衡電橋電路是復雜電路，只用電阻的串并聯和歐姆定律是無法求解的,必須采用KＣL和ＫCL及歐姆定律才干求解電路。4、試述戴維南定理的求解環(huán)節(jié)?如何把一個有源二端網絡化為一個無源二端網絡？在此過程中,有源二端網絡內部的電壓源和電流源應如何解決？答：戴維南定理的解題環(huán)節(jié)為:1.將待求支路與有源二端網絡分離,對斷開的兩個端鈕分別標以記號（例如ａ和b);２.對有源二端網絡求解其開路電壓UOＣ；3．把有源二端網絡進行除源解決：其中電壓源用短接線代替；電流源斷開。然后對無源二端網絡求解其入端電阻R入；4．讓開路電壓UOC等于戴維南等效電路的電壓源US,入端電阻Ｒ入等于戴維南等效電路的內阻R0，在戴維南等效電路兩端斷開處重新把待求支路接上,根據歐姆定律求出其電流或電壓。把一個有源二端網絡化為一個無源二端網絡就是除源,如上述３.所述。5、實際應用中，我們用高內阻電壓表測得某直流電源的開路電壓為225Ｖ，用足夠量程的電流表測得該直流電源的短路電流為50A，問這一直流電源的戴維南等效電路？答:直流電源的開路電壓即為它的戴維南等效電路的電壓源UＳ,２2５／50=４.5Ω等于該直流電源戴維南等效電路的內阻Ｒ０。五、計算分析題（根據實際難度定分，建議每題在6～12分范圍)1、已知圖2．5．1電路中電壓U=４．５V,試應用已經學過的電路求解法求電阻R。(1８Ω）＋＋US－4ΩAB圖2.5.19V12Ω6Ω＋U－R2、求解圖２．5.２所示電路的戴維南等效電路。（Uab=0V，R0=8.８Ω)20V20V5A8Ω12Ω2Ω2V＋－＋－圖2.5.22ΩUab＋－3、試用疊加定理求解圖２.5.3所示電路中的電流I。(在電流源單獨作用下U＝1V，Ｉˊ=－1/３A,電壓源單獨作用時,Ｉ"＝2Ａ，所以電流Ｉ=5/３A)UU1A1ΩI1Ω6V＋－＋－圖2.5.32Ω2U＋－4A1Ω＋－6V8V＋－4A1Ω＋－6V8V＋－圖2.5.45Ω6Ω3Ω4Ω2Ω10V＋－解:畫出圖2.5.4等效電路圖如下：3A3A8VAB等效圖3Ω6/5Ω4Ω2A5A＋對結點A：對結點B：試題庫一、填空題（建議較易填空每空０.5分,較難填空每空１分)１、正弦交流電的三要素是指正弦量的最大值、角頻率和初相。2、反映正弦交流電振蕩幅度的量是它的最大值；反映正弦量隨時間變化快慢限度的量是它的頻率；擬定正弦量計時始位置的是它的初相。3、已知一正弦量，則該正弦電流的最大值是７．07Ａ；有效值是５A;角頻率是３14raｄ/ｓ；頻率是5０Ｈz;周期是0.02s;隨時間的變化進程相位是314t-３0°電角;初相是-30°；合-π/６弧度。4、正弦量的有效值等于它的瞬時值的平方在一個周期內的平均值的開方，所以有效值又稱為方均根值。也可以說，交流電的有效值等于與其熱效應相同的直流電的數值。5、兩個同頻率正弦量之間的相位之差稱為相位差，不同頻率的正弦量之間不存在相位差的概念。6、實際應用的電表交流指示值和我們實驗的交流測量值,都是交流電的有效值。工程上所說的交流電壓、交流電流的數值，通常也都是它們的有效值，此值與交流電最大值的數量關系為:最大值是有效值的1.4１4倍。7、電阻元件上的電壓、電流在相位上是同相關系;電感元件上的電壓、電流相位存在正交關系，且電壓超前電流;電容元件上的電壓、電流相位存在正交關系,且電壓滯后電流。8、同相的電壓和電流構成的是有功功率,用P表達,單位為W;正交的電壓和電流構成無功功率,用Q表達，單位為Var。9、能量轉換中過程不可逆的功率稱有功功率,能量轉換中過程可逆的功率稱無功功率。能量轉換過程不可逆的功率意味著不僅有互換，并且尚有消耗;能量轉換過程可逆的功率則意味著只互換不消耗。10、正弦交流電路中,電阻元件上的阻抗＝Ｒ,與頻率無關;電感元件上的阻抗=XL,與頻率成正比；電容元件上的阻抗＝XＣ，與頻率成反比。二、判斷下列說法的對的與錯誤（建議每小題1分）1、正弦量的三要素是指它的最大值、角頻率和相位。（×）２、超前為４5°電角。(×)3、電抗和電阻的概念相同,都是阻礙交流電流的因素。(×)4、電阻元件上只消耗有功功率,不產生無功功率。(∨)5、從電壓、電流瞬時值關系式來看，電感元件屬于動態(tài)元件。(∨)6、無功功率的概念可以理解為這部分功率在電路中不起任何作用。（×)7、幾個電容元件相串聯,其電容量一定增大。（×)8、單一電感元件的正弦交流電路中,消耗的有功功率比較小。（×)三、單項選擇題（建議每小題２分）1、在正弦交流電路中,電感元件的瞬時值伏安關系可表達為(Ｃ）Ａ、Ｂ、u＝ｊiωLC、2、已知工頻電壓有效值和初始值均為380V,則該電壓的瞬時值表達式為(B）A、VＢ、VC、V３、一個電熱器,接在10V的直流電源上,產生的功率為P。把它改接在正弦交流電源上,使其產生的功率為P/２,則正弦交流電源電壓的最大值為（C）A、７.07VB、5VＣ、1０V4、已知A,）Ａ，則(C）Ａ、ｉ1超前i2６０°B、i1滯后ｉ260°C、相位差無法判斷５、電容元件的正弦交流電路中，電壓有效值不變，當頻率增大時,電路中電流將(Ａ)A、增大B、減小C、不變６、電感元件的正弦交流電路中，電壓有效值不變,當頻率增大時,電路中電流將（Ｂ）A、增大B、減小C、不變7、實驗室中的交流電壓表和電流表,其讀值是交流電的(B）。Ａ、最大值B、有效值C、瞬時值8、３14μF電容元件用在100Hｚ的正弦交流電路中，所呈現的容抗值為(C）A、０.１97ΩB、3１.８ΩC、5.1Ω9、在電阻元件的正弦交流電路中,伏安關系表達錯誤的是（B）A、B、U＝IＲC、10、某電阻元件的額定數據為“1ＫΩ、2.5W”，正常使用時允許流過的最大電流為（A)A、50mAB、２.5mAC、25０mA1１、ｕ=-i＝5cｏsA、２5°Ｂ、95°C、115°1２、周期Ｔ=１S、頻率f=1Ｈｚ的正弦波是(Ｃ)Ａ、4cos３14ｔＢ、６sｉn(5t+17°）C、４cos2πt四、簡答題(建議每小題３～5分）1、電源電壓不變，當電路的頻率變化時,通過電感元件的電流發(fā)生變化嗎？答:頻率變化時,感抗增大，所以電源電壓不變,電感元件的電流將減小。2、某電容器額定耐壓值為450伏,能否把它接在交流３80伏的電源上使用？為什么?答：380×1．41４=５37V>45０V,不能把耐壓為４5０Ｖ的電容器接在交流３80Ｖ的電源上使用,由于電源最大值為5３7V,超過了電容器的耐壓值。3、你能說出電阻和電抗的不同之處和相似之處嗎?它們的單位相同嗎?答:電阻在阻礙電流時隨著著消耗，電抗在阻礙電流時無消耗，兩者單位相同。4、無功功率和有功功率有什么區(qū)別?能否從字面上把無功功率理解為無用之功?為什么？答：有功功率反映了電路中能量轉換過程中不可逆的那部分功率，無功功率反映了電路中能量轉換過程中只互換、不消耗的那部分功率，無功功率不能從字面上理解為無用之功，由于變壓器、電動機工作時假如沒有電路提供的無功功率將無法工作。5、從哪個方面來說，電阻元件是即時元件,電感和電容元件為動態(tài)元件？又從哪個方面說電阻元件是耗能元件，電感和電容元件是儲能元件?答：從電壓和電流的瞬時值關系來說,電阻元件電壓電流為歐姆定律的即時相應關系,因此稱為即時元件；電感和電容上的電壓電流上關系都是微分或積分的動態(tài)關系，因此稱為動態(tài)元件。從瞬時功率表達式來看,電阻元件上的瞬時功率恒為正值或零，所認為耗能元件，而電感和電容元件的瞬時功率在一個周期內的平均值為零，只進行能量的吞吐而不耗能,所以稱為儲能元件。6、正弦量的初相值有什么規(guī)定？相位差有什么規(guī)定?答:正弦量的初相和相位差都規(guī)定不得超過180°。７、直流情況下，電容的容抗等于多少？容抗與哪些因素有關?答:直流情況下，電容的容抗等于無窮大,稱隔直流作用。容抗與頻率成反比，與電容量成反比。8、感抗、容抗和電阻有何相同？有何不同？答:感抗、容抗在阻礙電流的過程中沒有消耗,電阻在阻礙電流的過程中隨著著消耗，這是它們的不同之處，三者都是電壓和電流的比值，因此它們的單位相同，都是歐姆。9、額定電壓相同、額定功率不等的兩個白熾燈，能否串聯使用?答:額定電壓相同、額定功率不等的兩個白熾燈是不能串聯使用的,由于串聯時通過的電流相同，而這兩盞燈由于功率不同它們的燈絲電阻是不同的:功率大的白熾燈燈絲電阻小分壓少，不能正常工作;功率小的白熾燈燈絲電阻大分壓多容易燒損。1０、如何理解電容元件的“通交隔直”作用?答:直流電路中，電容元件對直流呈現的容抗為無窮大,阻礙直流電通過,稱隔直作用;交流電路中,電容元件對交流呈現的容抗很小,有助于交流電流通過，稱通交作用。五、計算分析題（根據實際難度定分,建議每題在6~12分范圍）1、試求下列各正弦量的周期、頻率和初相,兩者的相位差如何？（１)3sin314t；（2)8ｓin(5t＋1７°）(3sｉn31４t是工頻交流電，周期為0.02s、頻率是50Hz、初相是零;８siｎ(5t+17°)是周期為1.25６ｓ、頻率為0．796Ｈz、初相為17°的正弦交流電)2、某電阻元件的參數為8Ω,接在V的交流電源上。試求通過電阻元件上的電流i，如用電流表測量該電路中的電流，其讀數為多少?電路消耗的功率是多少瓦?若電源的頻率增大一倍,電壓有效值不變又如何？(8分)（i=38.9sin３１４tA,用電流表測量電流值應為27．５A,Ｐ＝60５0W;當電源頻率增大一倍時，電壓有效值不變時，由于電阻與頻率無關，所以電阻上通過的電流有效值不變)3、某線圈的電感量為0.1亨，電阻可忽略不計。接在V的交流電源上。試求電路中的電流及無功功率;若電源頻率為100Hｚ，電壓有效值不變又如何？寫出電流的瞬時值表達式。（8分)(i≈9．91sin(3１4t-９0°)Ａ,用電流表測量電流值應為７A，Q=１5３8.6Ｖar；當電源頻率增大為１00Ｈz時,電壓有效值不變,由于電感與頻率成正比,所以電感上通過的電流有效值及無功功率均減半，iˊ≈4.９5sin(６2８ｔ-9０°）A)4、圖３.5．４所示電路中，各電容量、交流電源的電壓值和頻率均相同,問哪一個電流表的讀數最大？哪個為零？為什么?圖3.5.4圖3.5.4-(a)u－(c)u(b)CCCA1CA2A3U（圖b電流表計數為零，由于電容隔直;圖ａ和圖c中都是正弦交流電，且電容端電壓相同，電流與電容量成正比，因此A3電流表讀數最大)5、已知工頻正弦交流電流在t=0時的瞬時值等于０.５A，計時始該電流初相為３0°,求這一正弦交流電流的有效值。（0.７07Ａ）６、在1μF的電容器兩端加上V的正弦電壓,求通過電容器中的電流有效值及電流的瞬時值解析式。若所加電壓的有效值與初相不變，而頻率增長為１0０Hｚ時，通過電容器中的電流有效值又是多少？(①２2．２mA,i≈31.4sｉｎ（314t＋60°)Ａ;②頻率增倍時，容抗減半,電壓有效值不變則電流增倍，為4４．４Ａ)試題庫一、填空題(建議較易填空每空0.５分，較難填空每空1分)1、與正弦量具有一一相應關系的復數電壓、復數電流稱之為相量。最大值相量的模相應于正弦量的最大值，有效值相量的模相應正弦量的有效值,它們的幅角相應正弦量的初相。２、單一電阻元件的正弦交流電路中,復阻抗Z=R；單一電感元件的正弦交流電路中,復阻抗Z=jＸL；單一電容元件的正弦交流電路中，復阻抗Z=－ｊXC;電阻電感相串聯的正弦交流電路中，復阻抗Z＝Ｒ＋jＸL;電阻電容相串聯的正弦交流電路中,復阻抗Ｚ＝R-jXC；電阻電感電容相串聯的正弦交流電路中，復阻抗Z=R＋ｊ（XL－ＸC)。3、單一電阻元件的正弦交流電路中,復導納Y=G；單一電感元件的正弦交流電路中，復導納Y=-ｊBＬ;單一電容元件的正弦交流電路中,復導納Ｙ=jBC;電阻電感電容相并聯的正弦交流電路中，復導納Y=Ｇ＋j(BＣ-BL)。４、按照各個正弦量的大小和相位關系用初始位置的有向線段畫出的若干個相量的圖形,稱為相量圖。5、相量分析法,就是把正弦交流電路用相量模型來表達,其中正弦量用相量代替，Ｒ、L、Ｃ電路參數用相應的復阻抗表達，則直流電阻性電路中所有的公式定律均合用于對相量模型的分析，只是計算形式以復數運算代替了代數運算。６、有效值相量圖中，各相量的線段長度相應了正弦量的有效值,各相量與正向實軸之間的夾角相應正弦量的初相。相量圖直觀地反映了各正弦量之間的數量關系和相位關系。7、電壓三角形是相量圖,因此可定性地反映各電壓相量之間的數量關系及相位關系,阻抗三角形和功率三角形不是相量圖,因此它們只能定性地反映各量之間的數量關系。8、R、L、C串聯電路中,電路復阻抗虛部大于零時,電路呈感性；若復阻抗虛部小于零時，電路呈容性;當電路復阻抗的虛部等于零時，電路呈阻性，此時電路中的總電壓和電流相量在相位上呈同相關系,稱電路發(fā)生串聯諧振。９、Ｒ、L、Ｃ并聯電路中,電路復導納虛部大于零時，電路呈容性;若復導納虛部小于零時,電路呈感性;當電路復導納的虛部等于零時,電路呈阻性,此時電路中的總電流、電壓相量在相位上呈同相關系,稱電路發(fā)生并聯諧振。１0、R、L串聯電路中,測得電阻兩端電壓為12０V,電感兩端電壓為160Ｖ,則電路總電壓是２00V。1１、R、L、C并聯電路中，測得電阻上通過的電流為3A,電感上通過的電流為8A,電容元件上通過的電流是4A，總電流是5A,電路呈感性。12、復功率的實部是有功功率,單位是瓦；復功率的虛部是無功功率，單位是乏爾;復功率的模相應正弦交流電路的視在功率,單位是伏安。二、判斷下列說法的對的與錯誤(建議每小題1分)１、正弦量可以用相量來表達,因此相量等于正弦量。(×）２、幾個復阻抗相加時,它們的和增大；幾個復阻抗相減時,其差減小。(×）3、串聯電路的總電壓超前電流時,電路一定呈感性。（∨)4、并聯電路的總電流超前路端電壓時，電路應呈感性。（×)5、電感電容相串聯,UL=1２0V，UＣ=80V，則總電壓等于2０0V。（×)6、電阻電感相并聯,ＩR=3Ａ,ＩＬ=4A，則總電流等于5A。(∨）7、提高功率因數，可使負載中的電流減小,因此電源運用率提高。（×）8、避免感性設備的空載,減少感性設備的輕載，可自然提高功率因數。(∨)9、只要在感性設備兩端并聯一電容器,即可提高電路的功率因數。(×)10、視在功率在數值上等于電路中有功功率和無功功率之和。(×）三、單項選擇題（建議每小題2分)1、標有額定值為“22０V、１00Ｗ”和“２20V、25W”白熾燈兩盞，將其串聯后接入2２0V工頻交流電源上,其亮度情況是(Ｂ)A、100W的燈泡較亮Ｂ、25W的燈泡較亮C、兩只燈泡同樣亮2、在RL串聯的交流電路中,Ｒ上端電壓為1６V，L上端電壓為1２Ｖ，則總電壓為（B)A、28VB、2０VC、4V3、Ｒ、Ｌ串聯的正弦交流電路中，復阻抗為(C)A、B、C、４、已知電路復阻抗Z＝(３-j4)Ω，則該電路一定呈(B)A、感性B、容性C、阻性5、電感、電容相串聯的正弦交流電路，消耗的有功功率為(C)A、UIB、I2XＣ、0A1A2A3uCLR6、在右圖所示電路中，R=XL=XCA1A2A3uCLRＡ、１A、１AB、3A、0ＡＣ、4.24Ａ、3A７、每只日光燈的功率因數為０．5,當N只日光燈相并聯時，總的功率因數(Ｃ）；若再與M只白熾燈并聯，則總功率因數(A）Ａ、大于0．5B、小于0.5C、等于0.5８、日光燈電路的燈管電壓與鎮(zhèn)流器兩端電壓和電路總電壓的關系為(B)Ａ、兩電壓之和等于總電壓Ｂ、兩電壓的相量和等于總電壓四、簡答題(建議每小題3~５分)１、額定電壓相同、額定功率不等的兩個白熾燈,能否串聯使用？答：不能串聯使用。由于額定功率不同時兩個白熾燈分壓不同。２、試述提高功率因數的意義和方法。答:提高功率因數可減少線路上的功率損耗,同時可提高電源設備的運用率,有助于國民經濟的發(fā)展。提高功率因數的方法有兩種:一是自然提高法,就是避免感性設備的空載和盡量減少其空載；二是人工補償法，就是在感性線路兩端并聯適當的電容。３、相量等于正弦量的說法對嗎？正弦量的解析式和相量式之間能用等號嗎？答:相量可以用來表達正弦量,相量不是正弦量，因此正弦量的解析式和相量式之間是不能畫等號的。4、電壓、電流相位如何時只吸取有功功率?只吸取無功功率時兩者相位又如何?答：電壓、電流相位同相時只吸取有功功率，當它們相位正交時只吸取無功功率5、阻抗三角形和功率三角形是相量圖嗎？電壓三角形呢？答：阻抗三角形和功率三角形都不是相量圖,電壓三角形是相量圖。６、并聯電容器可以提高電路的功率因數,并聯電容器的容量越大,功率因數是否被提得越高？為什么？會不會使電路的功率因數為負值？是否可以用串聯電容器的方法提高功率因數?答:并聯電容器可以提高電路的功率因數,但提倡欠補償，假如并聯電容器的容量過大而出現過補償時,會使電路的功率因數為負值,即電路由感性變?yōu)槿菪?，當并聯電容達成某一數值時,還會導致功率因數繼續(xù)下降(可用相量圖分析)。實際中是不能用串聯電容器的方法提高電路的功率因數的，由于串聯電容器可以分壓，設備的額定電壓將發(fā)生變化而不能正常工作。五、計算分析題(根據實際難度定分，建議每題在6～12分范圍）1、RL串聯電路接到220V的直流電源時功率為1．2KW，接在220V、5０Hz的電源時功率為0．６KW,試求它的R、L值。解:2、已知交流接觸器的線圈電阻為2０0Ω，電感量為7.3Ｈ,接到工頻２20V的電源上。求線圈中的電流I=？假如誤將此接觸器接到U=2２0V的直流電源上,線圈中的電流又為多少?假如此線圈允許通過的電流為０.１A,將產生什么后果?解：為額定電流的１1倍，線圈會因過熱而燒損。3、在電扇電動機中串聯一個電感線圈可以減少電動機兩端的電壓,從而達成調速的目的。已知電動機電阻為１90Ω,感抗為２６0Ω，電源電壓為工頻220V。現要使電動機上的電壓降為18０V,求串聯電感線圈的電感量L'應為多大(假定此線圈無損耗電阻)？能否用串聯電阻來代替此線圈?試比較兩種方法的優(yōu)缺陷。解:電動機中通過的電流：電機電阻和電感上的電壓為：串聯線圈端電壓：串聯線圈電感量：若用電阻代替,則串聯電阻端電壓：串聯電阻值：ZR＋－－jXCABC比較兩種方法，串聯電阻的阻值為電動機電阻的一半還要多些,因此需多消耗功率ZR＋－－jXCABC４、已知右圖所示電路中,R＝XC=10Ω,UAB＝UBＣ,且電路中路端電壓與總電流同相，求復阻抗Ｚ。解：根據題意可知，電路中發(fā)生了串聯諧振。Z＋－Z＋－＋－5、右圖所示電路中,已知Z=(30＋ｊ3０）Ω,jXL=j１0Ω，又知UＺ=85V，求路端電壓有效值U=？解：設則R＋R＋u－LCiCiLi６、在右圖所示電路中,已知u＝１４1．4ｃos314ｔV，電流有效值I=IC=IL,電路消耗的有功功率為８６6W，求i、iＬ、ｉC。解:電路若有I=IＣ＝IＬ，由相量圖分析可得必有電容支路電流與電感支路電流相位差為120°,這樣兩支路電流的相量和的模才符合Ｉ＝IC＝ＩL，又知電容支路的電流超前總電壓90°,則電感支路的電流必滯后總電壓30°,在電阻R上的分壓即為：則:7、已知感性負載兩端電壓u=311cｏｓ314tV,，測得電路中的有功功率為7.5ＫＷ，無功功率為５.5ＫVａｒ，試求感性負載的功率因數及其串聯和并聯等效參數。解：串聯時:并聯時：R=2２02/７50０≈6.45ΩL=220２／(5５00×314)≈２8mHaabcZ1＋－Z28、在右圖所示電路中，已知復阻抗Ｚ2＝j6０Ω,各交流電壓的有效值分別為：US＝１0０Ｖ,U1=171Ｖ，U2=24０V，求復阻抗Z１。解:設串聯電路中的電流為參考相量，則由相量圖分析可知,總電壓應呈感性,設有功電壓分量為60V,則無功電壓分量應為８0Ｖ，即2４0-８0=１6０V，有φ1=ａrcｓin1６0/171≈69.3°＋－－j1Ωj1Ωab9、如下圖所示電路中,已知電路中電流Ｉ2＋－－j1Ωj1Ωab解:設并聯支路端電壓為參考相量，則1Ω電阻上通過的電流總電流為：即總電流有效值為2.８2８A總電壓:因電感上電壓相位為135°,所以其實部虛部數值相等，用湊數法求出總電壓的角度為１２3°,則電感上端電壓為:即總電壓、電流之間的相位差角為7８°,電路呈感性。＋u(t)－LiCCR10、電路如圖所示。已知C=１０0ｐＦ,L=10０＋u(t)－LiCCR解:試題庫一、填空題（建議較易填空每空0.５分,較難填空每空１分)1、在具有L、C的電路中,出現總電壓、電流同相位,這種現象稱為諧振。這種現象若發(fā)生在串聯電路中,則電路中阻抗最小,電壓一定期電流最大,且在電感和電容兩端將出現過電壓;該現象若發(fā)生在并聯電路中，電路阻抗將最大,電壓一定期電流則最小，但在電感和電容支路中將出現過電流現象。2、諧振發(fā)生時，電路中的角頻率,。3、串聯諧振電路的特性阻抗,品質因數Q＝ω0L/R。4、抱負并聯諧振電路諧振時的阻抗∞，總電流等于0。５、實際應用中,并聯諧振電路在未接信號源時,電路的諧振阻抗為電阻Ｒ，接入信號源后，電路諧振時的阻抗變?yōu)镽//ＲＳ,電路的品質因數也由R/ω0L而變?yōu)椋遥疪S/ω0L,從而使并聯諧振電路的選擇性變差，通頻帶變寬。6、交流多參數的電路中，負載獲取最大功率的條件是;負載上獲取的最大功率。７、諧振電路的應用,重要體現在用于信號的選擇,用于元器件的測量和用于提高功率的傳輸效率。８、品質因數越大，電路的選擇性越好，但不能無限制地加大品質因數,否則將導致通頻帶變窄,致使接受信號產生失真。二、判斷下列說法的對的與錯誤(建議每小題1分）1、串聯諧振電路不僅廣泛應用于電子技術中，也廣泛應用于電力系統中。(×)２、諧振電路的品質因數越高,電路選擇性越好,因此實用中Ｑ值越大越好。（×)3、串聯諧振在L和C兩端將出現過電壓現象，因此也把串諧稱為電壓諧振。(∨)4、并聯諧振在Ｌ和Ｃ支路上出現過流現象,因此常把并諧稱為電流諧振。(∨）5、串諧電路的特性阻抗在數值上等于諧振時的感抗與線圈銅耗電阻的比值。(∨）６、抱負并聯諧振電路對總電流產生的阻礙作用無窮大，因此總電流為零。(∨）7、無論是直流還是交流電路，負載上獲得最大功率的條件都是。（×)8、RLC多參數串聯電路由感性變?yōu)槿菪缘倪^程中，必然通過諧振點。（∨)9、品質因數高的電路對非諧振頻率電流具有較強的抵制能力。(∨）1０、諧振狀態(tài)下電源供應電路的功率所有消耗在電阻上。(∨）三、單項選擇題（建議每小題2分)１、ＲLC并聯電路在f0時發(fā)生諧振,當頻率增長到2f０時，電路性質呈（Ｂ）A、電阻性B、電感性C、電容性2、處在諧振狀態(tài)的RLＣ串聯電路,當電源頻率升高時，電路將呈現出(Ｂ）A、電阻性B、電感性C、電容性3、下列說法中，(A）是對的的。A、串諧時阻抗最小B、并諧時阻抗最小C、電路諧振時阻抗最小4、下列說法中,（B）是不對的的。A、并諧時電流最大B、并諧時電流最小C、抱負并諧時總電流為零５、發(fā)生串聯諧振的電路條件是(C）A、B、C、6、正弦交流電路中,負載上獲得最大功率的條件是（C)A、B、C、四、簡答題（建議每小題3～5分）1、何謂串聯諧振?串聯諧振時電路有哪些重要特性？答:在具有LC的串聯電路中,出現了總電壓與電流同相的情況，稱電路發(fā)生了串聯諧振。串聯諧振時電路中的阻抗最小，電壓一定期電路電流最大，且在電感和電容兩端出現過電壓現象。2、發(fā)生并聯諧振時,電路具有哪些特性？答:電路發(fā)生并諧時,電路中電壓電流同相，呈純電阻性,此時電路阻抗最大，總電流最小，在Ｌ和C支路上出現過電流現象。3、為什么把串諧稱為電壓諧振而把并諧電路稱為電流諧振？答:串聯諧振時在動態(tài)元件兩端出現過電壓因之稱為電壓諧振;并聯諧振時在動態(tài)元件的支路中出現過電流而稱為電流諧振。4、何謂串聯諧振電路的諧振曲線?說明品質因數Q值的大小對諧振曲線的影響。答：電流與諧振電流的比值隨著頻率的變化而變化的關系曲線稱為諧振曲線。由諧振曲線可看出,品質因數Ｑ值的大小對諧振曲線影響較大，Ｑ值越大時,諧振曲線的頂部越鋒利，電路選擇性越好；Ｑ值越小,諧振曲線的頂部越圓鈍，選擇性越差。5、串聯諧振電路的品質因數與并聯諧振電路的品質因數相同嗎？答:串聯諧振電路的品質因數,并聯諧振電路的6、諧振電路的通頻帶是如何定義的?它與哪些量有關?答：諧振電路規(guī)定:當電流衰減到最大值的０.707倍時,I/I0≥0.707所相應的頻率范圍稱為通頻帶，通頻帶與電路的品質因數成反比，實際應用中，應根據具體情況選擇適當的品質因數Ｑ,以兼顧電路的選擇性和通頻帶之間存在的矛盾。7、LＣ并聯諧振電路接在抱負電壓源上是否具有選頻性?為什么？答：LC并聯諧振電路接在抱負電壓源上就不再具有選頻性。由于抱負電壓源不隨負載的變化而變化。五、計算分析題(根據實際難度定分,建議每題在6~12分范圍)1、已知一串聯諧振電路的參數，，，外加電壓mV。試求電路在諧振時的電流、品質因數及電感和電容上的電壓。解:mAV2、已知串聯諧振電路的諧振頻率,電容,通頻帶寬度,試求電路電阻及品質因數。解：3、已知串諧電路的線圈參數為“”,接在角頻率的10V電壓源上,求電容C為什么值時電路發(fā)生諧振?求諧振電流I0、電容兩端電壓UＣ、線圈兩端電壓URL及品質因數Q。解：串聯諧振在感抗等于容抗之處發(fā)生,據題中數據可得：LRCLRC４、已知題右圖所示并聯諧振電路的諧振角頻率中,諧振時電路阻抗等于2KΩ,試求電路參數R、Ｌ和C。解：諧振阻抗:r=L/（R·C)所以：5、已知諧振電路如上圖所示。已知電路發(fā)生諧振時RL支路電流等于1５A,電路總電流為9A，試用相量法求出電容支路電流ＩＣ。解：R＋u－CiL6、如右圖所示電路,其中V,調節(jié)電容C使電流i與電壓ｕ同相，此時測得電感兩端電壓為200Ｖ，電流I=2Ａ。求電路中參數Ｒ、L、R＋u－CiL解：當頻率下調為f0/2時，電路呈容性。試題庫一、填空題(建議較易填空每空0.5分，較難填空每空１分）1、當流過一個線圈中的電流發(fā)生變化時,在線圈自身所引起的電磁感應現象稱自感現象,若本線圈電流變化在相鄰線圈中引起感應電壓，則稱為互感現象。2、當端口電壓、電流為關聯參考方向時，自感電壓取正；若端口電壓、電流的參考方向非關聯時,則自感電壓為負。3、互感電壓的正負與電流的方向及同名端有關。４、兩個具有互感的線圈順向串聯時，其等效電感為L＝Ｌ1＋Ｌ2＋2Ｍ；它們反向串聯時，其等效電感為Ｌ=Ｌ1+L2-2Ｍ。5、兩個具有互感的線圈同側相并時，其等效電感為；它們異側相并時，其等效電感為。6、抱負變壓器的抱負條件是:①變壓器中無損耗，②耦合系數K=1，③線圈的自感量和互感量均為無窮大。抱負變壓器具有變換電壓特性、變換電流特性和變換阻抗特性。7、抱負變壓器的變壓比n=U1/Ｕ2,全耦合變壓器的變壓比n=。8、當實際變壓器的損耗很小可以忽略時,且耦合系數K=1時,稱為全耦合變壓器。這種變壓器的電感量和互感量均為有限值。9、空芯變壓器與信號源相連的電路稱為初級回路，與負載相連接的稱為次級回路?？招咀儔浩鞔渭墝Τ跫壍姆瓷渥杩筞1r=ω２M２/Z22。10、抱負變壓器次級負載阻抗折合到初級回路的反射阻抗Z1n=n2ZＬ。二、判斷下列說法的對的與錯誤(建議每小題1分)1、由于線圈自身的電流變化而在本線圈中引起的電磁感應稱為自感。(∨）2、任意兩個相鄰較近的線圈總要存在著互感現象。（×）３、由同一電流引起的感應電壓,其極性始終保持一致的端子稱為同名端。（∨)4、兩個串聯互感線圈的感應電壓極性,取決于電流流向,與同名端無關。（×)5、順向串聯的兩個互感線圈,等效電感量為它們的電感量之和。（×）６、同側相并的兩個互感線圈，其等效電感量比它們異側相并時的大。（∨）7、通過互感線圈的電流若同時流入同名端，則它們產生的感應電壓彼此增強。(∨）８、空芯變壓器和抱負變壓器的反射阻抗均與初級回路的自阻抗相串聯。(×）９、全耦合變壓器的變壓比與抱負變壓器的變壓比相同。(×)1０、全耦合變壓器與抱負變壓器都是無損耗且耦合系數等于１。（×）三、單項選擇題（建議每小題２分)1、符合全耦合、參數無窮大、無損耗３個條件的變壓器稱為(Ｂ)A、空芯變壓器B、抱負變壓器C、實際變壓器2、線圈幾何尺寸擬定后，其互感電壓的大小正比于相鄰線圈中電流的（C)Ａ、大小B、變化量C、變化率3、兩互感線圈的耦合系數K=(B）A、B、C、4、兩互感線圈同側相并時，其等效電感量L同=（Ａ）A、B、C、5、兩互感線圈順向串聯時，其等效電感量L順＝（C）A、Ｂ、C、6、符合無損耗、K=1和自感量、互感量均為無窮大條件的變壓器是（A)A、抱負變壓器B、全耦合變壓器C、空芯變壓器7、反射阻抗的性質與次級回路總阻抗性質相反的變壓器是（C)Ａ、抱負變壓器B、全耦合變壓器C、空芯變壓器8、符合無損耗、Ｋ=１和自感量、互感量均為有限值條件的變壓器是(B）Ａ、抱負變壓器Ｂ、全耦合變壓器C、空芯變壓器四、簡答題(建議每小題3～5分）１、試述同名端的概念。為什么對兩互感線圈串聯和并聯時必須要注意它們的同名端?答:由同一電流產生的感應電壓的極性始終保持一致的端子稱為同名端，電流同時由同名端流入或流出時，它們所產生的磁場彼此增強。實際應用中,為了小電流獲得強磁場,通常把兩個互感線圈順向串聯或同側并聯,假如接反了,電感量大大減小,通過線圈的電流會大大增長，將導致線圈的過熱而導致燒損,所以在應用時必須注意線圈的同名端。2、何謂耦合系數？什么是全耦合？答:兩個具有互感的線圈之間磁耦合的松緊限度用耦合系數表達，假如一個線圈產生的磁通所有穿過另一個線圈，即漏磁通很小可忽略不計時，耦合系數K=１，稱為全耦合。３、抱負變壓器和全耦合變壓器有何相同之處？有何區(qū)別?答：抱負變壓器和全耦合變壓器都是無損耗，耦合系數K=1,只是抱負變壓器的自感和互感均為無窮大，而全耦合變壓器的自感和互感均為有限值。4、試述抱負變壓器和空芯變壓器的反射阻抗不同之處。答：空芯變壓器的反射阻抗反映了次級回路通過互感對初級回路產生的影響，反射阻抗與初級回路的自阻抗串聯，空芯變壓器的反射阻抗電抗特性與次級回路阻抗的電抗特性相反;抱負變壓器反射阻抗是負載電阻折合到初級線圈兩端的等效阻抗,直接跨接于初級線圈兩端，與初級回路相并聯，且反射阻抗的性質與負載阻抗的性質相同。5、何謂同側相并？異側相并?哪一種并聯方式獲得的等效電感量增大？答:兩個互感線圈的同名端兩兩連在一起與電源相接的方式稱為同側相并,兩個異名端兩兩連在一起與電源相接的方式為異側相并,同側相并時獲得的等效電感量大。6、假如誤把順串的兩互感線圈反串,會發(fā)生什么現象?為什么？答：兩互感線圈順串時，反串時,由兩式可看出，順接時等效電感量大,因而感抗大,電壓一定期電流小,假如誤把順串的兩互感線圈反串,由于等效電感量大大減小,致使通過線圈的電流大大增長，線圈將由于過熱而有燒損的危險。故聯接時必須注意同名端MLML2L1E＋反偏－V圖（b）cdbaS兩線圈的磁場是互相增強的L1兩線圈的磁場是互相增強的L1ML2圖（a）解:圖(ａ）中兩線圈的磁場互相增強，因此必為順串，所以它們相連的一對端子為異名端,如紅色圓點所示;圖（b)初級線圈的電流在開關閉合一瞬間變化率大于零,所以自感電動勢的極性下負上正，阻礙電流的增強，次級電壓表反偏,說明互感電壓的極性與電壓表的極性相反,即上負下正，可判斷出同名端如圖中紅色實心點所示。圖5.1L1圖5.1L1M·L2·1、求圖5.1所示電路的等效阻抗。解：兩線圈為異側相并,所以等效阻抗2、耦合電感,,,試計算耦合電感作串聯、并聯時的各等效電感值。解:3、耦合電感,，。①若L2短路,求L1端的等效電感值；②若Ｌ１短路，求L2端的等效電感值。解:①若L２短路,設在L1兩端加電壓，則（1）（2)由(2)式得代入式(1）所以：得L１端等效電感②同理可得Ｌ1短路時L2端的等效電感也可根據反射阻抗的公式直接計算等效電感量:可得所以圖5.4j2Ω1圖5.4j2Ω1Ω··j3Ωj2Ω1Ω＋－＋－解:應用回路電流法求解。在圖上標出各回路參考繞行方向，對兩回路列KＶＬ方程(１）(2)由(2）得代入(1）解得：圖5.51104Ω··圖5.51104Ω··1Ω＋－＋－解：①抱負變壓器的反射阻抗（因圖中n:1標為1：n,所以n2變?yōu)椋?n２)由負載上獲得最大功率的條件可得因抱負變壓器的反射阻抗與初級回路阻抗相并聯，所以負載上獲得的最大功率只有電源發(fā)出的最大功率的一半，即:試題庫一、填空題（建議較易填空每空0.5分，較難填空每空１分)１、三相電源作Ｙ接時，由各相首端向外引出的輸電線俗稱火線,由各相尾端公共點向外引出的輸電線俗稱零線，這種供電方式稱為三相四線制。2、火線與火線之間的電壓稱為線電壓，火線與零線之間的電壓稱為相電壓。電源Y接時,數量上Ul１.７32Uｐ；若電源作Δ接，則數量上Ul１Up。3、火線上通過的電流稱為線電流,負載上通過的電流稱為相電流。當對稱三相負載作Y接時,數量上Il1Ip；當對稱三相負載Δ接,Ｉl１．732Iｐ。4、中線的作用是使不對稱Y接負載的端電壓繼續(xù)保持對稱。5、對稱三相電路中，三相總有功功率P＝3UpIｐｃｏsφ;三相總無功功率Q=３UpIpsinφ;三相總視在功率S＝３UpIp。6、對稱三相電路中,由于中線電流ＩN=０,所以各相電路的計算具有獨立性,各相電流電壓也是獨立的，因此，三相電路的計算就可以歸結為一相來計算。7、若三角接的三相電源繞組有一相不慎接反,就會在發(fā)電機繞組回路中出現，這將使發(fā)電機因過熱而燒損。8、我們把三個最大值相等、角頻率相同，在相位上互差１２0度的正弦交流電稱為對稱三相交流電。9、當三相電路對稱時，三相瞬時功率之和是一個常量,其值等于三相電路的有功功率，由于這種性能,使三相電動機的穩(wěn)定性高于單相電動機。1０、測量對稱三相電路的有功功率,可采用二瓦計法，假如三相電路不對稱,就不能用二瓦計法測量三相功率。二、判斷下列說法的對的與錯誤（建議每小題1分)1、三相電路只要作Y形連接，則線電壓在數值上是相電壓的倍。(×）2、三相總視在功率等于總有功功率和總無功功率之和。(×)3、對稱三相交流電任一瞬時值之和恒等于零，有效值之和恒等于零。(×)4、對稱三相Y接電路中，線電壓超前與其相相應的相電壓3０°電角。(∨)5、三相電路的總有功功率。（×）６、三相負載作三角形連接時,線電流在數量上是相電流的倍。（×）７、三相四線制電路無論對稱與不對稱,都可以用二瓦計法測量三相功率。(×）8、中線的作用得使三相不對稱負載保持對稱。(×）9、三相四線制電路無論對稱與否，都可以用三瓦計法測量三相總有功功率。（∨)10、Y接三相電源若測出線電壓兩個為２２０V、一個為３80V時,說明有一相接反。(∨）三、單項選擇題(建議每小題２分)1、某三相四線制供電電路中,相電壓為2２0V，則火線與火線之間的電壓為（Ｃ)A、２20VB、３11VC、38０V2、在電源對稱的三相四線制電路中,若三相負載不對稱,則該負載各相電壓（Ｂ)A、不對稱B、仍然對稱C、不一定對稱3、三相對稱交流電路的瞬時功率為（B)A、一個隨時間變化的量B、一個常量，其值恰好等于有功功率Ｃ、０4、三相發(fā)電機繞組接成三相四線制，測得三個相電壓UA=UB=UＣ=2２0Ｖ，三個線電壓UAB＝38０V，ＵBC＝UCA＝2２0V,這說明(C)Ａ、A相繞組接反了B、Ｂ相繞組接反了Ｃ、C相繞組接反了5、某對稱三相電源繞組為Y接,已知V，當ｔ＝10s時，三個線電壓之和為（Ｂ)A、３80ＶＢ、0VC、38０/V６、某三相電源繞組連成Y時線電壓為3８０V,若將它改接成Δ形,線電壓為（C）A、3８0VB、6６０ＶＣ、22０V7、已知的對稱純電容負載作Δ接,與對稱三相電源相接后測得各線電流均為１0A,則三相電路的視在功率為(A）Ａ、1800VAB、600VＡC、600W８、測量三相交流電路的功率有很多方法，其中三瓦計法是測量(C）電路的功率。A、三相三線制電路B、對稱三相三線制電路C、三相四線制電路9、三相四線制電路,已知A，A,A,則中線電流為(B）Ａ、１0AB、0ＡC、30A10、三相對稱電路是指(C)A、電源對稱的電路B、負載對稱的電路C、電源和負載均對稱的電路四、簡答題(建議每小題3~5分)1、三相電源作三角形聯接時,假如有一相繞組接反,后果如何？試用相量圖加以分析說明?答：三相電源作三角形聯接時，假如有一相繞組接反,就會在發(fā)電機繞組內環(huán)中發(fā)生較大的環(huán)流,致使電源燒損。相量圖略。2、三相四線制供電系統中，中線的作用是什么？答:中線的作用是使不對稱Y接三相負載的相電壓保持對稱。３、為什么實用中三相電動機可以采用三相三線制供電,而三相照明電路必須采用三相四線制供電系統？答：三相電動機是對稱三相負載,中線不起作用，因此采用三相三線制供電即可。而三相照明電路是由單相設備接成三相四線制中,工作時通常不對稱,因此必須有中線才干保證各相負載的端電壓對稱。4、三相四線制供電體系中,為什么規(guī)定中線上不得安裝保險絲和開關？答：此規(guī)定說明不允許中線隨意斷開，以保證在Y接不對稱三相電路工作時各相負載的端電壓對稱。假如安裝了保險絲,若一相發(fā)生短路時，中線上的保險絲就有也許燒斷而導致中線斷開,開關若不慎在三相負載工作時拉斷同樣導致三相不平衡。5、如何計算三相對稱電路的功率？有功功率計算式中的ｃosφ表達什么意思？答：第一問略，有功功率編者上式中的cｏｓφ稱為功率因數,表達有功功率占電源提供的總功率的比重。６、一臺電動機本來為正轉，假如把連接在它上面的三根電源線任意調換兩根的順序，則電動機的旋轉方向改變嗎？為什么？答：任調電動機的兩根電源線,通往電動機中的電流相序將發(fā)生變化，電動機將由正轉變?yōu)榉崔D,由于正轉和反轉的旋轉磁場方向相反，而異步電動機的旋轉方向總是順著旋轉磁場的方向轉動的。五、計算分析題（根據實際難度定分，建議每題在6~1２分范圍）10Ω10Ω－j10Ωj10ΩiUiWiViNUNWV圖5.1解：各相電流均為22０/10=22Ａ，由于三相不對稱，所以中線電流三相有功功率事實上只在U相負載上產生，因此P=２22×10=4840Ｗ相量圖略２、已知對稱三相電源A、B火線間的電壓解析式為V，試寫出其余各線電壓和相電壓的解析式。解:3、已知對稱三相負載各相復阻抗均為8＋j６Ω,Y接于工頻380V的三相電源上,若ｕAＢ的初相為６0°，求各相電流。解：根據對稱關系可得：4、某超高壓輸電線路中，線電壓為２２萬伏,輸送功率為24萬KW。若輸電線路的每相電阻為10Ω，①試計算負載功率因數為0.9時線路上的電壓降及輸電線上一年的電能損耗。②若負載功率因數降為0.6，則線路上的電壓降及一年的電能損耗又為多少?解：①一年按3６5天計，電能損耗為:輸電線上的電壓降：②電能損耗為：輸電線上的電壓降：5、有一臺三相電動機繞組為Y接，從配電盤電壓表讀出線電壓為380V,電流表讀出線電流為6．1A,已知其總功率為３.3ＫW，試求電動機每相繞組的參數。解：各相電阻各相感抗：各相等效電感量為:6、一臺Δ接三相異步電動機的功率因數為0.8６,效率，額定電壓為380Ｖ，輸出功率為2.2KW,求電動機向電源取用的電流為多少?解:電流7、三相對稱負載，每相阻抗為6＋j８Ω,接于線電壓為380V的三相電源上，試分別計算出三相負載Ｙ接和Δ接時電路的總功率各為多少瓦?(Ｙ接Ｉl=２2AΔ接Ｉl=６6A8、一臺Ｙ接三相異步電動機,接入38０V線電壓的電網中,當電動機滿載時其額定輸出功率為10KＷ,效率為0.9,線電流為20Ａ。當該電動機輕載運營時，輸出功率為2KW時，效率為0.6，線電流為１0.5A。試求在上述兩種情況下電路的功率因數，并對計算結果進行比較后討論。解:電動機滿載時P1=１1.1KW電動機輕載時Ｐ１＝3333Ｗ比較兩種結果可知，電動機輕載時功率因數下降，因此應盡量讓電動機工作在滿載或接近滿載情況下。試題庫一、填空題（建議較易填空每空0.5分，較難填空每空1分）1、暫態(tài)是指從一種穩(wěn)態(tài)過渡到另一種穩(wěn)態(tài)所經歷的過程。２、換路定律指出:在電路發(fā)生換路后的一瞬間，電感元件上通過的電流和電容元件上的端電壓，都應保持換路前一瞬間的原有值不變。3、換路前，動態(tài)元件中已經儲有原始能量。換路時,若外激勵等于零，僅在動態(tài)元件原始能量作用下所引起的電路響應,稱為零輸入響應。4、只具有一個動態(tài)元件的電路可以用一階微分方程進行描述，因而稱作一階電路。僅由外激勵引起的電路響應稱為一階電路的零狀態(tài)響應;只由元件自身的原始能量引起的響應稱為一階電路的零輸入響應；既有外激勵、又有元件原始能量的作用所引起的電路響應叫做一階電路的全響應。５、一階ＲC電路的時間常數τ=RC;一階RL電路的時間常數τ=L/R。時間常數τ的取值決定于電路的結構和電路參數。6、一階電路全響應的三要素是指待求響應的初始值、穩(wěn)態(tài)值和時間常數。7、二階電路過渡過程的性質取決于電路元件的參數。當電路發(fā)生非振蕩過程的“過阻尼狀態(tài)時,Ｒ＞;當電路出現振蕩過程的“欠阻尼”狀態(tài)時,Ｒ<;當電路為臨界非振蕩過程的“臨界阻尼”狀態(tài)時，R=;R=０時,電路出現等幅振蕩。８、在電路中，電源的忽然接通或斷開,電源瞬時值的忽然跳變，某一元件的忽然接入或被移去等，統稱為換路。9、換路定律指出:一階電路發(fā)生的路時,狀態(tài)變量不能發(fā)生跳變。該定律用公式可表達為iL(0+)=iL(0-)和uC(0+)=ｕC（0-)。１0、由時間常數公式可知，ＲC一階電路中，C一定期，R值越大過渡過程進行的時間就越長；RL一階電路中，L一定期，R值越大過渡過程進行的時間就越短。二、判斷下列說法的對的與錯誤(建議每小題1分）1、換路定律指出：電感兩端的電壓是不能發(fā)生躍變的,只能連續(xù)變化。(×）2、換路定律指出:電容兩端的電壓是不能發(fā)生躍變的,只能連續(xù)變化。(∨)3、單位階躍函數除了在t=0處不連續(xù),其余都是連續(xù)的。（∨）4、一階電路的全響應，等于其穩(wěn)態(tài)分量和暫態(tài)分量之和。（∨）5、一階電路中所有的初始值,都要根據換路定律進行求解。(×）6、RL一階電路的零狀態(tài)響應，按指數規(guī)律上升,按指數規(guī)律衰減。（×）7、RC一階電路的零狀態(tài)響應,按指數規(guī)律上升，按指數規(guī)律衰減。(∨)8、RL一階電路的零輸入響應,按指數規(guī)律衰減，按指數規(guī)律衰減。(∨)９、RC一階電路的零輸入響應，按指數規(guī)律上升，按指數規(guī)律衰減。（×)10、二階電路出現等幅振蕩時必有XL=XC，電路總電流只消耗在電阻上。(∨)三、單項選擇題(建議每小題2分）1、動態(tài)元件的初始儲能在電路中產生的零輸入響應中（Ｂ）A、僅有穩(wěn)態(tài)分量B、僅有暫態(tài)分量C、既有穩(wěn)態(tài)分量,又有暫態(tài)分量２、在換路瞬間，下列說法中對的的是（Ａ)A、電感電流不能躍變B、電感電壓必然躍變C、電容電流必然躍變3、工程上認為R=２5Ω、L=50mH的串聯電路中發(fā)生暫態(tài)過程時將連續(xù)(Ｃ）A、30～５0ｍｓB、37.5～62.5msC、6~10ms４、圖3.4電路換路前已達穩(wěn)態(tài),在t＝0時斷開開關S，則該電路（C）圖3.4S圖3.4S(t=0)R1L＋US－R2B、電路有儲能元件且發(fā)生換路，要產生過渡過程C、由于換路時元件L的電流儲能不發(fā)生變化,所以該電路不產生過渡過程。圖3.5R＋US－圖3.5R＋US－CA、由于發(fā)生換路,要產生過渡過程B、由于電容C的儲能值沒有變，所以不產生過渡過程C、由于有儲能元件且發(fā)生換路，要產生過渡過程6、圖３.6所示電路在開關Ｓ斷開之前電路已達穩(wěn)態(tài)，若在t＝０時將開關Ｓ斷開,則電路中L上通過的電流為（Ａ）圖3.6S圖3.6S(t=0)10mH＋10V－5Ω10μFB、０AC、－2Ａ7、圖3.6所示電路，在開關Ｓ斷開時，電容Ｃ兩端的電壓為(A）Ａ、10VB、０VC、按指數規(guī)律增長四、簡答題(建議每小題3～５分）1、何謂電路的過渡過程?包具有哪些元件的電路存在過渡過程？答:電路由一種穩(wěn)態(tài)過渡到另一種穩(wěn)態(tài)所經歷的過程稱過渡過程，也叫“暫態(tài)”。具有動態(tài)元件的電路在發(fā)生“換路”時一般存在過渡過程。２、什么叫換路？在換路瞬間,電容器上的電壓初始值應等于什么?答:在具有動態(tài)元件L和C的電路中,電路的接通、斷開、接線的改變或是電路參數、電源的忽然變化等，統稱為“換路”。根據換路定律,在換路瞬間,電容器上的電壓初始值應保持換路前一瞬間的數值不變。3、在RＣ充電及放電電路中，如何擬定電容器上的電壓初始值?答:在RC充電及放電電路中，電容器上的電壓初始值應根據換路定律求解。4、“電容器接在直流電源上是沒有電流通過的”這句話確切嗎?試完整地說明。答:這句話不確切。未充電的電容器接在直流電源上時,必然發(fā)生充電的過渡過程,充電完畢后,電路中不再有電流,相稱于開路。5、ＲC充電電路中，電容器