《電路及磁路》-正弦交流電-習(xí)題及答案

《電路與磁路》第三章正弦交流電路一、填空題1.兩個__________正弦量的相位之差，叫相位差，其數(shù)值等于__________之差。2.正弦交流電的三要素為____________、____________和____________。3.已知一正弦交流電流i＝30sin(314t＋30°)A。則它最大值I為________，有效值I為________，初相角m為________。1所示，為交流電的波形。若＝u＝________。?50Hz，解析式4.如圖60°，Um＝5V，＝u＝______________。則當(dāng)t＝0時，圖1圖25.如圖2，i、i角頻率均為2100πrad／s，則兩者的相位差為__________，相位關(guān)系為i比i__________。1216.某初相角為60°的正弦交流電流，在t＝T／2時的瞬時值i＝0.8A，則此電流的有效值I＝__________，最大值I＝__________m7.已知三個同頻率正弦交流電流i、i和i，它們的最大值分別為4A、3A和5A；i比i導(dǎo)前30°，i比i1231223導(dǎo)前15°，i初相角為零。則i＝______________，i＝______________，i＝______________。1123?8.已知C＝0.1μF的電容器接于＝400Hz的電源上，ω＝____________。9.圖3為單一參數(shù)交流電路的電壓I＝10mA，則電容器兩端的電壓U＝____________，角頻率、電流波形圖，從波形圖可看出該電路元件是________性質(zhì)的，有功功率是________。圖3圖4圖510.給某一電路施加u＝1002sin(100πt＋π／6)V的電壓，得到的電流i＝52sin(100πt＋120°)A。該元件的性質(zhì)為________，有功功率為________，無功功率為________。11.為了測定空心線圈的參數(shù)，?在線圈兩端加110V、50Hz的電源，測得I＝0.5A，P＝40W，則線圈電阻為__________，L＝__________。12.如圖4，已知R＝X＝X＝10Ω，CU＝220V。則V讀數(shù)為________，V讀數(shù)為________，2V讀數(shù)為________。3L113.在RLC串聯(lián)電路中，已知R＝3Ω，X＝5Ω，X＝8Ω，則電路的性質(zhì)為_________性，總電壓比總電流LC______________。14.R、L、C串聯(lián)電路的諧振條件是__________，其諧振頻率?＝__________。串聯(lián)諧振時，__________0達到最大值。性。15.在R、L、C串聯(lián)電路中，?為諧振頻率。當(dāng)?＝?時，電路呈現(xiàn)________性；當(dāng)?＞?時，電路呈現(xiàn)________00016.有一交流接觸器線圈，電阻R＝200Ω，L＝6.3H，外接220V工頻電壓，則通過線圈的電流為__________，若誤接到220V直流電源上，則電流為__________。17.在R、L、C串聯(lián)電路中，已知電源電壓U＝120V、?＝50Hz，L＝0.1mH，電路電流I＝4A，有功功率P＝480W，則電阻R＝__________，容抗X＝__________。C18.有一電感線圈電阻R＝5Ω，L＝1.5mH，與C＝25μF的電容器串聯(lián)后接在?＝600Hz電源上。電路的總阻抗Z＝__________；若電路中的電流為1mA時，電容器兩端的電壓有效值為__________，電感線圈兩端的電壓有效值為__________。19.如圖5，已知R＝X＝X＝10Ω，U＝220V。則A的讀數(shù)為________，V的讀數(shù)為________，V的讀數(shù)1LC2為________。20.有一電感線圈的電阻R＝4Ω，L＝25.5mH，接在115V、50Hz的交流電源上，則通過線圈的電流為__________，電路的功率因數(shù)為__________。21.在交流串聯(lián)電路中，若感抗大于容抗，則總電流比總電壓_______角，電路呈現(xiàn)_______性。22.圖6為串聯(lián)諧振電路，L＝4mH，R＝50Ω，C＝160PF，U＝25V，則諧振頻率為__________，電路的電流為__________。圖6圖7圖8?23.如圖7，已知電源電壓U＝220V，＝50Hz，＝500mH，＝20μF，＝25Ω，則I＝__________，LCRRI=__________，I=__________。CL二、判斷題1.兩個電壓均為110V、功率分別為60W和100W的白熾燈泡串聯(lián)后接于220V的交流電源上使用，兩只燈泡消耗的功率均為額定功率。（）2.大小隨時間作周期性變化的交變電動勢、交變電壓、交變電流統(tǒng)稱為交流電。（）3.若一個正弦交流電的周期為0.04s，則它的頻率為25Hz。（）4.正弦交流電的最大值和有效值隨時間作周期性變化。（）5.用交流電表測出的交流電的數(shù)值都是平均值。（）6.有兩個頻率和初相角都不同的正弦交流電壓u和u，若它們的有效值相同，則最大值也相同。（）217.一個電爐分別通以10A直流電流和最大值為102A的工頻交流電流，在相同時間內(nèi)，該電爐的發(fā)熱量相同。（）8.已知i＝15sin(100πt＋45°)A,i＝15sin(200πt－30°)A,則i比i超前75°。（）11229.用旋轉(zhuǎn)矢量表示正弦交流電時，矢量在橫軸上的投影為瞬時值。（）10.某元件的電壓和電流分別為u＝10sin(1000t＋45°)V，i＝0.1sin(1000t-45°)A，則該元件是純電感性元件。（）11.有一個交流電磁鐵線圈（內(nèi)阻可忽略），U＝220V，I＝6A，有人誤將此線圈接在220V的直流電源上，NN發(fā)現(xiàn)線圈發(fā)熱嚴重，不久燒毀。分析其原因是直流電源頻率為零，電流趨于無窮大。（）12.有兩個純電感線圈(電感L相同)A、B，在兩個線圈上施加大小相等的電壓，若A的電壓頻率為B的電壓頻率的兩倍，則A中電流等于B中電流的兩倍。（）13.耐壓值為300V的電容器能夠在有效值為220V的正弦交流電壓下安全工作。（）14.已知某元件中的電流i＝5sin(1000t＋120°)A，電壓u＝20sin(1000t＋30°)V，則該元件為電容元件。（）15.在R、L、C串聯(lián)電路中，因為總電壓的有效值與電流有效值之比等于總阻抗，即U／I＝Z。則總阻抗Z＝R＋X＋X。（）LC16.如圖8，電壓表的讀數(shù)應(yīng)為42.43V。（）17.在R、L、C串聯(lián)電路中，總電壓和總電流之間的相位差只決定于電路中阻抗與電阻的比值，而與電壓與電流的大小無關(guān)。（）18.實際測得40W日光燈管兩源電壓220V，這說明測量數(shù)據(jù)是錯誤的。（）端的電壓為108V，鎮(zhèn)流器兩端的電壓為165V，兩個電壓直接相加后其值大于電19.如圖9，已知電壓表V、V的讀數(shù)均為10V，則電壓表V的讀數(shù)為102V。（）21圖9圖10圖11圖1220.如圖10，已知電壓表V、V、V的讀數(shù)分別為100V、100V、40V，則電壓表V的讀數(shù)應(yīng)為40V。（）412321.如圖11，u比I超前30°角，電路為感性。（）路中，電壓與電流相位差為零，該電路必定是電阻性電路。（）功功率P，無功功率Q，負載兩端電壓U，流過的電流I，則22.在交流電23.已知，某感性負載的有該負載的電阻R＝P／I2。（）24.某R、L、C串聯(lián)諧振電路。若增大電感L(或電容C)電路呈現(xiàn)感性；反之，若減小電感L(或電容C)，則電路呈現(xiàn)電容性。（）25.在日光燈電路兩端并聯(lián)一個電容器，可以提高功率因數(shù)，但燈管亮度變暗。（）26.如圖12，電流表A、A和A的讀數(shù)均為5A，則電流表A的讀數(shù)也為5A。（）312三、選擇題1.有一工頻正弦交流電壓u＝100sin(ωt－30°)V，在t＝T／6時，電壓的瞬時值為[]。A.50VB.60VC.100VD.75V2.某正弦交流電壓在1／10秒內(nèi)變化5周，則它的周期、頻率和角頻率分別為[]。A.0.05s、60Hz、200rad／sB.0.025s、100Hz、30πrad／s50Hz、310rad／s3.我國工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及日常生活中使用的工頻交流電的周期和頻率為C.0.02s、50Hz、314rad／sD.0.03s、[]。A.0.02s、50HzB.0.2s、50HzC.0.02s、60HzD.5s、0.02Hz4.如圖13，正弦交流電流的周期和頻率為[]。?A.10ms、100HzB.20ms、50HzC.5ms、200HzD.40ms、25Hz圖135.已知交流電流解析式i＝60sin(314t＋30°)A，i＝60sin(314t＋70°)A，i＝60sin(314t－120°)A。則下123列答案中正確是[]。A.i比i滯后60°B.i比i超前60°1212C.i與i同相D.i比i滯后150°12316.已知交流電壓u＝Umsin(1000t＋70°)V，i＝Imsin(1000t＋10°)A，則u比i超前[]。A.40°B.60°C.80°D.50°7.兩個正弦交流電流i、i的最大值都是4A，相加后電流的最大值也是4A，它們之間的相位差為[]。12A.30°B.60°C.120°D.90°?30°。當(dāng)時間8.有一正弦交流電壓的最大值Um＝310V，頻率＝50Hz，?初相角＝t＝0.01s時，電壓的瞬時值為[]。A.－155VB.155VC.138VD.310V9.通常所說的交流電壓220V、380V，是指交流電壓的[]。A.平均值B.最大值C.瞬時值D.有效值10.三個交流電壓的解析式分別為u＝20sin(100t＋π／6)V，u＝30sin(100t＋90°)V，u＝50sin(100t＋2123π／3)?V。下列答案中正確的是[]。A.u比u滯后60°B.u比u超前60°1212C.u比u超前20°D.u比u滯后150°233111.兩個交流電壓的矢量如圖14所示。則u與u的相位關(guān)系為[]。12A.u比滯后105°B.u比u超前105°112C.u比u超前225°D.u比u超前60°1212圖14圖1512.已知，交流電壓u＝10sin100πtV，u＝10sin(100πt－60°)V。則u＝u－u的解析式為[]。1212A.u＝10sin(100πt＋60°)VB.u＝10sin(100πt－60°)VC.u＝8sin(100πt－30°)Vt＋30°)VD.u＝8sin(100πt＋π／2)V，e＝100sin(100π13.如圖15，兩個電動勢串聯(lián)。e＝100sin(100π1t－π／2)V，則總電動勢2ｅ的有效值為[]。A.0B.100VC.200VD.1002V14.將U＝220V的交流電壓接在R＝22Ω的電阻器兩端，則電阻器上[]。A.電壓有效值為220V，流過的電流有效值為10AB.電壓的最大值為220V，流過的電流最大值為10AC.電壓的最大值為220V，流過的電流有效值為10AD.電壓的有效值為220V，流過的電流最大值為10A15.已知i＝42sin(628t－π／4)A，通過R＝2Ω的電阻時，消耗的功率為[]。A.16WB.25WC.8WD.32W16.在純電阻電路中，下列各式中正確的是[]。A.i＝U／RB.I＝U／RC.I＝u／RD.I＝u／RRRRmR17.已知i＝42sin(314t－π／4)A，通過R＝20Ω的燈泡時，消耗的功率應(yīng)為[]。A.160WB.250WC.80WD.320W18.在純電感電路中，若已知電流的初相角為－30°，則電壓的初相角應(yīng)為[]。19.在純電感電路中，電壓和電流的大小關(guān)系為[]。A.i＝U／LB.U＝iXC.I＝U／ωLD.I＝u／ωLL20.在純電感電路中，若u＝UmsinωtV，則i為[]。A.i＝(Um／ωL)sin(ωt＋π／2)AB.i＝Umωsin(ωt－π／2)AC.i＝(Um／ωL)sin(ωt-π／2)AD.i＝Umωsin(ωt+π／2)A21.常用電容器上都標有電容量和耐壓值，使用時應(yīng)根據(jù)加在電容器兩端電壓的[]來選擇電容器。A.有效值B.平均值C.最大值D.瞬時值22.有一只耐壓值為500V的電容器，可以接在[]交流電源上使用。A.U＝500VB.Um＝500VC.U＝400VD.U＝5002V23.在電容為C的純電容電路中，電壓和電流的大小關(guān)系為[]。A.i＝u／CB.i＝u／ωCC.I＝U／ωCD.I＝UωC24.如圖16，兩純電感線圈串聯(lián)，則下列答案中正確的為[]。XX2A.總電感為15HB.總感抗X＝2LIL2LC.總感抗為15ΩD.流過的交流電頻率越高，總感抗越小圖16圖17圖18圖1925.如圖17，電容串聯(lián)電路中，則下列答案中正確的為[]。A.總?cè)菘剐∮?0ΩB.總電容大于10FC.總?cè)菘筙＝15ΩD.總?cè)菘筙＝11.18ΩCC26.在R、C串聯(lián)交流電路中，電路的總電壓為U，則總阻抗Z為[]。R2X2A.|Z|＝R＋XB.|Z|＝CCC.|Z|＝u／ID.|Z|＝Um／II27.在R、L、C串聯(lián)交流電路中，總電壓與總電流的相位差為，則下列表達式中正確的為[]。A.＝arctg((X＋X)／R)B.＝arctg((ωL-ωC)／R)LCC.＝arctg((L－C)／R)D.＝arctg((X－X)／R)(為功率因數(shù)角)LC28.在R、L、C串聯(lián)電路中，已知R＝3Ω，X＝5Ω，X＝8Ω，則電路的性質(zhì)為[]。LCA.感性B.容性C.阻性D.不能確定29.如圖18，感性電路為[]。A.(A)B.(B)C.(C)D.(D)30.在R、L、C串聯(lián)交流電路中，電路的總電壓為U、總阻抗為Z、總有功功率為P、總無功功率為Q、總視在功率為S，總功率因數(shù)為cos，則下列表達式中正確的為[]。A.P＝U2／|Z|B.P＝Scos31.如圖19，電壓表V的讀數(shù)為A.10VB.102VC.20VD.0VC.Q＝Q＋QD.S＝P＋QLC[]。32.如圖20，當(dāng)S閉合后，電路中的電流為[]。A.0AB.5／6AC.2AD.3A33.有一電感線圈，加直流電壓時，測出其電阻R＝8Ω，加工頻交流電壓時，測得阻抗|Z|＝12Ω，則線圈的感抗X為[]。LA.4ΩB.20ΩC.8.9ΩD.4.4Ω34.如圖21，當(dāng)C增大時，I隨之增大。試問原電路的性質(zhì)為[]。A.阻性B.感性C.容性D.不能確定圖20圖2135.單相交流電路中，負載并聯(lián)時，必須具備的條件是[]。A.并聯(lián)負載的性質(zhì)相同B.并聯(lián)負載的功率因數(shù)相同C.并聯(lián)負載的大小相同壓與電路的端電壓相同,且額定頻率與電路中電源的頻率相同提高功率因數(shù)的目的是[]。增加用電器的輸出功率B.提高用電器的效率C.提高電源的利用率，設(shè)備的有功功率D.并聯(lián)負載的額定電36.交流電路中，A.節(jié)約用電，減小電路電壓損耗和功率損耗D.提高用電37.對于電感性負載，提高功率因數(shù)最有效、最合理的方法是[]。并聯(lián)電容器串聯(lián)純電感線圈A.給感性負載串接電阻B.給感性負載C.給感性負載并聯(lián)電感線圈D.給感性負載四、主觀計算題301.用于工頻電壓220V的白熾燈功率為100W，（1）求它的電阻。（2）如果電流初相為，試寫出u，i的解析式及相量表達式。2.判斷以下關(guān)系式是否正確，為什么？iURIURRpIRR（1）純電阻電路中：（2）純電感電路中：，，2diLdtuUXIjLiULLpIX2LL，，L，uUIXCICjXCU，CpUIICCC（3）純電容電路中：，，CCCCf50，Hz，電機繞組電阻U220VX3.一臺異步電動機用串聯(lián)電抗1的方法起動，如圖22所示。已知R22X3XL。要使起動電流為20A，求及其電感1應(yīng)為多少？1，電抗2圖224.已知某線圈的電阻忽略不計，當(dāng)它接在10V、50Hz的交流電源時，通過線圈的電流為0.1A。今將它接在10V、400Hz的交流電源時，通過線圈的電流是多少？＝106rad/sL105HC0.2μF，，。5.求圖23所示電路的阻抗Zab，其中圖236.某RLC串聯(lián)電路，其電阻R=1kΩ，電感L=50mH，電容C=1μF，正弦電壓源的有效值為10V，ω=106rad/s。求電流和各元件上的電壓。7.將一個127μF的電容接到1）電容電流i（t）；（2）無功功u2202sin(314t30)V的電源上，求：（率；（3）畫出電壓、電流的相量圖。8.將L=0.318H的電感接到1）電感電流i（t）；（2）感性無功u2202sin(314t60)V的電源上，求：（功率；（3）畫出電壓、電流的相量圖。9.有一R、L、C串聯(lián)電路，R=500Ω，電感L=60mH，電容C=0.053μF，求電路的諧振頻率f、品質(zhì)因數(shù)Q0和諧振阻抗Z0。f50U220VI5AP400W10.在圖24所示測量電路中，測得，，，電源頻率Hz，求L及R。圖24第三章《正弦交流電》習(xí)題答案一、填空題1.相同頻率，初相角。2.最大值，角頻率，初相角。3.30A，21A，30°。4.4.3V，2.5V。5.60°，導(dǎo)前60°。6.0.66A，0.92A。7.4sinωtA；3sin(ωt－30°)A；5sin(ωt－45°)A。8.39.8V，800πrad／s。9.電容，0。10.容性，0，500Var。11.160Ω，0.48H。12.220V，220V，220V。13.容，超前45°。14.X＝X；1／(2