電工學試題庫和試題及答案

電工電子學考試大綱

一、課程名稱：電工電子學（II）（雙語）

二、課程代碼：15011550

三、課程性質：必修課程

四、考核內容：

1）電路部分

a.電路的基本概念和分析方法：基爾霍夫定律，受控電源，采用戴

維寧定理、電源的等效變換、疊加定理等方法分析直流電路，最大功

率傳輸。

b.電路的暫態(tài)分析：電感與電容的伏安特性以及串并聯等效，電路

的暫態(tài)、穩(wěn)態(tài)以及時間常數的概念，初始值的求解，一階線性電路暫

態(tài)分析的三要素法。

c.正弦穩(wěn)態(tài)分析及頻率特性：正弦量的相量表示法，電路基本定律

的相量形式、復阻抗和相量圖，用相量法計算簡單正弦交流電流電路

的方法，有功功率、功率因數的概念和計算方法，無功功率、視在功

率的概念和提高功率因數的經濟意義，正弦交流電路的戴維寧等效電

路以及最大功率傳輸的條件，三相交流電路電源和負載的聯接方式，

相序的概念，對稱三相電路的分析計算，濾波器和轉移函數的概念，

濾波器的分類與工作原理，交流電路串聯諧振和并聯諧振的條件、特

征和頻率特性。

2）數字邏輯電路部分

a.組合邏輯電路：與門、或門、非門、與非門、異或門等邏輯門電

路的邏輯功能，邏輯代數的基本運算法則，簡單組合邏輯電路的分析

和設計以及用卡諾圖化簡邏輯函數的方法。

b.時序邏輯電路：R-S觸發(fā)器、J-K觸發(fā)器、D觸發(fā)器的邏輯功能，

寄存器、計數器等時序邏輯電路的工作原理。

3）模擬電路部分

a.二極管：二極管、穩(wěn)壓管的工作原理和特性曲線，理想二極管電

路的分析與計算，單相整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路的工作

原理

b.放大電路的分類與外特性：放大電路的分類與特性參數，各種放

大電路之間的轉換，多級放大的概念，各種理想放大電路的特性，差

動放大電路的工作原理，差模信號和共模信號的概念。

c.場效應管：MOS場效應管的基本結構、3個工作區(qū)域以及特性方程,

共源極單管放大電路的基本結構和工作原理，靜態(tài)工作點的估算，簡

化的小信號等效電路的分析法，源極輸出器的結構與基本特點。

d.雙極結型晶體管：共射極單管放大電路的基本結構和工作原理，

靜態(tài)工作點的估算，簡化的小信號等效電路的分析法，射極輸出器的

結構與基本特點。

e.運算放大電路：理想運算放大器的特性，“虛斷”與“虛斷”的

概念，由理想運算放大器構成的反相輸入、同相輸入和差動輸入三種

組態(tài)電路。

第1章直流電路習題參考答案

一、填空題：

1.任何一個完整的電路都必須有電源、負載和中間環(huán)節(jié)3

個基本部分組成。具有單一電磁特性的電路元件稱為理想電路元

件，由它們組成的電路稱為電路模型。電路的作用是對電能進行二傳

正、分配和轉換；對電信號進行傳遞、存儲和處理。

2.反映實際電路器件耗能電磁特性的理想電路元件是一電阻元

件；反映實際電路器件儲存磁場能量特性的理想電路元件是」5t感_元

件；反映實際電路器件儲存電場能量特性的理想電路元件是」￡至元

件，它們都是無源二端元件。

3.電路有通路、開路和短路三種工作狀態(tài)。當電路中電

流R。、端電壓U=U時，此種狀態(tài)稱作短路，這種情況下電源產

生的功率全部消耗在內阻上。

4.從耗能的觀點來講，電阻元件為耗能元件:電感和電容元

件為儲能元件。

5.電路圖上標示的電流、電壓方向稱為參考方向，假定某元

件是負載時，該元件兩端的電壓和通過元件的電流方向應為關聯參

考方向。

二、判斷題：

1.理想電流源輸出恒定的電流，其輸出端電壓由內電阻決定。

（錯）

2.電阻、電流和電壓都是電路中的基本物理量。

（錯）

3.電壓是產生電流的根本原因。因此電路中有電壓必有電流。

（錯）

4.絕緣體兩端的電壓無論再高，都不可能通過電流。

（錯）

三、選擇題：（每小題2分，共30分）

1.當元件兩端電壓與通過元件的電流取關聯參考方向時，即為假設

該元件（A）功率；當元件兩端電壓與通過電流取非關聯參考方向時,

即為假設該元件（B）功率。

A、吸收；B、發(fā)出。

2.一個輸出電壓兒乎不變的設備有載運行，當負載增大時，是指

（C）

A、負載電阻增大；B、負載電阻減?。籆、電源輸出的電

流增大。

3.當電流源開路時，該電流源內部（C）

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。

4.某電阻元件的額定數據為“1KQ、2.5W”，正常使用時允許流過的

最大電流為（A）

A、50mA；B、2.5mA；C、250mA0

四、計算題

1.1已知電路如題1.1所示，試計算a、b兩端的電阻。

（a）（b）

圖1.1習題1.1的圖

解：（1）在求解電阻網絡的等效電阻時，應先將電路化簡并轉化

為常規(guī)的直流電路。

該電路可等效化為：

2Q6n6a

a<---------□—―□__□—?b

12Q

-----L_J----

10Q

-----------□------------

2Q4。6Q

a*——□~~|—EZJ----------EZl-^——?b

------1--0-Q--□------------

2a10Q

a?----------□-------□-------------------*b

1OQ

——□——

2Q50

a?----------1__I-----------L__I------------?b

7Q

a*-----------0------------?b

圖1.1(a)的等效變檢電路

(b)先將電路圖化簡，并轉化為常規(guī)直流電路。

就本題而言,仔細分析發(fā)現25。和5。電阻被短路,則原圖可化

為：

6Q4Q

a---------------□□~~|-t------CZI--------------?b

6Q6a

3Q2.4Q

a-------------------------------------------b

5.4Q

a*-------------L_J-----------?b

田i.Mb)的等效變怏電路

1.2根據基爾霍夫定律，求圖1.2所示電路中的電流7；和為；

解：本題所涉及的基本定律就是基爾霍夫電流定律?；鶢柣舴?/p>

電流定律對電路中的任意結點適用，對電路中的任何封閉面也適用。

本題就是KCL對封閉面的應用。

對于節(jié)點a有：/什2-7=0

對封閉面有：71+/+2=0

解得：71=7-2=5(A),72=-5-2=-7(A)

圖1.2習題1.2的圖

1.3有一盞“220V60W”的電燈接到。(1)試求電燈的電阻；(2)當

接到220V電壓下工作時的電流；(3)如果每晚用三小時，問一個月

(按30天計算)用多少電？

解：由題意：

①根據R=U2/P得：

電燈電阻R=U2/P=220760=807(Q)

②根據I=U/R或P=UI得：

I=P/U=60/220=0.273(A)

③由W=PT得

W=60X60X60X3X30

=1.944X102(J)

在實際生活中，電量常以“度”為單位，即“千瓦時”。

對60W的電燈，每天使用3小時，一個月(30天)的用電量為：

W=60/1000X3X30=5.4(KWH)

1.4根據基爾霍夫定律求圖1.3圖所示電路中的電壓Ui、L和

-5V++10V-

中甲Q%中

圖1.3習題1.4的圖

解:根據基爾霍夫電壓定律，沿任意回路繞行一周，回路中各

元件上電壓的代數和等于零。

則對abcka回路：

2-U2-2=0

廿0

對cdpkc回路:

-4Th+U2=0

UI=-4(V)

對eghce回路:

-U3-10+5+U2=0

U3=-5(V)

1.5已知電路如圖1.4所示,其中￡二15V,￡=65V,R,=5Q,年兄=10

Q。試用支路電流法求RI、尼和尼三個電阻上的電壓。

處a處

+h1

&廠-、刈當廠、、空

b

圖1.4習題1.5圖

解：在電路圖上標出各支路電流的參考方向，如圖所示，選取繞

行方向。應用KCL和KVL列方程如下

/-3=0

/,/?,+/3/?3=￡1

代入已知數據得

/,+/2-/3=0

5/,+10/3=15

IO/2+IO/3=65

解方程可得

/1=-7/4(A),,2=33/8(A),Z3=19/8(A)。

三個電阻上的電壓電流方向選取一至，則三個電阻上的電壓分別

為：

2x5

〃=/而=-4=-35/4(V)

33

—xlO,

IHR產8=165/4(V)

—xlO

UFARF8=38/4(V)

1.6試用支路電流法，求圖1.5所示電路中的電流乙、/2、/3、，4和

/5O(只列方程不求解)

解：在電路圖上標出各支路電流的參考方向，如圖所示，三回路

均選取順時針繞行方向。應用KCL和KVL列方程如下

A-/2-/3=o

-5=0

5/j+I3R1=E]

I2R2+/5R3-4凡=0

-/5/?3-15/4=-￡2

如給定參數，代入已知，聯立方程求解即可得到各支路電流。

1.7試用支路電流法，求圖1.6電路中的電流人。

解：此圖中有3支路，2節(jié)點，但有一支路為已知，所以只需列兩個

方程即可。外回路選取順時針繞行方向。應用KCL和KVL歹U方程如

下

/,+12-/3=0

61]+12八=24

72=5(A)所以：/尸-2(A),A=3(A)

1.8應用等效電源的變換，化簡圖1.7所示的各電路。

解:

R

o

-uQ

2Q

h今Af

5忑)忒)

C)

(d)

3Q

1V()

3Q-4)10

O—

e

1.9試用電源等效變換的方法，求圖1.8所示電路中的電流/。

解：利用電源等效變換解題過程如下：

2a2a

4=3

()12V

今6A02C。’2A口1。今口2A0

2a

——=2.86

-+1

由分流公式可得：7=5x3(A)

1.10試計算題1.9圖中的電流/。

2Q

D-

圖1.8習題1.9的圖圖1.9習題1.10的圖

解：由于題目中沒有要求解題方法，所以此題可用電壓源與

電流源等效變換、支路電流法、疊加原理、戴維南定理等方法進行求

解，下面用戴維南定理求解。

(1)先計算開路電壓，并將電流源化成電壓源，如下圖。

1_12-6_2

=3+6=3(A)

ttc=-2+12-6X2/3=6(V)

(2)再求等效電阻心

將恒壓源和恒流源除去，得電路如圖。

(3)由戴維南定理可知，有源二端網絡等效為一個電壓源，如圖。

6

I—--------=1

4+2(A)

1.11已知電路如圖1.10所示。試應用疊加原理計算支路電流I

和電流源的電壓U。

解：(1)先計算18V電壓源單獨作用時的電流和電壓，電路如圖

所示。

I，18,

1=-------=6

2+1(A)

U'=lx6=6(V)

(2)再計算6A也流源單獨作用時的電流和電壓，電路如圖所示。

/〃='

x6=2

2+1(A)

,,“.3x6

U〃=6x-+--2-x2=16

3+6(V)

18V

圖1.10習題1.11的圖

(3)兩電源同時作用的電流和電壓為電源分別作用時的疊加。

7=/--/ff=6-2=4(A)

U=U，+U"=6+16=22(V)

1.12電路圖1.11所示，試應用疊加原理，求電路中的電流人、

，2及36Q電阻消耗的電功率產。

解：(1)先計算90V電壓源單獨作用時的電流和電壓，電路如圖

所示。

,,9090/

/.=----------=——=O

1A12x3615

12+36(A)

/；=6x———=4.5

12+36(A)

(2)再計算60V電壓源單獨作用時的電流和電壓，電路如圖所

示。

/；=^-^=3.5

6x36

12+------

6+36(A)

3

…x肅(A)

6

/；'=3.5x=0.5

6+36(A)

(3)兩電源同時作用的電流和電壓為電源分別作用時的疊加。

.=/；一/；=6-3=3(A)

，2=—/；+〃=—3.5+3=—1(A)

/■3=/；+/"=1.5—0.5=2⑴

(4)36Q電阻消耗的電功率為

P—=22x36=144(W)

1.13電路如圖1.8所示，試應用戴維南定理，求圖中的電流/

解：(1)先計算開路電壓,并將12A、6。電流源化成電壓源，如

下圖。

2Q2c

￡=1■O

04V()12VQ12V(54V

HocUoc

2Q沖3Q仲#c:

■o

由于此電路仍為復雜電路，因此求開路電壓仍可用所有分析計

算方法計算，現用支路電流法進行求解，設各支路電流及參考方

向如圖所示。

由KCL和KVL得：

/]+/,+=0

37,-6/2=12-12=0

6/2-4/3=12-4=8

解得：/尸8/9(A),72=4/9(A),4=-4/3(A)

U=4-2/=4-2x(--)=—,、

℃oc333(V)

(2)再求等效電阻他

將恒壓源和恒流源除去，得電路如圖。

Rab=(*■+2)2，

3+6//3(。)

(3)由戴維南定理可知，有源二端網絡等效為一個電壓源，如圖。

20

-^-=—=2.86

4+17

3(A)

1.14電路如圖1.12所示，試應用戴維南定理，求圖中的電流

解：(1)先計算開路電壓，并將3A、6。電流源化成電壓源，如

下圖。

4奇

e3A〈GQ/LUOA今

由于此電路仍為復雜電路，因此求開路電壓仍可用所有分析計

算方法計算，現用支路電流法進行求解，設各支路電流及參考方

向如圖所示。

由KCL和KVL得：

乙+八—3=0

6/,-4/,=18-8=10

也+12/3=8

解得：/=4/3(A),12=~1/2(A),73=5/6(A)

U"=4/2=4x(—；)=一2

/\V7

(2)再求等效電阻心

將恒壓源除去，得電路如圖。

兄b=4〃6〃12=2(Q)

(3)由戴維南定理可知，有源二端網絡等效為一個電壓源，如圖。

-2

I=——=-0.4,、

2+3(A)

1.15電路如圖1.11所示，試應用戴維南定理，求圖中的電壓Uo

解：(1)先計算開路電壓，如下圖。

2Q

D-

16A

IQ

―+L=hf++

q)iv(p^v5V

ttc=-lX16+l=-15(V)

(2)再求等效電阻心

將恒壓源和恒流源除去，得電路如圖。

偏=1(。)

(3)由戴維南定理可知，有源二端網絡等效為一個電壓源，如圖。

-1515_.

彳一一《一一、(A)

生4后4X(-3)=-12(V)

1.16電路如圖1.11所示，如果，3=1A,試應用戴維南定理，求

圖中的電阻尺3。

圖1.13習題1.18的圖

,,90-605

Zi=_/2=_6TTr=i(A)

U℃=90-6乙=90-6x；=80(v)

(2)再求等效電阻RAB

將恒壓源除去，得電路如圖。

R-±111-4

ab6+121(Q)

(3)由戴維南定理可知，有源二端網絡等效為一個電壓源，如圖。

80,

----=1

當，3=1A時，則R3+4

所以^=80-4=76(Q)

1.17電路如圖1.14所示，已知15歐電阻的電壓降為30V,極

性如圖1.14所示。試計算電路中R的大小和B點的電位。

解：設R電阻上的電壓和電流如圖所示。

由KCL可.知

I2=2+5=7(A),I=I2-2-3=2(A),(A)

由KVL得，(繞行方向選順時針方向)

^100+30+572=0

^100-30-35=35(V)

1.18試計算圖1.15中的A點的電位：(1)開關S打開；(2)

開關S閉合。

解：(1)當開關S打開時，將電位標注的電路復原為一般電路,

如圖(a)所示。

3kQ-A3kQ一J-A

---1—1---1--1—?--!---°---CZ3---!-------f---°

----1-O.1----1-O.

(a)12V(b)12V

由KVL得

(3+3.9+20)X7=12+12

7=0.892(mA)

〃=-20/+12=-5.84（V）

（2）漸關S閉合時，將電位標注的電路復原為一般電路，如圖（b）

所示。

由KVL得

（3.9+20）義―12

7=0.502（mA）

^=-207+12=1.96（V）

第二章正弦交流電路習題參考答案

一、填空題：

1.表征正弦交流電振蕩幅度的量是它的最大值；表征正弦交

流電隨時間變化快慢程度的量是角頻率心；表征正弦交流電起始位

置時的量稱為它的初相。三者稱為正弦量的三要素。

2.電阻元件上任一瞬間的電壓電流關系可表示為〃=以；電

感元件上任一瞬間的電壓電流關系可以表示為一"L"9」電容元件上

_duC

任一瞬間的電壓電流關系可以表示為Cc4O由上述三個關系式可

得，電阻元件為即時元件;電感和電容元件為動態(tài)元件。

3.在RLC串聯電路中，已知電流為5A,電阻為30Q,感抗為

40。，容抗為80Q,那么電路的阻抗為50Q,該電路為容性電

路。電路中吸收的有功功率為450W,吸收的無功功率又為

600varo

二、判斷題：

1.正弦量的三要素是指最大值、角頻率和相位。

（錯）

2.電感元件的正弦交流電路中，消耗的有功功率等于零。

（對）

3.因為正弦量可以用相量來表示，所以說相量就是正弦量。

（錯）

4.電壓三角形是相量圖，阻抗三角形也是相量圖。

（錯）

5.正弦交流電路的視在功率等于有功功率和無功功率之和。

（錯）

6.一個實際的電感線圈，在任何情況下呈現的電特性都是感

性。（錯）

7.串接在正弦交流電路中的功率表，測量的是交流電路的有功

功率。（錯）

8.正弦交流電路的頻率越高，阻抗越大；頻率越低，阻抗越小。

（錯）

三、選擇題：

1.某正弦電壓有效值為380V,頻率為50Hz,計時始數值等于

380V,其瞬時值表達式為（B）

A、?=380sin314/V；B、w=537sin（314/+45°）y.c、

〃=380sin（314r+90°）v。

2.一個電熱器，接在10V的直流電源上，產生的功率為凡把

它改接在正弦交流電源上，使其產生的功率為月/2,則正弦交流電源

電壓的最大值為（D）

A、7.07V；B、5V；C、14V；D、10Vo

3.提高供電電路的功率因數，下列說法正確的是（D）

A、減少了用電設備中無用的無功功率；B、減少了用電設備的有

功功率，提高了電源設備的容量；C、可以節(jié)省電能；D、可提

高電源設備的利用率并減小輸電線路中的功率損耗。

4,已知匕=10sin（314t+9（）o）A,A=l0sin（628/+3O0）A,則（C）

A、乙超前i260°;B、L滯后武。。；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，頻率增大時,

電路中電流將（A）

A、增大；B、減小；C、不變。

6.在RL串聯電路中，UR=16V,UL=12V,則總電壓為（B）

A、28V；B、20V；C、2V。

7.RLC串聯電路在九時發(fā)生諧振，當頻率增加到胡時，電路性

質呈（B）

A、電阻性；B、電感性；C、電容性。

8.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、

瞬時功率最大值。

四、計算題

2.1把下列正弦量的時間函數用相量表示：

(1)u=10V2sin3141伏⑵i=—

5sin(314600)安

解：(1)^=10/0°(V)(2)A?=-5/-60°=5/1800~60°

=5/120°(A)

2.2已知工頻正弦電壓4b的最大值為311V,初相位為-60°,其

有效值為多少？寫出其瞬時值表達式；當QO.O025s時，爆的值為

多少？

解：VUabm=^Uab

,士Uab=~~TTUabm—~frx311=220

..有效值梃◎(V)

瞬時值表達式為==311sin(314-60。)(v)

當30.0025S時，

U訪=311xsin100%x0.0025--=311sin(-—)=-80.5

I3j12(V)

2.3用下列各式表示依串聯電路中的電壓、電流，哪些是對的，哪

些是錯的？

“uu

(1)i=\z\(2)I=R”c(3)/=R

u

(4)I=\z\

u

(5)U=lk+lk(6)U=UR+Uc(7)(8)

u

i=j疣

解：在R、C串聯電路中，總阻抗名"穴一‘"。""一'羨

而|z|=J-+x*/=5i)R=iR

u=-jixc

2

u=UR+UCU=UR+UI

所以(1)、(2)、(3)、(5)、(7)、(8)均是錯的,(4)、(6)

是對的。

2.4圖2.1中，M=40V,小=30V,7=10sin314tA,則〃為多少？并

寫出其瞬時值表達式。

解：由電路圖可知，電壓M與電流/同方向，而電壓也超前電

流，90°,所以

U==7302+402=50(V)

(p=arctan-arctan—=36.9°

?.?電壓〃超前電流/的電度角54

U=5072sin(314+36.9°)(V)

2.5圖2.2所示電路中，已知u=100sin(314什30°)伏，i=

22.36sin(314什19.7°)安，芯=10sin(314計83.13°)安,試求:

八%、%并說明/、/的性質，繪出相量圖。

解：由題知，/，“=22.363(A)4?=10/83J32(A)

f/?,=100/302(V)

所以，i,n=I,”-，2”=20/-6.87。Q)

即％=20sin(314—6.87。)⑷

100/30°

=50/38.67°

2/-8.67°(Q)

U100/30°

z)=——m=---------10/-53.130

■I10/83.13°

lm(。)

.?.Z1為感性負載，Z2為容性負載。

2.6圖2.3所示電路中，去—并已知電流表A的讀數為3A,試

問A2和A3的讀數為多少？

解：由圖可以看出，電容與電感并聯連接，由于電容電流落后兩

端電壓90°,而電感電流超前兩端電壓90°,因為工=兒所以通過電

容的電流與通過電感的電流大小相等，方向相反，故而電流表A2的讀

數為OAo

由上分析可知，電壓u的有效值為3R,故電感兩端電壓亦為3R。

2.7有一RL、C串聯的交流電路，已知廬無成=10。，I=1A,試

求電壓〃、“、Ik、〃和電路總阻抗國。

解：uR=RI=10x1=10(v)

UL=\jXi\l=10x1=10(v)

Uc=1-j'Xc|/=10x1=10(V)

,.?Z=R+jXz,_jXc=R=10(Q)

...t/=|Z|/=10x1=10(v)

2.8電路如圖2.4所示，已知3=2rad/s,求電路的總阻抗魘。

解：*/co=2rad/s

v—----2

:.XL=3L=2(Q)O)C(Q)

ZL2+JX,+2〃㈠XC)=2+2J+U=2+2"耳零號=3+J(Q

)

圖2.4習題2.8的圖圖2.5習題2.9的圖圖Z6習題2.10的圖

2.9電路如圖2.5所示，已知后20。，-/0°A,用=10。，，

的有效值為200V,求不。

解：由題意可知：

U2=Ri2=200維(V)

-U2200/90°

「與您=Xc(A)

200/90°

=ic+iR+10/02

Xc

200

UL=jXLxiL=jlOx(—+10母)=2000^^+100/90°

X「X「

7000/1R0°onnn

=U,+{/9=+100/90°+200/0°=200-+ylOO

Xc——Xc(V)

又因M=200

200=((200-^)2+1002200-—=±72002-1002

故有NXcXc

^^=200±173.22000

X。200±173.2

則得:Xc=5.36(Q),或Xc=74.6(Q)

2.10圖2.6所示電路中，ws=10sin314tV,兆=2。，尼=1Q,Z=637mH,

6^637uF,求電流力，E和電壓外。

解：3=314rad/s

XL=coL-314x637=200(Q)

11u

Xc=---=----------------=5

3c314x637x10-6(。)

(R,+jXQLjXc)1000-J5

Z,=-----------------=----------=-/J.13

R2+jXL-jXc1+J195(Q)

Z=Rt+Z]=2-J5.13(Q)

10/0；

=1.816/68.7°

2-j5.13

UCm=iimxZ,=1.816/68.7°x(-J5.13)=9.32/-21.3°(V)

9.32/-21.3°

A.uCm=1.86/68.7°

75(A)

則7i=l.816sin(314t+68.7°)(A)

i2=1.86sin(314t+68.7°)(A)

?-9.32sin(314t-21.3°)(V)

2.11圖2.7所示電路中，已知電源電壓物12V,w=2000rad/s,求

電流I、11。

解：當3=2000rad/時s

乂乙=或=2000x0.5x10-3=1(。)

_2_==2

3c2000x250xlO-6(Q)

Z=R1+jX/.+Z1=l+j+l—j=2(Q)

Jun

Z

ll2(A)

Uc=/x|Zj|=6xV2=8.49(V)

="1=4.29

圖2.7習題2.11的圖圖2.8習題2.12的圖圖2,9習題2.13的圖

2.12圖2.8所示電路中，已知/?!=40Q,XL=30Q,&=60。，XC

=60。，接至220V的電源上.試求各支路電流及總的有功功率、無

功功率和功率因數。

解：設U=220竺(v)

U220-364

則'R+jXL40+J30-―(A)

,_U=220.=259/45。

同理R2-jXc60-J60--

?/=/I+/,=4.4/—36.9°+2.59/45°=5.41/—8.61°⑷

P=Ulcos(p=220x5.41xcos8.61°=1.18(KW)

Q=UIsin(p=220x5.41xsin8.61°=178.2(Var)

4=cos.=cos[0°-(-8.61°)]=0.99

2.13圖2.9所示電路中，求：(DAB間的等效阻抗％B；(2)電

壓相量0桿和UDF；(3)整個電路的有功功率和無功功率。

16X(6+-J8)

z

乙J6+6+；8-j8=3+/4

解:

/=且=g=2/-53.1。

ZAB3+/4(A)

UAP=ljXIA=27-53.1°xj4=8/36.9°(V)

UFB=1ZFB=2/-53.1。x3=6/—53.1。(V)

IFD=——=6/.1°=i/_53.i。

6+J8-J86-------(A)

UDF=-IFD(/?2+J8)=-1/-53.1°X(6+J8)=107-180°(V)

p-UIcoscp=lOx2xcos53.1°=12(w)

2sin=10x2xsin53.1°=16(Var)

2.14今有一個40W的日光燈，使用時燈管與鎮(zhèn)流器(可近似把

鎮(zhèn)流器看作純電感)串聯在電壓為220V,頻率為50Hz的電源上。已

知燈管工作時屬于純電阻負載，燈管兩端的電壓等于110V,試求鎮(zhèn)

流器上的感抗和電感。這時電路的功率因數等于多少？

解：?.?640W保=110(V)?=314rad/s

=/=—=—=0.36

t力110(A)

?：U2^UR+UI

:.UL=初2—u[=72202-1102=190.5⑺

以收39

IL0.36(Q)

L=—=—=1.69

0314(H)

=UR=110=05

由于燈管與鎮(zhèn)流器是串聯的，所以8W一了一函一.

第3章三相交流電路習題參考答案

三、填空題：

1.對稱三相負載作Y接，接在380V的三相四線制電源上。此時負

載端的相電壓等于—而一倍的線電壓；相電流等于—1倍的線電

流；中線電流等于0。

2.有一對稱三相負載成星形聯接，每相阻抗均為22Q,功率因數為

0.8,又測出負載中的電流為10A,那么三相電路的有功功率為

5280W；無功功率為3960var；視在功率為6600VA。假

如負載為感性設備，則等效電阻是17.6』；等效電感量為（工頻

下）42mH。

四、判斷題：

1.中線的作用就是使不對稱Y接負載的端電壓保持對稱。

（對）

2.三相電路的有功功率，在任何情況下都可以用二瓦計法進行測量。

（錯）

3.三相負載作三角形聯接時，總有//=百4成立。

（錯）

4.負載作星形聯接時，必有線電流等于相電流。

（對）

5.三相不對稱負載越接近對稱，中線上通過的電流就越小。

（對）

6.中線不允許斷開。因此不能安裝保險絲和開關，并且中線截面比

火線粗。（錯）

三、選擇題：

1.三相對稱電路是指（C）

A、三相電源對稱的電路；B、三相負載對稱的電路；C、三相

電源和三相負載均對稱的電路。

2.三相四線制供電線路，已知作星形聯接的三相負載中U相為純電

阻，V相為純電感，W相為純電容，通過三相負載的電流均為10安

培，則中線電流為（C）

A、30安；B、10安；C、27.32安。

3.有“220V、100W”“220V、25W”白熾燈兩盞，串聯后接入220V

交流電源，其亮度情況是（B）

A、100W燈泡最亮；B、25W燈泡最亮；C、兩只燈泡一樣亮。

四、計算題

3-1一臺三相交流電動機，定子繞組星形連接于UL=380V的對稱三相

電源上，其線電流71=2.2A,cosd）=0.8,試求每相繞組的阻抗Z。

解：先由題意畫出電路圖（如下圖），以幫助我們思考。

因三相交流電動機是對稱負載，因此可選一相進行計算。三相負

載作星接時

3=①

由于UL=380(V),IL=2.2(A)

則UP=220(V),

IP=2.2(A),

|Z|=￡^=220=10()

1

'L，2.2(Q)

由阻抗三角形得

R=|Z|COS夕=100x0.8=80(Q)

=yj\z\2-R2=A/1002-802=60(°)

所以Z=80+j60（Q）

3-2已知對稱三相交流電路，每相負載的電阻為盾8。，感抗為友=6

（1）設電源電壓為4=380V,求負載星形連接時的相電流、相電壓和

線電流，并畫相量圖；

（2）設電源電壓為tt=220V,求負載三角形連接時的相電流、相電壓

和線電流，并畫相量圖；

（3）設電源電壓為tt=380V,求負載三角形連接時的相電流、相電壓

和線電流，并畫相量圖。

解：由題意：