一、填空题:
1. 表征正弦交流电振荡幅度的量是它的 最大值 ;表征正弦交流电随时间变化快慢程度的量是 角频率ω ;表征正弦交流电起始位置时的量称为它的 初相 。三者称为正弦量的 三要素 。
2. 电阻元件上任一瞬间的电压电流关系可表示为 u = iR ;电感元件上任一瞬间的电压电流关系可以表示为 ;电容元件上任一瞬间的电压电流关系可以表示为 。由上述三个关系式可得, 电阻 元件为即时元件; 电感 和 电容 元件为动态元件。
3. 在RLC串联电路中,已知电流为5A,电阻为30Ω,感抗为40Ω,容抗为80Ω,那么电路的阻抗为 50Ω ,该电路为 容 性电路。电路中吸收的有功功率为 750W ,吸收的无功功率又为 1000var 。
二、判断题:
1. 正弦量的三要素是指最大值、角频率和相位。 (错)
2. 电感元件的正弦交流电路中,消耗的有功功率等于零。 (对)
3. 因为正弦量可以用相量来表示,所以说相量就是正弦量。 (错)
4. 电压三角形是相量图,阻抗三角形也是相量图。 (错)
5. 正弦交流电路的视在功率等于有功功率和无功功率之和。 (错)
6. 一个实际的电感线圈,在任何情况下呈现的电特性都是感性。 (错)
7. 串接在正弦交流电路中的功率表,测量的是交流电路的有功功率。 (错)
8. 正弦交流电路的频率越高,阻抗越大;频率越低,阻抗越小。 (错)
三、选择题:
1. 某正弦电压有效值为380V,频率为50Hz,计时始数值等于380V,其瞬时值表达式为( B )
A、V;B、V;C、V。
2. 一个电热器,接在10V的直流电源上,产生的功率为P。把它改接在正弦交流电源上,使其产生的功率为P/2,则正弦交流电源电压的最大值为( D )
A、; B、5V; C、14V; D、10V。
3. 提高供电电路的功率因数,下列说法正确的是( D )
A、减少了用电设备中无用的无功功率; B、减少了用电设备的有功功率,提高了电源设备的容量;C、可以节省电能; D、可提高电源设备的利用率并减小输电线路中的功率损耗。
4. 已知 A,)A,则( C )
A、i1超前i260°; B、i1滞后i260°; C、相位差无法判断。
5. 电容元件的正弦交流电路中,电压有效值不变,频率增大时,电路中电流将( A )
A、增大; B、减小; C、不变。
6. 在RL串联电路中,UR=16V,UL=12V,则总电压为( B )
A、28V; B、20V; C、2V。
7. RLC串联电路在f0时发生谐振,当频率增加到2f0时,电路性质呈( B )
A、电阻性; B、电感性; C、电容性。
8. 正弦交流电路的视在功率是表征该电路的( A )
A、电压有效值与电流有效值乘积; B、平均功率; C、瞬时功率最大值。
四、计算题
把下列正弦量的时间函数用相量表示:
(1) u=10sin314t伏 (2) i=-5sin(314t-60o)安
解:(1)=10/0o (V) (2)=-5/-60o =5/180o-60o=5/120o (A)
已知工频正弦电压uab的最大值为311V,初相位为-60°,其有效值为多少写出其瞬时值表达式;当t=时,Uab的值为多少
解:∵
∴有效值(V)
瞬时值表达式为 (V)
当t=时,(V)
用下列各式表示RC串联电路中的电压、电流,哪些是对的,哪些是错的
(1) i= (2) I= (3) = (4) I=
(5) U=UR+UC (6) =+ (7)=-j (8)= j
解:在R、C串联电路中,总阻抗
而
所以 (1)、(2)、(3)、(5)、(7)、(8)均是错的,(4)、(6)是对的。
图中,U1=40V,U2=30V,i=10sin314t A,则U为多少并写出其瞬时值表达式。
解:由电路图可知,电压u1与电流i同方向,而电压u2超前电流i90o,所以
(V)
∵电压u超前电流i的电度角
∴(V)
图所示电路中,已知u=100sin(314t+30o)伏,i=(314t+o)安, i2=10sin(314t+o)安,试求: i1、Z1、Z2并说明Z1、Z2的性质,绘出相量图。
解:由题知,(A) (A) (V)
所以(A)
即(A)
∵(Ω)
(Ω)
∴Z1为感性负载,Z2为容性负载。
图所示电路中,XR=XL=R,并已知电流表A1的读数为3A,试问A2和A3的读数为多少
解:由图可以看出,电容与电感并联连接,由于电容电流落后两端电压900,而电感电流超前两端电压900,因为XR=XL,所以通过电容的电流与通过电感的电流大小相等,方向相反,故而电流表A2的读数为0A。
由上分析可知,电压u的有效值为3R,故电感两端电压亦为3R。因为XL=R,所以电流表A3的读数为3A。
有一R、L、C串联的交流电路,已知R=XL=XC=10Ω,I=1A,试求电压U、UR、UL、UC和电路总阻抗。
解: (V)
(V)
(V)
∵(Ω)
∴(V)
电路如图所示,已知ω=2rad/s,求电路的总阻抗Zab。
解:∵ω=2rad/s
∴ (Ω) (Ω)
∴(Ω)
电路如图所示,已知R=20Ω,=10/0oA,XL=10Ω,的有效值为200V,求XC。
解: 由题意可知:
(V) (A)
∴(A)
(V)
(V)
又因U1=200
故有
则得: XC=(Ω),或XC=(Ω)
图所示电路中,uS=10sin314tV,R1=2Ω,R2=1Ω,L=637mH,C=637μF,求电流i1, i2和电压uc。
解:ω=314rad/s
(Ω)
(Ω)
(Ω)
(Ω)
(A)
(V)
(A)
则 i1=(314t+°)(A)
i2=(314t+°)(A)
uc=°)(V)
图所示电路中,已知电源电压U=12V,ω=2000rad/s,求电流I、I1。
解:当ω=2000rad/时s
(Ω)
(Ω)
(Ω)
(Ω)
(A)
(V)
(A)
则 I=6(A) I1=(A)
图所示电路中,已知R1=40Ω,XL=30Ω,R2=60Ω,Xc=60Ω,接至220V的电源上.试求各支路电流及总的有功功率、无功功率和功率因数。
解:设(V)
则 (A)
同理 (A)
∵ (A)
∴(KW)
(Var)
图所示电路中,求:(1)AB间的等效阻抗ZAB;(2)电压相量AF和DF;(3)整个电路的有功功率和无功功率。
解:
(A)
(V)
(V)
(A)
(V)
∴(W)
(Var)
今有一个40W的日光灯,使用时灯管与镇流器(可近似把镇流器看作纯电感)串联在电压为220V,频率为50Hz的电源上。已知灯管工作时属于纯电阻负载,灯管两端的电压等于110V,试求镇流器上的感抗和电感。这时电路的功率因数等于多少若将功率因数提高到,问应并联多大的电容
解:∵P=40W UR=110(V) ω=314rad/s
∴(A)
∵
∴(V)
∴(Ω)
(H)
由于灯管与镇流器是串联的,所以
设并联电容前功率因数角为,并联后为,则
所以,若将功率因数提高到,应并联的电容为
(μF)
一个负载的工频电压为220V,功率为10kW,功率因数为,欲将功率因数提高到,试求所需并联的电容。
解:当
所以(μF)下载本文