【文章內(nèi)容簡介】 250mA 1 u＝－ 100sin（ 6π t＋ 10176。） V超前 i＝ 5cos（ 6π t－ 15176。） A的相位差是（ C ） A、 25176。 B、 95176。 C、 115176。 1週期 T=1S、頻率 f＝ 1Hz的正弦波是（ C ） A、 4cos314t B、 6sin（ 5t+17176。） C、 4cos2π t 四、簡答題 （建議每小題 3～ 5分） 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。 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？為什麼？ 答： 380179。 =537V450V，不能把耐壓為 450V 的電容器接在交流 380V 的電源上使用，因為電源最大值為 537V，超過了電容器的耐壓值。 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：電阻在阻礙電流時伴隨著消耗，電抗在阻礙電流時無消耗，二者單位相同。 無功功率和有功功率有什麼區(qū)別？能否從字面上把無功功率理解為無用之功？為什麼？ 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交換、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，因為變壓器、電動機工作時如果沒有電路提供的無功功率將無法工作。 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：從電壓和電流的暫態(tài)值關係來說，電阻元件電壓電流為歐姆定律的即時對應關係，因此稱為即時元件；電感和電容上的電壓電流上關係都是微分或 18 積分的動態(tài)關係，因此稱為動態(tài)元件。從暫態(tài)功率運算式來看，電阻元件上的暫態(tài)功率恒為正值或零，所以為 耗能元件，而電感和電容元件的暫態(tài)功率在一個週期內(nèi)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。 正弦量的初相值有什麼規(guī)定？相位差有什麼規(guī)定？ 答：正弦量的初相和相位差都規(guī)定不得超過 ? 180176。 直流情況下，電容的容抗等於多少？容抗與哪些因素有關？ 答：直流情況下，電容的容抗等於無窮大，稱隔直流作用。容抗與頻率成反比，與電容量成反比。 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伴隨著消 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。 額定電壓相同、額定功率不等的兩個白熾燈，能否串聯(lián)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(lián)使用的，因為串聯(lián)時通過的電流相同，而這兩盞燈由於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。 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(xiàn)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(xiàn)的容抗很小，有利於交流電流通過，稱通交作用。 五、計算分析題 （根據(jù)實際難度定分，建議每題在 6～ 12分範圍） 試求下列各正弦量的週期、頻率和初相，二者的相位差如何？ （ 1） 3sin314t； （ 2） 8sin(5t＋ 17176。 ) 19 （ 3sin314t是工頻交流電，週期為 、頻率是 50Hz、初相是零； 8sin(5t＋ 17176。 )是週期為 、頻率為 、初相為 17176。的正弦交流電） 某電阻元件的參數(shù)為 8Ω，接在 tu 314sin2220? 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(shù)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=，用電流表測量電流值應為 ， P=6050W；當電源頻率增大一倍時，電壓有效值不變時，由於電阻與頻率無關，所以電阻上通過的電流有效值不變） 某線圈的電感量為 亨，電阻可忽略不計。接在 tu 314sin2220? 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？ 寫出電流的暫態(tài)值運算式。（ 8分） （ i≈ （ 314t90176。） A，用電流表測量電流值應為 7A， Q=；當電源頻率增大為 100Hz 時，電壓有效值不變，由於電感與頻率成正比，所以電感上通過的電流有效值及無功功率均減半， iˊ≈ （ 628t90176。）A） 圖 ，各電容量、交流電源的電壓值和頻率均相同，問哪一個電流錶的讀數(shù)最大？哪個為零？為什麼？ （圖 b 電流錶計數(shù)為零，因為電容隔直；圖 a 和圖 c 中都是正弦交流電，圖 ? (a) u － ? (c) u (b) C C C A1 C A2 A3 U 20 且電容端電壓相同，電流與電容量成 正比，因此 A3電流錶讀數(shù)最大） 已知工頻正弦交流電流在 t=0 時的暫態(tài)值等於 ，計時始該電流初相為 30176。，求這一正弦交流電流的有效值。 （ ） 在 1μ F 的電容器兩端加上 )6/3 1 4s in ( ??? tu V 的正弦電壓，求通過電容器中的電流有效值及電流的暫態(tài)值解析式。若所加電壓的有效值與初相不變，而頻率增加為 100Hz 時，通過電容器中的電流有效值又是多少？（① ， i≈ （ 314t＋ 60176。） A；②頻率增倍時，容抗減半，電壓有效值不變則電流增倍，為 ） 第 4章 試題庫 一、填空題 （ 建議較易填空每空 ，較難填空每空 1分） 與正弦量具有一一對應關係的複數(shù)電壓、複數(shù)電流稱之為 相量 。最大值 相量 的模對應於正弦量的 最大 值，有效值 相量 的模對應正弦量的 有效 值，它們的幅角對應正弦量的 初相 。 單一電阻元件的正弦交流電路中，複阻抗 Z= R ；單一電感元件的正弦交流電路中，複阻抗 Z= jXL ；單一電容元件的正弦交流電路中，複阻抗 Z= －jXC ；電阻電感相串聯(lián)的正弦交流電路中，複阻抗 Z= R＋ jXL ；電阻電容相串聯(lián)的正弦交流電 路中，複阻抗 Z= R－ jXC ；電阻電感電容相串聯(lián)的正弦交流電路中，複阻抗 Z= R＋ j（ XL－ XC） 。 單一電阻元件的正弦交流電路中，複導納 Y= G ；單一電感元件的正弦交流電路中，複導納 Y= － jBL ；單一電容元件的正弦交流電路中，複導納 Y= jBC ；電阻電感電容相並聯(lián)的正弦交流電路中，複導納 Y= G＋ j(BC－ BL) 。 按照各個正弦量的大小和相位關係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。 相量分析法，就是把正弦交流電路用相量模型來表示，其中正弦量用 相 21 量 代替 ， R、 L、 C電路參數(shù)用對應的 複阻抗 表示，則直流電阻性電路中所有的公式定律均適用於對相量模型的分析，只是計算形式以 複數(shù) 運算代替了代數(shù)運算。 有效值相量圖中，各相量的線段長度對應了正弦量的 有效 值，各相量與正向實軸之間的夾角對應正弦量的 初相 。相量圖直觀地反映了各正弦量之間的 數(shù)量 關係和 相位 關係。 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(shù)量 關係及相位關係， 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(shù)量 關係。 R、 L、 C串聯(lián)電路中，電路複阻抗虛部大於零時，電路呈 感 性；若複阻抗虛部小於零時，電路呈 容 性；當電路複阻抗的虛部等於零時，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 關係，稱電路發(fā)生串聯(lián) 諧振 。 R、 L、 C並聯(lián)電路中，電路複導納虛部大於零時，電路呈 容 性；若複導納虛部小於零時，電路呈 感 性；當電路複導納的虛部等於零時，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 關係，稱電路發(fā)生並聯(lián) 諧振 。 R、 L 串聯(lián)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 200 V。 1 R、 L、 C 並聯(lián)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 5 A，電路呈 感 性。 1複功率的實部是 有功 功率，單位是 瓦 ；複功率的虛部是 無功 功率，單位是 乏爾 ；複功率的模對應正弦交流電路的 視在 功率，單位是 伏安 。 二、判斷下列說法的正確與錯誤 （建議每小題 1分） 22 1 、 正 弦 量 可 以 用 相 量 來 表 示 ， 因 此 相 量 等 於 正 弦 量 。 （ 179。 ） 幾個複阻抗相加時，它們的和增大；幾個複阻抗相減時，其差減小。 （ 179。 ） 3 、 串 聯(lián) 電 路 的 總 電 壓 超 前 電 流 時 ， 電 路 一 定 呈 感 性 。 （ ∨ ） 4 、 並 聯(lián) 電 路 的 總 電 流 超 前 路 端 電 壓 時 ， 電 路 應 呈 感 性 。 （ 179。 ） 電感電容相串聯(lián)， UL=120V， UC=80V，則總電壓等於 200V。 （ 179。 ） 電阻電感相並聯(lián)， IR=3A， IL=4A，則總電流等於 5A。 （ ∨ ） 提高功 率因數(shù)，可使負載中的電流減小，因此電源利用率提高。 （ 179。 ） 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(shù)。 （ ∨ ） 只要在感性設備兩端並聯(lián)一電容器，即可提高電路的功率因數(shù)。 （ 179。 ） 視在功率在數(shù)值上等於電路中有功功率和無功功率之和。 （ 179。 ） 三、單項選擇題 （建議每小題 2分） 標有額定值為“ 220V、 100W”和“ 220V、 25W”白熾燈兩盞，將其串聯(lián)後接入 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、兩只燈泡一樣亮 在 RL 串聯(lián)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、 28V B、 20V C、 4V R、 L串聯(lián)的正弦交流電路中，複阻抗為（ C ） 23 A、 jLRZ ?? B、 LRZ ??? C、 LjXRZ ?? 已知 電路複阻抗 Z＝（ 3－ j4）Ω，則該電路一定呈（ B ） A、感性 B、容性 C、阻性 電感、 電容相串聯(lián)的正弦交流電路，消耗的有功功率為（ C ） A、 UI B、 I2X C、 0 在右圖所示電路中， R＝ XL＝ XC，並已知安培表A1的讀數(shù)為 3A，則安培表 A A3的讀數(shù)應為（ C ） A、 1A、 1A B、 3A、 0A C、 、 3A 每只日光燈 的功率因數(shù)為 ，當 N 只日光燈相並聯(lián)時，總的功率因數(shù)（ C ）；若再與 M只白熾燈並聯(lián)，則總功率因數(shù)（ A ） A、大於 B、小於 C、等於 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係為（ B ） A、兩電壓之和等於總電壓 B、兩電壓的相量和等於總電壓 四、簡答題 （建議每小題 3～ 5分） 額定電壓相同、額定功率不等的兩個白熾燈，能否串聯(lián)使用？ 答：不能串聯(lián)使用。因為額定功率不同時兩個白熾燈分壓不同。 試 述提高功率因數(shù)的意義和方法。 答：提高功率因數(shù)可減少線路上的功率損耗，同時可提高電源設備的利用率，有利於國民經(jīng)濟的發(fā)展。提高功率因數(shù)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儘量減少其空載；二是人工補償法，就是在感性線路兩端並聯(lián)適當?shù)碾娙荨? 相量等於正弦量的說法對嗎？正弦量的解析式和相量式之間能用等號嗎？ 答：相量可以用來表示正弦量，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。 電壓、電流相位如何時只吸收有功功率？只吸收無功功率時二者相位又如A1 A2 A3 u C L R 24 何？ 答：電壓、電流相位同相 時只吸收有功功率，當它們相位正交時只吸收無功功率 阻抗三角