【文章內(nèi)容簡介】 差無法判斷電容元件的正弦交流電路中，電壓有效值不變，當(dāng)頻率增大時(shí)，電路中電流將（ A ）A、增大 B、減小 C、不變電感元件的正弦交流電路中，電壓有效值不變，當(dāng)頻率增大時(shí)，電路中電流將（ B ）A、增大 B、減小 C、不變實(shí)驗(yàn)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(shí)值314μF電容元件用在100Hz的正弦交流電路中，所呈現(xiàn)的容抗值為（ C ）A、 B、 C、在電阻元件的正弦交流電路中，伏安關(guān)系表示錯(cuò)誤的是（ B ）A、 B、U＝IR C、某電阻元件的額定數(shù)據(jù)為“1KΩ、”，正常使用時(shí)允許流過的最大電流為（ A ）A、50mA B、 C、250mA1u＝－100sin（6πt＋10176。）V超前i＝5cos（6πt－15176。）A的相位差是（ C ）A、25176。 B、95176。 C、115176。1周期T=1S、頻率f＝1Hz的正弦波是（ C ）A、4cos314t B、6sin（5t+17176。） C、4cos2πt四、簡答題（建議每小題3～5分）電源電壓不變，當(dāng)電路的頻率變化時(shí)，通過電感元件的電流發(fā)生變化嗎？答：頻率變化時(shí)，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？為什么？答：380=537V450V，不能把耐壓為450V的電容器接在交流380V的電源上使用，因?yàn)殡娫醋畲笾禐?37V，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(shí)伴隨著消耗，電抗在阻礙電流時(shí)無消耗，二者單位相同。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(zhuǎn)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(zhuǎn)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?yàn)樽儔浩?、電?dòng)機(jī)工作時(shí)如果沒有電路提供的無功功率將無法工作。從哪個(gè)方面來說，電阻元件是即時(shí)元件，電感和電容元件為動(dòng)態(tài)元件？又從哪個(gè)方面說電阻元件是耗能元件，電感和電容元件是儲(chǔ)能元件？答：從電壓和電流的瞬時(shí)值關(guān)系來說，電阻元件電壓電流為歐姆定律的即時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系，因此稱為即時(shí)元件；電感和電容上的電壓電流上關(guān)系都是微分或積分的動(dòng)態(tài)關(guān)系，因此稱為動(dòng)態(tài)元件。從瞬時(shí)功率表達(dá)式來看，電阻元件上的瞬時(shí)功率恒為正值或零，所以為耗能元件，而電感和電容元件的瞬時(shí)功率在一個(gè)周期內(nèi)的平均值為零，只進(jìn)行能量的吞吐而不耗能，所以稱為儲(chǔ)能元件。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180176。直流情況下，電容的容抗等于多少？容抗與哪些因素有關(guān)？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。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(gè)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(gè)白熾燈是不能串聯(lián)使用的，因?yàn)榇?lián)時(shí)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。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(duì)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(duì)交流呈現(xiàn)的容抗很小，有利于交流電流通過，稱通交作用。五、計(jì)算分析題（根據(jù)實(shí)際難度定分，建議每題在6～12分范圍）試求下列各正弦量的周期、頻率和初相，二者的相位差如何？（1）3sin314t； （2）8sin(5t＋17176。)（3sin314t是工頻交流電，、頻率是50Hz、初相是零；8sin(5t＋17176。)、初相為17176。的正弦交流電）某電阻元件的參數(shù)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(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=，P=6050W；當(dāng)電源頻率增大一倍時(shí)，電壓有效值不變時(shí)，由于電阻與頻率無關(guān)，所以電阻上通過的電流有效值不變）電阻可忽略不計(jì)。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(shí)值表達(dá)式。（8分）（i≈（314t90176。）A，用電流表測量電流值應(yīng)為7A，Q=；當(dāng)電源頻率增大為100Hz時(shí)，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≈（628t90176。）A）各電容量、交流電源的電壓值和頻率均相同，問哪一個(gè)電流表的讀數(shù)最大？哪個(gè)為零？為什么？(a)u－(c)u(b)CCCA1CA2A3U（圖b電流表計(jì)數(shù)為零，因?yàn)殡娙莞糁保粓Da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(shù)最大）已知工頻正弦交流電流在t=，計(jì)時(shí)始該電流初相為30176。，求這一正弦交流電流的有效值。（）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(shí)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(shí)，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(shí)，容抗減半，電壓有效值不變則電流增倍，）第5章 試題庫一、填空題（，較難填空每空1分）與正弦量具有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系的復(fù)數(shù)電壓、復(fù)數(shù)電流稱之為 相量 。最大值 相量 的模對(duì)應(yīng)于正弦量的 最大 值，有效值 相量 的模對(duì)應(yīng)正弦量的 有效 值，它們的幅角對(duì)應(yīng)正弦量的 初相 。單一電阻元件的正弦交流電路中，復(fù)阻抗Z= R ；單一電感元件的正弦交流電路中，復(fù)阻抗Z= jXL ；單一電容元件的正弦交流電路中，復(fù)阻抗Z= －jXC ；電阻電感相串聯(lián)的正弦交流電路中，復(fù)阻抗Z= R＋jXL ；電阻電容相串聯(lián)的正弦交流電路中，復(fù)阻抗Z= R－jXC ；電阻電感電容相串聯(lián)的正弦交流電路中，復(fù)阻抗Z= R＋j（XL－XC） 。單一電阻元件的正弦交流電路中，復(fù)導(dǎo)納Y= G ；單一電感元件的正弦交流電路中，復(fù)導(dǎo)納Y= －jBL ；單一電容元件的正弦交流電路中，復(fù)導(dǎo)納Y= jBC ；電阻電感電容相并聯(lián)的正弦交流電路中，復(fù)導(dǎo)納Y= G＋j(BC－BL) 。按照各個(gè)正弦量的大小和相位關(guān)系用初始位置的有向線段畫出的若干個(gè)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 相量 代替，R、L、C電路參數(shù)用對(duì)應(yīng)的 復(fù)阻抗 表示，則直流電阻性電路中所有的公式定律均適用于對(duì)相量模型的分析，只是計(jì)算形式以 復(fù)數(shù) 運(yùn)算代替了代數(shù)運(yùn)算。有效值相量圖中，各相量的線段長度對(duì)應(yīng)了正弦量的 有效 值，各相量與正向?qū)嵼S之間的夾角對(duì)應(yīng)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(guān)系和 相位 關(guān)系。 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(guān)系及相位關(guān)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(shù)量 關(guān)系。R、L、C串聯(lián)電路中，電路復(fù)阻抗虛部大于零時(shí)，電路呈 感 性；若復(fù)阻抗虛部小于零時(shí)，電路呈 容 性；當(dāng)電路復(fù)阻抗的虛部等于零時(shí)，電路呈 阻 性，此時(shí)電路中的總電壓和電流相量在相位上呈 同相 關(guān)系，稱電路發(fā)生串聯(lián) 諧振 。R、L、C并聯(lián)電路中，電路復(fù)導(dǎo)納虛部大于零時(shí)，電路呈 容 性；若復(fù)導(dǎo)納虛部小于零時(shí)，電路呈 感 性；當(dāng)電路復(fù)導(dǎo)納的虛部等于零時(shí)，電路呈 阻 性，此時(shí)電路中的總電流、電壓相量在相位上呈 同相 關(guān)系，稱電路發(fā)生并聯(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。1R、L、C并聯(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復(fù)功率的實(shí)部是 有功 功率，單位是 瓦 ；復(fù)功率的虛部是 無功 功率，單位是 乏爾 ；復(fù)功率的模對(duì)應(yīng)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(cuò)誤（建議每小題1分）正弦量可以用相量來表示，因此相量等于正弦量。 （ ）幾個(gè)復(fù)阻抗相加時(shí)，它們的和增大；幾個(gè)復(fù)阻抗相減時(shí)，其差減小。 （ ）串聯(lián)電路的總電壓超前電流時(shí)，電路一定呈感性。 （ ∨ ）并聯(lián)電路的總電流超前路端電壓時(shí)，電路應(yīng)呈感性。 （ ）電感電容相串聯(lián)，UL=120V，UC=80V，則總電壓等于200V。 （ ）電阻電感相并聯(lián)，IR=3A，IL=4A，則總電流等于5A。 （ ∨ ）提高功率因數(shù)，可使負(fù)載中的電流減小，因此電源利用率提高。 （ ）避免感性設(shè)備的空載，減少感性設(shè)備的輕載，可自然提高功率因數(shù)。 （ ∨ ）只要在感性設(shè)備兩端并聯(lián)一電容器，即可提高電路的功率因數(shù)。 （ ）視在功率在數(shù)值上等于電路中有功功率和無功功率之和。 （ ）三、單項(xiàng)選擇題（建議每小題2分）標(biāo)有額定值為“220V、100W”和“220V、25W”白熾燈兩盞，將其串聯(lián)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、4VR、L串聯(lián)的正弦交流電路中，復(fù)阻抗為（ C ）A、 B、 C、已知電路復(fù)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、0A1A2A3uCLR在右圖所示電路中，R＝XL＝XC，并已知安培表A1的讀數(shù)為3A，則安培表AA3的讀數(shù)應(yīng)為（ C ）A、1A、1A B、3A、0A C、3A當(dāng)N只日光燈相并聯(lián)時(shí)，總的功率因數(shù)（ C ）；若再與M只白熾燈并聯(lián)，則總功率因數(shù)（ A ）A、 B、 C、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(guān)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）額定電壓相同、額定功率不等的兩個(gè)白熾燈，能否串聯(lián)使用？答：不能串聯(lián)使用。因?yàn)轭~定功率不同時(shí)兩個(gè)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(shí)可提高電源設(shè)備的利用率，有利于國民經(jīng)濟(jì)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(shè)備的空載和盡量減少其空載；二是人工補(bǔ)償法，就是在感性線路兩端并聯(lián)適當(dāng)?shù)碾娙?。相量等于正弦量的說法對(duì)嗎？正弦量的解析式和相量式之間能用等號(hào)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(hào)的。電壓、電流相位如何時(shí)只吸收有功功率？只吸收無功功率時(shí)二者相位又如何？答：電壓、電流相位同相時(shí)只吸收有功功率，當(dāng)它們相位正交時(shí)只吸收無功功率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。并聯(lián)電容器可以提高電路的功率因數(shù)，并聯(lián)電容器的容量越大，功率因數(shù)是否被提得越高？為什么？會(huì)不會(huì)使電路的功率因數(shù)為負(fù)值？是否可以用串聯(lián)電容器的方法提高功率因數(shù)？答：并聯(lián)電容器可以提高電路的功率因數(shù)，但提倡欠補(bǔ)償，如果并聯(lián)電容器的容量過大而出現(xiàn)過補(bǔ)償時(shí)，會(huì)使電路的功率因數(shù)為負(fù)值，即電路由感性變?yōu)槿菪?，?dāng)并聯(lián)電容達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，還會(huì)導(dǎo)致功率因數(shù)繼續(xù)下降（可用相量圖分析）。實(shí)際中是不能用串聯(lián)電容器的方法提高電路的功率因數(shù)的，因?yàn)榇?lián)電容器可以分壓，設(shè)備的額定電壓將發(fā)生變化而不能正常工作。五、計(jì)算分析題（根據(jù)實(shí)際難度定分，建議每題在6～12分范圍）接在220V、試求它的R、L值。解： 已知交流接觸器的線圈電阻為200Ω，接到工頻220V的電源上。求線圈中的電流I=？如果誤將此接觸器接到U=220V的直流電源上，線圈中的電流又為多少？，將產(chǎn)生什么后果？解： 為額定電流的11倍，線圈會(huì)因過熱而燒損。在電扇電動(dòng)機(jī)中串聯(lián)一個(gè)電感線圈可以降低電動(dòng)機(jī)兩端的電壓，從而達(dá)到調(diào)速的目的。已知