BatchDoc Word文檔批量處理工具單元模擬題5【項目五 正弦交流電路】【總406分】一、填空題（每空0.5分，共62分）1.直流電的方向 不隨時間 的變化而變化；交流電的方向 隨時間 的變化而變化，正弦交流電則是 大小 和方向按 正弦規律 變化。2.交流電的周期是指 交流電每重復變化一次所需的時間 ，用符號 T 表示，其單位為 秒（S） ；交流電的頻率是指 交流電在1秒內重復變化的次數 ，用符號 f 表示，其單位為赫茲（Hz）。它們的關系是 T 。3.我國動力和照明用電的標準頻率為 50 Hz，習慣上稱為工頻，其周期是 0.02 s，角頻率是 314 rad/s。4.正弦交流電的三要素是 最大值（有效值）、頻率（周期、角頻率） 和 初相 。5.有效值與最大值之間的關系為 ，有效值與平均值之間的關系為 有效值1.11平均值 。在交流電路中通常用 有效值 進行計算。6.已知一正弦交流電流isin (314t- )A，則該交流電的最大值為 1A ，有效值為 A ，頻率為 50HZ ，周期為 0.02S ，初相位為 - 。7.阻值為R的電阻接入2V的直流電路中，其消耗功率為P，如果把阻值為R的電阻接到最大值為2V的交流電路中，它消耗的功率為 P/2 。8.常用的表示正弦量的方法有 波形圖 、 相量圖 和 解析式 ，它們都能將正弦量的三要素準確地表示出來。9.作相量圖時，通常取 逆 （順、逆）時針轉動的角度為正，同一相量圖中，各正弦量的 頻率 應相同。10.用相量表示正弦交流電后，它們的加、減運算可按 平行四邊形 法則進行。11.純電阻正弦交流電路中，電壓有效值與電流有效值之間的關系為 I ，電壓與電流在相位上的關系為 同相 。12.在純電阻電路中，已知端電壓u311sin (314t+30)V，其中Rl000，那么電流 i0.311 sin (314t+30)A ，電壓與電流的相位差 0，電阻上消耗的功率P 48.4 W。13.平均功率是指 交流電一個周期內消耗的功率的平均值 ，平均功率又稱 有功功率 。14.在純電感正弦交流電路中，電壓有效值與電流有效值之間的關系為 I ，電壓與電流在相位上的關系為 電壓超前電流90 。15.感抗是表示 電感對電流的阻礙作用 的物理量，感抗與頻率成 正 比，其值XL 2fL ，單位是 ；若線圈的電感為0.6 H，把線圈接在頻率為50 Hz的交流電路中，XL 188.4 。16.在純電感正弦交流電路中，有功功率P 0 W，無功功率QL與電流I、電壓UL感抗XL的關系為： QLUIU2/XLI2XL 。17.一個純電感線圈若接在直流電源上，其感抗XL 0 ，電路相當于 短路 。18.在正弦交流電路中，已知流過電感元件的電流I10 A，電壓u20sin(1 000t)V，則電流 i10sin(1 000t-90)A，感抗XL 2 ，電感L 0.002 H，無功功率QL 200 var。19.在純電容交流電路中，電壓有效值與電流有效值之間的關系為 I ，電壓與電流在相位上的關系為 電壓滯后電流90 。20.容抗是表示 電容對電流的阻礙作用 的物理量，容抗與頻率成 反 比，其值XC ，單位是 ；100 pF的電容器對頻率是l06 Hz的高頻電流和50 Hz的工頻電流的容抗分別是 1.59103 和 3.18107 。21.在純電容正弦交流電路中，有功功率P 0 W，無功功率QC UI U2/XC I2XC 。22.一個電容器接在直流電源上，其容抗XC ，電路穩定后相當于 斷路 。23.在正弦交流電路中，已知流過電容元件的電流I10 A，電壓u20 sin（1 000t）V，則電流i 10 sin（1 000t+）A ，容抗XC 2 ，電容C 510-4F ，無功功率QC 200var 。24.一個電感線圈接到電壓為100 V的直流電源上，測得電流為20 A，接到頻率為50 Hz、電壓為200 V的交流電源上，測得電流為28.2 A，則線圈的電阻R 5 ，電感L 16 mH。25.在RL串聯正弦交流電路中，已知電阻R6，感抗XL8 ，則電路阻抗Z 10 ，總電壓 超前 電流的相位差 53.1，如果電壓u20sin (314t+)V，則電流i 2sin (314t-23.1) A，電阻上電壓UR 12 V，電感上電壓UL 16 V26.在RC串聯正弦交流電路中，已知電阻R8，容抗Xc6 ，則電路阻抗Z 10 ，總電壓滯后電流的相位差37，如果電壓u20sin (314t+)V，則電流i 2sin (314t+67) A，電阻上電壓UR 16 V，電容上電壓UC 12 V。27.已知某交流電路，電源電壓u100sin（t-）V，電路中通過的電流i10Isin (t-)A，則電壓和電流之間的相位差是 ，電路的功率因數cos0.5，電路中消耗的有功功率P 500 W ，電路的無功功率Q 500 var ，電源輸出的視在功率S 1000 VA 。28.串聯正弦交流電路發生諧振的條件是 XLXC 。諧振時的諧振頻率品質因數Q ，串聯諧振又稱 電壓諧振 。29.在發生串聯諧振時，電路中的感抗與容抗 相等 ，此時電路中阻抗最 小 ，電流最 大 ，總阻抗Z R 。30.有一RLC串聯正弦交流電路，用電壓表測得電阻、電感、電容上電壓均為10 V，用電流表測得電流為10 A，此電路中R 1 ，P 100W ，Q 0 var ，S 100VA 。31.串聯諧振電路只適用于 電源內阻較小 的場合，而并聯諧振電路則適用于 電源內阻較大 的場合。32.LC并聯諧振電路發生諧振時，其諧振頻率fo ，此時，電路中總阻抗最 大 ，總電流最 小 。33.并聯電路發生諧振時，品質因數Q ，此時，電感或電容支路電流會 大大超過 總電流，所以并聯諧振又稱 電流諧振 。34. 在RLC串聯電路中，已知電流為5A，電阻為30，感抗為40，容抗為80，那么電路的阻抗為 50 ，該電路為 容 性電路。電路中吸收的有功功率為 750W ，吸收的無功功率又為 1000var 。35.填寫表格單一參數的正弦交流電路純電阻電路（R）純電容電路（XC）純電感電路（XL2fc）1.向量圖關系 解析式關系2.電流與電壓相位關系電流與電壓同相電流超前電壓90電流滯后電壓903.電流與電壓數量關系電壓與電流的最大值，有效值，瞬時值均遵循歐姆定律：電壓與電流的最大值，有效值遵循歐姆定律，瞬時值不遵循歐姆定律：電壓與電流的最大值，有效值遵循歐姆定律，瞬時值不遵循歐姆定律：4.電路的功率有功功率無功功率正弦交流串聯電路RC串聯電路RL串聯電路RLC串聯電路核心知識點都以電流為參考量： 串聯支路中，流過每個元件的電流相同（瞬時值，有效值，最大值都相同）1.電壓向量圖關系 電壓解析式關系有三種可能：UL-UC0 呈感性UL-UC0 呈容性UL-UC0 串聯諧振2.串聯電路電壓間的數量關系3. 串聯電路的阻抗4.電路的功率有功功率無功功率視在功率36.比較串、并聯諧振電路的特點，填寫下列表格中的相關內容。項目XL與的大小關系總阻抗（等于、最大、最?。┛傠娏鳎▔海ǖ扔?、最大、最?。┢焚|因素總電流（壓）與品質因素的關系諧振頻率串聯諧振XLXC最小最大QQfo并聯諧振XLXC最大最小QQfo二、選擇題（每題2分，共100分）1.交流電的周期越長，說明交流電變化得( B )。 A.越快 B.越慢 C.無法判斷2.已知一交流電流，當t0時的值i0 1 A，初相位為300，則這個交流電的有效值為( B )A。 A.0.5 B.1. 414 C.1 D.23.已知一個正弦交流電壓波形如圖5-1所示，其瞬時值表達式為( C )V。 A.u10sin (t - ) B.u-10sin (t - ) C.u10sin (t + )4.已知u120sin sin (314t + )V，u240sin (314t - )V，則( C )。 A.Ul比U2超前300 B.Ul比U2滯后300 C.Ul比U2超前900 D.不能判斷相位差5.已知i110sin (314t-900)A,i210sin(628t-300)A,則( D )。 A.i1比i2超前600 B.i1比i2滯后600 C.i1比i2超前900 D.不能判斷相位差6.圖5-2所示相量圖中，交流電壓Ul和U2的相位關系是( A )。 A.ul比u2超前750 B.ul比u2滯后750 C.ul比u2超前300 D.無法確定7.同一相量圖中的兩個正弦交流電，( C )必須相同。 A.有效值 B.初相 C.頻率8.正弦電流通過電阻元件時，下列關系式正確的是( B )。 A.Im B.I C.i D.I9.已知一個電阻上的電壓u10 sin (314t-)V，測得電阻上所消耗的功率為20 W，則這個電阻的阻值為( A )。 A.5 B.10 C.4010.在純電感電路中，已知電流的初相角為- 600，則電壓的初相角為( A )。 A.300 B.600 C.900 D.120011.在純電感正弦交流電路中，當電流iIsin( 314t)A時，則電壓( C )V。 A.uIsin (314t+) B.uILsin (314t-) C.uILsin (314t+)12.在純電感正弦交流電路中，電壓有效值不變，增加電源頻率時，電路中電流( B )。 A.增大 B.減小 C.不變13.下列說法正確的是( C )。 A.無功功率是無用的功率 B.無功功率是表示電感元件建立磁場能量的平均功率 C.無功功率是表示電感元件與外電路進行能量交換的瞬時功率的最大值14.在純電容正弦交流電路中，增大電源頻率時，其他條件不變，電路中電流將( A )。 A.增大 B.減小 C.不變15.在純電容交流電路中，當電流iCIsin (314t+)A時，電容上電壓為( C )V。 A.uc ICsin (314t+) B.ucICsin (314t) C.ucIsin (314t)16.若電路中某元件兩端的電壓u36sin (314t-)V，電流i4sin (314t)A，則該元件是( C )。 A.電阻 B.電感 C.電容17.加在容抗為100 的純電容兩端的電壓uc100sin (t-)V，則通過它的電流應是( B )A。 A.icsin（t+） B.icsin（t+） C.ic sin (t+) D.ic sin (t+)18.白熾燈與電容器組成如圖5-3所示的電路，由交流電源供電，如果交流電的頻率減小，則電容器的( C )。 A.電容增大 B.電容減小 C.容抗增大 D.容抗減小 19.白熾燈與線圈組成如圖54所示的電路，由交流電源供電，如果交流電的頻率增大，則線圈的( C )。 A.電感增大 B.電感減小 C.感抗增大 D.感抗減小 20.兩只同規格的無鐵心線圈，分別加上220 V的直流電壓與220 V的交流電壓，我們可以發現( D )。 A.由于是同一元件，U直U交，所以發熱一樣快 B.無法比較兩線圈發熱快慢 C.加交流電壓時發熱快 D.加直流電壓時發熱快21.如圖5-5所示，三個燈泡均正常發光，當電源電壓不變、頻率f變小時，燈的亮度變化情況是( D )。 A.HL1不變，HL2變暗，HL3變暗 B.HL1變亮，HL2變亮，HL3變暗 C.HL1、HL2、HL3均不變 D.HL1不變，HL2變亮，HL3變暗22.在圖56所示RL串聯電路中，電壓表PV1的讀數為10 V，PV2的讀數也為10 V，則電壓表V的讀數應為( C )V。A.0 B.10 C.14.1 D.2023.圖5-7所示電路中，當交流電源的電壓大小不變而頻率降低時，電壓表的讀數將( B )。 A.增大 B.減小 C.不變24.正弦交流電路如圖5-8所示，已知開關S打開時，電路發生諧振。當把開關合上時，電路呈現( B )。 A.阻性 B.感性 C.容性 25.正弦交流電路如圖5-9所示，已知電源電壓為220 V，頻率f50 Hz時，電路發生諧振。現將電源的頻率增加，電壓有效值不變，這時燈泡的亮度( B )。 A.比原來亮 B.比原來暗 C.和原來一樣亮 26.四個RLC串聯電路的參數如下，其中只有( A )屬電感性電路。 A.R5 ，XL7，Xc4 B.R5，XL4，Xc7 C.R5，XL4，Xc4 D.R5，XL5，XC527.在RLC串聯正弦交流電路中，已知XLXC20 ，R20，總電壓有效值為220 V，則電感上電壓為( B )V。 A.0 B.220 C.73.328.在電阻、電感串聯后再與電容并聯的電路發生諧振時，RL支路電流( A )。 A.大于總電流 B.小于總電流 C.等于總電流29.在電阻、電感串聯后再與電容并聯的電路中，改變電容使電路發生諧振時，電容支路電流( A )。 A.大于總電流 B.小于總電流 C.等于總電流 D.不一定30.RLC串聯電路產生諧振的條件是（ B ）。 A.RXLXC B.XLXC C.R31.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.V； B.V； C.V。32.一個電熱器，接在10V的直流電源上，產生的功率為P。把它改接在正弦交流電源上，使其產生的功率為P/2，則正弦交流電源電壓的最大值為（ D ） A.7.07V； B.5V； C.14V； D.10V。33.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。34.已知A，）A，則（ C ） A.i1超前i260； B.i1滯后i260； C.相位差無法判斷。35.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?。?C.不變。36.在RL串聯電路中，UR16V，UL12V，則總電壓為（ B ） A.28V； B.20V； C.2V。37.RLC串聯電路在f0時發生諧振，當頻率增加到2f0時，電路性質呈（ B ） A.電阻性； B.電感性； C.電容性。38.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。39.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.V； B.V； C.V。40.一個電熱器，接在10V的直流電源上，產生的功率為P。把它改接在正弦交流電源上，使其產生的功率為P/2，則正弦交流電源電壓的最大值為（ D ） A.7.07V； B.5V； C.14V； D.10V。41. 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。42. 已知A，）A，則（ C ） A.i1超前i260； B.i1滯后i260； C.相位差無法判斷。43. 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。44. 在RL串聯電路中，UR16V，UL12V，則總電壓為（ B ） A.28V； B.20V； C.2V。45. RLC串聯電路在f0時發生諧振，當頻率增加到2f0時，電路性質呈（ B ） A.電阻性； B.電感性； C.電容性。46. 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 47.一電感線圈接到f50Hz的交流電路中，感抗XL50，若改接到f150Hz的電源時，則感抗XL為（ A ）。 A150 B.250C. 10D.6048.一電感線圈接到f50Hz的交流電路中，感抗XL50，若改接到f10Hz的電源時，則感抗XL為（ C ）。 A. 150 B. 250C. 10 D. 6049.一電容接到f50Hz 的交流電路中, 容抗Xc240, 若改接到f150Hz的電源時，則容抗Xc 為（ A ）。 A. 80 B.120 C. 160D. 72050. 一電容接到f50Hz 的交流電路中, 容抗Xc240, 若改接到f25Hz的電源時，則容抗Xc為（ D ）。 A. 80 B.120 C. 160 D. 480三、判斷題（每題2分，共24分）（ ）1.用交流電壓表測得交流電壓是220 V，則此交流電壓的最大值是380 V。（ ）2.一只額定電壓為220 V的白熾燈，可以接到最大值為311 V的交流電源上。（ ）3.用交流電表測得交流電的數值是平均值。（ ）4.8A的直流電流和最大值為10 A的交流電流分別通過阻值相同的電阻，在相同時間內，10 A的交流電流流過的電阻發熱最大。（ ）5.正弦交流電路的頻率越高，阻抗越大；頻率越低，阻抗越小。（ ）6.正弦量的三要素是指最大值、角頻率和相位。 （ ）7.電感元件的正弦交流電路中，消耗的有功功率等于零。（ ）8.因為正弦量可以用相量來表示，所以說相量就是正弦量。（ ）9.電壓三角形是相量圖，阻抗三角形也是相量圖。 （ ）10.正弦交流電路的視在功率等于有功功率和無功功率之和。 （ ）11.一個實際的電感線圈，在任何情況下呈現的電特性都是感性。（ ）12.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。四、簡答題（共32分）1.交流電的三要素是什么？什么是正弦交流電的相位差？ 答： 最大值、角頻率（或周期、角頻率）和初相為正弦量的三要素。 兩個同頻率正弦量的相位之差叫正弦交流電的相位差，規定用絕對值小于的角度來表示相位差。2.電烙鐵的種類有哪些？使用時應注意什么？ 答：常用的電烙鐵有內熱式和外熱式電烙鐵。電烙鐵使用時應注意： 使用前檢查電源線，保護接地線是否正確。 新烙鐵初次使用應先對烙鐵頭搪錫。 應使用松香或中性焊劑。 電烙鐵工作時要放在特制的烙鐵架上，烙鐵架放在工作臺右上方，烙鐵頭不能超出工作臺，以免燙傷。3.日光燈如何安裝？日光燈啟輝困難，燈管兩端不斷閃爍的原因是什么，如何排除？ 答： 日光燈安裝步驟： 燈架的組裝和固定 接線 燈管的安裝 啟輝器的安裝 日光燈啟輝困難，燈管兩端不斷閃爍的可能原因是： 啟輝器、鎮流器與燈管不配套；解決方案：更換啟輝器。 環境溫度太低； 解決方案：給燈管加罩。 燈管陳舊； 解決方案：更換燈管。4.簡述有功功率、無功功率、視在功率、功率因數的概念？ 答：電路中只有電阻消耗功率，稱為有功功率。 電路中電感和電容不消耗能量，稱為無功功率。 電源提供總功率的能力，稱為視在功率。 把有功功率和視在功率的比值，稱為功率因數。5.RLC串聯電路的諧振條件是什么？諧振頻率為多少？特點是什么？ RLC并聯電路的諧振條件是什么？諧振頻率為多少？特點是什么？答： RLC串聯電路的諧振條件是電路的電抗為零，即：XXL - XC0；諧振頻率為ff01/(2)。 特點是： 諧振時，總阻抗最小，總電流量最大； 特性阻抗由L、C決定，公式為： 品質因數，諧振電路特性阻抗與電路中電阻的比值稱作電路的品質因數。品質因數由R、L、C決定，公式為：Q 。 RLC并聯電路的諧振條件是總電流等于電阻上電流，且與電壓同相，即：L - 1/C0；諧振頻率為ff01/(2)。 特點是： 電壓一定時并聯諧振的總電流量最小，總阻抗最大； 諧振時，總電流與電壓同相，電路呈電阻性，與串聯電路相同； 特性阻抗和品質因數與串聯諧振相同。五、計算題（共112分）1.已知一正弦電動勢的最大值為220 V，頻率為50 Hz，初相位為300，試寫出此電動勢的解析式，并求出t0.0l s時的瞬時值。解：此電動勢的解析式為：e220sin(314t+30)V 當t0.0l s時的瞬時值時：e220sin(3140.01+30) 220sin(3.14+30) 220sin(+30)-110（V）答：此電動勢的解析式e220sin(314t+30)V，t0.0l s時的瞬時值為-110V。2.某正弦交流電的最大值為100 mA，頻率為50 Hz，初相角為零，求：(1)電流在經過零值后多長時間才能達到50 mA? (2)電流在經過零值后多長時間達到最大值？解：此正弦交流電的解析式為：i100sin(250t) mA(1) 50100sin(250t) t(sin-1(0.5)/( 250)1/600(s)0.0017s(2)sin(250t)1時，即90250t/2 t0.005S答：電流在經過零值后0.0017s時間才能達到50 mA；電流在經過零值后0.005S時間達到最大值。3.試分別畫出下列兩組正弦量的相量圖，并求其相位差，指出它們的相位關系。 u120sin (314t + )V， u240sin (314t - )V (2) i14sin (314t + )A， i28sin (314t - ) A解：（1）u1、u2正弦量的相量圖如下： （2）i1、i2正弦量的相量圖如下：答：u1比u2超前90。 答： i1比i2超前180，i1與i2反相。 *4.已知正弦交流電流i13sin (100t + )A,i24sin (100t - )A，在同一坐標上畫出其相量圖，并計算i1 + i2和i1 - i2。解：在同一坐標上畫出其相量圖如下：解：i1+i2的相位角60- tan-1（4/3）23 i1-i2的相位角30+ tan-1（3/4）83 i1+i2的有效值i1-i2的有效值5可得：i1+i25sin（100-23）Ai1-i25sin（100+83）A。5.一個220 V25 W的燈泡接在u220sin (314t+600)V的電源上，試求：(1)燈泡的工作電阻；(2)電流的瞬時值表達式；(3)電壓、電流的相量圖。解：(1) 燈泡的工作電阻 R1936 (2) 電流的瞬時值表達式為：usin (314t+600) 0.114sin (314t+600)A (3 )電壓、電流的相量圖如右圖：6.已知一個電感線圈通過50 Hz的電流時，其感抗為10 ，電壓和電流的相位差為900。試問：當頻率升高至500 Hz時，其感抗是多少？電壓與電流的相位差又是多少？解：XLL L XL / 10/(250)1/10（H） 頻率升高至500 Hz時XL2fL25001/10100() 電壓與電流的相位差為90。答：當頻率升高至500 Hz時，其感抗是100，電壓與電流的相位差是90。7.一個L0.5 H的線圈接到220 V、50 Hz的交流電源上，求線圈中的電流和功率。當電源頻率變為100 Hz時，其他條件不變，線圈中的電流和功率又是多少？解：IUL/XL 線圈接到50 Hz的交流電源上時：I1.4(A) QLULI2201.4308(var)當電源頻率變為100 Hz時: I0.7(A) QLULI2200.7154(var)8.把電感為10 mH的線圈接到u141sin (314t-)V的電源上。試求：(1)線圈中電流的有效值；(2)寫出電流瞬時值表達式；(3)畫出電流和電壓相應的相量圖；(4)無功功率。解：(1) 線圈中電流的有效值：UUm/ 141/1.41100 V I31.85 (A)(2) 寫出電流瞬時值表達式為:i31.85 sin (314t- ) A(3) 畫出電流和電壓相應的相量圖:(4) 無功功率：QLULI10031.853185 (var)9.把一個電容C58.5F的電容器，分別接到電壓為220 V、頻率為50 Hz和電壓為220 V、頻率為500 Hz的電源上。試分別求電容器的容抗和電流的有效值。解： XC I 2fCUC 電壓為220 V、頻率為50 Hz時：XC 54.4（） I 2fCUC25058.510-62204.04（A） 電壓為220 V、頻率為500 Hz的電源上時：XC 5.44（） I 2fCUC250058.510-622040.4（A）10.電容器的電容C40 F，把它接到u220sin (314t -)V的電源上。試求：(1)電容的容抗；(2)電流的有效值；(3)電流瞬時值表達式；(4)作出電流、電壓相量圖；(5)電路的無功功率。解：(1)電容的容抗：XC 79.6（）(2)電流的有效值：I CUC3144010-62202.76（A）(3)電流瞬時值表達式：i2.76sin (314t +)A(4)作出電流、電壓相量圖如右圖所示：(5)電路的無功功率：QCUI 2202.76607.2（var）11.把一個電阻為20、電感為48 mH的線圈接到u220sin (314t+)V的交流電源上。求：(1)線圈的感抗；(2)線圈的阻抗；(3)電流的有效值；(4)電流的瞬時值表達式；(5)線圈的有功功率、無功功率和視在功率。解：(1)線圈的感抗：XLL3144810-315.072(2)線圈的阻抗：Z25(3)電流的有效值：IU/XL220/258.8A(4)電流的瞬時值表達式:arctan arctan 37i8.8sin (314t+53)A(5)線圈的有功功率、無功功率和視在功率：PIUcos2208.8cos371546W)Q IUsin2208.8sin371165(var)SUI2208.81936(VA)12.把一個線圈接到電壓為20 V的直流電源上，測得流過線圈的電流為0.4 A，當把它改接到頻率為50 Hz、電壓有效值為65 V的交流電源上時，測得流過線圈的電流為0.5 A，求線圈的參數R和L。解：線圈接到電壓為20 V的直流電源時：IU/R RU/I20/0.450接到頻率為50 Hz、電壓有效值為65 V的交流電源上時:RL串聯電流ZU交/I交65/0.5130XL120XL2fL L0.382(H)13.把一個60 的電阻器和容量為125 F的電容器串聯后接到u110sin (100t+)V的交流電源上。求：(1)電容的容抗；(2)電路的阻抗；(3)電流的有效值；(4)電流的瞬時值表達式；(5)電路的有功功率、無功功率和視在功率；(6)功率因數；(7)若將RC串聯電路改接到110 V直流電源上，則電路中電流又為多少？解：(1) 電容的容抗：XC80(2) 電路的阻抗: Z100(3) 電流的有效值:I1.1A(4) 電流的瞬時值表達式:電流超前電壓arctan arctan53i-u53 i53+90143i1.1sin (100t+143)A(5) 電路的有功功率、無功功率和視在功率PUIcos1101.1cos5372.8(W)Q IUsin1101.1sin596.6(var)SUI1101.1121(VA)(6) 功率因數: cos cos530.6(7) 若將RC串聯電路改接到110 V直流電源上，則電路中電流為0A。14.一個線圈和一個電容器相串聯，已知線圈的電阻R4，XL3，外加電壓u220sin (314t + )V，i44sin(314t + 84)A。試求：(1)電路的阻抗；(2)電路的容抗；(3) UR、UL及UC，并作出相量圖；(4)有功功率、無功功率和視在功率。解：(1)電路的阻抗：ZU/I220/445(2)電路的容抗: Z XC + XL+ 36(3) UR、UL及UC，并作出相量圖 URIR444176(V) ULI XL443132(V) UCI XC446264(v)(4)有功功率、無功功率和視在功率 45- 84-39 PUIcos22044cos-397522.77(W) Q IUsin22044sin-396091.82(var) SUI220449680(VA)15.在RLC串聯電路中Rl ，Ll00mH，電容C0.1F，外加電壓有效值Ul mV。試求：(1)電路的諧振頻率；(2)諧振時的電流；(3)回路的品質因數和電容器兩端的電壓。解：(1)電路的諧振頻率：XLXC 2fL1/2fC f 1592（Hz）(2)諧振時的電流：IU/R0.001/10.001(A)1mA(3)回路的品質因數和電容器兩端的電壓：Q1000UC1（V）16.如圖所示并聯諧振電路中，C10pF，電流品質因數Q50，諧振頻率f037 kHz。求電感L和電阻R的大小。解：fo L1.85(H)Q R8602（）六、分析題（30分）1.有三個交流電，它們的電壓瞬時值分別為u1311sin 314t V, u2537sin (314t+)V，u3156sin (314t-)V。 (1) 這三個交流電有哪些不同之處？又有哪些共同之處？ (2) 在同一坐標平面內畫出它們的正弦曲線。 (3) 指出它們的相位關系。答：(1) 這三個交流電有最大值、初相位不同。頻率相同。 (2) 如右圖所示。 (3) 指出它們的相位關系。u2超前u1為90，u3滯后u1為90。2.在白熾燈與鎮流器串聯的實驗電路中，用萬用表的交流電壓擋測量電路各部分的電壓，測得的結果是：電路端電壓U220 V，白熾燈兩端電壓Ul110V，鎮流器兩端電壓U2190 V，U1 +U2U，怎樣解釋這個實驗結果？答：因為在交流電路中，白熾燈相當于純電阻，鎮流器為電感線圈，它們的電壓相位不同，它們的關系為U，所以才出現U1 +U2U的結果。3.如圖5-10所示，三個電路中的電源和燈泡是相同的，燈泡都能發光，哪種情況下燈泡亮度最大？哪種情況下燈泡最暗？為什么？答：在電壓相同的時候，阻抗最小的電流大，燈泡的功率也最大，c圖中容抗和感抗抵消，阻抗最小，燈最亮。a圖中阻抗最大，電流最小，燈泡最暗。【選作】4.實驗器材有：低頻信號發生器一臺，100電阻器一只，3300H電感線圈一只，3 300 pF電容器一只，電容器箱一個，交流電流表一只，交流電壓表一只。(1)畫出串聯諧振電路實驗原理圖。(2)當電路參數固定時，需要調節頻率來實現諧振；當信號源頻率不變的情況下，應改變電容來實現諧振。(3)連接好實驗電路，調節信號源輸出電壓至2V，使其頻率在4060 kHz范圍內逐漸變化，當電流表讀數為最大0.02A時，電路諧振。 (4)調節信號源輸出電壓至2V，頻率為50 Hz，改變電容器箱電容量，當電流表讀數為最大0.02A時，電路諧振。解：串聯諧振電路實驗原理圖：單元模擬題6【項目六 直流電路的應用】【總240分】一、填空題（每空0.5分，共21分）1三相交流電源是三個 大小相等 、 頻率相同 而 相位互差120 的單相交流電源按一定方式的組合。2由三根 相 線和一根 中性 線所組成的供電線路，稱為三相四線制電網。三相電動勢到達最大值的先后次序稱為 相序 。3三相四線制供電系統可輸出兩種電壓供用戶選擇，即 線 電壓和 相 電壓。這兩種電壓的數值關系是 U線U相 ，相位關系是 U線超前U相30 。4如果對稱三相交流電源的U相電動勢euEm sin (314t+)V，那么其余兩相電動勢分別為ev Em sin (314t-90) V，ew Em sin (314t+150) V。5三相對稱負載作星形連接時，U Y相 UY線，且IY相 1 IY線，此時中性線電流為 0 。6三相對稱負載作三角形連接時，U線 1 U相，且I線 I相，各線電流比相應的相電流 滯后30 。7不對稱星形負載的三相電路，必須采用 三相四線制 供電，中線不許安裝 熔斷器和開關 。8三相對稱電源線電壓UL380V，對稱負載每相阻抗Z10，若接成星形，則線電流I線 22 A;若接成三角形，則線電流I線 66 A。9對稱三相負載不論是連成星形還是三角形，其總有功功率均為 PU線I線cos ，無功功率Q U線I線sin ，視在功率S U線I線 。10某對稱三相負載，每相負載的額定電壓為220 V，當三相電源的線電壓為380 V時，負載應作 Y（星形） 連接；當三相電源的線電壓為220 V時，負載應作 D（三角形） 連接。11在電源不變的情況下，對稱三相負載分別接成三角形和星形時，有ID相 IY相，ID線 3 IY線，P 3 PY。12如圖6-2所示三相對稱負載，若電壓表Vl的讀數為380 V，則電壓表V2的讀數為 220 V；若電流表Al的讀數為10 A，則電流表A2的讀數為 10 A。 13如圈6-3所示三相對稱負載，若電壓表PV1的讀數為380 V，則電壓表PV2的讀數為_ 380V ；若電流表PA1的讀數為10 A，則電流表PA2的讀數為 A 。14提高功率因數的意義是為了：(1) 充分利用電源設備的容量 ；(2) 減少供電線路的功率損耗 。 15提高功率因數的方法有：(1) 提高自然功率因數 ；(2) 并聯電容器補償 。16在電源電壓一定的情況下，對于相同功率的負載，功率因數越低，電流越 大 ，供電線路上的電壓降和功率損耗也越 大 。17電力電容器并聯補償有 星形連接 和 三角形連接 兩種方式。三、選擇題（每題2分，共16分）1某三相對稱電源電壓為380 V，則其線電壓的最大值為( A )V。 A380 B380 c380 D2已知在對稱三相電壓中，V相電壓為uv22