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文檔簡介
1、試題庫薛永培作'電路分析基礎”試題(120分鐘)一III單項選擇題(在每個小題的四個備選答案中,選出一個正確答案,并將正確答案的號 碼填入提干的括號內。每小題2分,共40分)圖示電路中電流i等于(2 )1) 1A2) 2A3) 3A4) 4A2、圖示單網絡的短路電流isc等于(1)1) 1A2) 1.5A3) 3A4) -1A學習參考10V +3、圖示電路中電壓u等于(2)1) 4V2) -4V3) 6V4) -6V4、圖示單網絡的開路電壓 uoc等于(1)1) 3V2) 4V3) 5V5、圖示電路中電阻R吸收的功率P等于(21.1學習參4) 9V1,1) 3W2) 4W3) 9W4)
2、 12W6、圖示電路中負載電阻1) 0W2) 6W3) 3W4) 12W7、圖示單口網絡的等效電阻等于(1).學習參考1)2a2)4a3)6a4) -2 Q8、圖示電路中開關斷開時的電容電壓1) 2V2) 3V3) 4V4) 0V9、圖示電路開關閉合后的電壓uc(力 等于(4)1) 2V.學習參考2) 4 V學習參考3) 6V4) 8V10、圖示電路在開關斷開后電路的時間常數等于1) 2S2) 3S3) 4S4) 7s1F11、圖示電路的開關閉合后,電感電流i等于(3 )1)2t5e A2)5”晨3)5(1-)A4)5(1 -e05bAA10s 1Hus(t) = cos(2t)V121)2)
3、3)4)131)2)3)4)141)2)3)、圖示正弦電流電路中電壓u(t)的振幅等于(4)1V4V10V20V、圖示正弦電流電路中電壓u的初相等于(1)36.9-36.9 o-53.153.1、圖示單口網絡相量模型的等效阻抗等于(3)(3+j4)(0.33-j0.25) (1.92+j1.44)學習參考4) (0.12+j0.16)115、圖示單口網絡相量模型的等效導納等于(4)1)(0.5+jO5) Sa2)(1+j1) Sj23)(1-j1) S4)(0.5-j0.5) S3c16、圖示單口網絡的功率因素為(4 )0.25F1)0.82)0.707w = 1rad /s3)-0.64)0
4、.6學習參17、圖示電路中電阻 R吸收的平均功率 P等于(2) 1) 12.5Wus(t) =1012cos(2t)V3) 16W3) 32W4) 25W18、圖示電路中負載獲得的最大平均功率等于(1)1)2.5WUs2)5Wus(t) =10cos(3t)V3)10W4)20W19、圖示單口網絡的等效電感為(3 )1) 1H1H4H1Hb學習參2) 2H3) 3.5H4) 4H20、圖示諧振電路的品質因數為(4)A1)0.01is10臉1H 二二 1F2) 13) 104) 100二、選擇填空題(在每小題的三個備選答案,并將正確答案的號碼填入題干的空格內。每小題1分,共10分)1、電路分析的
5、基本依據是 1方程。1)兩類約束2) KCL3) KVL學習參考1) 42) 83) 162、動態電路是指含有 2元件的電路,其電路方程是微分方程1)電阻2)動態3)獨立源3、5F的線性電容的端口特性為_3i)u=5i2)中=5i3)口 = 0.2q4、端口特性為=3i +4的二端電路元件是 1元件1)電感2)電容3)電阻5、10 C電阻和0.2F電容并聯電路的時間常數為31) 1S2) 0.5S3) 2S學習參考2t、3 ) UL (0 +)(1 e)6、1 口電阻和2H電感并聯一階電路中,電感電壓零輸入響應為2t0.5t1)UL(0Qe2) uL(0 加1 情況。7、4 G電阻、1H電感和
6、1F電容串聯二階電路的零輸入響應屬于1)過阻尼2)欠阻尼3)臨界阻尼8、RLC并聯正弦電流電路中,IR =3A,IL =1A1c =5A則總電流為 2 A1 ) 82) 53) 49、 li =10HL =6H,M =2H的耦合電感在次級開路時,初級的等效電感為1_H。1) 102) 123) 1610、電流源isc=8C°St A與電阻”二泡并聯單口網絡向外傳輸的最大平均功率為3 WA三、簡答題(每小題6分,共30分)1、計算圖示電路中的電流 i和電壓u2、計算圖示電路的電壓U1和u23、計算圖示電路中負載電阻獲得的最大功率4、圖示電路原已穩定,t=0閉合開關,求t0的電容電壓Uc
7、(t)2c 1F5、圖示電路中電流仙)=石3(2皿求穩態電流i(t)。四、計算題1、用網孔分析法計算圖示電路中的網孔電流i1和i2。2、圖示正弦電流電路中,已知Us=16亞cos(10t) v,求電流i1(t)和i2(t) o0.3H3 c i10.1F 0.1H學習參考電路分析基礎試題參考答案一III單項選擇題(每小題2分,共40分)1.(2);2.(1);3.(2);4.(1);5.(3);6.(3);7.(1);8.(2);9.(4);10.(2);11.(3);12.(4);13.(1);14.(3);15.(4);16.(4);17.(2);18.(1);19.(3);20.(4)二
8、、單項選擇題(每小題1分,共10分)1. (1)2. (2)3. (3)4. (1)5. (3)6. (2)7. (1)8. (2)9. (1)10. (3)三、簡答題(每小題6分,共30分)1、由網孔方程6i * 4父0.5i = 8求得i = 1 A,u8 2i = 10V2、由疊加定理求得 U1=(4 +2+2)=8V,U2=(4-4+2) = 2V。3、2UOC=3V,R0"Pmax =fW"5625W4、Uc(0 ) = -6V"(二)=6V, =2s%(t) =(6-12e°5t)V (t - 0)j2 1i(t) = * 2 cos(2t)
9、AI = Il Ic =(1)A= -1A5、-j1四、計算題(每小題10分,共20分)4i1 + 2i2 =6,2i1 + 6i2 + 3i3 = 10,一 % = 4i1 = 2A,i2 = -1A,i3 = 4A2、Zi =(3 j3j42 j2)- (4 j4)'JI1"A=2、2-45 Ai1(t) = 4cos(10t -45 )A試題庫、填空題(建議較易填空每空0.5分,較難填空每空1分)1、電流所經過的路徑叫做電路,通常由 電源負載和中間環節三部分組成。2、實際電路按功能可分為電力系統的電路和電子技術的電路兩大類,其中電力系統的電路其主要功能是對發電廠發出的電
10、能進行傳輸、分配 和 轉換 ;電子技術的電路主要功能則是對電信號進行傳遞、變換、存儲 和 處理。3、實際電路元件的電特性單一而 確切,理想電路元件的電特性則多元 和 復雜。無源二端理想電路元件包括電阻元件、電感元件和電容元件。4、由 理想電路 元件構成的、與實際電路相對應的電路稱為電路模型,這類電路只適用集總參數元件構成的低、中頻電路的分析。5、大小和方向均不隨時間變化的電壓和電流稱為穩恒直流 電,大小和方向均隨時間變化的電壓和電流稱為交流 電,大小和方向均隨時間按照正弦規律變化的電壓和電流被稱為正弦交流電。6、電壓 是電路中產生電流的根本原因,數值上等于電路中兩點電位 的差值。7、電位具有相
11、對性,其大小正負相對于電路參考點而言。8、衡量電源力作功本領的物理量稱為電動勢,它只存在于 電源內部,其參考方向規定由電源正極高電位指向電源負極低電位,與電源端電壓的參考方向相反。9、電流所做的功稱為 電功,其單位有焦耳和度;單位時間內電流所做的功稱為 電功率,其單位有瓦特和千瓦。10、通常我們把負載上的電壓 、電流方向稱作 關聯 方向;而把電源上的電壓和電流 方向稱為非關聯方向。11、歐姆定律體現了線性電路元件上電壓 、電流的約束關系,與電路的連接方式無 關;基爾霍夫 定律則是反映了電路的整體規律 ,其中 KCL定律體現了電路中任意結點上匯集的所有支路電流的約束關系,KVL 定律體現了電路中
12、任意回路上所有元件上電壓的約束關系,具有普遍性。12、理想電壓源輸出的 電壓 值恒定,輸出的 電流值 由它本身和外電路共同決定;理想電流源輸出的 電流 值恒定,輸出的 電壓 由它本身和外電路共同決定 。13、電阻均為9的A形電阻網絡,若等效為Y形網絡,各電阻的阻值應為 3 Qo14、實際電壓源模型20V、1 ”等效為電流源模型時 ,其電流源IS= 20 A,內阻Ri = 1 Qo15、直流電橋的平衡條件是對臂電阻的乘積 相等;負載上獲得最大功率的條件是電源內阻 等于 負載電阻,獲得的最大功率 %所= US2/4R0 。16、如果受控源所在電路沒有獨立源存在時,它僅僅是一個 無源 元件,而當它的
13、控制量不為零時,它相當于一個 電源。在含有受控源的電路分析中 ,特別要注意:不 能隨意把 控制量 的支路消除掉。二、判斷下列說法的正確與錯誤(建議每小題1分)1、集總參數元件的電磁過程都分別集中在各元件內部進行。(V)2、實際電感線圈在任何情況下的電路模型都可以用電感元件來抽象表征。(X )3、電壓、電位和電動勢定義式形式相同,所以它們的單位一樣。(V )4、電流由元件的低電位端流向高電位端的參考方向稱為關聯方向。(X)5、電功率大的用電器,電功也一定大。(X )6、電路分析中一個電流得負值,說明它小于零。(x )7、電路中任意兩個結點之間連接的電路統稱為支路。(V)8、網孔都是回路,而回路則
14、不一定是網孔 。(V )9、應用基爾霍夫定律列寫方程式時,可以不參照參考方向。(X )10、電壓和電流計算結果得負值,說明它們的參考方向假設反了。( V)11、理想電壓源和理想電流源可以等效互換。(X)12、兩個電路等效,即它們無論其內部還是外部都相同。(X)13、直流電橋可用來較準確地測量電阻。(V)14、負載上獲得最大功率時,說明電源的利用率達到了最大。(X)15、受控源在電路分析中的作用,和獨立源完全相同。(X )16、電路等效變換時,如果一條支路的電流為零,可按短路處理。(X )三、單項選擇題(建議每小題2分)1、當電路中電流的參考方向與電流的真實方向相反時,該電流(B)A、一定為正值
15、B、一定為負值C、不能肯定是正值或負值2、已知空間有a、b兩點,電壓Uab=10V , a點電位為 Va=4V ,則b點電位Vb為(B )A、6VB、一 6VC、14V3、當電阻R上的U、i參考方向為非關聯時,歐姆定律的表達式應為(B )A、u - RiB、u =-RiC、4、電阻R上u、i參考方向不令u = -10V ,消耗功率為0.5W ,則電阻R為A、200 QB、 一 200C、±200 Q5、兩個電阻串聯R1 : R2=1 :總電壓為60V ,則U1的大小為(B )A、10VB、20VC、30V6、已知接成丫形的三個電阻都是30 Q,則等效A形的三個電阻阻值為(C )A、全
16、是10 aB、兩個30 一個90 QC、全是90 Q7、電阻是(C )元件,電感是(B )的元件,電容是(A )的元件。A、儲存電場能量B、儲存磁場能量C、耗能8、一個輸出電壓幾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、負載電阻減小C、電源輸出的電流增大9、理想電壓源和理想電流源間(B)A、有等效變換關系B、沒有等效變換關系C、有條件下的等效關系10、當恒流源開路時,該恒流源內部(B )A、有電流,有功率損耗B、無電流,無功率損耗C、有電流,無功率損耗四、簡答題(建議每小題35分)1、在8個燈泡串聯的電路中,除4號燈不亮外其它7個燈都亮。當把4號燈從燈座上取下后,剩下7
17、個燈仍亮,問電路中有何故障?為什么?答:電路中發生了 4號燈短路故障,當它短路時,在電路中不起作用,因此放上和取 下對電路不發生影響。2、額定電壓相同、額定功率不等的兩個白熾燈 ,能否串聯使用?答:不能,因為這兩個白熾燈的燈絲電阻不同,瓦數大的燈電阻小分壓少 ,不能正常工作,瓦數小的燈電阻大分壓多易燒 。3、電橋電路是復雜電路還是簡單電路?當電橋平衡時,它是復雜電路還是簡單電路 ?為什么?答:電橋電路處于平衡狀態時,由于橋支路電流為零可拿掉,因此四個橋臂具有了串、并聯關系,是簡單電路,如果電橋電路不平衡,則為復雜電路。4、直流電、脈動直流電、交流電、正弦交流電的主要區別是什么 ?答:直流電的大
18、小和方向均不隨時間變化;脈動直流電的大小隨時間變化,方向不隨時間變化;交流電的大小和方向均隨時間變化;正弦交流電的大小和方向隨時間按正弦規律變化。5、負載上獲得最大功率時,電源的利用率大約是多少 ?答:負載上獲得最大功率時,電源的利用率約為 50%。6、電路等效變換時,電壓為零的支路可以去掉嗎 ?為什么?答:電路等效變換時,電壓為零的支路不可以去掉。因為短路相當于短接,要用一根 短接線代替。7、在電路等效變換過程中,受控源的處理與獨立源有哪些相同?有什么不同?答:在電路等效變換的過程中,受控電壓源的控制量為零時相當于短路;受控電流源控制量為零時相當于開路。當控制量不為零時,受控源的處理與獨立源
19、無原則上區別,只是要注意在對電路化簡的過程中不能隨意把含有控制量的支路消除掉。8、工程實際應用中,利用平衡電橋可以解決什么問題?電橋的平衡條件是什么?答:工程實際應用中,利用平衡電橋可以較為精確地測量電阻,電橋平衡的條件是對臂電阻的乘積相等。9、試述電路等效”的概念。答:兩個電路等效,是指其對端口以外的部分作用效果相同。10、試述參考方向中的 芷、負",加、減”,相反、相同”等名詞的概念。答:正、負”是指在參考方向下,某電量為正值還是為負值 ;加、減”是指方程式各量前面的加、減號;相反、相同”則指電壓和電流方向是非關聯還是關聯。五、計算分析題(根據實際難度定分,建議每題在612分范圍
20、)圖1.5.1所示電路,已知U=3V ,求R。(2Q)2Q1mA2K QO+0VIs"IUs+圖 1.5.2圖 1.5.12、圖1.5.2所示電路3、圖1.5.3所示電路,已知 US=3V, IS=2A,求 UAB 和 I。 ( 3V、5A)負載電阻RL可以任意改變,問RL等于多大時其上可獲得最大 功率,并求出最大功率 PLmax 。 (2Q)(16/3W )4、圖1.5.4所示電路中,求2A電流源之發出功率圖 1.5.55、電路如圖1.5.5所示,求10V電壓源發出的功率。(35W )6、分別計算S打開與閉合時圖1.5.6電路中A、B兩點的電位。(S打開:A10.5V,B 7.5V
21、 S 閉合:A 0V , B 1.6V )2K Q A-12V *口中4K Q( hZs150Q150Q圖 1.5.7圖 1.5.67、試求圖1.5.7所示電路的入端電阻 RAB。( 150 Q)試題庫一、填空題(建議較易填空每空 0.5分,較難填空每空1分)1、凡是用電阻的串并聯和歐姆定律可以求解的電路統稱為簡單 電路,若用上述方法不能直接求解的電路,則稱為復雜電路。2、以客觀存在的支路電流為未知量,直接應用 KCL定律和 KVL定律求解電路的方法,稱為支路電流法。3、當復雜電路的支路數較多、回路數較少時,應用回路電流法可以適當減少方程式 數目。這種解題方法中,是以假想的回路電流為未知量,直
22、接應用KVL定律求解電路的方法。4、當復雜電路的支路數較多、結點數較少時,應用結點電壓法可以適當減少方程式 數目。這種解題方法中,是以客觀存在的結點電壓為未知量,直接應用 KCL定律 和 歐姆 定律求解電路的方法。5、當電路只有兩個結點時,應用 結點電壓 法只需對電路列寫1個方程式,方程式/ / Us/R/一 V1 一 /f 1 / R的一般表達式為/ = " R ,稱作彌爾曼定理。6、在多個電源共同作用的線性 電路中,任一支路的響應均可看成是由各個激勵單獨作用下在該支路上所產生的響應的疊加,稱為疊加定理7、具有兩個引出端鈕的電路稱為二端 網絡,其內部含有電源稱為有源二端 網絡,內部
23、不包含電源的稱為無源二端 網絡。8、等效”是指對 端口處等效 以外的電路作用效果相同 。戴維南等效電路是指一個電阻和一個電壓源的串聯組合,其中電阻等于原有源二端網絡除源后的入端電阻,電壓源等于原有源二端網絡的開路電壓。9、為了減少方程式數目,在電路分析方法中我們引入了回路電流法、結點電壓法;疊加定理只適用線性電路的分析。10、在進行戴維南定理化簡電路的過程中,如果出現受控源,應注意除源后的二端網絡等效化簡的過程中,受控電壓源應 短路 處理;受控電流源應開路 處理。在對有源二端網絡求解開路電壓的過程中,受控源處理應與 獨立源的 分析方法相同。二、判斷下列說法的正確與錯誤(建議每小題1分)1、疊加
24、定理只適合于直流電路的分析。(X)2、支路電流法和回路電流法都是為了減少方程式數目而引入的電路分析法。(V)3、回路電流法是只應用基爾霍夫第二定律對電路求解的方法。(V)4、結點電壓法是只應用基爾霍夫第二定律對電路求解的方法。(X)5、彌爾曼定理可適用于任意結點電路的求解。(X )6、應用結點電壓法求解電路時,參考點可要可不要。(X )7、回路電流法只要求出回路電流 ,電路最終求解的量就算解出來了。( X )8、回路電流是為了減少方程式數目而人為假想的繞回路流動的電流。(V)9、應用結點電壓法求解電路 ,自動滿足基爾霍夫第二定律 。(V )10、實用中的任何一個兩孔插座對外都可視為一個有源二端
25、網絡。(V)三、單項選擇題(建議每小題2分)1、疊加定理只適用于 (C )A、交流電路B、直流電路C、線性電路2、自動滿足基爾霍夫第一定律的電路求解法是(B )A、支路電流法B、回路電流法C、結點電壓法3、自動滿足基爾霍夫第二定律的電路求解法是(C )A、支路電流法B、回路電流法C、結點電壓法4、必須設立電路參考點后才能求解電路的方法是(C )A、支路電流法B、回路電流法C、結點電壓法5、只適應于線性電路求解的方法是(C )A、彌爾曼定理B、戴維南定理C、疊加定理四、簡答題(建議每小題35分)1、下圖所示電路應用哪種方法進行求解最為簡便?為什么?4KQ10V2KQ1mA圖2.4.1題電路答:用
26、彌爾曼定理求解最為簡便,因為電路中只含有兩個結點。2、試述回路電流法求解電路的步驟。回路電流是否為電路的最終求解響應?答:回路電流法求解電路的基本步驟如下:1 .選取獨立回路(一般選擇網孔作為獨立回路),在回路中標示出假想回路電流的參考方向,并把這一參考方向作為回路的繞行方向。2 .建立回路的 KVL方程式。應注意自電阻壓降恒為正值,公共支路上互電阻壓降的正、負由相鄰回路電流的方向來決定:當相鄰回路電流方向流經互電阻時與本回路電流方向一致時該部分壓降取正,相反時取負。方程式右邊電壓升的正、負取值方法與支路電流法相同。3 .求解聯立方程式,得出假想的各回路電流。4 .在電路圖上標出客觀存在的各支
27、路電流的參考方向,按照它們與回路電流之間的關系,求出各條支路電流。回路電流是為了減少方程式數目而人為假想的繞回路流動的電流,不是電路的最終求解響應,最后要根據客觀存在的支路電流與回路電流之間的關系求出支路電流,IiI2R2+b圖2.4 例2.2電路US23、一個不平衡電橋電路進行求解時,只用電阻的串并聯和歐姆定律能夠求解嗎?答:不平衡電橋電路是復雜電路,只用電阻的串并聯和歐姆定律是無法求解的,必須采用KCL和KCL及歐姆定律才能求解電路 。4、試述戴維南定理的求解步驟 ?如何把一個有源二端網絡化為一個無源二端網絡?在此過程中,有源二端網絡內部的電壓源和電流源應如何處理?答:戴維南定理的解題步驟
28、為:1 .將待求支路與有源二端網絡分離,對斷開的兩個端鈕分別標以記號(例如a和b);2 .對有源二端網絡求解其開路電壓UOC;3 .把有源二端網絡進行除源處理:其中電壓源用短接線代替;電流源斷開。然后對無源二端網絡求解其入端電阻R入;4 .讓開路電壓UOC等于戴維南等效電路的電壓源 US,入端電阻R入等于戴維南等效 電路的內阻 R0,在戴維南等效電路兩端斷開處重新把待求支路接上,根據歐姆定律求出其電流或電壓。把一個有源二端網絡化為一個無源二端網絡就是除源,如上述3.所述。5、實際應用中,我們用高內阻電壓表測得某直流電源的開路電壓為225V,用足夠量程的電流表測得該直流電源的短路電流為50A,問
29、這一直流電源的戴維南等效電路?答:直流電源的開路電壓即為它的戴維南等效電路的電壓源US, 225/50=4.5 等于該直流電源戴維南等效電路的內阻R0o五、計算分析題(根據實際難度定分,建議每題在612分范圍)1、已知圖2.5.1電路中電壓 U=4.5V ,試應用已經學過的電路求解法求電阻Ro(18 Q)9VB1+R U圖 2.5.12、求解圖2.5.2所示電路的戴維南等效電路(Uab=0V , R0=8.8 Q)3、試用疊加定理求解圖2.5.3所示電路中的電流I。(在電流源單/乍用下 U=1V , I = -1/3A ,電壓源單獨作用時,I"=2A ,所以電流I=5/3A )4、列
30、出圖2.5.4所示電路的結點電壓方程解:畫出圖2.5.4等效電路圖如下151(-+-)Va -Vb =2對結點A:3631 11C -oVa =1對結點B: 3 43試題庫一、填空題(建議較易填空每空 0.5分,較難填空每空1分)1、正弦交流電的三要素是指正弦量的最大值、 角頻率 和 初相 。2、反映正弦交流電振蕩幅度的量是它的最大值;反映正弦量隨時間變化快慢程度的量是它的 頻率;確定正弦量計時始位置的是它的初相。3、已知一正弦量i =7.07sin(314t -303A ,則該正弦電流的最大值是7.07 A;有 效值是 5 A;角頻率是 314 rad/s ;頻率是 50 Hz;周期是0.0
31、2 s;隨時間 的變化進程相位是314t-30。電角 ;初相是 30° ;合 兀/6 弧度。4、正弦量的 有效 值等于它的瞬時值的平方在一個周期內的平均值的開方,所以 有效 值又稱為方均根值。也可以說,交流電的 有效 值等于與其 熱效應 相 同的直流電的數值。5、兩個同頻率正弦量之間的相位之差稱為相位差,不同頻率的正弦量之間不存在相位差的概念。,都是交流電的有效值。6、實際應用的電表交流指示值和我們實驗的交流測量值工程上所說的交流電壓、交流電流的數值,通常也都是它們的有效 值,此值與交流電最大值的數量關系為:最大值是有效值的1.414倍。7、電阻元件上的電壓、電流在相位上是 同相 關
32、系;電感元件上的電壓、電流相位 存在 正交 關系,且電壓 超前電流;電容元件上的電壓、電流相位存在 正交 關系,且電壓滯后電流。8、 同相的電壓和電流構成的是有功功率,用P表示,單位為 W ; 正交的電壓和電流構成無功功率,用Q表示,單位為 Var 。9、能量轉換中過程不可逆的功率稱有 功功率,能量轉換中過程可逆的功率稱 無 功功率。能量轉換過程不可逆的功率意味著不但有交換 ,而且還有 消耗;能量轉換過程可逆的功率則意味著只交換不消耗。10、正弦交流電路中,電阻元件上的阻抗 z= R ,與頻率 無關;電感元件上的阻 抗z= XL ,與頻率 成正比;電容元件上的阻抗 z = XC ,與頻率 成反
33、比 。二、判斷下列說法的正確與錯誤(建議每小題1分)1、正弦量的三要素是指它的最大值、角頻率和相位。(X)2、5 =220&sin314tV 超前 U2 =311sin(628t453V 為 45。電角。(x )3、電抗和電阻的概念相同,都是阻礙交流電流的因素 。(x )4、電阻元件上只消耗有功功率,不產生無功功率。(V )5、從電壓、電流瞬時值關系式來看,電感元件屬于動態元件。(V)6、無功功率的概念可以理解為這部分功率在電路中不起任何作用。(x )7、幾個電容元件相串聯,其電容量一定增大。(X )8、單一電感元件的正弦交流電路中,消耗的有功功率比較小。(x )三、單項選擇題(建議每
34、小題2分)1、在正弦交流電路中,電感元件的瞬時值伏安關系可表達為(C )A、u = iX lB、u = jicoLC、di u = L - dt2、已知工頻電壓有效值和初始值均為380V,則該電壓的瞬時值表達式為(B )A、u =380 sin 314t VB、u = 537 sin( 314 t 45 ) vC、u = 380 sin( 314 t 90 ) V 3、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(C )A、7.07VB、5VC、10V4、已知 i1 =10sin(314t +90)A, i
35、2 = 10 sin(628t + 30 4 A,則(C)A、i1超前i260 °B、i1滯后i260 °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,當頻率增大時,電路中電流將(A )A、增大B、減小C、不變6、電感元件的正弦交流電路中電壓有效值不變,當頻率增大時,電路中電流將A、增大B、減小C、不變7、實驗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、瞬時值8、314四電容元件用在 100Hz的正弦交流電路中,所呈現的容抗值為 (C )A、0.197 QB、31.8 QC、5.1 Q9、在電阻元件的正弦交流電路中伏安關系
36、表示錯誤的是(B )A、u =iRB、U = IRC、U = I R10、某電阻元件的額定數據為2.5W :正常使用時允許流過的最大電流為A、50mAB、2.5mAC、250mA11、u = 100sin(6 Tlt+10 °)V超前i=5cos (615° )A的相位差是 (C )A、25 °B、95°C、11512、周期 T=1S、頻率f= 1Hz的正弦波是A、4cos314tB、6sin(5t+17C、4cos2 ut四、簡答題(建議每小題35分)1、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生變化嗎?答:頻率變化時,感抗增大,所以電源電
37、壓不變電感元件的電流將減小2、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 X1.414=537V>450V,不能把而t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 。3、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。4、無功功率和有功功率有什么區別?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
38、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。5、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:從電壓和電流的瞬時值關系來說,電阻元件電壓電流為歐姆定律的即時對應關系,因此稱為即時元件;電感和電容上的電壓電流上關系都是微分或積分的動態關系,因此稱為動態元件。從瞬時功率表達式來看,電阻元件上的瞬時功率恒為正值或零,所以為耗能元件,而電感和電容元件的瞬時功率在一個周期內的平均值為零,只進行能量的吞吐而不耗能,所以稱為儲能元件。6、正弦量的初相值有什么規定?相
39、位差有什么規定?答:正弦量的初相和相位差都規定不得超過±180°。7、直流情況下,電容的容抗等于多少?容抗與哪些因素有關?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。8、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。9、額定電壓相同、額定功率不等的兩個白熾燈,能否串聯使用?答:額定電壓相同、額定功率不等的兩個白熾燈是不能串聯使用的,因為串聯時通過的電流相同,而這兩盞燈由于功率不同它們的燈絲電
40、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。10、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的容抗很小,有利于交流電流通過 ,稱通交作用。五、計算分析題(根據實際難度定分,建議每題在612分范圍)1、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 + 17 ° )(3sin314t是工頻交流電,周期為0.02s、頻率是50Hz、初相是零;8sin(5t + 17 °
41、懸周期為1.256s、頻率為0.796Hz、初相為17 °的正弦交流電)2、某電阻元件的參數為8Q,接在u =220J2sin314tv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=38.9sin314tA,用電流表測量電流值應為27.5A , P=6050W ;當電源頻率增大一倍時,電壓有效值不變時,由于電阻與頻率無關,所以電阻上通過的電流有效值不變)3、某線圈的電感量為 0.1亨,電阻可忽略不計。接在u =220 72$m3141丫的交流電源上。試求電路中
42、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 ?寫出電流的瞬時值表達式。(8分)(i=9.91sin (314t-90 ° )A,用電流表測量電流值應為7A , Q=1538.6Var ;當電源頻率增大為100Hz時,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,i- 4.95sin (628t-90 ° )A)4、圖3.5.4所示電路中,各電容量、交流電源的電壓值和頻率均相同,問哪一個電流表的讀數最大?哪個為零?為什么?(a)(b) 學習參圖 3.5.4(圖b電流表計數為零,因為電容隔直;圖a和圖c中都是正弦交流電,
43、且電容端電壓相同,電流與電容量成正比,因此A3電流表讀數最大)5、已知工頻正弦交流電流在t=0時的瞬時值等于0.5A ,計時始該電流初相為 30° ,求這一正弦交流電流的有效值。(0.707A )6、在1年的電容器兩端加上U =70.7J2sin(314t -7r/6)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?(22.2mA,沃31.4sin(314t +60° ) A;頻率增倍時,容抗減半,電壓有效值不變則電流增倍,為44.4A )試題庫一、填空題(建議較易填
44、空每空 0.5分,較難填空每空1分)1、與正弦量具有一一對應關系的復數電壓、復數電流稱之為 相量。最大值 相量的模對應于正弦量的 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。2、單一電阻元件的正弦交流電路中 ,復阻抗Z= R ;單一電感元件的正弦交流電路中,復阻抗Z= jXL ;單一電容元件的正弦交流電路中,復阻抗Z= jXC ;電阻電感相串聯的正弦交流電路中,復阻抗Z= R + jXL ;電阻電容相串聯的正弦交流電路中,復阻抗Z= RjXC ;電阻電感電容相串聯的正弦交流電路中,復阻抗Z= R + j(XL XC)。3、單一電阻元件的正弦交流電路中,復
45、導納 Y= G ;單一電感元件的正弦交流電路中,復導納Y= jBL ;單一電容元件的正弦交流電路中,復導納Y= jBC ;電阻電感電容相并聯的正弦交流電路中,復導納Y= G+j(BC BL)。4、按照各個正弦量的大小和相位關系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。5、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電路參數用對應的復阻抗 表示,則直流電阻性電路中所有的公式定律均適用于對相量模型的分析,只是計算形式以復數運算代替了代數運算。6、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。
46、相量圖直觀地反映了各正弦量之間的數量關系和相位關系。7、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 數量 關系及相位關系,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量關系。8、R、L、C串聯電路中,電路復阻抗虛部大于零時,電路呈感性;若復阻抗虛部小 于零時,電路呈容性;當電路復阻抗的虛部等于零時 ,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系,稱電路發生串聯 諧振 。9、R、L、C并聯電路中,電路復導納虛部大于零時,電路呈容性;若復導納虛部小 于零時,電路呈 感 性;當電路復導納的虛部等于零時 ,電路呈 阻 性,此時電路 中的總電流、電壓
47、相量在相位上呈 同相 關系,稱電路發生并聯 諧振。10、R、L串聯電路中,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。11、R、L、C并聯電路中,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。12、復功率的實部是 有功功率,單位是瓦;復功率的虛部是無功 功率,單位是乏爾;復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)1、正弦量可以用相量來表示,因此相量等于正弦量。(X )2、幾個復阻抗相加時,它們的和增大;幾個復阻抗相減時,其差減小。
48、(X )3、串聯電路的總電壓超前電流時,電路一定呈感性。(V )4、并聯電路的總電流超前路端電壓時,電路應呈感性。(X )5、電感電容相串聯,UL=120V , UC=80V ,則總電壓等于 200V 。( X )6、電阻電感相并聯,IR=3A , IL=4A ,則總電流等于5A。( V )7、提高功率因數,可使負載中的電流減小,因此電源利用率提高。(X )8、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。(V )9、只要在感性設備兩端并聯一電容器,即可提高電路的功率因數。(X )10、視在功率在數值上等于電路中有功功率和無功功率之和。(X )三、單項選擇題(建議每小題2分)1、
49、標有額定值為 220V、100W ”和220V、25W”白熾燈兩盞,將其串聯后接入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2、在RL串聯的交流電路中,R上端電壓為 16V , L上端電壓為 12V ,則總電壓為(B )A、 28VB、 20VC、 4V3、R、L串聯的正弦交流電路中,復阻抗為(C )A、Z=R + jLB、Z=R-LC、Z=R+jXL4、已知電路復阻抗 Z= (3-j4) Q,則該電路一定呈 (B )A、感性B、容性C、阻性5、電感、電容相串聯的正弦交流電路,消耗的有功功率為(C )A、UIB、 I2XC、06、
50、在右圖所示電路中,R=XL = XC,并已知安培表 A1的讀數為3A ,則安培表A2、A3的讀數應為(C )A、1A、1A B、3A、0A C、4.24A、3A 7、每只日光燈的功率因數為0.5 ,當N只日光燈相并聯時,總的功率因數A、大于0.5B、小于0.5C、等于0.5(C );若再與M只白熾燈并聯,則總功率因數(A )學習參考8、日光燈電路的燈管電壓與鎮流器兩端電壓和電路總電壓的關系為(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35分)1、額定電壓相同、額定功率不等的兩個白熾燈 ,能否串聯使用?答:不能串聯使用。因為額定功率不同時兩個白熾燈分壓不同。
51、2、試述提高功率因數的意義和方法。答:提高功率因數可減少線路上的功率損耗,同時可提高電源設備的利用率,有利于國民經濟的發展。提高功率因數的方法有兩種:一是自然提高法,就是避免感性設備的空載和盡量減少其空載;二是人工補償法,就是在感性線路兩端并聯適當的電容。3、相量等于正弦量的說法對嗎?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。4、電壓、電流相位如何時只吸收有功功率答:電壓、電流相位同相時只吸收有功功率5、阻抗三角形和功率三角形是相量圖嗎?答:阻抗三角形和功率三角形都不是相量圖6、并聯電容器可以提高電路的功率因數,?只吸收無功功率時二者相位又如何?,當它們相位正交時只吸收無功功率電壓三角形呢?,電壓三角形是相量圖。并
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