正弦交流電路 習(xí)題參考答案

正弦交流電路 習(xí)題參考答案一、填空題：1. 表征正弦交流電振蕩幅度的量是它的 最大值 ；表征正弦交流電隨時(shí)間變化快慢程度的量是 角頻率 ；表征正弦交流電起始位置時(shí)的量稱為它的 初相 。三者稱為正弦量的 三要素 。2. 電阻元件上任一瞬間的電壓電流關(guān)系可表示為 u = iR ；電感元件上任一瞬間的電壓電流關(guān)系可以表示為 ；電容元件上任一瞬間的電壓電流關(guān)系可以表示為。由上述三個(gè)關(guān)系式可得， 電阻 元件為即時(shí)元件； 電感 和 電容 元件為動(dòng)態(tài)元件。3. 在RLC串聯(lián)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 450W ，吸收的無功功率又為 600var 。二、 判斷題：1. 正弦量的三要素是指最大值、角頻率和相位。 （錯(cuò)）2. 電感元件的正弦交流電路中，消耗的有功功率等于零。 （對(duì)）3. 因?yàn)檎伊靠梢杂孟嗔縼肀硎荆哉f相量就是正弦量。 （錯(cuò)）4. 電壓三角形是相量圖，阻抗三角形也是相量圖。 （錯(cuò)）5. 正弦交流電路的視在功率等于有功功率和無功功率之和。 （錯(cuò)）6. 一個(gè)實(shí)際的電感線圈，在任何情況下呈現(xiàn)的電特性都是感性。 （錯(cuò)）7. 串接在正弦交流電路中的功率表，測(cè)量的是交流電路的有功功率。 （錯(cuò)）8. 正弦交流電路的頻率越高，阻抗越大；頻率越低，阻抗越小。 （錯(cuò)）三、選擇題：1. 某正弦電壓有效值為380V，頻率為50Hz，計(jì)時(shí)始數(shù)值等于380V，其瞬時(shí)值表達(dá)式為（ B ）A、V；B、V；C、V。2. 一個(gè)電熱器，接在10V的直流電源上，產(chǎn)生的功率為P。把它改接在正弦交流電源上，使其產(chǎn)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。3. 提高供電電路的功率因數(shù)，下列說法正確的是（ D ）A、減少了用電設(shè)備中無用的無功功率； B、減少了用電設(shè)備的有功功率，提高了電源設(shè)備的容量；C、可以節(jié)省電能； D、可提高電源設(shè)備的利用率并減小輸電線路中的功率損耗。4. 已知A，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，頻率增大時(shí)，電路中電流將（ A ）A、增大； B、減??； C、不變。6. 在RL串聯(lián)電路中，UR=16V，UL=12V，則總電壓為（ B ）A、28V； B、20V； C、2V。7. RLC串聯(lián)電路在f0時(shí)發(fā)生諧振，當(dāng)頻率增加到2f0時(shí)，電路性質(zhì)呈（ B ）A、電阻性； B、電感性； C、電容性。8. 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(shí)功率最大值。四、計(jì)算題2.1 把下列正弦量的時(shí)間函數(shù)用相量表示：(1) u10sin314t伏 (2) i5sin(314t60º)安解：(1)=10/0º (V) (2)=5/60º =5/180º60º=5/120º (A)2.2 已知工頻正弦電壓uab的最大值為311V，初相位為60°，其有效值為多少？寫出其瞬時(shí)值表達(dá)式；當(dāng)t=0.0025S時(shí)，Uab的值為多少？解： 有效值(V) 瞬時(shí)值表達(dá)式為 (V)當(dāng)t=0.0025S時(shí)，(V)2.3 用下列各式表示RC串聯(lián)電路中的電壓、電流，哪些是對(duì)的，哪些是錯(cuò)的？（1） i= （2） I= （3） = （4） I=（5） U=UR+UC （6） =+ （7）=j （8）= j解：在R、C串聯(lián)電路中，總阻抗而 所以 （1）、（2）、（3）、（5）、（7）、（8）均是錯(cuò)的，（4）、（6）是對(duì)的。2.4 圖2.1中，U1=40V，U2=30V，i=10sin314t A，則U為多少？并寫出其瞬時(shí)值表達(dá)式。解：由電路圖可知，電壓u1與電流i同方向，而電壓u2超前電流i90º，所以(V)電壓u超前電流i的電度角(V)2.5 圖2.2所示電路中，已知u100sin(314t+30º)伏，i22.36sin(314tº)安， i210sin(314tº)安，試求： i1、Z1、Z2并說明Z1、Z2的性質(zhì)，繪出相量圖。解：由題知，(A) (A) (V) 所以(A)即(A)()()Z1為感性負(fù)載，Z2為容性負(fù)載。 圖2.3所示電路中，XC=XL=R，并已知電流表A1的讀數(shù)為3A，試問A2和A3的讀數(shù)為多少？解：由圖可以看出，電容與電感并聯(lián)連接，由于電容電流落后兩端電壓900，而電感電流超前兩端電壓900，因?yàn)閄C=XL，所以通過電容的電流與通過電感的電流大小相等，方向相反，故而電流表A2的讀數(shù)為0A。由上分析可知，電壓u的有效值為3R，故電感兩端電壓亦為3R。因?yàn)閄L=R，所以電流表A3的讀數(shù)為3A。2.7 有一R、L、C串聯(lián)的交流電路，已知R=XL=XC=10，I=1A，試求電壓U、UR、UL、UC和電路總阻抗。解： (V) (V) (V)()(V)2.8 電路如圖2.4所示，已知=2rad/s，求電路的總阻抗Zab。解：=2rad/s () ()()2.9 電路如圖2.5所示，已知R=20，=10/0ºA，XL=10，的有效值為200V，求XC。解： 由題意可知： (V) (A)(A) (V) (V) 又因U1=200故有 則得： XC=5.36()，或XC=74.6()2.10 圖2.6所示電路中，uS=10sin314tV，R1=2，R2=1，L=637mH，C=637F，求電流i1， i2和電壓uc。解：=314rad/s （）（）（）（）(A)(V)(A)則 i1=1.816sin(314t°)(A)i2=1.86sin(314t°)(A)uc=9.32sin(314t°)(V) 圖2.7所示電路中，已知電源電壓U=12V，=2000rad/s，求電流I、I1。解：當(dāng)=2000rad/時(shí)s（）（）（）（）(A)(V)(A)2.12 圖2.8所示電路中，已知R140，XL=30，R260，Xc60，接至220V的電源上試求各支路電流及總的有功功率、無功功率和功率因數(shù)。解：設(shè)(V) 則 (A) 同理 (A) (A)(KW)(Var)2.13 圖2.9所示電路中，求：(1)AB間的等效阻抗ZAB；(2)電壓相量AF和DF；(3)整個(gè)電路的有功功率和無功功率。解：(A)(V)(V)(A)(V)(W)(Var)2.14 今有一個(gè)40W的日光燈，使用時(shí)燈管與鎮(zhèn)流器(可近似把鎮(zhèn)流器看作純電感)串聯(lián)在電壓為220V，頻率為50Hz的電源上。已知燈管工作時(shí)屬于純電阻負(fù)載，燈管兩端的電壓等于110V，試求鎮(zhèn)流器上的感抗和電感。這時(shí)電路的功率因數(shù)等于多少？解：P=40W UR=110(V) =314rad/s(A)(V)()(H)由于燈管與鎮(zhèn)流器是串聯(lián)的，所以