电工技术基础与技能通用版项目5项目6习题资料.docx

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电工技术基础与技能通用版项目5项目6习题资料

单元模拟题5【项目五正弦交流电路】【总250分】

一、填空题

1.直流电的方向的变化而变化；交流电的方向的变化而变化，正弦交流电则是大小和方向按变化。

2.交流电的周期是指，用符号表示，其单位为；交流电的频率是指，用符号表示，其单位为赫兹（Hz）。

它们的关系是。

3.我国动力和照明用电的标准频率为Hz，习惯上称为工频，其周期是s，角频率是rad/s。

4.正弦交流电的三要素是、和。

5.有效值与最大值之间的关系为，有效值与平均值之间的关系为。

在交流电路中通常用进行计算。

6.已知一正弦交流电流i＝sin（314t-

）A，则该交流电的最大值为，有效值为，频率为，周期为，初相位为。

7.阻值为R的电阻接入2V的直流电路中，其消耗功率为P，如果把阻值为R的电阻接到最大值为2V的交流电路中，它消耗的功率为。

8.常用的表示正弦量的方法有、和，它们都能将正弦量的三要素准确地表示出来。

9.作相量图时，通常取（顺、逆）时针转动的角度为正，同一相量图中，各正弦量的应相同。

10.用相量表示正弦交流电后，它们的加、减运算可按法则进行。

11.纯电阻正弦交流电路中，电压有效值与电流有效值之间的关系为，电压与电流在相位上的关系为。

12.在纯电阻电路中，已知端电压u＝311sin（314t+300）V，其中R＝l000Ω，那么电流，电压与电流的相位差φ＝，电阻上消耗的功率P＝W。

13.平均功率是指，平均功率又称。

14.在纯电感正弦交流电路中，电压有效值与电流有效值之间的关系为，电压与电流在相位上的关系为。

15.感抗是表示的物理量，感抗与频率成比，其值XL＝，单位是；若线圈的电感为0.6H，把线圈接在频率为50Hz的交流电路中，XL＝Ω。

16.在纯电感正弦交流电路中，有功功率P＝W，无功功率QL与电流I、电压UL感抗XL的关系为：

。

17.一个纯电感线圈若接在直流电源上，其感抗XL＝Ω，电路相当于。

18.在正弦交流电路中，已知流过电感元件的电流I＝10A，电压u＝20

sin（1000t）V，则电流，感抗XL＝Ω，电感L＝H，无功功率QL＝var。

19.在纯电容交流电路中，电压有效值与电流有效值之间的关系为，电压与电流在相位上的关系为。

20.容抗是表示的物理量，容抗与频率成比，其值XC＝，单位是；100pF的电容器对频率是l06Hz的高频电流和50Hz的工频电流的容抗分别是和。

21.在纯电容正弦交流电路中，有功功率P＝W，无功功率QC＝＝＝。

22.一个电容器接在直流电源上，其容抗XC＝，电路稳定后相当于。

23.在正弦交流电路中，已知流过电容元件的电流I＝10A，电压u＝20

sin（1000t）V，则电流，容抗XC＝，电容C＝，无功功率QC＝。

24.一个电感线圈接到电压为100V的直流电源上，测得电流为20A，接到频率为50Hz、电压为200V的交流电源上，测得电流为28.2A，则线圈的电阻R＝Ω，电感L＝mH。

25.在RL串联正弦交流电路中，已知电阻R＝6Ω，感抗XL＝8Ω，则电路阻抗Z＝Ω，总电压电流的相位差φ＝，如果电压u＝20

sin（314t+

）V，则电流A，电阻上电压UR＝V，电感上电压UL＝V

26.在RC串联正弦交流电路中，已知电阻R＝8Ω，容抗Xc＝6Ω，则电路阻抗Z＝Ω，总电压滞后电流的相位差φ＝，如果电压u＝20

sin（314t+

）V，则电流，电阻上电压UR＝V，电容上电压UC＝V。

27.已知某交流电路，电源电压u＝100

sin（ωt-

）V，电路中通过的电流i＝10

Isin（ωt-

）A，则电压和电流之间的相位差是，电路的功率因数cosφ＝，电路中消耗的有功功率P＝，电路的无功功率Q＝，电源输出的视在功率S＝。

28.串联正弦交流电路发生谐振的条件是。

谐振时的谐振频率品质因数Q＝，串联谐振又称。

29.在发生串联谐振时，电路中的感抗与容抗，此时电路中阻抗最，电流最，总阻抗Z＝。

30.有一RLC串联正弦交流电路，用电压表测得电阻、电感、电容上电压均为10V，用电流表测得电流为10A，此电路中R＝，P＝，Q＝，S＝。

31.串联谐振电路只适用于的场合，而并联谐振电路则适用于的场合。

32.LC并联谐振电路发生谐振时，其谐振频率fo＝

，此时，电路中总阻抗最，总电流最。

33.并联电路发生谐振时，品质因数Q＝，此时，电感或电容支路电流会总电流，所以并联谐振又称。

34.在RLC串联电路中，已知电流为5A，电阻为30Ω，感抗为40Ω，容抗为80Ω，那么电路的阻抗为，该电路为性电路。

电路中吸收的有功功率为，吸收的无功功率又为。

35.比较串、并联谐振电路的特点，填写下列表格中的相关内容。

项目

XL与的大小关系

总阻抗（等于、最大、最小）

总电流（压）（等于、最大、最小）

品质因素

总电流（压）与品质因素的关系

谐振频率

串联谐振

并联谐振

二、选择题

1.交流电的周期越长，说明交流电变化得（）。

A.越快B.越慢C.无法判断

2.已知一交流电流，当t＝0时的值i0＝1A，初相位为300，则这个交流电的有效值为（）A。

A.0.5B.1.414C.1D.2

3.已知一个正弦交流电压波形如图所示，其瞬时值表达式为（）V。

A.u＝10sin（ωt-

）B.u＝-10sin（ωt-

）C.u＝10sin（ωt+π）

4.已知u1＝20sinsin（314t+

）V，u2＝40sin（314t-

）V，则（）。

A.Ul比U2超前300B.Ul比U2滞后300C.Ul比U2超前900D.不能判断相位差

5.已知i1＝10sin（314t-900）A,i2＝10sin（628t-300）A,则（）。

A.i1比i2超前600B.i1比i2滞后600C.i，比/。

超前900D.不能判断相位差

6.图所示相量图中，交流电压Ul和U2的相位关系是（）。

A.ul比u2超前750B.ul比u2滞后750C.ul比u2超前300D.无法确定

7.同一相量图中的两个正弦交流电，（）必须相同。

A.有效值B.初相C.频率

8.正弦电流通过电阻元件时，下列关系式正确的是（）。

A.Im＝

B.I＝

C.i＝

D.I＝

9.已知一个电阻上的电压u＝10

sin（314t-

）V，测得电阻上所消耗的功率为20W，则这个电阻的阻值为（）Ω。

A.5B.10C.40

10.在纯电感电路中，已知电流的初相角为-600，则电压的初相角为（）。

A.300B.600C.900D.1200

11.在纯电感正弦交流电路中，当电流i＝

Isin（314t）A时，则电压（）V。

A.u＝

Isin（314t+

）B.u＝

IωLsin（314t-

）C.u＝

IωLsin（314t+

）

12.在纯电感正弦交流电路中，电压有效值不变，增加电源频率时，电路中电流（）。

A.增大B.减小C.不变

13.下列说法正确的是（）。

A.无功功率是无用的功率

B.无功功率是表示电感元件建立磁场能量的平均功率

C.无功功率是表示电感元件与外电路进行能量交换的瞬时功率的最大值

14.在纯电容正弦交流电路中，增大电源频率时，其他条件不变，电路中电流将（）。

A.增大B.减小C.不变

15.在纯电容交流电路中，当电流iC＝

Isin（314t+

）A时，电容上电压为（）V。

A.uc＝

IωCsin（314t+

）B.uc＝

IωCsin（314t）C.uc＝

I

sin（314t）

16.若电路中某元件两端的电压u＝36sin（314t-

）V，电流i＝4sin（314t）A，则该元件是（）。

A.电阻B.电感C.电容

17.加在容抗为100Ω的纯电容两端的电压uc＝100sin（ωt-

）V，则通过它的电流应是（）A。

A.ic＝sin（ωt+

）B.ic＝sin（ωt+

）c.ic＝

sin（ωt+

）D.ic＝

sin（ωt+

）

18.白炽灯与电容器组成如图所示的电路，由交流电源供电，如果交流电的频率减小，则电容器的（）。

A.电容增大B.电容减小C.容抗增大D.容抗减小

19.白炽灯与线圈组成如图所示的电路，由交流电源供电，如果交流电的频率增大，则线圈的（）。

A.电感增大B.电感减小C.感抗增大D.感抗减小

20.两只同规格的无铁心线圈，分别加上220V的直流电压与220V的交流电压，我们可以发现（）。

A.由于是同一元件，U直＝U交，所以发热一样快B.无法比较两线圈发热快慢

C.加交流电压时发热快D.加直流电压时发热快

21.如图5-6所示，三个灯泡均正常发光，当电源电压不变、频率f变小时，灯的亮度变化情况是（）。

A.HL1不变，HL2变暗，HL3变暗B.HL1变亮，HL2变亮，HL3变暗

C.HL1、HL2、HL3均不变D.HL1不变，HL2变亮，HL3变暗

22.在图5—7所示RL串联电路中，电压表PV1的读数为10V，PV2的读数也为10V，则电压表V的读数应为（）V。

A.0B.10C.14.1D.20

23.在图5-8所示电路中，当交流电源的电压大小不变而频率降低时，电压表的读数将（）。

A.增大B.减小C.不变

24.四个RLC串联电路的参数如下，其中只有（）属电感性电路。

A.R＝5Ω，XL＝7Ω，Xc＝4ΩB.R＝5Ω，XL＝4Ω，Xc＝7Ω

C.R＝5Ω，XL＝4Ω，Xc＝4ΩD.R＝5Ω，XL＝5Ω，XC＝5Ω

25.正弦交流电路如图5-11所示，已知开关S打开时，电路发生谐振。

当把开关合上时，电路呈现（）。

A.阻性B.感性C.容性

26.正弦交流电路如图5-12所示，已知电源电压为220V，频率f＝50Hz时，电路发生谐振。

现将电源的频率增加，电压有效值不变，这时灯泡的亮度（）。

A.比原来亮B.比原来暗C.和原来一样亮

27.在RLC串联正弦交流电路中，已知XL＝XC＝20Ω，R＝20Ω，总电压有效值为220V，则电感上电压为（）V。

A.0B.220C.73.3

28.在电阻、电感串联后再与电容并联的电路发生谐振时，RL支路电流（）。

A.大于总电流B.小于总电流C.等于总电流

29.在电阻、电感串联后再与电容并联的电路中，改变电容使电路发生谐振时，电容支路电流（）。

A.大于总电流B.小于总电流C.等于总电流D.不一定

30.R、L、C串联电路产生谐振的条件是（）。

A.R＝XL＝XCB.XL＝XCC.R

31.某正弦电压有效值为380V，频率为50Hz，计时始数值等于380V，其瞬时值表达式为（）

A、

V；B、

V；C、

V。

32.一个电热器，接在10V的直流电源上，产生的功率为P。

把它改接在正弦交流电源上，使其产生的功率为P/2，则正弦交流电源电压的最大值为（）

A、7.07V；B、5V；C、14V；D、10V。

33.提高供电电路的功率因数，下列说法正确的是（）

A、减少了用电设备中无用的无功功率；B、减少了用电设备的有功功率，提高了电源设备的容量；

C、可以节省电能；D、可提高电源设备的利用率并减小输电线路中的功率损耗。

34.已知

A，

）A，则（）

A、i1超前i260°；B、i1滞后i260°；C、相位差无法判断。

35.电容元件的正弦交流电路中，电压有效值不变，频率增大时，电路中电流将（）

A、增大；B、减小；C、不变。

36.在RL串联电路中，UR＝16V，UL＝12V，则总电压为（）

A、28V；B、20V；C、2V。

37.RLC串联电路在f0时发生谐振，当频率增加到2f0时，电路性质呈（）

A、电阻性；B、电感性；C、电容性。

38.正弦交流电路的视在功率是表征该电路的（）

A、电压有效值与电流有效值乘积；B、平均功率；C、瞬时功率最大值。

三、判断题

（）1.用交流电压表测得交流电压是220V，则此交流电压的最大值是380V。

（）2.一只额定电压为220V的白炽灯，可以接到最大值为311V的交流电源上。

（）3.用交流电表测得交流电的数值是平均值。

（）4.8A的直流电流和最大值为10A的交流电流分别通过阻值相同的电阻，在相同时间内，10A的交流电流流过的电阻发热最大。

（）5.一个电容器只能承受1000V的直流电压，能将它接到有效值为1000V的交流电路中使用。

（）6.正弦量的三要素是指最大值、角频率和相位。

（）7.电感元件的正弦交流电路中，消耗的有功功率等于零。

（）8.因为正弦量可以用相量来表示，所以说相量就是正弦量。

（）9.电压三角形是相量图，阻抗三角形也是相量图。

（）10.正弦交流电路的视在功率等于有功功率和无功功率之和。

（）11.一个实际的电感线圈，在任何情况下呈现的电特性都是感性。

（）12.串接在正弦交流电路中的功率表，测量的是交流电路的有功功率。

四、简答题

1.交流电的三要素是什么？

什么是正弦交流电的相位差？

2.电烙铁的种类有哪些？

使用时应注意什么？

3.日光灯如何安装？

日光灯启辉困难，灯管两端不断闪烁的原因是什么，如何排除？

4.简述有功功率、无功功率、视在功率、功率因数的概念？

5.RLC串联电路的谐振条件是什么？

谐振频率为多少？

特点是什么？

RLC并联电路的谐振条件是什么？

谐振频率为多少？

特点是什么？

五、计算题

1.已知一正弦电动势的最大值为220V，频率为50Hz，初相位为300，试写出此电动势的解析式，并求出t＝0.0ls时的瞬时值。

3.某正弦交流电的最大值为100mA，频率为50Hz，初相角为零，求：

（1）电流在经过零值后多长时间才能达到50mA?

（2）电流在经过零值后多长时间达到最大值？

解

4.试分别画出下列两组正弦量的相量图，并求其相位差，指出它们的相位关系。

⑴u1＝20sin（314t+

）V,u2＝40sin（314t-

）V

（2）i1＝4sin（314t+

）A,i2＝8sin（314t-

）A

5.已知正弦交流电流i1＝3

sin（100πt+

）A,i2＝4

sin（100πt-

）A，在同一坐标上画出其相量图，并计算i1+i2和i1-i2。

解

6.一个220V／500W的电炉丝，接到u＝220

sin（ωt-

）V的电源上，求流过电炉丝的电流解析式，并画出电压、电流相量图。

7.一个220V／25W的灯泡接在u＝220

sin（314t+600）V的电源上，试求：

（1）灯泡的工作电阻；

（2）电流的瞬时值表达式；（3）电压、电流的相量图。

8.已知一个电感线圈通过50Hz的电流时，其感抗为10Ω，电压和电流的相位差为900。

试问：

当频率升高至500Hz时，其感抗是多少？

电压与电流的相位差又是多少？

9.一个L＝0.5H的线圈接到220V、50Hz的交流电源上，求线圈中的电流和功率。

当电源频率变为100Hz时，其他条件不变，线圈中的电流和功率又是多少？

10.把电感为10mH的线圈接到u＝141sin（314t-

）V的电源上。

试求：

（1）线圈中电流的有效值；

（2）写出电流瞬时值表达式；（3）画出电流和电压相应的相量图；（4）无功功率。

11.把一个电容C＝58.5μF的电容器，分别接到电压为220V、频率为50Hz和电压为220V、频率为500Hz的电源上。

试分别求电容器的容抗和电流的有效值。

12.电容器的电容C＝40μF，把它接到u＝220

sin（314t-

）V的电源上。

试求：

（1）电容的容抗；

（2）电流的有效值；（3）电流瞬时值表达式；（4）作出电流、电压相量图；（5）电路的无功功率。

13.把一个电阻为20Ω、电感为48mH的线圈接到u＝220

sin（314t+

）V的交流电源上。

求：

（1）线圈的感抗；

（2）线圈的阻抗；（3）电流的有效值；（4）电流的瞬时值表达式；（5）线圈的有功功率、无功功率和视在功率。

14.把一个线圈接到电压为20V的直流电源上，测得流过线圈的电流为0.4A，当把它改接到频率为50Hz、电压有效值为65V的交流电源上时，测得流过线圈的电流为0.5A，求线圈的参数R和L。

15.把一个60Ω的电阻器和容量为125μF的电容器串联后接到u＝110

sin（100t+

）V的交流电源上。

求：

（1）电容的容抗；

（2）电路的阻抗；（3）电流的有效值；（4）电流的瞬时值表达式；（5）电路的有功功率、无功功率和视在功率；（6）功率因数；（7）若将RC串联电路改接到110V直流电源上，则电路中电流又为多少？

16.一个线圈和一个电容器相串联，已知线圈的电阻R＝4Ω，XL＝3Ω，外加电压u＝220

sin（314t+

）V，i＝44

sin（314t+84°）A。

试求：

（1）电路的阻抗；

（2）电路的容抗；（3）UR、UL及UC，并作出相量图；（4）有功功率、无功功率和视在功率。

17.在RLC串联电路中R＝lΩ，L＝l00mH，电容C＝0.1μF，外加电压有效值U＝lmV。

试求：

（1）电路的谐振频率；

（2）谐振时的电流；（3）回路的品质因数和电容器两端的电压。

18.在图5-13所示并联谐振电路中，C＝10pF，电流品质因数Q＝50，谐振频率f0＝37kHz。

求电感L和电阻R的大小。

六、分析题

1.有三个交流电，它们的电压瞬时值分别为u1＝311sin314tV,u2＝537sin（314t+

）V，u3＝156sin（314t-

）V。

（1）这三个交流电有哪些不同之处？

又有哪些共同之处？

（2）指出它们的相位关系。

2.在白炽灯与镇流器串联的实验电路中，用万用表的交流电压挡测量电路各部分的电压，测得的结果是：

电路端电压U＝220V，白炽灯两端电压Ul＝110V，镇流器两端电压U2＝190V，U1+U2>U，怎样解释这个实验结果？

3.如图5-10所示，三个电路中的电源和灯泡是相同的，灯泡都能发光，哪种情况下灯泡亮度最大？

哪种情况下灯泡最暗？

为什么？

4.实验器材有：

低频信号发生器一台，100Ω电阻器一只，3300μH电感线圈一只，3300pF电容器一只，电容器箱一个，交流电流表一只，交流电压表一只。

（1）画出串联谐振电路实验原理图。

（2）当电路参数固定时，需要调节来实现谐振；当信号源频率不变的情况下，应改变来实现谐振。

（3）连接好实验电路，调节信号源输出电压至2V，使其频率在40～60kHz范围内逐渐变化，当电流表读数为时，电路谐振。

（4）调节信号源输出电压至2V，频率为50Hz，改变电容器箱电容量，当电流表读数为时，电路谐振。

七、分析与实验题（共16分）

1．将图6-5中三组三相负载分别按三相三线制星形、三相三线制三角形和三相四线制星形连接，接入供电线路。

2．在图6-6所示电路中，发电机每相电压为220V，每盏白炽灯的额定电压都是220V，指出本图连接中的错误，并说明错误的原因。

3．有一块实验底板如图6-7所示，应如何连接才能将额定电压为220V的白炽灯负载接入线电压为380V的三相对称电源上（每相两盏灯）。

连接好上题线路后，Ll相开一盏灯，L2相、L3相均开两盏灯，这时若连接好中性线，白炽灯能正常发光吗？

4．．实验底板和第3题相同，三相电源的线电压为220V，应如何连接才能使白炽灯（额定电压为220V）正常发光（每相仍为两盏灯）?