第1章 电路模型和电路定律.docx

1、第1章 电路模型和电路定律第1章 电路模型和电路定律-56587700-6eb9-11ec-b0de-7cb59b590d7d 第1章电路模型和电路定律 正弦交流电路 1填空题 *6.1.1频率为50Hz、角频率为的正弦交流电，1/80s时的相角为_ *6.1.2灯泡上标出的电压220v，是交流电的_值。该灯泡接在交流电源上额定工作时，承受电压的最大值为_。 *6.1.3二。 *6.1.4将_和_随时间按正弦规律变化的电压、电流、电动势统称为“正弦交流电”。*6.1.5正弦交流电可用_、_及_no_来表示，它们都能完整地描述出正弦交流电随时间变化的规律。 *6.1.6正弦交流电的三个元素是_。

2、 *6.1.8已知某交流电的最大值um311v，频率f50hz，初相角?u6，则有效值u_，角频率_，解析式u_。 *6.1.9如图4.4所示，它是交流的波形。如果？=60，um5v，um5v50赫兹，然后当t=0时，u=_;，当t=5ms时，u=_。 *6.1.10某飞机上交流电源的供电频率为400hz，则角频率为_，周期为_。*6.1.11如图4.5，i1、i2角频率均为100rads，则两者的相位差为_，相位关系为i1比i2_。 6.1.12如图所示，u的初始相角为_;，I的初始相角为_;，则u在I之前。 图4.4检测题6.1.9图图4.5检测题6.1.11图图4.6题6.1.12图*6

3、.1.13某初相角为60的正弦交流电流，在tt2时的瞬时值i0.8a，则此电流的有效值i_，最大值im_ *6.1.14已知三个频率相同的正弦交流电流I1、I2和I3，其最大值分别为4a、3a和5A；I1在I2引线之前为30，I2在I3引线之前为15，I1的初始相位角为零。然后I1=_6.1.15工频正弦交流电动势的最大值为537V，初始值为268.5v。那么它的瞬时值解析式是_。有效值为_;。 *6.1.16如图4.7所示，已知i1m10a，i2m16a，i3m12a，周期均为0.02s，则三个电流的解析式分别为：i1_，i2_，i3_。 有功功率为_0w_ 图4.8检测题6.1.17图图4

4、.9检测题6.1.18图图4.10检测题6.1.20图 *6.1.21向电路施加u=1002sin（100T+/6）V的电压，以获得电流I=52sin（100T+120）a。元件的性质为公差，有功功率为0w，无功功率为500var。6.1.22为了确定空心线圈的参数，？在线圈两端增加110V和50Hz电源。如果测量I=0.5A且P=40W，则线圈电阻为_，l_ 6.1.23如图4.11，已知rxlxc10，u220v。则v1读数为_220v_，v2读数为_220v_，v3读数为_220v_。 *6.1.24在RLC串联电路中，r=3是已知的，xl5，xc8，那么电路的性质是_;总电压与总电流之

5、比_。 *6.1.25如图4.12，交流电源端电压有效值等于直流电源端电压，并且所接的灯泡规格也完全相同，则图_a_电路中的灯泡最亮，图_c_电路中的灯泡最暗。6.1.26r、l、c串联电路的谐振条件是_，其谐振频率?0_。串联谐振时，_电流的有效值_达到最大值。 6.1.27在R、l和C系列电路中，？0是共振频率。什么时候？当为0时，电路显示为_;电阻_;性；什么时候？当为0时，电路显示为_;性。 6.1.28有一交流接触器线圈，电阻r200，l6.3h，外接220v工频电压，则通过线圈的电流为_0.11a_，若误接到220v直流电源上，则电流为_1.1a_。 6.1.29在R和C系列电路中

6、，电源电压为220V，频率为50Hz，电容为0.637f。如果电路电流为0.02A，则电阻为_978;，电容器上的电压为_ 6.1.30在r、l、c串联电路中，已知电源电压u120v、?50hz，l0.1mh，电路电流i4a，有功功率p480w，则电阻r_30_，容抗xc_30_。 6.1.31有一个电阻R=5、L=1.5mH、C=25的感应线圈。F的电容器串联，然后连接在？=在600Hz电源上。电路的总阻抗z=_5-j4。964 _;；如果电路中的电流为1mA，电容器两端的电压有效值为_0.011v，电感线圈两端的电压有效值为_0.0057v 6.1.32如图4.13，已知rxlxc10，u

7、220v。则a的读数为_22v_，v1的读数为_311v_，v2的读数为_0v_。 图4.7试题6.1.16 *6.1.17如图4.8，已知i1mi2mi3m，i1初相角为零，则i1_no_，i2_no_，i3_no_。 6.1.18如图4.9所示，电压表的读数为220V，r=2.4k（忽略安培计的内阻），则安培计的读数为_，该交流电压的最大值为_311v *6.1.19已知c0.1f的电容器接于?400hz的电源上，i10ma，则电容器两端的电压u_39.81v_，角频率_2512rad/s_。*6.1.20图4.10为单一参数交流电路的电压、电流波形图，从波形图可看出该电路元件是_电容_

8、一 图4.11检测题6.1.23图图4.12检测题6.1.25图图4.13检测题6.1.32图 6.1.33电感线圈的电阻r=4，L=25.5mh，连接至115V和50Hz交流电源，通过线圈的电流为_13a，电路的功率因数为_0.45 6.1.34在交流串联电路中，若感抗大于容抗，则总电流比总电压_滞后_?角，电路呈现_感_性。 6.1.35图4.14显示了串联谐振电路，l=4mh，r=50，C=160pf，u=25V，则谐振频率为_199khz _ 6.1.36如图4.15，已知电源电压u220v，?50hz，l500mh，c20f，r25，则ir_，il=_，ic=_。 6.1.37如图4

9、.16所示，已知A1读数为3a，A2读数为4a。如果| Z1 |是纯电感元件，那么| Z2 |应该是_;纯电 容_元件，方可使电流表读数最小，其读数为_1a_。 6.1.38如图4.17所示，u=12V50hz，r=3，xl4。要求当开关S接通或断开时，电流表中的读数保持不变，XC=_。 *6414某rlc串联电路，其电阻r=1k，电感l=50mh，电容c=1f，正弦电压源的有效值为10v，=106rad/s。求电流和各元件上的电压。 *6.4.15放置一个127的电容，F的电容连接到u？2202sin（314t？30？）五、 发现：（1）电容电流I（T）；（2） 无功功率；（3） 绘制电压和

10、电流的相量图。6 *. 4.16将L=0.318h的电感连接到u？2202sin（314t？60？）五、 发现：（1）感应电流I（T）；（2） 感应无功功率；（3） 绘制电压和电流的相量图。 6417什么叫串联谐振？串联谐振电路的特点是什么？什么叫并联谐振？并联谐振电路有什么特征？ 6.4.18有一个R、l和C串联电路，R=500，电感l=60mh，电容C=0.053f。求出电路的谐振频率f0、品质因数Q和谐振阻抗Z0。 6?5?1006419如图434所示电路，已知电路的谐振角频率rad/s，品质因数q100，谐振阻抗 图4.14图4.15图4.16图4.17 4主观计算题 6.4.1交流电

11、的周期、频率和角频率是多少？他们之间的关系是什么？6.4.2交流电流的最大值和有效值是多少？他们之间的关系是什么？ 643已知照明电路中的电压有效值为220v，电源频率为50hz，问该电压的最大值是多少？电源的周期和角频率是多大？ 6.4.4让10a的直流电流和最大值为12a的正弦交流电分别通过相同电阻的电阻。哪个电阻在一个循环中加热最大？ 645用电流表测量一最大值为100ma的正弦电流，其电流的读数一定为100ma吗？为什么？*646写出下列各组交流电压的相位差，并指出哪个超前，哪个滞后？ 2u2？3802sin（314t）3（1）u1？3802sin314t 22u1?220sin（10

12、0t）u2?1002sin（100t）3，3（2） u1？12sin（10t）u2？12sin（10t2,3（3）（4）u1？2202sin100t，u2？2202cos100t *647将下列正弦量用有效值相量表示，并画出相量图。 （1） 你呢？311英寸（？t？45？）五、 （2）i?102sin(?t?30?)a（3）u?3802sin?tv（4）i?10sin(?t?120?)a *6.4.8工频电压220V的白炽灯功率为100W，（1）计算其电阻。（2） 如果电流的初始相位为30？，试着写出u和I的解析公式和相量表达式。 u?311sin(314t?)v6，求容抗、电流的有效值和相量

13、表达式。若*6410已知c?60?f，外加电压 当外加电压的有效值保持不变，频率变为500Hz时，电容电抗、电流有效值和相量的表达式是什么？ 6411一台异步电动机用串联电抗x1的方法起动，如图432所示。已知u?220v，f?50hz，电机绕组电阻r2?2?，电抗x2?3?。要使起动电流为20a，求x1及其电感l1应为多少？ z02k，求R，l和C。 6420提高供电电路功率因数的意义是什么？ 6.4.21电感负载与电容器并联后，为什么能提高功率因数？ 6422提高功率因数是否可以采用串联电容器的方法来达到目的？为什么？ 6.4.23电源两端连接电感负载，有效值为220V，频率为50Hz。负

14、载的有功功率为10kW。要将功率因数从0.6增加到0.9，请尝试了解需要并联多少电容器？ 6424在图435所示测量电路中，测得u?220v，i?5a，p?400w，电源频率f?50hz，求l及r。 图4.32试题6.4.11 *6412已知某线圈的电阻忽略不计，当它接在10v、50hz的交流电源时，通过线圈的电流为0.1a。今将它接在10v、400hz的交流电源时，通过线圈的电流是多少？ 二 图434检测题6419图图435检测题6424图 三相交流电路 1填空题 *6.1.1三相电源绕组的连接方式包括：_;三角形连接两种，常用的_。 *612三相四线制供电系统中，线电压的有效值等于相电压有

15、效值的_倍；线电压相位_超前_于相应的相电压相位_30_。 *6.1.3三相对称负载三角形连接时，线路电流等于相电流的_。同相时，线路电流高于相应的相电流滞后30。 *614三相对称负载的定义是：_有功功率_相等、_无功功率_相等、_视在功率_相同。 *6.1.5当三相不对称负载星形连接时，中性线的作用是将三相负载变成三相独立电路，以确保所有相负载承受对称电源_。 616三相负载作星形连接有中线，则每相负载承受的电压为电源的_相_电压，若作三角形连接，则每相负载承受的电压为电源的_线_电压。 *6.1.7已知三相电源的线电压为380V，三相负载的额定相电压为220V，则该负载应为_;如果三相负

16、载的额定相电压为380V，则该负载应为_;三角形连接。 *618三相负载的连接方法有_三相三线制_和_三相四线制_两种。 *6.1.9三相电机绕组可连接为星形或三角形；它由三相不对称负载和均匀照明-三相四线制组成。 *6110某三相异步电动机，每相绕组的等效电阻r8，等效感抗xl6，现将此电动机连成 如果星形连接到线路电压为380V的三相电源上，则每个相绕组承受的相电压为220伏。相电流为22伏。线路电流为38伏 *6111某三相对称负载作三角形连接，已知电源的线电压ul380v，测得线电流il15a，三相电功率p8.5kw，则每相负载承受的相电压为_380v_，每相负载的功率因数为_0.86

17、_。 6.1.12如图5.3所示，电源的线电压为380V，线的等效电阻R1=3，等效电感电阻X1=4，负载电阻r=30，电感电阻XL=40，则相电流为_a。线电流为_ 6113三相对称负载连成三角形接于线电压为380v的三相电源上，若u相负载处因故发生断路，则v相负载的电压为_380_v，w相负载的电压为_190_v。 6.1.14三相对称负载接成三角形，接至线电压为380V的三相电源。如果U相电源线因某种原因断开，U相负载的电压为190 _; v相负载的电压为_380 _; v。w相负载的电压为_190 _ 6411测得三角形负载的三个线电流均为l0a，能否说线电流和相电流都是对称的?如已知

18、负载对称，求相电流ip。 6.4.12有对称的三相感性负载，每相负载的电阻为r？20?， 感应电抗x？15?。 如果负载连接成星形，则连接到线路电压UL？在380V对称三相电源上，试着找出相电压、相电流和线路电流，并绘制电压和电流的相量图。 6413将上题的三相负载接成三角形，接于原来的三相电源上，试求负载的相电流和线电流，画出负载电压和电流的相量图，并将此题所得结果与上题结果加以比较，求得两种接法相应的电流之比。*6414三相四线制电路中有一组电阻性三相负载，三相负载的电阻值分别为ru?rv?5?， rw？10?, 三相电源是对称的，电源线电压是UL？380v.将电源的内阻、线阻抗和中性线阻

19、抗设置为零，并尝试找到：（1）负载相电流和中性线电流；（2） 中性线完好，w相断开时负荷相电压、相电流、中性线电流；（3） w相线断开，中性线也断开时，负载相电流和相电压；（4） 根据（2）和（3）的结果解释中性线的功能。6.4.15如果将上述问题中的三相四线制改为三相三线制，则三相负载是对称的，电阻值为5？，其他的保持不变。当U相负载开路或短路时，尝试计算负载上的相电压、线电流和相电流。 6416在上题的基础上，将负载改为三角形联结，其它不变，试分别求u?v?相负载断路或u相端线断路时，负载上的相电压、线电流和相电流。6417一台国产300000kw的汽轮发电机在额定运行状态运行时，线电压为

20、18kv，功率因数为0.85，发电机定子绕组为y联结，试求该发电机在额定运行状态运行时的线电流及输出的无功功率和视在功率。 6.4.18对称三相电源的线电压UL是多少？380V，对称三相负载的每相电阻为32，电抗为24，试求在星形连接和三角形连接两种情况下，负载接入电源时，负载吸收的有功功率、无功功率和视在功率。 6419一个电源对称的三相四线制电路，电源线电压ul?380v，端线及中性线阻抗忽略不计。三相负载不对称，三相负载的电阻及感抗分别为ru?rv?8?，rw?12?，xu?xv?6?，xw?16?。试求三相负载吸收的有功功率、无功功率及视在功率。 互感电路 1填空题*616当两个线圈流

21、入电流所产生的磁通方向相同时，两个线圈的电流流入端称为同名端。*617互感线圈的同名端的判断方法可以分成两类，分别是直流法和交流法。*618在日光灯电路中，点亮灯管时，镇流器起的作用是产生瞬时高压，灯管点亮后，镇流器起的作用是限流。 *6.1.9通过一个线圈的电流通过另一个线圈产生的磁通量称为互感*6.1.10当通过线圈的磁通量增加时，感应电流产生的磁通量方向与原始磁通量方向相同，线圈中磁通量变化产生的感应电动势的大小与线圈匝数和匝数成正比。6.1.7测试变压器绕组同名端的一般方法为直流法和通信法。 6.1.22如图8.3，副边两个绕组的额定电流均为1a，当副边所接负载的额定电流为2a时，显然

22、应并联使用。在图示同名端情况下，应将_4,5_相连接，_3,6_相连接。 图5.3试题6.1.14 6115三相对称负载连成三角形，接到线电压为380v的电源上。有功功率为5.28kw，功率因数为0.8，则负载的相电流为_5.79_a，线电流为_10.03_a。4计算题 *6.4.1三相对称负载，每相负载阻抗为10，星形连接，接三相四线制电源，在线电压380V。发现：（1）线电流；（2） 中性电流。 *642工业上用的电阻炉，经常用改变电阻丝的接法来改变功率的大小，以达到调节炉内温度之目的。现有一台三相电阻炉，每相电阻为r10，接在线电压为380v的三相电源上。分别求电阻炉在星形和三角形两种接

23、法下，从电网上取用的功率。 *6.4.3工厂有三个车间。每个车间的照明由一相三相电源供电。三相电源为三相四线制，线电压380V。每个车间安装10盏220V和100W白炽灯。要求：（1）？绘制连接到电源的电灯电路图；（2） 满载时的线路电流和中性点电流。 644某大楼采用日光灯和白炽灯混合照明，需要装40w日光灯210盏(cos?10.5)，60w白炽灯90盏。它们的额定电压都是220v。由三相四线制电源供电，ul380v。求当所有灯全部点燃时的线电流和中线电流。 *6.4.5三相对称感性负载接入220V三相电源。线路电流为20.8a，输入功率为5.5kW。计算每相负载的功率因数。 *646有一

24、台三角形连接的三相异步电动机，满载时每相电阻r9.8，电抗xl5.3。由线电压为380v的三相电源供电，试求电动机的相电流和线电流。 *6.4.7三相异步电动机的功率因数cos？=0.86，额定电压380V，输入功率2.5kW，计算电机的线电流。 *648有一星形接法的三相对称负载，每相电阻r6，感抗xl8，接在uuv2202sin(t60)v的三相电源上，试写出各线电流的瞬时值表达式。 *6.4.9如图所示，380V三相四线制电源连接三组单相负载。灯泡电阻R=22；线圈XL=110，电容XC=110，测试：（1）每条线路的电流IU、IV和IW；（2） 三相总有功功率；（3） 中性电流输入。

25、图8.2检测题6.1.20图图8.3检测题6.1.25图6.3.9标注三个线圈的同名端。 图5.5试题6.4.9 *6410有一台三相电动机，星形连接，从配电盘电压表读出线电压为380v，线电流为6.1a，已知电动机取用的功率为3.3kw，试求电动机每相绕组的等效电阻和等效感抗。 三 *647已知两个具有互感的线圈如图3.8所示。 （1） 标记它们同名的末端； （2）试判断开关闭合或断开时毫伏表的偏转方向。 图3.6试题6.4.7 正弦交流电路参考答案 4.主观计算问题 643311v，0.02s，314rad/s646（1）u1超前u2120o； （2） U1领先于u2120o；（3） U1

26、领先于U2150；（4） U1滞后u290o 647（1）22045o 五、 （2）10-30oa；（3）3800ov； （4）52? 120ov6.4.8484 i（t）?0.452sin（?t?300）a，i?0.45?300a u（t）？2202sin（？t？300）v，u？220? 300v6.4.1053、4.14a、4.14150oa；五点三、41.4a、41.4 150oa64117.85、0.025h64120.0125a 1064133? 6414ur=1.05v、ul=5.56mv、uc=9.9v、 6.4.15i（ct）？8.82sin（？t？1200）a，质量控制 =-

27、1936var6416i（lt）?2.22sin（?t?300）a，ql=484var 6.4.182822hz、2.13、500 64190.2、0.01f、0.004mh6423556.45f642416、0.13h 三相交流电路参考答案 4计算题 6.4.1（1）iu22a，iv22a，iw22a (2)in0a。 6.4.2y连接方式：py14.5kw； 接法：p43.3kw。 6.4.3（1）见图；（2） il4.55a，in0 图56检测题643图 6.4.430.38a，0a 645cos?p0.695。 6.4.6ip34.1a，il59.06a。6.4.7il4.42a 648iu12.72sin(t23)a， iv12.72sin（t143）a iw12.72sin(t97)a 6.4.9（1）iu10a，iviw2a；（2）p2200w；（3）in6.5a.6.4.10r29.56，xl20.48 i6411不能。 P103a.6.4.12相电压上升=220V；线电流和相电流均为8.8a。 6413相电流为ip?8.83a； 线路电流是IL？26.4a ?6414（1） iu？44? 0 a iv?44?120?a； iw？