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正弦交流電路 習(xí)題參考答案

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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

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