交流電路習(xí)題2

例u、i

的相位差為：

顯然，兩個(gè)同頻率正弦量之間的相位之差，實(shí)際上等于它們的初相之差。已知關(guān)于相位差的問題，求電壓與電流之間的相位差。解注意不同頻率的正弦量之間不存在相位差的概念。相位差不得超過±180°!2023/2/51思考回答何謂交流電的三要素？它們各反映了什么？耐壓為220V的電容器，能否用在180V的正弦交流電源上？何謂反相？同相？超前？滯后？正弦量的三要素是指它的最大值、角頻率和初相位。最大值反映了交流電大小的變化范圍；角頻率反映了交流電變化的快慢；初相位反映了交流電的初始狀態(tài)。

不能！因?yàn)?80V的正弦交流電，其最大值≈255V>180V!u1與u2反相，即相位差為180°；u3ωtu4u2u1uu1與u4同相，即相位差為零。2023/2/52【例2-1】某正弦電壓的最大值Um=310V,初相φu=300;某正弦電流的最大值Im=14.1A,初相φi=-600。它們的頻率均為50Hz。（1）分別寫出電壓和電流的瞬時(shí)值表達(dá)式。（2）正弦電壓和電流的相位差。解：答：電壓和電流的瞬時(shí)值表達(dá)式分別是310sin(314t+300)V，14.1sin(314t-600A

，正弦電壓和電流的相位差是900。(1)(2)2023/2/53【例2-2】設(shè)在工頻電路中，電流i=Imsin(ωt+1200）,已知接在電路中的安培表讀數(shù)為1.3A，求初相位和t=0.5s時(shí)的瞬時(shí)值。解：答：初相位是2π/3rad，t=0.5s時(shí)的瞬時(shí)值是1.59A。(1)(2)初相位:最大值:角頻率:則:當(dāng)t=0.5s時(shí)：2023/2/54【例2-4】在電壓為220V、工頻50Hz的電力網(wǎng)內(nèi)，接入電感L=0.127H、而電阻可忽略不計(jì)的電感線圈。試求電感線圈的感抗、電感線圈中電流的有效值及無(wú)功功率。解：答：電感線圈的感抗是40Ω、電感線圈中電流的有效值是5.5A，無(wú)功功率為1210var。2023/2/55

【例2-5】將C=38.5μF的電容器接到U=220V的工頻電源上，求XC，I，QC。解：2023/2/56答：XC為82.7Ω，I為2.66A，QC為585.25var。2023/2/57【例2-6】某三相四線制電路，每相負(fù)載R=3Ω,XL=4Ω,外加電壓UL=380V，試求負(fù)載相電壓,相電流和線電流的有效值。解：(1)(2)相電壓:相電流:(3)線電流:答：負(fù)載相電壓,相電流和線電流的有效值分別是220V，44A，44A。2023/2/58【例2-7】三相對(duì)稱負(fù)載，每相R=6Ω，XL=8Ω，接到UL=380V的三相四線制電源上，試分別計(jì)算負(fù)載做星形，三角形連接時(shí)的相電流、線電流。解：2023/2/59一臺(tái)功率為1.1kW的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，接在220V、50Hz的電路中，電動(dòng)機(jī)需要的電流為10A，求：(1)電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)；(2)若在電動(dòng)機(jī)兩端并聯(lián)一個(gè)79.5μF的電容器，電路的功率因數(shù)為多少？（1）（2）設(shè)未并聯(lián)電容前電路中的電流為I1；并聯(lián)電容后，電動(dòng)機(jī)中的電流不變，仍為I1，但電路中的總電流發(fā)生了變化，由I1變成I。電流相量關(guān)系為：畫電路相量圖分析：UIICI1IC例解2023/2/510UIICI1IC可見，電路并聯(lián)了電容C后，功率因數(shù)由原來(lái)的0.5提高到了0.845，電源利用率得以提高。2023/2/5111.RL串聯(lián)電路接到220V的直流電源時(shí)功率為1.2KW，接在220V、50Hz的電源時(shí)功率為0.6KW，試求它的R、L值。2.如果誤把額定值為工頻“220V”的接觸器接到直流“220V”電源上，會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？分析：RL在直流下相當(dāng)純電阻，所以R=2202÷1200≈40.3Ω;工頻下：3.并聯(lián)電容器可以提高電路的功率因數(shù)，并聯(lián)電容器的容量越大，功率因數(shù)是否被提得越高？為什么？會(huì)不會(huì)使電路的功率因數(shù)為負(fù)值？是否可以用串聯(lián)電容器的方法提高功率因數(shù)？不可以！并的電容量大，cosφ不一定高會(huì)由于過電壓而燒損問題？2023/2/512思考與練習(xí)已知交流接觸器的線圈電阻為200Ω，電感量為7.3H，接到工頻220V的電源上。求線圈中的電流I=?如果誤將此接觸器接到U=220V的直流電源上，線圈中的電流又為多少？如果此線圈允許通過的電流為0.1A，將產(chǎn)生什么后果？分析接到工頻電源220V時(shí)接觸器線圈感抗XL=2πfL=314×7.3=2292Ω如誤接到直流220V時(shí)此時(shí)接觸器線圈中通過的電流是它正常條件下額定電流的11倍，因過電流線圈將燒損。2023/2/513練習(xí)端的電壓，從而達(dá)到調(diào)速的目的。已知電動(dòng)機(jī)電阻為190Ω，感抗為260Ω，電源電壓為工頻220V。現(xiàn)要使電動(dòng)機(jī)上的電壓降為180V，求串聯(lián)電感線圈的電感量L'應(yīng)為多大(假定此線圈無(wú)損耗電阻)？能否用串聯(lián)電阻來(lái)代替此線圈？試比較兩種方法的優(yōu)缺點(diǎn)。分析電動(dòng)機(jī)電阻和電感上的電壓分別為電動(dòng)機(jī)中通過的電流串聯(lián)線圈端電壓在電扇電動(dòng)機(jī)中串聯(lián)一個(gè)電感線圈可以降低電動(dòng)機(jī)兩2023/2/514若用電阻代替線圈，則串聯(lián)電阻端電壓串聯(lián)電阻的阻值為比較兩種方法，串聯(lián)電阻的阻值為電動(dòng)機(jī)電阻的二分之一還要多些，因此需多消耗功率:ΔP=0.5592×106≈3