大學(xué)《電路》分析試題庫(有答案)

優(yōu)質(zhì)資料word版本——下載后可編輯優(yōu)質(zhì)資料word版本——下載后可編輯44/44優(yōu)質(zhì)資料word版本——下載后可編輯試題庫一、填空題（建議較易填空每空0.5分，較難填空每空1分）1、電流所經(jīng)過的路徑叫做電路，通常由電源、負載和中間環(huán)節(jié)三部分組成。2、實際電路按功能可分為電力系統(tǒng)的電路和電子技術(shù)的電路兩大類，其中電力系統(tǒng)的電路其主要功能是對發(fā)電廠發(fā)出的電能進行傳輸、分配和轉(zhuǎn)換；電子技術(shù)的電路主要功能則是對電信號進行傳遞、變換、存儲和處理。3、實際電路元件的電特性單一而確切，理想電路元件的電特性則多元和復(fù)雜。無源二端理想電路元件包括電阻元件、電感元件和電容元件。4、由理想電路元件構(gòu)成的、與實際電路相對應(yīng)的電路稱為電路模型，這類電路只適用集總參數(shù)元件構(gòu)成的低、中頻電路的分析。5、大小和方向均不隨時間變化的電壓和電流稱為穩(wěn)恒直流電，大小和方向均隨時間變化的電壓和電流稱為交流電，大小和方向均隨時間按照正弦規(guī)律變化的電壓和電流被稱為正弦交流電。6、電壓是電路中產(chǎn)生電流的根本原因，數(shù)值上等于電路中兩點電位的差值。7、電位具有相對性，其大小正負相對于電路參考點而言。8、衡量電源力作功本領(lǐng)的物理量稱為電動勢，它只存在于電源內(nèi)部，其參考方向規(guī)定由電源正極高電位指向電源負極低電位，與電源端電壓的參考方向相反。9、電流所做的功稱為電功，其單位有焦耳和度；單位時間內(nèi)電流所做的功稱為電功率，其單位有瓦特和千瓦。10、通常我們把負載上的電壓、電流方向稱作關(guān)聯(lián)方向；而把電源上的電壓和電流方向稱為非關(guān)聯(lián)方向。11、歐姆定律體現(xiàn)了線性電路元件上電壓、電流的約束關(guān)系，與電路的連接方式無關(guān)；基爾霍夫定律則是反映了電路的整體規(guī)律，其中KCL定律體現(xiàn)了電路中任意結(jié)點上匯集的所有支路電流的約束關(guān)系，KVL定律體現(xiàn)了電路中任意回路上所有元件上電壓的約束關(guān)系，具有普遍性。12、理想電壓源輸出的電壓值恒定，輸出的電流值由它本身和外電路共同決定；理想電流源輸出的電流值恒定，輸出的電壓由它本身和外電路共同決定。13、電阻均為9Ω的Δ形電阻網(wǎng)絡(luò)，若等效為Y形網(wǎng)絡(luò)，各電阻的阻值應(yīng)為3Ω。14、實際電壓源模型“20V、1Ω”等效為電流源模型時，其電流源20A，內(nèi)阻1Ω。15、直流電橋的平衡條件是對臂電阻的乘積相等；負載上獲得最大功率的條件是電源內(nèi)阻等于負載電阻，獲得的最大功率US2/4R0。16、如果受控源所在電路沒有獨立源存在時，它僅僅是一個無源元件，而當(dāng)它的控制量不為零時，它相當(dāng)于一個電源。在含有受控源的電路分析中，特別要注意：不能隨意把控制量的支路消除掉。二、判斷下列說法的正確與錯誤（建議每小題1分）1、集總參數(shù)元件的電磁過程都分別集中在各元件內(nèi)部進行。（∨）2、實際電感線圈在任何情況下的電路模型都可以用電感元件來抽象表征。（×）3、電壓、電位和電動勢定義式形式相同，所以它們的單位一樣。（∨）4、電流由元件的低電位端流向高電位端的參考方向稱為關(guān)聯(lián)方向。（×）5、電功率大的用電器，電功也一定大。（×）6、電路分析中一個電流得負值，說明它小于零。（×）7、電路中任意兩個結(jié)點之間連接的電路統(tǒng)稱為支路。（∨）8、網(wǎng)孔都是回路，而回路則不一定是網(wǎng)孔。（∨）9、應(yīng)用基爾霍夫定律列寫方程式時，可以不參照參考方向。（×）10、電壓和電流計算結(jié)果得負值，說明它們的參考方向假設(shè)反了。（∨）11、理想電壓源和理想電流源可以等效互換。（×）12、兩個電路等效，即它們無論其內(nèi)部還是外部都相同。（×）13、直流電橋可用來較準確地測量電阻。（∨）14、負載上獲得最大功率時，說明電源的利用率達到了最大。（×）15、受控源在電路分析中的作用，和獨立源完全相同。（×）16、電路等效變換時，如果一條支路的電流為零，可按短路處理。（×）三、單項選擇題（建議每小題2分）1、當(dāng)電路中電流的參考方向與電流的真實方向相反時，該電流（B）A、一定為正值B、一定為負值C、不能肯定是正值或負值2、已知空間有a、b兩點，電壓Uab=10V，a點電位為Va=4V，則b點電位Vb為（B）A、6VB、－6VC、14V3、當(dāng)電阻R上的、參考方向為非關(guān)聯(lián)時，歐姆定律的表達式應(yīng)為（B）A、B、C、4、一電阻R上、參考方向不一致，令=－10V，消耗功率為0.5W，則電阻R為（A）A、200ΩB、－200ΩC、±200Ω5、兩個電阻串聯(lián)，R1：R2=1：2，總電壓為60V，則U1的大小為（B）A、10VB、20VC、30V6、已知接成Y形的三個電阻都是30Ω，則等效Δ形的三個電阻阻值為（C）A、全是10ΩB、兩個30Ω一個90ΩC、全是90Ω7、電阻是（C）元件，電感是（B）的元件，電容是（A）的元件。A、儲存電場能量B、儲存磁場能量C、耗能8、一個輸出電壓幾乎不變的設(shè)備有載運行，當(dāng)負載增大時，是指（C）A、負載電阻增大B、負載電阻減小C、電源輸出的電流增大9、理想電壓源和理想電流源間（B）A、有等效變換關(guān)系B、沒有等效變換關(guān)系C、有條件下的等效關(guān)系10、當(dāng)恒流源開路時，該恒流源內(nèi)部（B）A、有電流，有功率損耗B、無電流，無功率損耗C、有電流，無功率損耗四、簡答題（建議每小題3～5分）1、在8個燈泡串聯(lián)的電路中，除4號燈不亮外其它7個燈都亮。當(dāng)把4號燈從燈座上取下后，剩下7個燈仍亮，問電路中有何故障？為什么？答：電路中發(fā)生了4號燈短路故障，當(dāng)它短路時，在電路中不起作用，因此放上和取下對電路不發(fā)生影響。2、額定電壓相同、額定功率不等的兩個白熾燈，能否串聯(lián)使用？答：不能，因為這兩個白熾燈的燈絲電阻不同，瓦數(shù)大的燈電阻小分壓少，不能正常工作，瓦數(shù)小的燈電阻大分壓多易燒。3、電橋電路是復(fù)雜電路還是簡單電路？當(dāng)電橋平衡時，它是復(fù)雜電路還是簡單電路？為什么？答：電橋電路處于平衡狀態(tài)時，由于橋支路電流為零可拿掉，因此四個橋臂具有了串、并聯(lián)關(guān)系，是簡單電路，如果電橋電路不平衡，則為復(fù)雜電路。4、直流電、脈動直流電、交流電、正弦交流電的主要區(qū)別是什么？答：直流電的大小和方向均不隨時間變化；脈動直流電的大小隨時間變化，方向不隨時間變化；交流電的大小和方向均隨時間變化；正弦交流電的大小和方向隨時間按正弦規(guī)律變化。5、負載上獲得最大功率時，電源的利用率大約是多少？答：負載上獲得最大功率時，電源的利用率約為50%。6、電路等效變換時，電壓為零的支路可以去掉嗎？為什么？答：電路等效變換時，電壓為零的支路不可以去掉。因為短路相當(dāng)于短接，要用一根短接線代替。7、在電路等效變換過程中，受控源的處理與獨立源有哪些相同？有什么不同？答：在電路等效變換的過程中，受控電壓源的控制量為零時相當(dāng)于短路；受控電流源控制量為零時相當(dāng)于開路。當(dāng)控制量不為零時，受控源的處理與獨立源無原則上區(qū)別，只是要注意在對電路化簡的過程中不能隨意把含有控制量的支路消除掉。8、工程實際應(yīng)用中，利用平衡電橋可以解決什么問題？電橋的平衡條件是什么？答：工程實際應(yīng)用中，利用平衡電橋可以較為精確地測量電阻，電橋平衡的條件是對臂電阻的乘積相等。9、試述“電路等效”的概念。答：兩個電路等效，是指其對端口以外的部分作用效果相同。10、試述參考方向中的“正、負”，“加、減”，“相反、相同”等名詞的概念。答：“正、負”是指在參考方向下，某電量為正值還是為負值；“加、減”是指方程式各量前面的加、減號；“相反、相同”則指電壓和電流方向是非關(guān)聯(lián)還是關(guān)聯(lián)。五、計算分析題（根據(jù)實際難度定分，建議每題在6～12分范圍）I－US＋IS2Ω1ΩI－US＋IS2Ω1ΩAB圖1.5.21mA1mA2KΩ+10V－4KΩ＋RU－2KΩ圖1.5.12、圖1.5.2所示電路，已知US＝3V，IS＝2A，求UAB和I。（3V、3、圖1.5.3所示電路，負載電阻RL可以任意改變，問RL等于多大時其上可獲得最大功率，并求出最大功率PLmax。（24、圖1.5.4所示電路中，求2A電流源之發(fā)出功率。（－2A42A4Ω＋－U4U＋－圖1.5.4I＋6V－2I3ΩRL圖1.5.310V1A2Ω4A1010V1A2Ω4A10Ω3Ω6V8Ω＋－＋－圖1.5.5（－35W）6、分別計算S打開與閉合時圖1.5.6電路中A、B兩點的電位。（S打開：A－10.5V,B－7.5VS閉合：A0V，B1.6150Ω150Ω150Ω150Ω150Ω150ΩAB圖1.5.72KΩSA4KΩ26KΩB－12V＋12V圖1.5.67、試求圖1.5.7所示電路的入端電阻RAB。（150試題庫一、填空題（建議較易填空每空0.5分，較難填空每空1分）1、凡是用電阻的串并聯(lián)和歐姆定律可以求解的電路統(tǒng)稱為簡單電路，若用上述方法不能直接求解的電路，則稱為復(fù)雜電路。2、以客觀存在的支路電流為未知量，直接應(yīng)用KCL定律和KVL定律求解電路的方法，稱為支路電流法。3、當(dāng)復(fù)雜電路的支路數(shù)較多、回路數(shù)較少時，應(yīng)用回路電流法可以適當(dāng)減少方程式數(shù)目。這種解題方法中，是以假想的回路電流為未知量，直接應(yīng)用KVL定律求解電路的方法。4、當(dāng)復(fù)雜電路的支路數(shù)較多、結(jié)點數(shù)較少時，應(yīng)用結(jié)點電壓法可以適當(dāng)減少方程式數(shù)目。這種解題方法中，是以客觀存在的結(jié)點電壓為未知量，直接應(yīng)用KCL定律和歐姆定律求解電路的方法。5、當(dāng)電路只有兩個結(jié)點時，應(yīng)用結(jié)點電壓法只需對電路列寫1個方程式，方程式的一般表達式為，稱作彌爾曼定理。6、在多個電源共同作用的線性電路中，任一支路的響應(yīng)均可看成是由各個激勵單獨作用下在該支路上所產(chǎn)生的響應(yīng)的疊加，稱為疊加定理。7、具有兩個引出端鈕的電路稱為二端網(wǎng)絡(luò)，其內(nèi)部含有電源稱為有源二端網(wǎng)絡(luò)，內(nèi)部不包含電源的稱為無源二端網(wǎng)絡(luò)。8、“等效”是指對端口處等效以外的電路作用效果相同。戴維南等效電路是指一個電阻和一個電壓源的串聯(lián)組合，其中電阻等于原有源二端網(wǎng)絡(luò)除源后的入端電阻，電壓源等于原有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓。9、為了減少方程式數(shù)目，在電路分析方法中我們引入了回路電流法、結(jié)點電壓法；疊加定理只適用線性電路的分析。10、在進行戴維南定理化簡電路的過程中，如果出現(xiàn)受控源，應(yīng)注意除源后的二端網(wǎng)絡(luò)等效化簡的過程中，受控電壓源應(yīng)短路處理；受控電流源應(yīng)開路處理。在對有源二端網(wǎng)絡(luò)求解開路電壓的過程中，受控源處理應(yīng)與獨立源的分析方法相同。二、判斷下列說法的正確與錯誤（建議每小題1分）1、疊加定理只適合于直流電路的分析。（×）2、支路電流法和回路電流法都是為了減少方程式數(shù)目而引入的電路分析法。（∨）3、回路電流法是只應(yīng)用基爾霍夫第二定律對電路求解的方法。（∨）4、結(jié)點電壓法是只應(yīng)用基爾霍夫第二定律對電路求解的方法。（×）5、彌爾曼定理可適用于任意結(jié)點電路的求解。（×）6、應(yīng)用結(jié)點電壓法求解電路時，參考點可要可不要。（×）7、回路電流法只要求出回路電流，電路最終求解的量就算解出來了。（×）8、回路電流是為了減少方程式數(shù)目而人為假想的繞回路流動的電流。（∨）9、應(yīng)用結(jié)點電壓法求解電路，自動滿足基爾霍夫第二定律。（∨）10、實用中的任何一個兩孔插座對外都可視為一個有源二端網(wǎng)絡(luò)。（∨）三、單項選擇題（建議每小題2分）1、疊加定理只適用于（C）A、交流電路B、直流電路C、線性電路2、自動滿足基爾霍夫第一定律的電路求解法是（B）A、支路電流法B、回路電流法C、結(jié)點電壓法3、自動滿足基爾霍夫第二定律的電路求解法是（C）A、支路電流法B、回路電流法C、結(jié)點電壓法4、必須設(shè)立電路參考點后才能求解電路的方法是（C）A、支路電流法B、回路電流法C、結(jié)點電壓法5、只適應(yīng)于線性電路求解的方法是（C）A、彌爾曼定理B、戴維南定理C、疊加定理四、簡答題（建議每小題3～5分）1、下圖所示電路應(yīng)用哪種方法進行求解最為簡便？為什么？1mA1mA2KΩ+10V－4KΩ＋RU－圖2.4.1題電路答：用彌爾曼定理求解最為簡便，因為電路中只含有兩個結(jié)點。2、試述回路電流法求解電路的步驟?；芈冯娏魇欠駷殡娐返淖罱K求解響應(yīng)？答：回路電流法求解電路的基本步驟如下：1．選取獨立回路(一般選擇網(wǎng)孔作為獨立回路)，在回路中標示出假想回路電流的參考方向，并把這一參考方向作為回路的繞行方向。2．建立回路的KVL方程式。應(yīng)注意自電阻壓降恒為正值，公共支路上互電阻壓降的正、負由相鄰回路電流的方向來決定：當(dāng)相鄰回路電流方向流經(jīng)互電阻時與本回路電流方向一致時該部分壓降取正，相反時取負。方程式右邊電壓升的正、負取值方法與支路電流法相同。3．求解聯(lián)立方程式，得出假想的各回路電流。＋U＋US1R1－I1＋US2R2－I2圖2.4例2.2電路RLIabIaIb回路電流是為了減少方程式數(shù)目而人為假想的繞回路流動的電流，不是電路的最終求解響應(yīng)，最后要根據(jù)客觀存在的支路電流與回路電流之間的關(guān)系求出支路電流。3、一個不平衡電橋電路進行求解時，只用電阻的串并聯(lián)和歐姆定律能夠求解嗎？答：不平衡電橋電路是復(fù)雜電路，只用電阻的串并聯(lián)和歐姆定律是無法求解的，必須采用KCL和KCL及歐姆定律才能求解電路。4、試述戴維南定理的求解步驟？如何把一個有源二端網(wǎng)絡(luò)化為一個無源二端網(wǎng)絡(luò)？在此過程中，有源二端網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的電壓源和電流源應(yīng)如何處理？答：戴維南定理的解題步驟為：1．將待求支路與有源二端網(wǎng)絡(luò)分離，對斷開的兩個端鈕分別標以記號（例如a和b）；2．對有源二端網(wǎng)絡(luò)求解其開路電壓UOC；3．把有源二端網(wǎng)絡(luò)進行除源處理：其中電壓源用短接線代替；電流源斷開。然后對無源二端網(wǎng)絡(luò)求解其入端電阻R入；4．讓開路電壓UOC等于戴維南等效電路的電壓源US，入端電阻R入等于戴維南等效電路的內(nèi)阻R0，在戴維南等效電路兩端斷開處重新把待求支路接上，根據(jù)歐姆定律求出其電流或電壓。把一個有源二端網(wǎng)絡(luò)化為一個無源二端網(wǎng)絡(luò)就是除源，如上述3.所述。5、實際應(yīng)用中，我們用高內(nèi)阻電壓表測得某直流電源的開路電壓為225V，用足夠量程的電流表測得該直流電源的短路電流為50A，問這一直流電源的戴維南等效電路？答：直流電源的開路電壓即為它的戴維南等效電路的電壓源US，225/50=4.5Ω等于該直流電源戴維南等效電路的內(nèi)阻R0。五、計算分析題（根據(jù)實際難度定分，建議每題在6～12分范圍）1、已知圖2.5.1電路中電壓U=4.5V，試應(yīng)用已經(jīng)學(xué)過的電路求解法求電阻R。（18Ω）＋＋US－4ΩAB圖2.5.19V12Ω6Ω＋U－R2、求解圖2.5.2所示電路（Uab=0V，R0=8.8Ω）20V20V5A8Ω12Ω2Ω2V＋－＋－圖2.5.22ΩUab＋－3、試用疊加定理求解圖2.5.3所示電路中的電流I。（在電流源單獨作用下U=1V，Iˊ=－1/3A，電壓源單獨作用時，I"=2A，所以電流I=5/3A）UU1A1ΩI1Ω6V＋－＋－圖2.5.32Ω2U＋－4A1Ω＋－6V8V＋4A1Ω＋－6V8V＋－圖2.5.45Ω6Ω3Ω4Ω2Ω10V＋－解：畫出圖2.5.4等效電路圖如下：3A3A8VAB等效圖3Ω6/5Ω4Ω25A＋對結(jié)點A：對結(jié)點B：試題庫一、填空題（建議較易填空每空0.5分，較難填空每空1分）1、正弦交流電的三要素是指正弦量的最大值、角頻率和初相。2、反映正弦交流電振蕩幅度的量是它的最大值；反映正弦量隨時間變化快慢程度的量是它的頻率；確定正弦量計時始位置的是它的初相。3、已知一正弦量，則該正弦電流的最大值是7.07A；有效值是5A；角頻率是314rad/s；頻率是50Hz；周期是0.02s；隨時間的變化進程相位是314t-30°電角；初相是－30°；合－π/64、正弦量的有效值等于它的瞬時值的平方在一個周期內(nèi)的平均值的開方，所以有效值又稱為方均根值。也可以說，交流電的有效值等于與其熱效應(yīng)相同的直流電的數(shù)值。5、兩個同頻率正弦量之間的相位之差稱為相位差，不同頻率的正弦量之間不存在相位差的概念。6、實際應(yīng)用的電表交流指示值和我們實驗的交流測量值，都是交流電的有效值。工程上所說的交流電壓、交流電流的數(shù)值，通常也都是它們的有效值，此值與交流電最大值的數(shù)量關(guān)系為：最大值是有效值的1.414倍。7、電阻元件上的電壓、電流在相位上是同相關(guān)系；電感元件上的電壓、電流相位存在正交關(guān)系，且電壓超前電流；電容元件上的電壓、電流相位存在正交關(guān)系，且電壓滯后電流。8、同相的電壓和電流構(gòu)成的是有功功率，用P表示，單位為W；正交的電壓和電流構(gòu)成無功功率，用Q表示，單位為Var。9、能量轉(zhuǎn)換中過程不可逆的功率稱有功功率，能量轉(zhuǎn)換中過程可逆的功率稱無功功率。能量轉(zhuǎn)換過程不可逆的功率意味著不但有交換，而且還有消耗；能量轉(zhuǎn)換過程可逆的功率則意味著只交換不消耗。10、正弦交流電路中，電阻元件上的阻抗=R，與頻率無關(guān)；電感元件上的阻抗=XL，與頻率成正比；電容元件上的阻抗=XC，與頻率成反比。二、判斷下列說法的正確與錯誤（建議每小題1分）1、正弦量的三要素是指它的最大值、角頻率和相位。（×）2、超前為45°電角。（×）3、電抗和電阻的概念相同，都是阻礙交流電流的因素。（×）4、電阻元件上只消耗有功功率，不產(chǎn)生無功功率。（∨）5、從電壓、電流瞬時值關(guān)系式來看，電感元件屬于動態(tài)元件。（∨）6、無功功率的概念可以理解為這部分功率在電路中不起任何作用。（×）7、幾個電容元件相串聯(lián)，其電容量一定增大。（×）8、單一電感元件的正弦交流電路中，消耗的有功功率比較小。（×）三、單項選擇題（建議每小題2分）1、在正弦交流電路中，電感元件的瞬時值伏安關(guān)系可表達為（C）A、B、u＝j(luò)iωLC、2、已知工頻電壓有效值和初始值均為380V，則該電壓的瞬時值表達式為（B）A、VB、VC、V3、一個電熱器，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（C）A、7.07VB、5VC、10V4、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，當(dāng)頻率增大時，電路中電流將（A）A、增大B、減小C、不變6、電感元件的正弦交流電路中，電壓有效值不變，當(dāng)頻率增大時，電路中電流將（B）A、增大B、減小C、不變7、實驗室中的交流電壓表和電流表，其讀值是交流電的（B）。A、最大值B、有效值C、瞬時值8、314μF電容元件用在100Hz的正弦交流電路中，所呈現(xiàn)的容抗值為（C）A、0.197ΩB、31.8ΩC、5.1Ω9、在電阻元件的正弦交流電路中，伏安關(guān)系表示錯誤的是（B）A、B、U＝IRC、10、某電阻元件的額定數(shù)據(jù)為“1KΩ、2.5W”，正常使用時允許流過的最大電流為（A）A、50mAB、2.5mAC、250mA11、u＝－i＝5cosA、25°B、95°C、115°12、周期T=1S、頻率f＝1Hz的正弦波是（C）A、4cos314tB、6sin（5t+17°）C、4cos2πt四、簡答題（建議每小題3～5分）1、電源電壓不變，當(dāng)電路的頻率變化時，通過電感元件的電流發(fā)生變化嗎？答：頻率變化時，感抗增大，所以電源電壓不變，電感元件的電流將減小。2、某電容器額定耐壓值為450伏，能否把它接在交流380伏的電源上使用？為什么？答：380×1.414=537V>450V，不能把耐壓為450V的電容器接在交流380V的電源上使用，因為電源最大值為537V，超過了電容器的耐壓值。3、你能說出電阻和電抗的不同之處和相似之處嗎？它們的單位相同嗎？答：電阻在阻礙電流時伴隨著消耗，電抗在阻礙電流時無消耗，二者單位相同。4、無功功率和有功功率有什么區(qū)別？能否從字面上把無功功率理解為無用之功？為什么？答：有功功率反映了電路中能量轉(zhuǎn)換過程中不可逆的那部分功率，無功功率反映了電路中能量轉(zhuǎn)換過程中只交換、不消耗的那部分功率，無功功率不能從字面上理解為無用之功，因為變壓器、電動機工作時如果沒有電路提供的無功功率將無法工作。5、從哪個方面來說，電阻元件是即時元件，電感和電容元件為動態(tài)元件？又從哪個方面說電阻元件是耗能元件，電感和電容元件是儲能元件？答：從電壓和電流的瞬時值關(guān)系來說，電阻元件電壓電流為歐姆定律的即時對應(yīng)關(guān)系，因此稱為即時元件；電感和電容上的電壓電流上關(guān)系都是微分或積分的動態(tài)關(guān)系，因此稱為動態(tài)元件。從瞬時功率表達式來看，電阻元件上的瞬時功率恒為正值或零，所以為耗能元件，而電感和電容元件的瞬時功率在一個周期內(nèi)的平均值為零，只進行能量的吞吐而不耗能，所以稱為儲能元件。6、正弦量的初相值有什么規(guī)定？相位差有什么規(guī)定？答：正弦量的初相和相位差都規(guī)定不得超過180°。7、直流情況下，電容的容抗等于多少？容抗與哪些因素有關(guān)？答：直流情況下，電容的容抗等于無窮大，稱隔直流作用。容抗與頻率成反比，與電容量成反比。8、感抗、容抗和電阻有何相同？有何不同？答：感抗、容抗在阻礙電流的過程中沒有消耗，電阻在阻礙電流的過程中伴隨著消耗，這是它們的不同之處，三者都是電壓和電流的比值，因此它們的單位相同，都是歐姆。9、額定電壓相同、額定功率不等的兩個白熾燈，能否串聯(lián)使用？答：額定電壓相同、額定功率不等的兩個白熾燈是不能串聯(lián)使用的，因為串聯(lián)時通過的電流相同，而這兩盞燈由于功率不同它們的燈絲電阻是不同的：功率大的白熾燈燈絲電阻小分壓少，不能正常工作；功率小的白熾燈燈絲電阻大分壓多容易燒損。10、如何理解電容元件的“通交隔直”作用？答：直流電路中，電容元件對直流呈現(xiàn)的容抗為無窮大，阻礙直流電通過，稱隔直作用；交流電路中，電容元件對交流呈現(xiàn)的容抗很小，有利于交流電流通過，稱通交作用。五、計算分析題（根據(jù)實際難度定分，建議每題在6～12分范圍）1、試求下列各正弦量的周期、頻率和初相，二者的相位差如何？（1）3sin314t；（2）8sin(5t＋17°)（3sin314t是工頻交流電，周期為0.02s、頻率是50Hz、初相是零；8sin(5t＋17°)是周期為1.256s、頻率為0.796Hz、初相為17°的正弦交流電）2、某電阻元件的參數(shù)為8Ω，接在V的交流電源上。試求通過電阻元件上的電流i，如用電流表測量該電路中的電流，其讀數(shù)為多少？電路消耗的功率是多少瓦？若電源的頻率增大一倍，電壓有效值不變又如何？（8分）（i=38.9sin314tA，用電流表測量電流值應(yīng)為27.5A，P=6050W；當(dāng)電源頻率增大一倍時，電壓有效值不變時，由于電阻與頻率無關(guān)，所以電阻上通過的電流有效值不變）3、某線圈的電感量為0.1亨，電阻可忽略不計。接在V的交流電源上。試求電路中的電流及無功功率；若電源頻率為100Hz，電壓有效值不變又如何？寫出電流的瞬時值表達式。（8分）（i≈9.91sin（314t-90°）A，用電流表測量電流值應(yīng)為7A，Q=1538.6Var；當(dāng)電源頻率增大為100Hz時，電壓有效值不變，由于電感與頻率成正比，所以電感上通過的電流有效值及無功功率均減半，iˊ≈4.95sin（628t-90°）A）4、圖3.5.4所示電路中，各電容量、交流電源的電壓值和頻率均相同，問哪一個電流表的讀數(shù)最大？哪個為零？為什么？圖圖3.5.4-(a)u－(c)u(b)CCCA1CA2A3U（圖b電流表計數(shù)為零，因為電容隔直；圖a和圖c中都是正弦交流電，且電容端電壓相同，電流與電容量成正比，因此A3電流表讀數(shù)最大）5、已知工頻正弦交流電流在t=0時的瞬時值等于0.5A，計時始該電流初相為30°，求這一正弦交流電流的有效值。（0.707A）6、在1μF的電容器兩端加上V的正弦電壓，求通過電容器中的電流有效值及電流的瞬時值解析式。若所加電壓的有效值與初相不變，而頻率增加為100Hz時，通過電容器中的電流有效值又是多少？（①22.2mA，i≈31.4sin（314t＋60°）A；②頻率增倍時，容抗減半，電壓有效值不變則電流增倍，為44.4A）試題庫一、填空題（建議較易填空每空0.5分，較難填空每空1分）1、與正弦量具有一一對應(yīng)關(guān)系的復(fù)數(shù)電壓、復(fù)數(shù)電流稱之為相量。最大值相量的模對應(yīng)于正弦量的最大值，有效值相量的模對應(yīng)正弦量的有效值，它們的幅角對應(yīng)正弦量的初相。2、單一電阻元件的正弦交流電路中，復(fù)阻抗Z=R；單一電感元件的正弦交流電路中，復(fù)阻抗Z=jXL；單一電容元件的正弦交流電路中，復(fù)阻抗Z=－jXC；電阻電感相串聯(lián)的正弦交流電路中，復(fù)阻抗Z=R＋jXL；電阻電容相串聯(lián)的正弦交流電路中，復(fù)阻抗Z=R－jXC；電阻電感電容相串聯(lián)的正弦交流電路中，復(fù)阻抗Z=R＋j（XL－XC）。3、單一電阻元件的正弦交流電路中，復(fù)導(dǎo)納Y=G；單一電感元件的正弦交流電路中，復(fù)導(dǎo)納Y=－jBL；單一電容元件的正弦交流電路中，復(fù)導(dǎo)納Y=jBC；電阻電感電容相并聯(lián)的正弦交流電路中，復(fù)導(dǎo)納Y=G＋j(BC－BL)。4、按照各個正弦量的大小和相位關(guān)系用初始位置的有向線段畫出的若干個相量的圖形，稱為相量圖。5、相量分析法，就是把正弦交流電路用相量模型來表示，其中正弦量用相量代替，R、L、C電路參數(shù)用對應(yīng)的復(fù)阻抗表示，則直流電阻性電路中所有的公式定律均適用于對相量模型的分析，只是計算形式以復(fù)數(shù)運算代替了代數(shù)運算。6、有效值相量圖中，各相量的線段長度對應(yīng)了正弦量的有效值，各相量與正向?qū)嵼S之間的夾角對應(yīng)正弦量的初相。相量圖直觀地反映了各正弦量之間的數(shù)量關(guān)系和相位關(guān)系。7、電壓三角形是相量圖，因此可定性地反映各電壓相量之間的數(shù)量關(guān)系及相位關(guān)系，阻抗三角形和功率三角形不是相量圖，因此它們只能定性地反映各量之間的數(shù)量關(guān)系。8、R、L、C串聯(lián)電路中，電路復(fù)阻抗虛部大于零時，電路呈感性；若復(fù)阻抗虛部小于零時，電路呈容性；當(dāng)電路復(fù)阻抗的虛部等于零時，電路呈阻性，此時電路中的總電壓和電流相量在相位上呈同相關(guān)系，稱電路發(fā)生串聯(lián)諧振。9、R、L、C并聯(lián)電路中，電路復(fù)導(dǎo)納虛部大于零時，電路呈容性；若復(fù)導(dǎo)納虛部小于零時，電路呈感性；當(dāng)電路復(fù)導(dǎo)納的虛部等于零時，電路呈阻性，此時電路中的總電流、電壓相量在相位上呈同相關(guān)系，稱電路發(fā)生并聯(lián)諧振。10、R、L串聯(lián)電路中，測得電阻兩端電壓為120V，電感兩端電壓為160V，則電路總電壓是200V。11、R、L、C并聯(lián)電路中，測得電阻上通過的電流為3A，電感上通過的電流為8A，電容元件上通過的電流是4A，總電流是5A，電路呈12、復(fù)功率的實部是有功功率，單位是瓦；復(fù)功率的虛部是無功功率，單位是乏爾；復(fù)功率的模對應(yīng)正弦交流電路的視在功率，單位是伏安。二、判斷下列說法的正確與錯誤（建議每小題1分）1、正弦量可以用相量來表示，因此相量等于正弦量。（×）2、幾個復(fù)阻抗相加時，它們的和增大；幾個復(fù)阻抗相減時，其差減小。（×）3、串聯(lián)電路的總電壓超前電流時，電路一定呈感性。（∨）4、并聯(lián)電路的總電流超前路端電壓時，電路應(yīng)呈感性。（×）5、電感電容相串聯(lián)，UL=120V，UC=80V，則總電壓等于200V。（×）6、電阻電感相并聯(lián)，IR=3A，IL=4A，則總電流等于5A。7、提高功率因數(shù)，可使負載中的電流減小，因此電源利用率提高。（×）8、避免感性設(shè)備的空載，減少感性設(shè)備的輕載，可自然提高功率因數(shù)。（∨）9、只要在感性設(shè)備兩端并聯(lián)一電容器，即可提高電路的功率因數(shù)。（×）10、視在功率在數(shù)值上等于電路中有功功率和無功功率之和。（×）三、單項選擇題（建議每小題2分）1、標有額定值為“220V、100W”和“220V、25W”白熾燈兩盞，將其串聯(lián)后接入220V工頻交流電源上，其亮度情況是（B）A、100W的燈泡較亮B、25W的燈泡較亮C、兩只燈泡一樣亮2、在RL串聯(lián)的交流電路中，R上端電壓為16V，L上端電壓為12V，則總電壓為（B）A、28VB、20VC、4V3、R、L串聯(lián)的正弦交流電路中，復(fù)阻抗為（C）A、B、C、4、已知電路復(fù)阻抗Z＝（3－j4）Ω，則該電路一定呈（B）A、感性B、容性C、阻性5、電感、電容相串聯(lián)的正弦交流電路，消耗的有功功率為（C）A、UIB、I2XC、0A1A2A3uCLR6、在右圖所示電路中，R＝XL＝XC，并已知安培表A1的讀數(shù)為A1A2A3uCLRA、1A、1AB、3A、0AC、4.24A、3A7、每只日光燈的功率因數(shù)為0.5，當(dāng)N只日光燈相并聯(lián)時，總的功率因數(shù)（C）；若再與M只白熾燈并聯(lián)，則總功率因數(shù)（A）A、大于0.5B、小于0.5C、8、日光燈電路的燈管電壓與鎮(zhèn)流器兩端電壓和電路總電壓的關(guān)系為（B）A、兩電壓之和等于總電壓B、兩電壓的相量和等于總電壓四、簡答題（建議每小題3～5分）1、額定電壓相同、額定功率不等的兩個白熾燈，能否串聯(lián)使用？答：不能串聯(lián)使用。因為額定功率不同時兩個白熾燈分壓不同。2、試述提高功率因數(shù)的意義和方法。答：提高功率因數(shù)可減少線路上的功率損耗，同時可提高電源設(shè)備的利用率，有利于國民經(jīng)濟的發(fā)展。提高功率因數(shù)的方法有兩種：一是自然提高法，就是避免感性設(shè)備的空載和盡量減少其空載；二是人工補償法，就是在感性線路兩端并聯(lián)適當(dāng)?shù)碾娙荨?、相量等于正弦量的說法對嗎？正弦量的解析式和相量式之間能用等號嗎？答：相量可以用來表示正弦量，相量不是正弦量，因此正弦量的解析式和相量式之間是不能畫等號的。4、電壓、電流相位如何時只吸收有功功率？只吸收無功功率時二者相位又如何？答：電壓、電流相位同相時只吸收有功功率，當(dāng)它們相位正交時只吸收無功功率5、阻抗三角形和功率三角形是相量圖嗎？電壓三角形呢？答：阻抗三角形和功率三角形都不是相量圖，電壓三角形是相量圖。6、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？會不會使電路的功率因數(shù)為負值？是否可以用串聯(lián)電容器的方法提高功率因數(shù)？答：并聯(lián)電容器可以提高電路的功率因數(shù)，但提倡欠補償，如果并聯(lián)電容器的容量過大而出現(xiàn)過補償時，會使電路的功率因數(shù)為負值，即電路由感性變?yōu)槿菪?，?dāng)并聯(lián)電容達到某一數(shù)值時，還會導(dǎo)致功率因數(shù)繼續(xù)下降（可用相量圖分析）。實際中是不能用串聯(lián)電容器的方法提高電路的功率因數(shù)的，因為串聯(lián)電容器可以分壓，設(shè)備的額定電壓將發(fā)生變化而不能正常工作。五、計算分析題（根據(jù)實際難度定分，建議每題在6～12分范圍）1、RL串聯(lián)電路接到220V的直流電源時功率為1.2KW，接在220V、50Hz的電源時功率為0.6KW，試求它的R、L值。解：2、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？解：為額定電流的11倍，線圈會因過熱而燒損。3、在電扇電動機中串聯(lián)一個電感線圈可以降低電動機兩端的電壓，從而達到調(diào)速的目的。已知電動機電阻為190Ω，感抗為260Ω，電源電壓為工頻220V?，F(xiàn)要使電動機上的電壓降為180V，求串聯(lián)電感線圈的電感量L'應(yīng)為多大(假定此線圈無損耗電阻)？能否用串聯(lián)電阻來代替此線圈？試比較兩種方法的優(yōu)缺點。解：電動機中通過的電流：電機電阻和電感上的電壓為：串聯(lián)線圈端電壓：串聯(lián)線圈電感量：若用電阻代替，則串聯(lián)電阻端電壓：串聯(lián)電阻值：ZR＋－－jXCABC比較兩種方法，串聯(lián)電阻的阻值為電動機電阻的二分之一還要多些，因此需多消耗功率ZR＋－－jXCABC4、已知右圖所示電路中，R＝XC＝10Ω，UAB＝UBC，且電路中路端電壓與總電流同相，求復(fù)阻抗Z。解：根據(jù)題意可知，電路中發(fā)生了串聯(lián)諧振。Z＋－Z＋－＋－5、右圖所示電路中，已知Z＝(30＋j30)Ω，jXL＝j(luò)10Ω，又知UZ=85V，求路端電壓有效值U＝？解：設(shè)則R＋R＋u－LCiCiLi6、在右圖所示電路中，已知u＝141.4cos314tV，電流有效值I＝IC＝IL，電路消耗的有功功率為866W，求i、iL、iC。解：電路若有I＝IC＝IL，由相量圖分析可得必有電容支路電流與電感支路電流相位差為120°，這樣兩支路電流的相量和的模才符合I＝IC＝IL，又知電容支路的電流超前總電壓90°，則電感支路的電流必滯后總電壓30°，在電阻R上的分壓即為：則：7、已知感性負載兩端電壓u＝311cos314tV，，測得電路中的有功功率為7.5KW，無功功率為5.5KVar，試求感性負載的功率因數(shù)及其串聯(lián)和并聯(lián)等效參數(shù)。解：串聯(lián)時：并聯(lián)時：R=2202/7500≈6.45ΩL=2202/(5500×314)≈28mHaabcZ1＋－Z28、在右圖所示電路中，已知復(fù)阻抗Z2＝j(luò)60Ω，各交流電壓的有效值分別為：US=100V，U1＝171V，U2＝240V，求復(fù)阻抗Z1。解：設(shè)串聯(lián)電路中的電流為參考相量，則由相量圖分析可知，總電壓應(yīng)呈感性，設(shè)有功電壓分量為60V，則無功電壓分量應(yīng)為80V，即240-80=160V，有φ1=arcsin160/171≈69.3°＋－－j1Ωj1Ωab9、如下圖所示電路中，已知電路中電流I2＝2A＋－－j1Ωj1Ωab解：設(shè)并聯(lián)支路端電壓為參考相量，則1Ω電阻上通過的電流總電流為：即總電流有效值為2.828A總電壓：因電感上電壓相位為135°,所以其實部虛部數(shù)值相等，用湊數(shù)法求出總電壓的角度為123°，則電感上端電壓為：即總電壓、電流之間的相位差角為78°，電路呈感性。＋u(t)－LiCCR10、電路如圖所示。已知C=100pF，L=100＋u(t)－LiCCR解：試題庫一、填空題（建議較易填空每空0.5分，較難填空每空1分）1、在含有L、C的電路中，出現(xiàn)總電壓、電流同相位，這種現(xiàn)象稱為諧振。這種現(xiàn)象若發(fā)生在串聯(lián)電路中，則電路中阻抗最小，電壓一定時電流最大，且在電感和電容兩端將出現(xiàn)過電壓；該現(xiàn)象若發(fā)生在并聯(lián)電路中，電路阻抗將最大，電壓一定時電流則最小，但在電感和電容支路中將出現(xiàn)過電流現(xiàn)象。2、諧振發(fā)生時，電路中的角頻率，。3、串聯(lián)諧振電路的特性阻抗，品質(zhì)因數(shù)Q=ω0L/R。4、理想并聯(lián)諧振電路諧振時的阻抗∞，總電流等于0。5、實際應(yīng)用中，并聯(lián)諧振電路在未接信號源時，電路的諧振阻抗為電阻R，接入信號源后，電路諧振時的阻抗變?yōu)镽//RS，電路的品質(zhì)因數(shù)也由R/ω0L而變?yōu)镽//RS/ω0L，從而使并聯(lián)諧振電路的選擇性變差，通頻帶變寬。6、交流多參數(shù)的電路中，負載獲取最大功率的條件是；負載上獲取的最大功率。7、諧振電路的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在用于信號的選擇，用于元器件的測量和用于提高功率的傳輸效率。8、品質(zhì)因數(shù)越大，電路的選擇性越好，但不能無限制地加大品質(zhì)因數(shù)，否則將造成通頻帶變窄，致使接收信號產(chǎn)生失真。二、判斷下列說法的正確與錯誤（建議每小題1分）1、串聯(lián)諧振電路不僅廣泛應(yīng)用于電子技術(shù)中，也廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)中。（×）2、諧振電路的品質(zhì)因數(shù)越高，電路選擇性越好，因此實用中Q值越大越好。（×）3、串聯(lián)諧振在L和C兩端將出現(xiàn)過電壓現(xiàn)象，因此也把串諧稱為電壓諧振。（∨）4、并聯(lián)諧振在L和C支路上出現(xiàn)過流現(xiàn)象，因此常把并諧稱為電流諧振。（∨）5、串諧電路的特性阻抗在數(shù)值上等于諧振時的感抗與線圈銅耗電阻的比值。（∨）6、理想并聯(lián)諧振電路對總電流產(chǎn)生的阻礙作用無窮大，因此總電流為零。（∨）7、無論是直流還是交流電路，負載上獲得最大功率的條件都是。（×）8、RLC多參數(shù)串聯(lián)電路由感性變?yōu)槿菪缘倪^程中，必然經(jīng)過諧振點。（∨）9、品質(zhì)因數(shù)高的電路對非諧振頻率電流具有較強的抵制能力。（∨）10、諧振狀態(tài)下電源供給電路的功率全部消耗在電阻上。（∨）三、單項選擇題（建議每小題2分）1、RLC并聯(lián)電路在f0時發(fā)生諧振，當(dāng)頻率增加到2f0時，電路性質(zhì)呈（BA、電阻性B、電感性C、電容性2、處于諧振狀態(tài)的RLC串聯(lián)電路，當(dāng)電源頻率升高時，電路將呈現(xiàn)出（B）A、電阻性B、電感性C、電容性3、下列說法中，（A）是正確的。A、串諧時阻抗最小B、并諧時阻抗最小C、電路諧振時阻抗最小4、下列說法中，（B）是不正確的。A、并諧時電流最大B、并諧時電流最小C、理想并諧時總電流為零5、發(fā)生串聯(lián)諧振的電路條件是（C）A、B、C、6、正弦交流電路中，負載上獲得最大功率的條件是（C）A、B、C、四、簡答題（建議每小題3～5分）1、何謂串聯(lián)諧振？串聯(lián)諧振時電路有哪些重要特征？答：在含有LC的串聯(lián)電路中，出現(xiàn)了總電壓與電流同相的情況，稱電路發(fā)生了串聯(lián)諧振。串聯(lián)諧振時電路中的阻抗最小，電壓一定時電路電流最大，且在電感和電容兩端出現(xiàn)過電壓現(xiàn)象。2、發(fā)生并聯(lián)諧振時，電路具有哪些特征？答：電路發(fā)生并諧時，電路中電壓電流同相，呈純電阻性，此時電路阻抗最大，總電流最小，在L和C支路上出現(xiàn)過電流現(xiàn)象。3、為什么把串諧稱為電壓諧振而把并諧電路稱為電流諧振？答：串聯(lián)諧振時在動態(tài)元件兩端出現(xiàn)過電壓因之稱為電壓諧振；并聯(lián)諧振時在動態(tài)元件的支路中出現(xiàn)過電流而稱為電流諧振。4、何謂串聯(lián)諧振電路的諧振曲線？說明品質(zhì)因數(shù)Q值的大小對諧振曲線的影響。答：電流與諧振電流的比值隨著頻率的變化而變化的關(guān)系曲線稱為諧振曲線。由諧振曲線可看出，品質(zhì)因數(shù)Q值的大小對諧振曲線影響較大，Q值越大時，諧振曲線的頂部越尖銳，電路選擇性越好；Q值越小，諧振曲線的頂部越圓鈍，選擇性越差。5、串聯(lián)諧振電路的品質(zhì)因數(shù)與并聯(lián)諧振電路的品質(zhì)因數(shù)相同嗎？答：串聯(lián)諧振電路的品質(zhì)因數(shù)，并聯(lián)諧振電路的6、諧振電路的通頻帶是如何定義的？它與哪些量有關(guān)？答：諧振電路規(guī)定：當(dāng)電流衰減到最大值的0.707倍時，I/I0≥0.707所對應(yīng)的頻率范圍稱為通頻帶，通頻帶與電路的品質(zhì)因數(shù)成反比，實際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)具體情況選擇適當(dāng)?shù)钠焚|(zhì)因數(shù)Q，以兼顧電路的選擇性和通頻帶之間存在的矛盾。7、LC并聯(lián)諧振電路接在理想電壓源上是否具有選頻性？為什么？答：LC并聯(lián)諧振電路接在理想電壓源上就不再具有選頻性。因為理想電壓源不隨負載的變化而變化。五、計算分析題（根據(jù)實際難度定分，建議每題在6～12分范圍）1、已知一串聯(lián)諧振電路的參數(shù)，，，外加電壓mV。試求電路在諧振時的電流、品質(zhì)因數(shù)及電感和電容上的電壓。解：mAV2、已知串聯(lián)諧振電路的諧振頻率，電容，通頻帶寬度，試求電路電阻及品質(zhì)因數(shù)。解：3、已知串諧電路的線圈參數(shù)為“”，接在角頻率的10V電壓源上，求電容C為何值時電路發(fā)生諧振？求諧振電流I0、電容兩端電壓UC、線圈兩端電壓URL及品質(zhì)因數(shù)Q。解：串聯(lián)諧振在感抗等于容抗之處發(fā)生，據(jù)題中數(shù)據(jù)可得：LRCLRC4、已知題右圖所示并聯(lián)諧振電路的諧振角頻率中，諧振時電路阻抗等于2KΩ，試求電路參數(shù)R、L和C。解：諧振阻抗：r=L/(R·C)所以：5、已知諧振電路如上圖所示。已知電路發(fā)生諧振時RL支路電流等于15A，電路總電流為9A，試用相量法求出電容支路電流IC。解：R＋u－CiL6、如右圖所示電路，其中V，調(diào)節(jié)電容C使電流i與電壓u同相，此時測得電感兩端電壓為200V，電流I＝2A。求電路中參數(shù)R、L、R＋u－CiL解：當(dāng)頻率下調(diào)為f0/2時，電路呈容性。試題庫一、填空題（建議較易填空每空0.5分，較難填空每空1分）1、當(dāng)流過一個線圈中的電流發(fā)生變化時，在線圈本身所引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象稱自感現(xiàn)象，若本線圈電流變化在相鄰線圈中引起感應(yīng)電壓，則稱為互感現(xiàn)象。2、當(dāng)端口電壓、電流為關(guān)聯(lián)參考方向時，自感電壓取正；若端口電壓、電流的參考方向非關(guān)聯(lián)時，則自感電壓為負。3、互感電壓的正負與電流的方向及同名端有關(guān)。4、兩個具有互感的線圈順向串聯(lián)時，其等效電感為L=L1+L2+2M；它們反向串聯(lián)時，其等效電感為L=L1+L2－2M。5、兩個具有互感的線圈同側(cè)相并時，其等效電感為；它們異側(cè)相并時，其等效電感為。6、理想變壓器的理想條件是：①變壓器中無損耗，②耦合系數(shù)K=1，③線圈的自感量和互感量均為無窮大。理想變壓器具有變換電壓特性、變換電流特性和變換阻抗特性。7、理想變壓器的變壓比n=U1/U2，全耦合變壓器的變壓比n=。8、當(dāng)實際變壓器的損耗很小可以忽略時，且耦合系數(shù)K=1時，稱為全耦合變壓器。這種變壓器的電感量和互感量均為有限值。9、空芯變壓器與信號源相連的電路稱為初級回路，與負載相連接的稱為次級回路。空芯變壓器次級對初級的反射阻抗Z1r=ω2M2/Z2210、理想變壓器次級負載阻抗折合到初級回路的反射阻抗Z1n=n2ZL。二、判斷下列說法的正確與錯誤（建議每小題1分）1、由于線圈本身的電流變化而在本線圈中引起的電磁感應(yīng)稱為自感。（∨）2、任意兩個相鄰較近的線圈總要存在著互感現(xiàn)象。（×）3、由同一電流引起的感應(yīng)電壓，其極性始終保持一致的端子稱為同名端。（∨）4、兩個串聯(lián)互感線圈的感應(yīng)電壓極性，取決于電流流向，與同名端無關(guān)。（×）5、順向串聯(lián)的兩個互感線圈，等效電感量為它們的電感量之和。（×）6、同側(cè)相并的兩個互感線圈，其等效電感量比它們異側(cè)相并時的大。（∨）7、通過互感線圈的電流若同時流入同名端，則它們產(chǎn)生的感應(yīng)電壓彼此增強。（∨）8、空芯變壓器和理想變壓器的反射阻抗均與初級回路的自阻抗相串聯(lián)。（×）9、全耦合變壓器的變壓比與理想變壓器的變壓比相同。（×）10、全耦合變壓器與理想變壓器都是無損耗且耦合系數(shù)等于1。（×）三、單項選擇題（建議每小題2分）1、符合全耦合、參數(shù)無窮大、無損耗3個條件的變壓器稱為（B）A、空芯變壓器B、理想變壓器C、實際變壓器2、線圈幾何尺寸確定后，其互感電壓的大小正比于相鄰線圈中電流的（C）A、大小B、變化量C、變化率3、兩互感線圈的耦合系數(shù)K=（B）A、B、C、4、兩互感線圈同側(cè)相并時，其等效電感量L同=（A）A、B、C、5、兩互感線圈順向串聯(lián)時，其等效電感量L順=（C）A、B、C、6、符合無損耗、K=1和自感量、互感量均為無窮大條件的變壓器是（A）A、理想變壓器B、全耦合變壓器C、空芯變壓器7、反射阻抗的性質(zhì)與次級回路總阻抗性質(zhì)相反的變壓器是（C）A、理想變壓器B、全耦合變壓器C、空芯變壓器8、符合無損耗、K=1和自感量、互感量均為有限值條件的變壓器是（B）A、理想變壓器B、全耦合變壓器C、空芯變壓器四、簡答題（建議每小題3～5分）1、試述同名端的概念。為什么對兩互感線圈串聯(lián)和并聯(lián)時必須要注意它們的同名端？答：由同一電流產(chǎn)生的感應(yīng)電壓的極性始終保持一致的端子稱為同名端，電流同時由同名端流入或流出時，它們所產(chǎn)生的磁場彼此增強。實際應(yīng)用中，為了小電流獲得強磁場，通常把兩個互感線圈順向串聯(lián)或同側(cè)并聯(lián)，如果接反了，電感量大大減小，通過線圈的電流會大大增加，將造成線圈的過熱而導(dǎo)致燒損，所以在應(yīng)用時必須注意線圈的同名端。2、何謂耦合系數(shù)？什么是全耦合？答：兩個具有互感的線圈之間磁耦合的松緊程度用耦合系數(shù)表示，如果一個線圈產(chǎn)生的磁通全部穿過另一個線圈，即漏磁通很小可忽略不計時，耦合系數(shù)K=1，稱為全耦合。3、理想變壓器和全耦合變壓器有何相同之處？有何區(qū)別？答：理想變壓器和全耦合變壓器都是無損耗，耦合系數(shù)K=1，只是理想變壓器的自感和互感均為無窮大，而全耦合變壓器的自感和互感均為有限值。4、試述理想變壓器和空芯變壓器的反射阻抗不同之處。答：空芯變壓器的反射阻抗反映了次級回路通過互感對初級回路產(chǎn)生的影響，反射阻抗與初級回路的自阻抗串聯(lián)，空芯變壓器的反射阻抗電抗特性與次級回路阻抗的電抗特性相反；理想變壓器反射阻抗是負載電阻折合到初級線圈兩端的等效阻抗，直接跨接于初級線圈兩端，與初級回路相并聯(lián)，且反射阻抗的性質(zhì)與負載阻抗的性質(zhì)相同。5、何謂同側(cè)相并？異側(cè)相并？哪一種并聯(lián)方式獲得的等效電感量增大？答：兩個互感線圈的同名端兩兩連在一起與電源相接的方式稱為同側(cè)相并，兩個異名端兩兩連在一起與電源相接的方式為異側(cè)相并，同側(cè)相并時獲得的等效電感量大。6、如果誤把順串的兩互感線圈反串，會發(fā)生什么現(xiàn)象？為什么？答：兩互感線圈順串時，反串時，由兩式可看出，順接時等效電感量大，因而感抗大，電壓一定時電流小，如果誤把順串的兩互感線圈反串，由于等效電感量大大減小，致使通過線圈的電流大大增加，線圈將由于過熱而有燒損的危險。故聯(lián)接時必須注意同名端MLML2L1E＋反偏－V圖（b）cdbaS兩線圈的磁場是相互增強的L1兩線圈的磁場是相互增強的L1ML圖（a）解：圖（a）中兩線圈的磁場相互增強，因此必為順串，所以它們相連的一對端子為異名端，如紅色圓點所示；圖（b）初級線圈的電流在開關(guān)閉合一瞬間變化率大于零，所以自感電動勢的極性下負上正，阻礙電流的增強，次級電壓表反偏，說明互感電壓的極性與電壓表的極性相反，即上負下正，可判斷出同名端如圖中紅色實心點所示。圖5.1L1圖5.1L1M·L2·1、求圖5.1所示電路的等效阻抗。解：兩線圈為異側(cè)相并，所以等效阻抗2、耦合電感，，，試計算耦合電感作串聯(lián)、并聯(lián)時的各等效電感值。解：3、耦合電感，，。①若L2短路，求L1端的等效電感值；②若L1短路，求L2端的等效電感值。解：①若L2短路，設(shè)在L1兩端加電壓，則（1）（2）由（2）式得代入式（1）所以：得L1端等效電感②同理可得L1短路時L2端的等效電感也可根據(jù)反射阻抗的公式直接計算等效電感量：可得所以圖5.4j2Ω1圖5.4j2Ω1Ω··j3Ωj2Ω1Ω＋－＋－解：應(yīng)用回路電流法求解。在圖上標出各回路參考繞行方向，對兩回路列KVL方程（1）（2）由（2）得代入（1）解得：圖5.51104Ω··圖5.51104Ω··1Ω＋－＋－解：①理想變壓器的反射阻抗（因圖中n：1標為1：n，所以n2變?yōu)?/n2）由負載上獲得最大功率的條件可得因理想變壓器的反射阻抗與初級回路阻抗相并聯(lián)，所以負載上獲得的最大功率只有電源發(fā)出的最大功率的一半，即：試題庫一、填空題（建議較易填空每空0.5分，較難填空每空1分）1、三相電源作Y接時，由各相首端向外引出的輸電線俗稱火線，由各相尾端公共點向外引出的輸電線俗稱零線，這種供電方式稱為三相四線制。2、火線與火線之間的電壓稱為線電壓，火線與零線之間的電壓稱為相電壓。電源Y接時，數(shù)量上Ul1.732Up；若電源作Δ接，則數(shù)量上Ul1Up。3、火線上通過的電流稱為線電流，負載上通過的電流稱為相電流。當(dāng)對稱三相負載作Y接時，數(shù)量上Il1Ip；當(dāng)對稱三相負載Δ接，Il1.732Ip。4、中線的作用是使不對稱Y接負載的端電壓繼續(xù)保持對稱。5、對稱三相電路中，三相總有功功率P=3UpIpcosφ；三相總無功功率Q=3UpIpsinφ；三相總視在功率S=3UpIp。6、對稱三相電路中，由于中線電流IN=0，所以各相電路的計算具有獨立性，各相電流電壓也是獨立的，因此，三相電路的計算就可以歸結(jié)為一相來計算。7、若三角接的三相電源繞組有一相不慎接反，就會在發(fā)電機繞組回路中出現(xiàn)，這將使發(fā)電機因過熱而燒損。8、我們把三個最大值相等、角頻率相同，在相位上互差120度的正弦交流電稱為對稱三相交流電。9、當(dāng)三相電路對稱時，三相瞬時功率之和是一個常量，其值等于三相電路的有功功率，由于這種性能，使三相電動機的穩(wěn)定性高于單相電動機。10、測量對稱三相電路的有功功率，可采用二瓦計法，如果三相電路不對稱，就不能用二瓦計法測量三相功率。二、判斷下列說法的正確與錯誤（建議每小題1分）1、三相電路只要作Y形連接，則線電壓在數(shù)值上是相電壓的倍。（×）2、三相總視在功率等于總有功功率和總無功功率之和。（×）3、對稱三相交流電任一瞬時值之和恒等于零，有效值之和恒等于零。（×）4、對稱三相Y接電路中，線電壓超前與其相對應(yīng)的相電壓30°電角。（∨）5、三相電路的總有功功率。（×）6、三相負載作三角形連接時，線電流在數(shù)量上是相電流的倍。（×）7、三相四線制電路無論對稱與不對稱，都可以用二瓦計法測量三相功率。（×）8、中線的作用得使三相不對稱負載保持對稱。（×）9、三相四線制電路無論對稱與否，都可以用三瓦計法測量三相總有功功率。（∨）10、Y接三相電源若測出線電壓兩個為220V、一個為380V時，說明有一相接反。（∨）三、單項選擇題（建議每小題2分）1、某三相四線制供電電路中，相電壓為220V，則火線與火線之間的電壓為（C）A、220VB、311VC、380V2、在電源對稱的三相四線制電路中，若三相負載不對稱，則該負載各相電壓（B）A、不對稱B、仍然對稱C、不一定對稱3、三相對稱交流電路的瞬時功率為（B）A、一個隨時間變化的量B、一個常量，其值恰好等于有功功率C、04、三相發(fā)電機繞組接成三相四線制，測得三個相電壓UA＝UB＝UC＝220V，三個線電壓UAB＝380V，UBC＝UCA＝220V，這說明（C）A、A相繞組接反了B、B相繞組接反了C、C相繞組接反了5、某對稱三相電源繞組為Y接，已知V，當(dāng)t=10s時，三個線電壓之和為（B）A、380VB、0VC、380/V6、某三相電源繞組連成Y時線電壓為380V，若將它改接成Δ形，線電壓為（C）A、380VB、660VC、220V7、已知的對稱純電容負載作Δ接，與對稱三相電源相接后測得各線電流均為10A，則三相電路的視在功率為（A）A、1800VAB、600VAC、600W8、測量三相交流電路的功率有很多方法，其中三瓦計法是測量（C）電路的功率。A、三相三線制電路B、對稱三相三線制電路C、三相四線制電路9、三相四線制電路，已知A，A，A，則中線電流為（B）A、10AB、0AC、10、三相對稱電路是指（C）A、電源對稱的電路B、負載對稱的電路C、電源和負載均對稱的電路四、簡答題（建議每小題3～5分）1、三相電源作三角形聯(lián)接時，如果有一相繞組接反，后果如何？試用相量圖加以分析說明？答：三相電源作三角形聯(lián)接時，如果有一相繞組接反，就會在發(fā)電機繞組內(nèi)環(huán)中發(fā)生較大的環(huán)流，致使電源燒損。相量圖略。2、三相四線制供電系統(tǒng)中，中線的作用是什么？答：中線的作用是使不對稱Y接三相負載的相電壓保持對稱。3、為什么實用中三相電動機可以采用三相三線制供電，而三相照明電路必須采用三相四線制供電系統(tǒng)？答：三相電動機是對稱三相負載，中線不起作用，因此采用三相三線制供電即可。而三相照明電路是由單相設(shè)備接成三相四線制中，工作時通常不對稱，因此必須有中線才能保證各相負載的端電壓對稱。4、三相四線制供電體系中，為什么規(guī)定中線上不得安裝保險絲和開關(guān)？答：此規(guī)定說明不允許中線隨意斷開，以保證在Y接不對稱三相電路工作時各相負載的端電壓對稱。如果安裝了保險絲，若一相發(fā)生短路時，中線上的保險絲就有可能燒斷而造成中線斷開，開關(guān)若不慎在三相負載工作時拉斷同樣造成三相不平衡。5、如何計算三相對稱電路的功率？有功功率計算式中的cosφ表示什么意思？答：第一問略，有功功率編者上式中的cosφ稱為功率因數(shù)，表示有功功率占電源提供的總功率的比重。6、一臺電動機本來為正轉(zhuǎn)，如果把連接在它上面的三根電源線任意調(diào)換兩根的順序，則電動機的旋轉(zhuǎn)方向改變嗎？為什么？答：任調(diào)電動機的兩根電源線，通往電動機中的電流相序?qū)l(fā)生變化，電動機將由正轉(zhuǎn)變?yōu)榉崔D(zhuǎn)，因為正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場方向相反，而異步電動機的旋轉(zhuǎn)方向總是順著旋轉(zhuǎn)磁場的方向轉(zhuǎn)動的。五、計算分析題（根據(jù)實際難度定分，建議每題在6～12分范圍）10Ω－j1010Ω－j10Ωj10ΩiUiWiViNUNWV圖5.1解：各相電流均為220/10=22A，由于三相不對稱，所以中線電流三相有功功率實際上只在U相負載上產(chǎn)生，因此P=222×10=4840W相量圖略2、已知對稱三相電源A、B火線間的電壓解析式為V，試寫出其余各線電壓和相電壓的解析式。解：3、已知對稱三相負載各相復(fù)阻抗均為8＋j6Ω，Y接于工頻380V的三相電源上，若uAB的初相為60°，求各相電流。解：根據(jù)對稱關(guān)系可得：4、某超高壓輸電線路中，線電壓為22萬伏，輸送功率為24萬KW。若輸電線路的每相電阻為10Ω，①試計算負載功率因數(shù)為0.9時線路上的電壓降及輸電線上一年的電能損耗。②若負載功率因數(shù)降為0.6，則線路上的電壓降及一年的電能損耗又為多少？解：①一年按365天計，電能損耗為：輸電線上的電壓降：②電能損耗為：輸電線上的電壓降：5、有一臺三相電動機繞組為Y接，從配電盤電壓表讀出線電壓為380V，電流表讀出線電流為6.1A，已知其總功率為3.3KW，試求電動機每相繞組的參數(shù)。解：各相電阻各相感抗：各相等效電感量為：6、一臺Δ接三相異步電動機的功率因數(shù)為0.86，效率，額定電壓為380V，輸出功率為2.2KW，求電動機向電源取用的電流為多少？解：電流7、三相對稱負載，每相阻抗為6＋j8Ω，接于線電壓為380V的三相電源上，試分別計算出三相負載Y接和Δ接時電路的總功率各為多少瓦？（Y接Il=22AΔ接Il=66A8、一臺Y接三相異步電動機，接入380V線電壓的電網(wǎng)中，當(dāng)電動機滿載時其額定輸出功率為10KW，效率為0.9，線電流為20A。當(dāng)該電動機輕載運行時，輸出功率為2KW時，效率為0.6，線電流為10.5A。試求在上述兩種情況下電路的功率因數(shù)，并對計算結(jié)果進行比較后討論。解：電動機滿載時P1=11.1KW電動機輕載時P1=3333W比較兩種結(jié)果可知，電動機輕載時功率因數(shù)下降，因此應(yīng)盡量讓電動機工作在滿載或接近滿載情況下。試題庫一、填空題（建議較易填空每空0.5分，較難填空每空1分）1、暫態(tài)是指從一種穩(wěn)態(tài)過渡到另一種穩(wěn)態(tài)所經(jīng)歷的過程。2、換路定律指出：在電路發(fā)生換路后的一瞬間，電感元件上通過的電流和電容元件上的端電壓，都應(yīng)保持換路前一瞬間的原有值不變。3、換路前，動態(tài)元件中已經(jīng)儲有原始能量。換路時，若外激勵等于零，僅在動態(tài)元件原始能量作用下所引起的電路響應(yīng)，稱為零輸入響應(yīng)。4、只含有一個動態(tài)元件的電路可以用一階微分方程進行描述，因而稱作一階電路。僅由外激勵引起的電路響應(yīng)稱為一階電路的零狀態(tài)響應(yīng)；只由元件本身的原始能量引起的響應(yīng)稱為一階電路的零輸入響應(yīng)；既有外激勵、又有元件原始能量的作用所引起的電路響應(yīng)叫做一階電路的全響應(yīng)。5、一階RC電路的時間常數(shù)τ=RC；一階RL電路的時間常數(shù)τ=L/R。時間常數(shù)τ的取值決定于電路的結(jié)構(gòu)和電路參數(shù)。6、一階電路全響應(yīng)的三要素是指待求響應(yīng)的初始值、穩(wěn)態(tài)值和時間常數(shù)。7、二階電路過渡過程的性質(zhì)取決于電路元件的參數(shù)。當(dāng)電路發(fā)生非振蕩過程的“過阻尼狀態(tài)時，R>；當(dāng)電路出現(xiàn)振蕩過程的“欠阻尼”狀態(tài)時，R<；當(dāng)電路為臨界非振蕩過程的“臨界阻尼”狀態(tài)時，R=；R=0時，電路出現(xiàn)等幅振蕩。8、在電路中，電源的突然接通或斷開，電源瞬時值的突然跳變，某一元件的突然接入或被移去等，統(tǒng)稱為換路。9、換路定律指出：一階電路發(fā)生的路時，狀態(tài)變量不能發(fā)生跳變。該定律用公式可表示為iL(0+)=iL(0-)和uC(0+)=uC(0-)。10、由時間常數(shù)公式可知，RC一階電路中，C一定時，R值越大過渡過程進行的時間就越長；RL一階電路中，L一定時，R值越大過渡過程進行的時間就越短。二、判斷下列說法的正確與錯誤（建議每小題1分）1、換路定律指出：電感兩端的電壓是不能發(fā)生躍變的，只能連續(xù)變化。（×）2、換路定律指出：電容兩端的電壓是不能發(fā)生躍變的，只能連續(xù)變化。（∨）3、單位階躍函數(shù)除了在t=0處不連續(xù)，其余都是連續(xù)的。（∨）4、一階電路的全響應(yīng)，等于其穩(wěn)態(tài)分量和暫態(tài)分量之和。（∨）5、一階電路中所有的初始值，都要根據(jù)換路定律進行求解。（×）6、RL一階電路的零狀態(tài)響應(yīng)，按指數(shù)規(guī)律上升，按指數(shù)規(guī)律衰減。（×）7、RC一階電路的零狀態(tài)響應(yīng)，按指數(shù)規(guī)律上升，按指數(shù)規(guī)律衰減。（∨）8、RL一階電路的零輸入響應(yīng)，按指數(shù)規(guī)律衰減，按指數(shù)規(guī)律衰減。（∨）9、RC一階電路的零輸入響應(yīng)，按指數(shù)規(guī)律上升，按指數(shù)規(guī)律衰減。（×）10、二階電路出現(xiàn)等幅振蕩時必有XL=XC，電路總電流只消耗在電阻上。（∨）三、單項選擇題（建議每小題2分）1、動態(tài)元件的初始儲能在電路中產(chǎn)生的零輸入響應(yīng)中（B）A、僅有穩(wěn)態(tài)分量B、僅有暫態(tài)分量C、既有穩(wěn)態(tài)分量，又有暫態(tài)分量2、在換路瞬間，下列說法中正確的是（A）A、電感電流不能躍變B、電感電壓必然躍變C、電容電流必然躍變3、工程上認為R＝25Ω、L=50mH的串聯(lián)電路中發(fā)生暫態(tài)過程時將持續(xù)（C）A、30～50msB、37.5～62.5msC、6～10ms4、圖3.4電路換路前已達穩(wěn)態(tài)，在t=0時斷開開關(guān)S，則該電路（C）圖3.4S圖3.4S(t=0)R1L＋US－R2B、電路有儲能元件且發(fā)生換路，要產(chǎn)生過渡過程C、因為換路時元件L的電流儲能不發(fā)生變化，所以該電路不產(chǎn)生過渡過程。圖3.5R＋US－C圖3.5R＋US－CA、因為發(fā)生換路，要產(chǎn)生過渡過程B、因為電容C的儲能值沒有變，所以不產(chǎn)生過渡過程C、因為有儲能元件且發(fā)生換路，要產(chǎn)生過渡過程6、圖3.6所示電路在開關(guān)S斷開之前電路已達穩(wěn)態(tài)，若在t=0時將開關(guān)S斷開，則電路中L上通過的電流為（A）圖3.6S(t=0)圖3.6S(t=0)10mH＋10V－5Ω10μFB、0AC、－2A7、圖3.6所示電路，在開關(guān)S斷開時，電容C兩端的電壓為（A）A、10VB、0VC、按指數(shù)規(guī)律增加四、簡答題（建議每小題3～5分）1、何謂電路的過渡過程？包含有哪些元件的電路存在過渡過程？答：電路由一種穩(wěn)態(tài)過渡到另一種穩(wěn)態(tài)所經(jīng)歷的過程稱過渡過程，也叫“暫態(tài)”。含有動態(tài)元件的電路在發(fā)生“換路”時一般存在過渡過程。2、什么叫換路？在換路瞬間，電容器上的電壓初始值應(yīng)等于什么？答：在含有動態(tài)元件L和C的電路中，電路的接通、斷開、接線的改變或是電路參數(shù)、電源的突然變化等，統(tǒng)稱為“換路”。根據(jù)換路定律，在換路瞬間，電容器上的電壓初始值應(yīng)保持換路前一瞬間的數(shù)值不變。3、在RC充電及放電電路中，怎樣確定電容器上的電壓初始值？答：在RC充電及放電電路中，電容器上的電壓初始值應(yīng)根據(jù)換路定律求解。4、“電容器接在直流電源上是沒有電流通過的”這句話確切嗎？試完整地說明。答：這句話不確切。未充電的電容器接在直流電源上時，必定發(fā)生充電的過渡過程，充電完畢后，電路中不再