英才學院《電工學》習題庫及答案02正弦交流電路

第二章正弦交流電路一、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間變化快慢程度的量是角頻率ω；表征正弦交流電起始位置時的量稱為它的初相。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系可表示為u=iR；電感元件上任一瞬間的電壓電流關系可以表示為dt；電容元件上任一瞬間的電壓電流關系可以表示為壓電流關系可以表示為dt；電容元件上任一瞬間的電壓電流關系可以表示為dt。由上述三個關系式可得，電阻元件為即時元件；電感和電容元件為動態(tài)元件。么電路的阻抗為50Ω，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。1.正弦量的三要素是指最大值、角頻率和相位。(錯)2.電感元件的正弦交流電路中，消耗的有功功率等于零。(對)3.因為正弦量可以用相量來表示，所以說相量就是正弦量。(錯)4.電壓三角形是相量圖，阻抗三角形也是相量圖。(錯)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)6.一個實際的電感線圈，在任何情況下呈現(xiàn)的電特性都是感性。(錯)7.串接在正弦交流電路中的功率表，測量的是交流電路的有功功率。(錯)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)三、選擇題：1.某正弦電壓有效值為380V，頻率為50Hz，計時始數(shù)值等于380V，其瞬時值表達式為(B)C2.一個電熱器，接在10V的直流電源上，產生的功率為P。把它改接在正弦交流電源上，使其產生的功率為P/2，則正弦交流電源電壓的最大值為(D)3.提高供電電路的功率因數(shù)，下列說法正確的是(D)A、減少了用電設備中無用的無功功率；B、減少了用電設備的有功功率，提高了電源設備的容量；C、可以節(jié)省電能；D、可提高電源設備的利用率并減小輸電線路中的功率損耗。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，電路中電流將(A)在RL串聯(lián)電路中，UR=16V，UL=12V，則總電壓為(B)7.RLC串聯(lián)電路在f0時發(fā)生諧振，當頻率增加到2f0時，電路性質呈(B)8.正弦交流電路的視在功率是表征該電路的(A)A效值與電流有效值乘積；B、平均功率；C、瞬時功率最大值。I+1iI+1i1、已知某正弦交流電壓的周期為10ms，有效值為220V，在t=0時正處于由正值過渡為負值的零值，則其表達式可寫作()。(a)u=380sin(100t+180o)V(b)u=－311sin200幾tV(c)u=220sin(628t+180o)V2、某正弦電流的有效值為7.07A，頻率f=100Hz，初相角Q=－60o，則該電流的瞬時表達式為()。aisin00幾t－60o)A(b)i=7.07sin(100幾t+30o)A(c)i=10sin(200幾t－60o)A3、與電流相量I&=4+j3對應的正弦電流可寫作i=()。asinOtoAb)5sin(Ot+36.9o)A(c)5sin(Ot+53.1o)A4、用幅值(最大值)相量表示正弦電壓u=537sin(Ot－90o)V時，可寫作5、將正弦電壓u=10sin(314t+30o)V施加于電阻為5Q的電阻元件上，則通過該元件的電流i=()。(a)2sin314tA(b)2sin(314t+30o)A(c)2sin(314t－30o)Aiiu6、將正弦電壓u=10sin(314t+30o)V施加于感抗XL=5Q的電感元件上，則通過該元件的電流i=()。(a)50sin(314t+90o)A(b)2sin(314t+60o)A(c)2sin(314t－60o)ALXL7、如相量圖所示的正弦電壓U&施加于容抗XC=5Q的電容元件上，則通過該元件的電流相量I&=()。aoAboA(c)2三－60oAjX.C.VV308、已知兩正弦交流電流i1=5sin(314t+60o)A，i2=5sin(314t－60o)A，則二者的相位關系是()。(a)同相(b)反相(c)相差120o9、已知正弦交流電壓u=100sin(2幾t+60o)V，其頻率為()。aHz(b)2幾Hz(c)1Hz10、正弦電壓波形如圖示，其角頻率O為()rad/s。a(b)100幾(c)0.02幾,,IjAIjA時表達式(角頻率為O)；(2)在同一坐標內畫出它們的波形圖，并說明它們的相位關系。12、已知電路中某元件上電壓u和i分別為u=－100sin314tV，i=10cos314tA。問：(1)元件的性質；(2)元件的復阻抗；(3)儲存能量的最大值。13、當O=10rad/s時，圖1電路可等效為圖2，已知R=10，R=12.5，問L及L各為多少？ ~ 圖1RL ~ R L,14、圖示電路中，R=11，L=211mH，C=65F，電源電壓u=220sin314tV。求：(1)各元件的瞬時電壓，并作相量圖(含電流及各電壓)；(2)電路的有功功率P及功率因數(shù)入。iRi++Ru++RuLLuCuCCuCiLiL容抗XC=10。求無源二端網(wǎng)絡N的復阻抗Z及有功功率P，并畫出相量圖(含電流及各電壓)。CiC－+CuCuuN16、在圖示電路中，u=220sinOtV，R=XL=22，XC=11。求電流iR，i C+iL C+i uLCL－iRiR17、某R，L串聯(lián)電路，施加正弦交流電壓u=220sin314tV，測得有功功率P＝40W，電阻上電壓UR＝110V。試求電路的功率因數(shù)？若將電路的功率因數(shù)提高到0.85，則應并聯(lián)多大電容？18在圖示電路中，電容C與O，R，L1，L2滿足何種關系時，可使電壓u與電流i同相？i1R+1RLuuC19.電路如圖2.4所示，已知ω=2rad/s，求電路的總阻抗Zab。 IIcV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)。24.圖2.9所示電路中，求：(1)AB間的等效阻抗ZAB；(2)電壓相量U&AF和U&DF；(3)整個電路的有功功率和無功功率。25.今有一個40W的日光燈，使用時燈管與鎮(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。已知燈管工作時屬于純電阻負載，燈管兩端的電壓等于110V，試求鎮(zhèn)流器上的感抗和電感。這時電路的功率因數(shù)等于多少？自測題答案1b2c3b4a5b6c7a8c9c10a它們瞬時表達式：(2)波形圖4448i1與i2相位差i1，i2是反相的此元件為純電感元件(3)儲存能量最大值Lm2m2Om2314.ZRjOL1.52+100L,ZRjOL1.52+100L,2據(jù)據(jù)題意Z=Z, L=/10=0.5HZRXLXCtan1XLXCRRVL+C.N57.5。.L+C.N57.5。..I LU.C.UR_jXC10三_90。..UCRCLRCLPUIcosQ=2200W.UR110C.UR110CIC.I ..U.IRL+iR++iR+－LiCiuRCU220jOL2+若使u與i同相，應使Z的虛部為零C(Ω)∴)CC∴XC(A)XCXC(V)XCXC(V)200=(2002000)2+10022002000=故有XCXC=200173.2XC=XCXC6(Ω)11ZR+jXL)(jXC)=1000j5=j5.13RjXLjXC1+j195(Ω)則i1=1.816sin(314t+68.7°)(A)isintAuc=9.32sin(314t-21.3°)(V)UR110cosQ===0.5由于燈管與鎮(zhèn)流器是串聯(lián)的，所以U220解：當ω=2000rad/時s11U12I===6Z2(A)11R22(A)cV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)。同理R2一jXC60一j60(A)同理R2一jXC60一j60(A)24.圖2.9所示電路中，求：(