电路试题及答案

电路试题及答案 第1章 试题库 一、填空题（建议较易填空每空0.5分，较难填空每空1分） 1、正弦交流电的三要素是指正弦量的 最大值 、和。 2、反映正弦交流电振荡幅度的量是它的 最大值 ；反映正弦量随时间变化快慢程度的量是它的 频率 ；确定正弦量计时始位置的是它的 初相 。 3、已知一正弦量i?7.07sin(314t?30?)A，则该正弦电流的最大值是A；有效值是 5 A；角频率是 314 rad/s；频率是 50 Hz；周期是 0.02 s；随时间的变化进程相位是 314t-30°电角 ；初相是 －30° ；合 －π/6 弧度。 4、正弦量的 有效 值等于它的瞬时值的平方在一个周期内的平均值的 开方 ，所以 有效 值又称为方均根值。也可以说，交流电的 有效 值等于与其 热效应 相同的直流电的数值。 5、两个 同频率 正弦量之间的相位之差称为相位差， 不同 频率的正弦量之间不存在相位差的概念。 6、实际应用的电表交流指示值和我们实验的交流测量值，都是交流电的 有效 值。工程上所说的交流电压、交流电流的数值，通常也都是它们的 有效 值，此值与交流电最大值的数量关系为： 最大值是有效值的1.414倍 。 7、电阻元件上的电压、电流在相位上是关系；电感元件上的电压、电流相位存在 正交 关系，且电压 超前 电流；电容元件上的电压、电流相位存在 正交 关系，且电压 滞后 电流。 8、的电压和电流构成的是有功功率，用P表示，单位为电压和电流构成无功功率，用Q表示，单位为 Var 。 9、能量转换中过程不可逆的功率称功率。能量转换过程不可逆的功率意味着不但 有交换 ，而且还有 消耗 ；能量转换过程可逆的功率则意味着只 交换 不 消耗 。 10、正弦交流电路中，电阻元件上的阻抗z；电感元件上的阻抗z；电容元件上的阻抗z 二、判断下列说法的正确与错误（建议每小题1分） 1、正弦量的三要素是指它的最大值、角频率和相位。 （ × ） 2、u1?2sin314tV超前u2?311sin(628t?45?)V为45°电角。 （ × ） 3、电抗和电阻的概念相同，都是阻碍交流电流的因素。 （ × ） 4、电阻元件上只消耗有功功率，不产生无功功率。 （ ∨ ） 5、从电压、电流瞬时值关系式来看，电感元件属于动态元件。 （ ∨ ） 6、无功功率的概念可以理解为这部分功率在电路中不起任何作用。 （ × ） 7、几个电容元件相串联，其电容量一定增大。 （ × ） 8、单一电感元件的正弦交流电路中，消耗的有功功率比较小。 （ × ） 三、单项选择题（建议每小题2分） 1、在正弦交流电路中，电感元件的瞬时值伏安关系可表达为（ C ） A、u?iXL B、u＝jiωL C、u?Ldi dt 2、已知工频电压有效值和初始值均为380V，则该电压的瞬时值表达式为（ B ） A、u?380sin314tV B、u?537sin(314t?45?)V C、u?380sin(314t?90?)V 3、一个电热器，接在10V的直流电源上，产生的功率为P。把它改接在正弦交流电源上，使其产生的功率为P/2，则正弦交流电源电压的最大值为（ C ） A、7.07V B、5V C、10V 4、已知i1?10sin(314t?90?)A，i2?10sin(628t?30?）A，则（ C ） A、i1超前i260° B、i1滞后i260° C、相位差无法判断 5、电容元件的正弦交流电路中，电压有效值不变，当频率增大时，电路中电流将（ A ） A、增大 B、减小 C、不变 6、电感元件的正弦交流电路中，电压有效值不变，当频率增大时，电路中电流将（ B ） A、增大 B、减小 C、不变 7、实验室中的交流电压表和电流表，其读值是交流电的（ B ）。 A、最大值 B、有效值 C、瞬时值 8、314μF电容元件用在100Hz的正弦交流电路中，所呈现的容抗值为（ C ） A、0.197Ω B、31.8Ω C、5.1Ω 9、在电阻元件的正弦交流电路中，伏安关系表示错误的是（ B ） A、u?iR B、U＝IR C、U?IR 10、某电阻元件的额定数据为“1KΩ、2.5W”，正常使用时允许流过的最大电流为（ A ） A、50mA B、2.5mA C、250mA 11、u＝－100sin（6πt＋10°）V超前i＝5cos（6πt－15°）A的相位差是（ C ） A、25° B、95° C、115° 12、周期T=1S、频率f＝1Hz的正弦波是（ C ） A、4cos314t B、6sin（5t+17°） C、4cos2πt 四、简答题（建议每小题3～5分） 1、电源电压不变，当电路的频率变化时，通过电感元件的电流发生变化吗？ 答：频率变化时，感抗增大，所以电源电压不变，电感元件的电流将减小。 2、某电容器额定耐压值为450伏，能否把它接在交流380伏的电源上使用？为什么？ 答：380×1.414=537V>450V，不能把耐压为450V的电容器接在交流380V的电源上使用，因为电源最大值为537V，超过了电容器的耐压值。 3、你能说出电阻和电抗的不同之处和相似之处吗？它们的单位相同吗？ 答：电阻在阻碍电流时伴随着消耗，电抗在阻碍电流时无消耗，二者单位相同。 4、无功功率和有功功率有什么区别？能否从字面上把无功功率理解为无用之功？为什么？ 答：有功功率反映了电路中能量转换过程中不可逆的那部分功率，无功功率反映了电路中能量转换过程中只交换、不消耗的那部分功率，无功功率不能从字面上理解为无用之功，因为变压器、电动机工作时如果没有电路提供的无功功率将无法工作。 5、从哪个方面来说，电阻元件是即时元件，电感和电容元件为动态元件？又从哪个方面说电阻元件是耗能元件，电感和电容元件是储能元件？ 答：从电压和电流的瞬时值关系来说，电阻元件电压电流为欧姆定律的即时对应关系，因此称为即时元件；电感和电容上的电压电流上关系都是微分或积分的动态关系，因此称为动态元件。从瞬时功率表达式来看，电阻元件上的瞬时功率恒为正值或零，所以为耗能元件，而电感和电容元件的瞬时功率在一个周期内的平均值为零，只进行能量的吞吐而不耗能，所以称为储能元件。 6、正弦量的初相值有什么规定？相位差有什么规定？ 答：正弦量的初相和相位差都规定不得超过?180°。 7、直流情况下，电容的容抗等于多少？容抗与哪些因素有关？ 答：直流情况下，电容的容抗等于无穷大，称隔直流作用。容抗与频率成反比，与电容量成反比。 8、感抗、容抗和电阻有何相同？有何不同？ 答：感抗、容抗在阻碍电流的过程中没有消耗，电阻在阻碍电流的过程中伴随着消耗，这是它们的不同之处，三者都是电压和电流的比值，因此它们的单位相同，都是欧姆。 9、额定电压相同、额定功率不等的两个白炽灯，能否串联使用？ 答：额定电压相同、额定功率不等的两个白炽灯是不能串联使用的，因为串联时通过的电流相同，而这两盏灯由于功率不同它们的灯丝电阻是不同的：功率大的白炽灯灯丝电阻小分压少，不能正常工作；功率小的白炽灯灯丝电阻大分压多容易烧损。 10、如何理解电容元件的“通交隔直”作用？ 答：直流电路中，电容元件对直流呈现的容抗为无穷大，阻碍直流电通过，称隔直作用；交流电路中，电容元件对交流呈现的容抗很小，有利于交流电流通过，称通交作用。 五、计算分析题（根据实际难度定分，建议每题在6～12分范围） 1、试求下列各正弦量的周期、频率和初相，二者的相位差如何？ （1）3sin314t； （2）8sin(5t＋17°) （3sin314t是工频交流电，周期为0.02s、频率是50Hz、初相是零； 8sin(5t＋17°)是周期为1.256s、频率为0.796Hz、初相为17°的正弦交流电） 2、某电阻元件的参数为8Ω，接在u?220sin314tV的交流电源上。试求通过电阻元件上的电流i，如用电流表测量该电路中的电流，其读数为多少？电路消耗的功率是多少瓦？若电源的频率增大一倍，电压有效值不变又如何？（8分） （i=38.9sin314tA，用电流表测量电流值应为27.5A，P=6050W；当电源频率增大一倍时，电压有效值不变时，由于电阻与频率无关，所以电阻上通过的电流有效值不变） 3、某线圈的电感量为0.1亨，电阻可忽略不计。接在u?2sin314tV的交流电源上。试求电路中的电流及无功功率；若电源频率为100Hz，电压有效值不变又如何？写出电流的瞬时值表达式。（8分） （i≈9.91sin（314t-90°）A，用电流表测量电流值应为7A，Q=1538.6Var；当电源频率增大为100Hz时，电压有效值不变，由于电感与频率成正比，所以电感上通过的电流有效值及无功功率均减半，iˊ≈4.95sin（628t-90°）A） 4、图3.5.4所示电路中，各电容量、交流电源的电压值和频率均相同，问哪一个电流表的读数最大？哪个为零？为什么？ (a) U AC (c) (b) 图3.5.4 （图b电流表计数为零，因为电容隔直；图a和图c中都是正弦交流电，且电容端电压相同，电流与电容量成正比，因此A3电流表读数最大） 5、已知工频正弦交流电流在t=0时的瞬时值等于0.5A，计时始该电流初相为30°，求这一正弦交流电流的有效值。（0.707A） 6、在1μF的电容器两端加上u?70.72sin(314t??/6)V的正弦电压，求通过电容器中的电流有效值及电流的瞬时值解析式。若所加电压的有效值与初相不变，而频 10、R、L串联电路中，测得电阻两端电压为120V，电感两端电压为160V，则电路总电压是 200 V。 11、R、L、C并联电路中，测得电阻上通过的电流为3A，电感上通过的电流为8A，电容元件上通过的电流是4A，总电流是 5 A，电路呈 感 性。 12、复功率的实部是功率，单位是；复功率的虚部是是 乏尔 ；复功率的模对应正弦交流电路的 视在 功率，单位是 伏安 。 二、判断下列说法的正确与错误（建议每小题1分） 1、正弦量可以用相量来表示，因此相量等于正弦量。 （ × ） 2、几个复阻抗相加时，它们的和增大；几个复阻抗相减时，其差减小。 （ × ） 3、串联电路的总电压超前电流时，电路一定呈感性。 （ ∨ ） 4、并联电路的总电流超前路端电压时，电路应呈感性。 （ × ） 5、电感电容相串联，UL=120V，UC=80V，则总电压等于200V。 （ × ） 6、电阻电感相并联，IR=3A，IL=4A，则总电流等于5A。 （ ∨ ） 7、提高功率因数，可使负载中的电流减小，因此电源利用率提高。 （ × ） 8、避免感性设备的空载，减少感性设备的轻载，可自然提高功率因数。 （ ∨ ） 9、只要在感性设备两端并联一电容器，即可提高电路的功率因数。 （ × ） 10、视在功率在数值上等于电路中有功功率和无功功率之和。 （ × ） 三、单项选择题（建议每小题2分） 1、标有额定值为“220V、100W”和“220V、25W”白炽灯两盏，将其串联后接入220V工频交流电源上，其亮度情况是（ B ） A、100W的灯泡较亮 B、25W的灯泡较亮 C、两只灯泡一样亮 2、在RL串联的交流电路中，R上端电压为16V，L上端电压为12V，则总电压为（ B ） A、28V B、20V C、4V 3、R、L串联的正弦交流电路中，复阻抗为（ C ） A、Z?R?jL B、Z?R??L C、Z?R?jXL 4、已知电路复阻抗Z＝（3－j4）Ω，则该电路一定呈（ B ） A、感性 B、容性 C、阻性 5、电感、电容相串联的正弦交流电路，消耗的有功功率为（ C ） A、UI B、I2X C、0 6、在右图所示电路中，R＝XL＝XC，并已知安培表A1 的读数为3A，则安培表A2、A3的读数应为（ C ） A、1A、1A B、3A、0A C、4.24A、3A 7、每只日光灯的功率因数为0.5，当N只日光灯相并联时，总的功率因数（ C ）；若再与M只白炽灯并联，则总功率因数（ A ） A、大于0.5 B、小于0.5 C、等于0.5 8、日光灯电路的灯管电压与镇流器两端电压和电路总电压的关系为（ B ） A、两电压之和等于总电压 B、两电压的相量和等于总电压 四、简答题（建议每小题3～5分） 1、额定电压相同、额定功率不等的两个白炽灯，能否串联使用？ 答：不能串联使用。因为额定功率不同时两个白炽灯分压不同。 2、试述提高功率因数的意义和方法。 答：提高功率因数可减少线路上的功率损耗，同时可提高电源设备的利用率，有利于国民经济的发展。提高功率因数的方法有两种：一是自然提高法，就是避免感性设备的空载和尽量减少其空载；二是人工补偿法，就是在感性线路两端并联适当的电容。 3、相量等于正弦量的说法对吗？正弦量的解析式和相量式之间能用等号吗？ 答：相量可以用来表示正弦量，相量不是正弦量，因此正弦量的解析式和相量式之间是不能画等号的。 4、电压、电流相位如何时只吸收有功功率？只吸收无功功率时二者相位又如何？ 答：电压、电流相位同相时只吸收有功功率，当它们相位正交时只吸收无功功率 5、阻抗三角形和功率三角形是相量图吗？电压三角形呢？ 答：阻抗三角形和功率三角形都不是相量图，电压三角形是相量图。 6、并联电容器可以提高电路的功率因数，并联电容器的容量越大，功率因数是否被提得越高？为什么？会不会使电路的功率因数为负值？是否可以用串联电容器的方法提高功率因数？ 答：并联电容器可以提高电路的功率因数，但提倡欠补偿，如果并联电容器的容量过大而出现过补偿时，会使电路的功率因数为负值，即电路由感性变为容性，当并联电容达到某一数值时，还会导致功率因数继续下降（可用相量图分析）。实际中是不能用串联电容器的方法提高电路的功率因数的，因为串联电容器可以分压，设备的额定电压将发生变化而不能正常工作。 五、计算分析题（根据实际难度定分，建议每题在6～12分范围） 1、RL串联电路接到220V的直流电源时功率为1.2KW，接在220V、50Hz的电源时功率为0.6KW，试求它的R、L值。 2、已知交流接触器的线圈电阻为200Ω，电感量为7.3H，接到工频220V的电源上。求线圈中的电流I=？如果误将此接触器接到U=220V的直流电源上，线圈中的电流又为多少？如果此线圈允许通过的电流为0.1A，将产生什么后果？ 11倍，线圈会因过热而烧损。 3、在电扇电动机中串联一个电感线圈可以降低电动机两端的电压，从而达到调速的目的。已知电动机电阻为190Ω，感抗为260Ω，电源电压为工频220V。现要使电动机上的电压降为180V，求串联电感线圈的电感量L'应为多大(假定此线圈无损耗电阻)？能否用串联电阻来代替此线圈？试比较两种方法的优缺点。 电机电阻和电感上的电压为：UR?0.559?190?106V UL?0.559?260?145V 比较两种方法，串联电阻的阻值为电动机电阻的二分之一还要多些，因此需多消耗功率:ΔP=0.5592×106≈33W，这部分能量显然对用户来讲是要计入电表的。而串联的线圈本身铜耗电阻很小，一般不需要消耗多少有 功功率。所以，对用户来讲，用串联线圈的方法降 低电压比较合适。 4、已知右图所示电路中，R＝XC＝10Ω，UAB＝UBC，且电路中路端电压与总电流同相，求复阻抗Z。 解：根据题意可知，电路中发生了串联谐振。 ?因谐振，所以ZAB?ZBC?5?j5(?) 5、右图所示电路中，已知Z＝(30＋j30)Ω，jXL＝j10Ω，又知 UZ =85V，求路端电压有效值U＝？ ?设I?2?0?A ? 则UZ?85?0??45??85?45?V UL?jIXL?j20V U?UZ?UL?85?45??j20?60?j(60?20)?60?j80?100?53.1?V 路端电压有效值为100伏。 6、在右图所示电路中，已知u＝141.4cos314tV，电流有 效值I＝IC＝IL，电路消耗的有功功率为866W，求i、iL、 电路若有I＝IC＝IL，由相量图分析可得必有电容支路电流与电感支路电流相位差为120°，这样两支路电流的相量和的模才符合I＝IC＝IL，又知电容支路的电流超前总电压90°，则电感支路的电流必滞后总电压30°，在电阻R上的分压即为：UR?100cos30???120??86.6??120?V ?????? 9 总电流为：I?I1?I2?2?j2?2.828?45?A即总电流有效值为2.828A 总电压：US?2?5.9?j5.9?7.07?123?V因电感上电压相位为135°,所以其实部虚部数值相等，用凑数法求出总电压的角度为123°，则 电感上端电压为：UL??5.9?j5.9?8.34?135?V即总电压、电流之间的相位差角为78°，电路呈感性。 10、电路如图所示。已知C=100pF，L=100μH，?????iC?210cos(107t?60?)mA，电路消耗的功率P=100mW，试求电阻R和电压u（t）。 解：U并?10?150?/10?10?-27?10C ??90? ?10?65?mV R?0.01/0.1?10? IR?10?2/0.001?65??10?65?mA 2?3? I?IR?IC?(4.23?8.66)?j(9.06?5)?14.7?107?mA ?UL?0.01?65??14.7?-17??14.7?-17?mV ?????? 第3章 试题库 一、填空题（建议较易填空每空0.5分，较难填空每空1分） 1、在含有L、C的电路中，出现总电压、电流同相位，这种现象称为。这种现象若发生在串联电路中，则电路中阻抗 最小 ，电压一定时电流 最大 ，且在电感和电容两端将出现 过电压 ；该现象若发生在并联电路中，电路阻抗将 最大 ，电压一定时电流则 最小 3、串联谐振电路的特性阻抗??Q 4、理想并联谐振电路谐振时的阻抗 5、实际应用中，并联谐振电路在未接信号源时，电路的谐振阻抗为电阻R，接入信号Q0Q? 11 大功率PL7、，用于高功率的传输效率 。 8、品质因数越造成 通频带 变窄，致使接收信号产生失真。 二、判断下列说法的正确与错误（建议每小题1分） 1、串联谐振电路不仅广泛应用于电子技术中，也广泛应用于电力系统中。 （ × ） 2、谐振电路的品质因数越高，电路选择性越好，因此实用中Q值越大越好。 （ × ） 3、串联谐振在L和C两端将出现过电压现象，因此也把串谐称为电压谐振。 （ ∨ ） 4、并联谐振在L和C支路上出现过流现象，因此常把并谐称为电流谐振。 （ ∨ ） 5、串谐电路的特性阻抗?在数值上等于谐振时的感抗与线圈铜耗电阻的比值。（ ∨ ） 6、理想并联谐振电路对总电流产生的阻碍作用无穷大，因此总电流为零。 （ ∨ ） 7、无论是直流还是交流电路，负载上获得最大功率的条件都是RL?R0。 （ × ） 8、RLC多参数串联电路由感性变为容性的过程中，必然经过谐振点。 （ ∨ ） 9、品质因数高的电路对非谐振频率电流具有较强的抵制能力。 （ ∨ ） 10、谐振状态下电源供给电路的功率全部消耗在电阻上。 （ ∨ ） 三、单项选择题（建议每小题2分） 1、RLC并联电路在f0时发生谐振，当频率增加到2f0时，电路性质呈（ B ） A、电阻性 B、电感性 C、电容性 2、处于谐振状态的RLC串联电路，当电源频率升高时，电路将呈现出（ B ） A、电阻性 B、电感性 C、电容性 3、下列说法中，（ A ）是正确的。 A、串谐时阻抗最小 B、并谐时阻抗最小 C、电路谐振时阻抗最小 4、下列说法中，（ B ）是不正确的。 A、并谐时电流最大 B、并谐时电流最小 C、理想并谐时总电流为零 5、发生串联谐振的电路条件是（ C ） ?0LA、 B、f0?R1LC C、?0?1 6、正弦交流电路中，负载上获得最大功率的条件是（ C ） A、RL?R0 B、ZL?ZS C、ZL?ZS 四、简答题（建议每小题3～5分） 1、何谓串联谐振？串联谐振时电路有哪些重要特征？ 答：在含有LC的串联电路中，出现了总电压与电流同相的情况，称电路发生了串联谐振。串联谐振时电路中的阻抗最小，电压一定时电路电流最大，且在电感和电容两端出现过电压现象。 2、发生并联谐振时，电路具有哪些特征？ 答：电路发生并谐时，电路中电压电流同相，呈纯电阻性，此时电路阻抗最大，总电流最小，在L和C支路上出现过电流现象。 3、为什么把串谐称为电压谐振而把并谐电路称为电流谐振？ 答：串联谐振时在动态元件两端出现过电压因之称为电压谐振；并联谐振时在动态元件的支路中出现过电流而称为电流谐振。 4、何谓串联谐振电路的谐振曲线？说明品质因数Q值的大小对谐振曲线的影响。 答：电流与谐振电流的比值随着频率的变化而变化的关系曲线称为谐振曲线。由谐振曲线可看出，品质因数Q值的大小对谐振曲线影响较大，Q值越大时，谐振曲线的顶部越尖锐，电路选择性越好；Q值越小，谐振曲线的顶部越圆钝，选择性越差。 *6、谐振电路的通频带是如何定义的？它与哪些量有关？ 答：谐振电路规定：当电流衰减到最大值的0.707倍时，I/I0≥0.707所对应的频率范围称为通频带，通频带与电路的品质因数成反比，实际应用中，应根据具体情况选择适当的品质因数Q，以兼顾电路的选择性和通频带之间存在的矛盾。 7、LC并联谐振电路接在理想电压源上是否具有选频性？为什么？ 答：LC并联谐振电路接在理想电压源上就不再具有选频性。因为理想电压源不随负载的变化而变化。 五、计算分析题（根据实际难度定分，建议每题在6～12分范围） 1、已知一串联谐振电路的参数R?10?，L?0.13mH，C?558pF，外加电压U?5mV。试求电路在谐振时的电流、品质因数及电感和电容上的电压。 解：I?U/R ?0.005/10?0.5mA 13 UL?UC?QU?48.3?5?241.5V 2、已知串联谐振电路的谐振频率f0?700KHz，电容C?2000pF，通频带宽度B?10KHz，试求电路电阻及品质因数。 3、已知串谐电路的线圈参数为“R?1?，L?2mH”，接在角频率??2500rad/s的10V电压源上，求电容C为何值时电路发生谐振？求谐振电流I0、电容两端电压UC、线圈两端电压URL及品质因数Q。 解：串联谐振在感抗等于容抗之处发生，据题中数据可得： C?1/?0L?1/2500?0.002?80?F UC?QU?5?10?50V 4、已知题右图所示并联谐振电路的谐振角频率中 ??5?10rad/s，Q?100，谐振时电路阻抗等于2KΩ，试求 电路参数R、L和C。 解：L/R?Q/?0?100/5?10?2?10 谐振阻抗：r=L/(R·C) 所以：C?L/R/r?2?10/2000?0.01?F 2L?1/?0C?1/(5?106)2?0.01?10?6?4?H R?L/Cr?0.2? ?566?5 5、已知谐振电路如上图所示。已知电路发生谐振时RL支路电流等于15A，电路总电流为 6、如右图所示电路，其中u?2cos314tV，调 节电容C使电流i与电压u同相，此时测得电感两端电压为200V，电流I＝2A。求电路中参数R、L、C，当频率下调为f0/2时，电路呈何种性质？ R?100/2?50? C?2/314?200?31.8 ?F L?1/?0C?1/3142?31.8?10?6?0.319H 14 2 10、全耦合变压器与理想变压器都是无损耗且耦合系数等于1。 （ × ） 三、单项选择题（建议每小题2分） 1、符合全耦合、参数无穷大、无损耗3个条件的变压器称为（ B ） A、空芯变压器 B、理想变压器 C、实际变压器 2、线圈几何尺寸确定后，其互感电压的大小正比于相邻线圈中电流的 （ C ） A、大小 B、变化量 C、变化率 3、两互感线圈的耦合系数K=（ B ） A、 B、 C、 LLL1L2L1L212 4、两互感线圈同侧相并时，其等效电感量L同=（ A ） L1L2?M2L1L2?M2L1L2?M2 A、 B、 C、 L1?L2?2ML1?L2?2M2L1?L2?M2 5、两互感线圈顺向串联时，其等效电感量L顺=（ C ） A、L1?L2?2M B、L1?L2?M C、L1?L2?2M 6、符合无损耗、K=1和自感量、互感量均为无穷大条件的变压器是（ A ） A、理想变压器 B、全耦合变压器 C、空芯变压器 7、反射阻抗的性质与次级回路总阻抗性质相反的变压器是（ C ） A、理想变压器 B、全耦合变压器 C、空芯变压器 8、符合无损耗、K=1和自感量、互感量均为有限值条件的变压器是（ B ） A、理想变压器 B、全耦合变压器 C、空芯变压器 四、简答题（建议每小题3～5分） 1、试述同名端的概念。为什么对两互感线圈串联和并联时必须要注意它们的同名端？ 答：由同一电流产生的感应电压的极性始终保持一致的端子称为同名端，电流同时由同名端流入或流出时，它们所产生的磁场彼此增强。实际应用中，为了小电流获得强磁场，通常把两个互感线圈顺向串联或同侧并联，如果接反了，电感量大大减小，通过线圈的电流会大大增加，将造成线圈的过热而导致烧损，所以在应用时必须注意线圈的同名端。 2、何谓耦合系数？什么是全耦合？ 答：两个具有互感的线圈之间磁耦合的松紧程度用耦合系数表示，如果一个线圈产生的磁通全部穿过另一个线圈，即漏磁通很小可忽略不计时，耦合系数K=1，称为全耦合。 3、理想变压器和全耦合变压器有何相同之处？有何区别？ 答：理想变压器和全耦合变压器都是无损耗，耦合系数K=1，只是理想变压器的自感和 互感均为无穷大，而全耦合变压器的自感和互感均为有限值。 4、试述理想变压器和空芯变压器的反射阻抗不同之处。 答：空芯变压器的反射阻抗Z1r??2M2/Z22反映了次级回路通过互感对初级回路产生的影响，反射阻抗与初级回路的自阻抗串联，空芯变压器的反射阻抗电抗特性与次级回路阻抗的电抗特性相反；理想变压器反射阻抗Z1n?n2ZL是负载电阻折合到初级线圈两端的等效阻抗，直接跨接于初级线圈两端，与初级回路相并联，且反射阻抗的性质与负载阻抗的性质相同。 5、何谓同侧相并？异侧相并？哪一种并联方式获得的等效电感量增大？ 答：两个互感线圈的同名端两两连在一起与电源相接的方式称为同侧相并，两个异名端两两连在一起与电源相接的方式为异侧相并，同侧相并时获得的等效电感量大。 6、如果误把顺串的两互感线圈反串，会发生什么现象？为什么？ 答：两互感线圈顺串时L顺?L1?L2?2M，反串时L反?L1?L2-2M，由两式可看出，顺接时等效电感量大，因而感抗大，电压一定时电流小，如果误把顺串的两互感线圈反串，由于等效电感量大大减小，致使通过线圈的电流大大增加，线圈将由于过热而有烧损的危险。故联接时必须注意同名端 7、判断下列线圈的同名端。 两线圈的磁场是相互增强的 解：图（a）中两线圈的磁场相互增强，因此必为顺串，所以它们相连的一对端子为异名端，如红色圆点所示；图（b）初级线圈的电流在开关闭合一瞬间变化率大于零，所以自感电动势的极性下负上正，阻碍电流的增强，次级电压表反偏，说明互感电压的极性与电压表的极性相反，即上负下正，可判断出同名端如图中红色实心点所示。 五、计算分析题（根据实际难度定分，建议每题在6～12分范围） 1、求图5.1所示电路的等效阻抗。 2、耦合电感L1?6H，L2?4H，M?3H，试计算耦合电感作串联、并联时的各等效电感值。 3、耦合电感L1?6H，L2?4H，M?3H。①若L2短路，求L1端的等效电感值；②若L1短路，求L2端的等效电感值。 解：①若L2短路，设在L1两端加电压U1，则 U1?j?L1I1?j?MI2 （1） j?L2I2?j?MI1?0 （2） 由（2）式得 ②同理可得L1短路时L2 4、电路如图5.4所示，求输出电压U2。 解：应用回路电流法求解。在图上标出各回路参考绕行方向，对两回路列KVL方程 (1?j3)I1?j2I2?100?0? （1） Ω 2 U ?j2I1?(1?j2)I2?0 （2） 解得：I2?39.2??11.3?A 5、电路如图5.5所示。①试选择合适的匝数比使传输到负载上的功率达到最大；②求1Ω负载上获得的最大功率。 Ω 2 U （因图中n：1标为1：n，所以n变为1/n） 由负载上获得最大功率的条件可得 因理想变压器的反射阻抗与初级回路阻抗相并联，所以负载上获得的最大功率只有电源发出的最大功率的一半，即： 第5章 试题库 一、填空题（建议较易填空每空0.5分，较难填空每空1分） 1、三相电源作Y接时，由各相首端向外引出的输电线俗称由各相尾端公共点向外引出的输电线俗称 零 线，这种供电方式称为 三相四线 制。 2、火线与火线之间的电压称为电压。电源Y接时，数量上Ul?Up；若电源作Δ接，则数量上Ul?p。 3、火线上通过的电流称为电流，负载上通过的电流称为电流。当对称三相负载作Y接时，数量上Il?Ip；当对称三相负载Δ接，Il?Ip。 4、中线的作用是使Y接负载的端电压继续保持。 5、对称三相电路中，三相总有功功率P；三相总无功功率Q；三相总视在功率S= 3UpIp 。 6、对称三相电路中，，所以各相电路的计算具有独立性，各相 A、380V B、0V C、380/V 6、某三相电源绕组连成Y时线电压为380V，若将它改接成Δ形，线电压为（ C ） A、380V B、660V C、220V 7、已知XC?6?的对称纯电容负载作Δ接，与对称三相电源相接后测得各线电流均为10A，则三相电路的视在功率为（ A ） A、1800VA B、600VA C、600W 8、测量三相交流电路的功率有很多方法，其中三瓦计法是测量（ C ）电路的功率。 A、三相三线制电路 B、对称三相三线制电路 C、三相四线制电路 9、三相四线制电路，已知IA?10?20?A，IB?10??100?A，IC?10?140?A，则中线电流IN为（ B ） A、10A B、0A C、30A 10、三相对称电路是指（ C ） A、电源对称的电路 B、负载对称的电路 C、电源和负载均对称的电路 四、简答题（建议每小题3～5分） 1、三相电源作三角形联接时，如果有一相绕组接反，后果如何？试用相量图加以分析说明？ 答：三相电源作三角形联接时，如果有一相绕组接反，就会在发电机绕组内环中发生较大的环流，致使电源烧损。相量图略。 2、三相四线制供电系统中，中线的作用是什么？ 答：中线的作用是使不对称Y接三相负载的相电压保持对称。 3、为什么实用中三相电动机可以采用三相三线制供电，而三相照明电路必须采用三相四线制供电系统？ 答：三相电动机是对称三相负载，中线不起作用，因此采用三相三线制供电即可。而三相照明电路是由单相设备接成三相四线制中，工作时通常不对称，因此必须有中线才能保证各相负载的端电压对称。 4、三相四线制供电体系中，为什么规定中线上不得安装保险丝和开关？ 答：此规定说明不允许中线随意断开，以保证在Y接不对称三相电路工作时各相负载的端电压对称。如果安装了保险丝，若一相发生短路时，中线上的保险丝就有可能烧断而造成中线断开，开关若不慎在三相负载工作时拉断同样造成三相不平衡。 5、如何计算三相对称电路的功率？有功功率计算式中的cosφ表示什么意思？ 答：第一问略，有功功率编者上式中的cosφ称为功率因数，表示有功功率占电源提供的总功率的比重。 6、一台电动机本来为正转，如果把连接在它上面的三根电源线任意调换两根的顺序，则电动机的旋转方向改变吗？为什么？ 答：任调电动机的两根电源线，通往电动机中的电流相序将发生变化，电动机将由正转变为反转，因为正转和反转的旋转磁场方向相反，而异步电动机的旋转方向总是顺着旋转磁场的方向转动的。 五、计算分析题（根据实际难度定分，建议每题在6～12分范围） 1、三相电路如图5.1所示。已知电源线电 压为380V的工频电，求各相负载的相电流、 中线电流及三相有功功率P，画出相量图。 解：各相电流均为220/10=22A，由于三相不对 称，所以中线电流 ?V图5.1 10Ω IN?22?22??30??22?30? ?22?19.05?j11?19.05?j11 ?60.1?0?A 三相有功功率实际上只在U相负载上产生，因此P=222×10=4840W 相量图略 2、已知对称三相电源A、B火线间的电压解析式为uAB?2sin(314t?30?)V，试写出其余各线电压和相电压的解析式。 3、已知对称三相负载各相复阻抗均为8＋j6Ω，Y接于工频380V的三相电源上，若u 的初相为60°，求各相电流。 4、某超高压输电线路中，线电压为22万伏，输送功率为24万KW。若输电线路 的每相电阻为10Ω，①试计算负载功率因数为0.9时线路上的电压降及输电线上一年的电能损耗。②若负载功率因数降为0.6，则线路上的电压降及一年的电能损耗又为多少？ 一年按365天计，电能损耗为：?W??pt?147?102?365?24?1.288?108KW?h 输电线上的电压降：?U?IRl?700?10?7000V 电能损耗为：?W??pt?330.6?102?365?24?2.90?108KW?h 输电线上的电压降：?U?I'Rl?1050?10?10500V 5、有一台三相电动机绕组为Y接，从配电盘电压表读出线电压为380V，电流表读出线电流为6.1A，已知其总功率为3.3KW，试求电动机每相绕组的参数。 各相电阻R?32?29.6? 6、一台Δ接三相异步电动机的功率因数为0.86，效率??0.88，额定电压为380V，输出功率为2.2KW，求电动机向电源取用的电流为多少？ 7、三相对称负载，每相阻抗为6＋j8Ω，接于线电压为380V的三相电源上，试分别计算出三相负载Y接和Δ接时电路的总功率各为多少瓦？ （Y接Il Δ接 Il=66A 8、一台Y接三相异步电动机，接入380V线电压的电网中，当电动机满载时其额定输出功率为10KW，效率为0.9，线电流为20A。当该电动机轻载运行时，输出功率为2KW时，效率为0.6，线电流为10.5A。试求在上述两种情况下电路的功率因数，并对计算结果进行比较后讨论。 解：电动机满载时P1 =11.1KW 电动机轻载时P1 比较两种结果可知，电动机轻载时功率因数下降，因此应尽量让电动机工作在满载或接近满载情况下。 第6章 试题库 一、填空题（建议较易填空每空0.5分，较难填空每空1分） 2、换路定律指出：件上的端电压，都应保持换路前一瞬间的原有值不变。 3、换路前，动态元件中已经储有原始能量。换路时，若外激励等于，仅在动态元件 原始能量 作用下所引起的电路响应，称为 零输入 响应。 4、只含有一个方程进行描述，因而称作一阶电路。仅由外激励引起的电路响应称为一阶电路的 零状态 响应；只由元件本身的原始能量引起的响应称为一阶电路的 零输入 响应；既有外激励、又有元件原始能量的作用所引起的电路响应叫做一阶电路的 全 响应。 5、一阶RC电路的时间常数τ RL电路的时间常数τ 。时间常数τ的取值决定于电路的 结构 和 电路参数 。 6、一阶电路全响应的三要素是指待求响应的 7、二阶电路过渡过程的性质取决于电路元件的参数。当电路发生非振荡过程的“过阻 LL；当电路出现振荡过程的“欠阻尼”状态时，R2；CC L当电路为临界非振荡过程的“临界阻尼”状态时，R = 2；R=0时，电路出现 C尼状态时，R > 2 B、因为电容C的储能值没有变，所以不产生过渡过程 C、因为有储能元件且发生换路，要产生过渡过程 6、图3.6所示电路在开关S断开之前电路已达稳态，若在t=0时将开关S断开，则电路中L上通过的电流iL(0?)为（ A ） C、－2A 7、图3.6所示电路，在开关S断开时，电容C 两端的电压为（ A ） A、10V B、0V C、按指数规律增加 四、简答题（建议每小题3～5分） 1、何谓电路的过渡过程？包含有哪些元件的电路存在过渡过程？ 答：电路由一种稳态过渡到另一种稳态所经历的过程称过渡过程，也叫“暂态”。含有动态元件的电路在发生“换路”时一般存在过渡过程。 2、什么叫换路？在换路瞬间，电容器上的电压初始值应等于什么？ 答：在含有动态元件L和C的电路中，电路的接通、断开、接线的改变或是电路参数、电源的突然变化等，统称为“换路”。根据换路定律，在换路瞬间，电容器上的电压初始值应保持换路前一瞬间的数值不变。 3、在RC充电及放电电路中，怎样确定电容器上的电压初始值？ 答：在RC充电及放电电路中，电容器上的电压初始值应根据换路定律求解。 4、“电容器接在直流电源上是没有电流通过的”这句话确切吗？试完整地说明。 答：这句话不确切。未充电的电容器接在直流电源上时，必定发生充电的过渡过程，充电完毕后，电路中不再有电流，相当于开路。 5、RC充电电路中，电容器两端的电压按照什么规律变化？充电电流又按什么规律变化？RC放电电路呢？ 答：RC充电电路中，电容器两端的电压按照指数规律上升，充电电流按照指数规律下降，RC放电电路，电容电压和放电电流均按指数规律下降。 6、RL一阶电路与RC一阶电路的时间常数相同吗？其中的R是指某一电阻吗？ 答：RC一阶电路的时间常数τ=RC，RL一阶电路的时间常数τ=L/R，其中的R是指动态元件C或L两端的等效电阻。 7、RL一阶电路的零输入响应中，电感两端的电压按照什么规律变化？电感中通过的电10μF 图3.6 流又按什么规律变化？RL一阶电路的零状态响应呢？ 答：RL一阶电路的零输入响应中，电感两端的电压和电感中通过的电流均按指数规律下降；RL一阶电路的零状态响应中，电感两端的电压按指数规律下降，电压事通过的电流按指数规律上升。 8、通有电流的RL电路被短接，电流具有怎样的变化规律？ 答：通过电流的RL电路被短接，即发生换路时，电流应保持换路前一瞬间的数值不变。 9、试说明在二阶电路中，过渡过程的性质取决于什么因素？ 答：二阶电路中，过渡过程的性质取决于电路元件的参数：当 电路“过阻尼”；当 ；当R=0时，电路发生“等幅振荡”。 10、怎样计算RL电路的时间常数？试用物理概念解释：为什么L越大、R越小则时间常数越大？ 答：RL电路的时间常数τ=L/R。当R一定时，L越大，动态元件对变化的电量所产生的自感作用越大，过渡过程进行的时间越长；当L一定时，R越大，对一定电流的阻碍作用越大，过渡过程进行的时间就越长。 五、计算分析题（根据实际难度定分，建议每题在6～12分范围） 1、电路如图5.1所示。开关S在t＝0时闭合。则 iL（0＋）为多大？ 图5.2 解：开关闭合前，iL(0－)=0，开关闭合电路发生换路时，根据换路定律可知，电感中通过的电流应保持换路前一瞬间的数值不变，即iL(0+)=iL(0－)=0 2、求图5.2所示电路中开关S在“1”和“2”位置时的时间常数。 解：开关S在位置“1”时，τ1=0.2/2=0.1ms；开关在位置“2”时，τ2=0.2/(3+2)=0.04ms 3、图5.3所示电路换路前已达稳态，在t=0 时将开关S断开，试求换路瞬间各支路电流及 储能元件上的电压初始值。 解：uC(0－)=4V，uC(0+)=uC(0－)=4V i1(0+)= iC(0+)=(6-4)/2=1A i2(0+)=0 i2(0) Ω 4、求图5.3所示电路中电容支路电流的全响应。 解：换路后的稳态值：uC(∞)=6V，时间常数τ=RC=2×0.5=1μs 所以电路全响应：uC(t)=uC(∞)+[uC(0+)－uC(∞)]e=6-2e -t/τ-1000000tV 第7章 试题库 一、填空题（建议较易填空每空0.5分，较难填空每空1分） 1、一系列期波。 2、与非正弦周期波频率相同的正弦波称为非正弦周期波的波；是构成非正弦周期波的 基本 成分；频率为非正弦周期波频率奇次倍的叠加正弦波称为它的 奇 次谐波；频率为非正弦周期波频率偶次倍的叠加正弦波称为它的 偶 次谐波。 3、一个非正弦周期波可分解为无限多项成分，这个分解的过程称为析，其数学基础是 傅里叶级数 。 4、所谓谐波分析，就是对一个已知的非正弦周期信号，找出它所包含的各次谐波分量的 振幅 和 频率 ，写出其傅里叶级数表达式的过程。 5、方波的谐波成分中只含有次谐波。 6、如果非正弦波的后半周与波形的前半周具有对称关系，就具有奇次对称性，具有奇次对称性的周期信号只具有 奇 次谐波成分，不存在 直流 成分和 偶 次谐波成分，其波形对 原点 对称。 7、若非正弦周期信号波形的后半周完全重复前半周的变化，就具有这种非正弦波除了含有 直流 成分以外，还包含一系列的 偶 次谐波，这种特点的非正弦波的波形对 纵轴 对称。 8、频谱是描述非正弦周期波特性的一种方式，一定形状的波形与一定结构的对应。非正弦周期波的频谱是 离散 频谱。 9、非正弦周期量的有效值与弦量的有效值等于它的各次 谐波 有效值的 平方和 的开方。 10、只有的谐波电压和电流才能构成平均功率，不同是不能产生平均功率的。数值上，非正弦波的平均功率等于它的 各次谐波单独作用时 所产生的平均功率之和。 二、判断下列说法的正确与错误（建议每小题1分） 1、非正弦周期波各次谐波的存在与否与波形的对称性无关。 （ × ） 2、正确找出非正弦周期量各次谐波的过程称为谐波分析法。 （ ∨ ） 3、具有偶次对称性的非正弦周期波，其波形具有对坐标原点对称的特点。 （ × ） 4、方波和等腰三角波相比，含有的高次谐波更加丰富。 （ ∨ ） 5、方波和等腰三角波相比，波形的平滑性要比等腰三角波好得多。 （ × ） 6、非正弦周期量的有效值等于它各次谐波有效值之和。 （ × ） 7、非正弦周期量作用的电路中，电感元件上的电流波形平滑性比电压差。（ × ） 8、非正弦周期量作用的线性电路中具有叠加性。 （ ∨ ） 9、非正弦周期量作用的电路中，电容元件上的电压波形平滑性比电流好。（ ∨ ） 10、波形因数是非正弦周期量的最大值与有效值之比。 （ × ） 三、单项选择题（建议每小题2分） 1、任意给出几种常见的非正弦周期信号波形图，你能否确定其傅里叶级数展开式中有无恒定分量（ B ） A、不能 B、能 C、不确定 2、某方波信号的周期T=5μs，则此方波的三次谐波频率为（ C ） A、106Hz B、2×106Hz C、6×105Hz 3、周期性非正弦波的傅里叶级数展开式中，谐波的频率越高，其幅值越（ B ） A、大 B、小 C、无法判断 4、一个含有直流分量的非正弦波作用于线性电路，其电路响应电流中（ A ） A、含有直流分量 B、不含有直流分量 C、无法确定是否含有直流分量 5、非正弦周期量的有效值等于它各次谐波（ B ）平方和的开方。 A、平均值 B、有效值 C、最大值 6、非正弦周期信号作用下的线性电路分析，电路响应等于它的各次谐波单独作用时产生的响应的（ B ）的叠加。 A、有效值 B、瞬时值 C、相量 7、已知一非正弦电流i(t)?(10?2sin2?t)A，它的有效值为（ B ） A、2A B、2A C、20A 8、已知基波的频率为120Hz，则该非正弦波的三次谐波频率为（ A ） A、360Hz B、300Hz C、240Hz 四、简答题（建议每小题3～5分） 1、什么叫周期性的非正弦波，你能举出几个实际中的非正弦周期波的例子吗？ 答：周而复始地重复前面循环的非正弦量均可称为周期性非正弦波，如等腰三角波、矩 的峰值相比，如果等腰三角波的峰值大于方波，但等腰三角波的有效值不一定比方波大。 五、计算分析题（根据实际难度定分，建议每题在6～12分范围） 1、图5.1所示电路，已知R=20Ω，ωL=20Ω， u(t)?(25?2sin?t?2sin2?t?2sin3?t) V，求电流的有效值及电路消耗的平均功率。 解：直流分量单独作用时：I?25/20?1.25A 二次谐波单独作用时：2?L?40? 三次谐波单独作用时：3?L?60? 直流分量功率：P0=25×1.25=31.25W 一次谐波功率：P1=3.5362×10≈250W 二次谐波功率：P2=0.5592×20≈6.25W 三次谐波功率： P3=0.1582×20≈0.5W 电路消耗的平均功率：P≈31.25+250+6.25+0.5=288W 2、电路如图5.2所示，已知R=20Ω，基波ωL=10/3Ω， u(t)?(200?2sin3?t)V，基波1/ωC=60Ω，求电 流的i(t)及电感两端电压uL的谐波表达式。 解：直流分量单独作用时：I?200/20?10A 三次谐波单独作用时：3ωL=10Ω 1/3ωC=20Ω i(t)?10?5sin(3?t?45?)A uL(t)?100sin(3?t?45?)V 3、已知图5.3所示电路的u(t)?[10?80sin(?t?30?)?18sin3?t]V，R=6Ω，ωL=2Ω， 1/ωC=18Ω，求交流电压表、、交流电流表及功率表的读数，并求i(t)的谐波表达式。 解：基波单独作用时：I0=0 U0=0 W0=0 一次谐波单独作用时：Z 1?6?j(2?18)?17.1??69.4?? RL串联部分电压有效值：URL?3.31?6.32?20.9V 三次谐波单独作用时：Z1?6?j(6?6)?6?0??发生串联谐振 RL串联部分电压有效值：URL3?2.12?8.48?18V 功率表读数：P=P1+P3=3.31×56.56×cos69.4°+2.122×6≈65.9+27=92.9W 4、图5.4所示电路，已知L=10mH，u为非正弦波，已知电阻中的电流当频率为基波频率f=50KHz时达到最大值，而当信号频率为100KHz时，电阻中的电流为零，求两个电容的数值。 (t） C 图5.4 图5.3 解：据题意可知，基波单独作用时，电路发生串联谐振，当二次谐波单独作用时，并联 C2发生串谐， 第1章 试题库 一、填空题（建议较易填空每空0.5分，较难填空每空1分） 1、正弦交流电的三要素是指正弦量的 最大值 、和。 2、反映正弦交流电振荡幅度的量是它的 最大值 ；反映正弦量随时间变化快慢程度的量是它的 频率 ；确定正弦量计时始位置的是它的 初相 。 3、已知一正弦量i?7.07sin(314t?30?)A，则该正弦电流的最大值是A；有效值是 5 A；角频率是 314 rad/s；频率是 50 Hz；周期是 0.02 s；随时间的变化进程相位是 314t-30°电角 ；初相是 －30° ；合 －π/6 弧度。 4、正弦量的 有效 值等于它的瞬时值的平方在一个周期内的平均值的 开方 ，所以 有效 值又称为方均根值。也可以说，交流电的 有效 值等于与其 热效应 相同的直流电的数值。 5、两个 同频率 正弦量之间的相位之差称为相位差， 不同 频率的正弦量之间不存在相位差的概念。 6、实际应用的电表交流指示值和我们实验的交流测量值，都是交流电的 有效 值。工程上所说的交流电压、交流电流的数值，通常也都是它们的 有效 值，此值与交流电最大值的数量关系为： 最大值是有效值的1.414倍 。 7、电阻元件上的电压、电流在相位上是关系；电感元件上的电压、电流相位存在 正交 关系，且电压 超前 电流；电容元件上的电压、电流相位存在 正交 关系，且电压 滞后 电流。 8、的电压和电流构成的是有功功率，用P表示，单位为电压和电流构成无功功率，用Q表示，单位为 Var 。 9、能量转换中过程不可逆的功率称功率。能量转换过程不可逆的功率意味着不但 有交换 ，而且还有 消耗 ；能量转换过程可逆的功率则意味着只 交换 不 消耗 。 10、正弦交流电路中，电阻元件上的阻抗z；电感元件上的阻抗z；电容元件上的阻抗z 二、判断下列说法的正确与错误（建议每小题1分） 1、正弦量的三要素是指它的最大值、角频率和相位。 （ × ） 2、u1?2sin314tV超前u2?311sin(628t?45?)V为45°电角。 （ × ） 3、电抗和电阻的概念相同，都是阻碍交流电流的因素。 （ × ） 4、电阻元件上只消耗有功功率，不产生无功功率。 （ ∨ ） 5、从电压、电流瞬时值关系式来看，电感元件属于动态元件。 （ ∨ ） 6、无功功率的概念可以理解为这部分功率在电路中不起任何作用。 （ × ） 7、几个电容元件相串联，其电容量一定增大。 （ × ） 8、单一电感元件的正弦交流电路中，消耗的有功功率比较小。 （ × ） 三、单项选择题（建议每小题2分） 1、在正弦交流电路中，电感元件的瞬时值伏安关系可表达为（ C ） A、u?iXL B、u＝jiωL C、u?Ldi dt 2、已知工频电压有效值和初始值均为380V，则该电压的瞬时值表达式为（ B ） A、u?380sin314tV B、u?537sin(314t?45?)V C、u?380sin(314t?90?)V 3、一个电热器，接在10V的直流电源上，产生的功率为P。把它改接在正弦交流电源上，使其产生的功率为P/2，则正弦交流电源电压的最大值为（ C ） A、7.07V B、5V C、10V 4、已知i1?10sin(314t?90?)A，i2?10sin(628t?30?）A，则（ C ） A、i1超前i260° B、i1滞后i260° C、相位差无法判断 5、电容元件的正弦交流电路中，电压有效值不变，当频率增大时，电路中电流将（ A ） A、增大 B、减小 C、不变 6、电感元件的正弦交流电路中，电压有效值不变，当频率增大时，电路中电流将（ B ） A、增大 B、减小 C、不变 7、实验室中的交流电压表和电流表，其读值是交流电的（ B ）。 A、最大值 B、有效值 C、瞬时值 8、314μF电容元件用在100Hz的正弦交流电路中，所呈现的容抗值为（ C ） A、0.197Ω B、31.8Ω C、5.1Ω 9、在电阻元件的正弦交流电路中，伏安关系表示错误的是（ B ） A、u?iR B、U＝IR C、U?IR 10、某电阻元件的额定数据为“1KΩ、2.5W”，正常使用时允许流过的最大电流为（ A ） A、50mA B、2.5mA C、250mA 11、u＝－100sin（6πt＋10°）V超前i＝5cos（6πt－15°）A的相位差是（ C ） A、25° B、95° C、115° 12、周期T=1S、频率f＝1Hz的正弦波是（ C ） A、4cos314t B、6sin（5t+17°） C、4cos2πt 四、简答题（建议每小题3～5分） 1、电源电压不变，当电路的频率变化时，通过电感元件的电流发生变化吗？ 答：频率变化时，感抗增大，所以电源电压不变，电感元件的电流将减小。 2、某电容器额定耐压值为450伏，能否把它接在交流380伏的电源上使用？为什么？ 答：380×1.414=537V>450V，不能把耐压为450V的电容器接在交流380V的电源上使用，因为电源最大值为537V，超过了电容器的耐压值。 3、你能说出电阻和电抗的不同之处和相似之处吗？它们的单位相同吗？ 答：电阻在阻碍电流时伴随着消耗，电抗在阻碍电流时无消耗，二者单位相同。 4、无功功率和有功功率有什么区别？能否从字面上把无功功率理解为无用之功？为什么？ 答：有功功率反映了电路中能量转换过程中不可逆的那部分功率，无功功率反映了电路中能量转换过程中只交换、不消耗的那部分功率，无功功率不能从字面上理解为无用之功，因为变压器、电动机工作时如果没有电路提供的无功功率将无法工作。 5、从哪个方面来说，电阻元件是即时元件，电感和电容元件为动态元件？又从哪个方面说电阻元件是耗能元件，电感和电容元件是储能元件？ 答：从电压和电流的瞬时值关系来说，电阻元件电压电流为欧姆定律的即时对应关系，因此称为即时元件；电感和电容上的电压电流上关系都是微分或积分的动态关系，因此称为动态元件。从瞬时功率表达式来看，电阻元件上的瞬时功率恒为正值或零，所以为耗能元件，而电感和电容元件的瞬时功率在一个周期内的平均值为零，只进行能量的吞吐而不耗能，所以称为储能元件。 6、正弦量的初相值有什么规定？相位差有什么规定？ 答：正弦量的初相和相位差都规定不得超过?180°。 7、直流情况下，电容的容抗等于多少？容抗与哪些因素有关？ 答：直流情况下，电容的容抗等于无穷大，称隔直流作用。容抗与频率成反比，与电容量成反比。 8、感抗、容抗和电阻有何相同？有何不同？ 答：感抗、容抗在阻碍电流的过程中没有消耗，电阻在阻碍电流的过程中伴随着消耗，这是它们的不同之处，三者都是电压和电流的比值，因此它们的单位相同，都是欧姆。 9、额定电压相同、额定功率不等的两个白炽灯，能否串联使用？ 答：额定电压相同、额定功率不等的两个白炽灯是不能串联使用的，因为串联时通过的电流相同，而这两盏灯由于功率不同它们的灯丝电阻是不同的：功率大的白炽灯灯丝电阻小分压少，不能正常工作；功率小的白炽灯灯丝电阻大分压多容易烧损。 10、如何理解电容元件的“通交隔直”作用？ 答：直流电路中，电容元件对直流呈现的容抗为无穷大，阻碍直流电通过，称隔直作用；交流电路中，电容元件对交流呈现的容抗很小，有利于交流电流通过，称通交作用。 五、计算分析题（根据实际难度定分，建议每题在6～12分范围） 1、试求下列各正弦量的周期、频率和初相，二者的相位差如何？ （1）3sin314t； （2）8sin(5t＋17°) （3sin314t是工频交流电，周期为0.02s、频率是50Hz、初相是零； 8sin(5t＋17°)是周期为1.256s、频率为0.796Hz、初相为17°的正弦交流电） 2、某电阻元件的参数为8Ω，接在u?220sin314tV的交流电源上。试求通过电阻元件上的电流i，如用电流表测量该电路中的电流，其读数为多少？电路消耗的功率是多少瓦？若电源的频率增大一倍，电压有效值不变又如何？（8分） （i=38.9sin314tA，用电流表测量电流值应为27.5A，P=6050W；当电源频率增大一倍时，电压有效值不变时，由于电阻与频率无关，所以电阻上通过的电流有效值不变） 3、某线圈的电感量为0.1亨，电阻可忽略不计。接在u?2sin314tV的交流电源上。试求电路中的电流及无功功率；若电源频率为100Hz，电压有效值不变又如何？写出电流的瞬时值表达式。（8分） （i≈9.91sin（314t-90°）A，用电流表测量电流值应为7A，Q=1538.6Var；当电源频率增大为100Hz时，电压有效值不变，由于电感与频率成正比，所以电感上通过的电流有效值及无功功率均减半，iˊ≈4.95sin（628t-90°）A） 4、图3.5.4所示电路中，各电容量、交流电源的电压值和频率均相同，问哪一个电流表的读数最大？哪个为零？为什么？ (a) U AC (c) (b) 图3.5.4 （图b电流表计数为零，因为电容隔直；图a和图c中都是正弦交流电，且电容端电压相同，电流与电容量成正比，因此A3电流表读数最大） 5、已知工频正弦交流电流在t=0时的瞬时值等于0.5A，计时始该电流初相为30°，求这一正弦交流电流的有效值。（0.707A） 6、在1μF的电容器两端加上u?70.72sin(314t??/6)V的正弦电压，求通过电容器中的电流有效值及电流的瞬时值解析式。若所加电压的有效值与初相不变，而频