(完整word版)大学电路试题文集(有答案)汇总

第 1章试题库二、判断下列说法的正确与错误（建议每小题1 分）1、集总参数元件的电磁过程都分别集中在各元件内部进行。（ ）2、实际电感线圈在任何情况下的电路模型都可以用电感元件来抽象表征。（ ）3、电压、电位和电动势定义式形式相同，所以它们的单位一样。（ ）4、电流由元件的低电位端流向高电位端的参考方向称为关联方向。（ ）5、电功率大的用电器，电功也一定大。（ ）6、电路分析中一个电流得负值，说明它小于零。（ ）7、电路中任意两个结点之间连接的电路统称为支路。（ ）8、网孔都是回路，而回路则不一定是网孔。（ ）9、应用基尔霍夫定律列写方程式时，可以不参照参考方向。（ ）10、电压和电流计算结果得负值，说明它们的参考方向假设反了。（ ）11、理想电压源和理想电流源可以等效互换。（ ）12、两个电路等效，即它们无论其内部还是外部都相同。（ ）13、直流电桥可用来较准确地测量电阻。（ ）14、负载上获得最大功率时，说明电源的利用率达到了最大。（ ）15、受控源在电路分析中的作用，和独立源完全相同。（ ）16、电路等效变换时，如果一条支路的电流为零，可按短路处理。（ ）三、单项选择题（建议每小题2 分）1、当电路中电流的参考方向与电流的真实方向相反时，该电流（B ）A 、一定为正值B 、一定为负值C、不能肯定是正值或负值2、已知空间有a、 b 两点，电压Uab=10V ，a 点电位为 V a=4V ，则 b 点电位 V b 为（B ）A 、6VB 、 6VC、14V3、当电阻R 上的 u 、 i 参考方向为非关联时，欧姆定律的表达式应为（B ）A 、 u RiB 、 uRiC、 u R i4、一电阻 R 上u 、 参考方向不一致， 令 u=10V ，消耗功率为 0.5W ，则电阻 R 为（ A ）iA 、 200B、 200C、 2005、两个电阻串联，R ： R =1 ：2，总电压为60V ，则 U的大小为（ B ）121A、10VB、20VC、 30V6、已知接成 Y 形的三个电阻都是30，则等效 形的三个电阻阻值为（C ）A 、全是 10B 、两个 30一个 90C、全是 9017、电阻是（C ）元件，电感是（B ）的元件，电容是（A ）的元件。A 、储存电场能量B 、储存磁场能量C、耗能8、一个输出电压几乎不变的设备有载运行，当负载增大时，是指（C ）A 、负载电阻增大B 、负载电阻减小C、电源输出的电流增大9、理想电压源和理想电流源间（B ）A 、有等效变换关系B、没有等效变换关系C、有条件下的等效关系10、当恒流源开路时，该恒流源内部（B ）A 、有电流，有功率损耗B、无电流，无功率损耗C、有电流，无功率损耗五、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 1.5.1 所示电路，已知U =3V ，求 R。（ 2）A24K ISI2K 1+RUUS1mA2K 10VB图 1.5.1图 1.5.22、图 1.5.2 所示电路，已知US3V，I 2A，求 UAB和 I。（3V、5A ）S3、图 1.5.3 所示电路，负载电阻R可以任意改变，问R等于多大时其上可获得最大功LL率，并求出最大功率 PLmax。（ 2）4、图 1.5.4 所示电路中，求2A 电流源之发出功率。 （ 16/3W ）43IRLU2I2A4U6V图 1.5.3图 1.5.45、电路如图1.5.5 所示，求10V 电压源8发出的功率。（ 35W）4A21010V36V21A图 1.5.56、分别计算S 打开与闭合时图电路中 A 、B 两点的电位。（ S 打开： A 10.5V,B 7.5V S 闭合： A 0V ， B 1.6V ） 12V2K A4KB150S26K 150 150A 12V150150图 1.5.6B图 1.5.77、试求图1.5.7 所示电路的入端电阻RAB 。（ 150）第2章试题库二、判断下列说法的正确与错误（建议每小题1 分）1、叠加定理只适合于直流电路的分析。（ ）2、支路电流法和回路电流法都是为了减少方程式数目而引入的电路分析法。（ ）3、回路电流法是只应用基尔霍夫第二定律对电路求解的方法。（ ）4、结点电压法是只应用基尔霍夫第二定律对电路求解的方法。（ ）5、弥尔曼定理可适用于任意结点电路的求解。（ ）6、应用结点电压法求解电路时，参考点可要可不要。（ ）7、回路电流法只要求出回路电流，电路最终求解的量就算解出来了。（ ）8、回路电流是为了减少方程式数目而人为假想的绕回路流动的电流。（ ）9、应用结点电压法求解电路，自动满足基尔霍夫第二定律。（ ）10、实用中的任何一个两孔插座对外都可视为一个有源二端网络。（ ）三、单项选择题（建议每小题2 分）1、叠加定理只适用于（C）A 、交流电路B 、直流电路C、线性电路2、自动满足基尔霍夫第一定律的电路求解法是（B）A 、支路电流法B、回路电流法C、结点电压法33、自动满足基尔霍夫第二定律的电路求解法是（C）A 、支路电流法B 、回路电流法C、结点电压法4、必须设立电路参考点后才能求解电路的方法是（C）A 、支路电流法B、回路电流法C、结点电压法5、只适应于线性电路求解的方法是（C）A 、弥尔曼定理B 、戴维南定理C、叠加定理四、简答题 （建议每小题35 分）1、下图所示电路应用哪种方法进行求解最为简便？为什么？2K4K+RU1mA10V图题电路答：用弥尔曼定理求解最为简便，因为电路中只含有两个结点。2、试述回路电流法求解电路的步骤。回路电流是否为电路的最终求解响应？答：回路电流法求解电路的基本步骤如下：1选取独立回路 ( 一般选择网孔作为独立回路 ) ，在回路中标示出假想回路电流的参考方向，并把这一参考方向作为回路的绕行方向。2建立回路的 KVL 方程式。应注意自电阻压降恒为正值，公共支路上互电阻压降的正、负由相邻回路电流的方向来决定：当相邻回路电流方向流经互电阻时与本回路电流方向一致时该部分压降取正，相反时取负。方程式右边电压升的正、负取值方法与支路电流法相同。3求解联立方程式，得出假想的各回路电流。4在电路图上标出客观存在的各支路电流的参考方向，按照它们与回路电流之间的关系，求出各条支路电流。回路电流是为了减少方程式数目而人为假想的绕I 1aI2回路流动的电流，不是电路的最终求解响应，最后要根R1I2R据客观存在的支路电流与回路电流之间的关系求出支路RL电流。US1 I aI bUS23、一个不平衡电桥电路进行求解时，只用电阻的串并联b和欧姆定律能够求解吗？图 2.4例 2.2 电路答：不平衡电桥电路是复杂电路，只用电阻的串并联和4欧姆定律是无法求解的，必须采用KCL 和 KCL 及欧姆定律才能求解电路。4、试述戴维南定理的求解步骤？如何把一个有源二端网络化为一个无源二端网络？在此过程中，有源二端网络内部的电压源和电流源应如何处理？答：戴维南定理的解题步骤为：1将待求支路与有源二端网络分离，对断开的两个端钮分别标以记号（例如 a 和 b）；2对有源二端网络求解其开路电压UOC；3把有源二端网络进行除源处理：其中电压源用短接线代替；电流源断开。然后对无源二端网络求解其入端电阻R 入 ；4让开路电压UOC 等于戴维南等效电路的电压源U S，入端电阻R 入 等于戴维南等效电路的内阻R0 ，在戴维南等效电路两端断开处重新把待求支路接上，根据欧姆定律求出其电流或电压。把一个有源二端网络化为一个无源二端网络就是除源，如上述3.所述。5、实际应用中，我们用高内阻电压表测得某直流电源的开路电压为225V ，用足够量程的电流表测得该直流电源的短路电流为50A ，问这一直流电源的戴维南等效电路？答：直流电源的开路电压即为它的戴维南等效电路的电压源US，225/50=4.5 等于该直流电源戴维南等效电路的内阻R0。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、已知图电路中电压U =4.5V ，试应用已经学过的电路求解法求电阻R。（ 18）A4612R U9VUSB图2、求解图所示电路的戴维南等效电路。（ Uab=0V ， R0=8.8）12U ab220V85A2V2 图53、试用叠加定理求解图2.5.3 所示电路中的电流I。（在电流源单独作用下U =1V ，I =1/3A ，电压源单独作用时， I =2A ，所以电流 I=5/3A ）1A2 IU112U6V图 2.5.34、列出图所示电路的结点电压方程。16V5624A3410V8V图解：画出图等效电路图如下：A33AB 5A6/542A8V等效图对结点 A：(15 )VA1VB2363对结点 B： (11 )VB1 VA1343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）61、正弦交流电的三要素是指正弦量的最大值、角频率和初相。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 i7.07 sin(314t 30 )A ，则该正弦电流的最大值是7.07 A ；有效值是5A ；角频率是 314 rad/s；频率是 50Hz；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 /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、电流在相位上是同相关系；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、 同相的电压和电流构成的是有功功率，用P 表示，单位为W ；正交的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有 功功率，能量转换中过程可逆的功率称无 功功率。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 =R ，与频率 无关 ；电感元件上的阻抗 z = X L，与频率成正比 ；电容元件上的阻抗z = X C ，与频率成反比。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 220 2 sin 314tV 超前 u2311sin(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。（ ）78、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 iX LB、 u ji LdiC、 u Ldt2、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 、 u380 sin 314 t VB、 u537 sin( 314 t45 )VC、 u380 sin( 314 t90 )V3、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 、7.07VB 、5VC、 10V4、已知 i 110 sin( 314 t90) A ， i 2 10 sin( 628t30 ）A，则（ C）A 、 i超前 i 60B、 i滞后 i260C、相位差无法判断1215、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、 314 F 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 、 0.197B 、31.8C、 5.19、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 IRC、U IR10、某电阻元件的额定数据为 “1K 、2.5W ”，正常使用时允许流过的最大电流为（A）A 、 50mAB、 2.5mAC、 250mA11、 u 100sin（6t10） V 超前 i 5cos（6t15） A 的相位差是（C ）A、25B、95C、 11512、周期 T=1S 、频率 f 1Hz 的正弦波是（C ）A 、 4cos314tB 、6sin（ 5t+17 ）C、4cos2 t四、简答题 （建议每小题35 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。82、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=537V450V ，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。9五、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(5 t 17)（3sin314t 是工频交流电，周期为0.02s、频率是50Hz 、初相是零；8sin(5 t 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 8，接在 u 220 2 sin 314t V 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 220 2 sin 314 t V 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，i 4.95sin （ 628t-90） A ）4、图所示电路中，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？A1A2A3uCUCuCC-(a)(b)(c)图（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A 3 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 1 F 的电容器两端加上u70.72 sin(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，而频率增加为 100Hz 时，通过电容器中的电流有效值又是多少？（ 22.2mA ，i31.4sin（ 314t 60） A ；频率增倍时，容抗减半，电压有效值不变则电流增倍，为44.4A ）10第4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、与正弦量具有一一对应关系的复数电压、复数电流称之为相量 。最大值相量的模对应于正弦量的最大 值，有效值相量 的模对应正弦量的有效 值，它们的幅角对应正弦量的初相 。2、单一电阻元件的正弦交流电路中，复阻抗 Z= R ；单一电感元件的正弦交流电路中，复阻抗 Z= jX L ；单一电容元件的正弦交流电路中，复阻抗Z= jX C ；电阻电感相串联的正弦交流电路中， 复阻抗 Z= R jX L；电阻电容相串联的正弦交流电路中，复阻抗 Z= R jXC ；电阻电感电容相串联的正弦交流电路中，复阻抗 Z= R j（ X L X C） 。3、单一电阻元件的正弦交流电路中，复导纳Y= G ；单一电感元件的正弦交流电路中，复导纳 Y= j BL ；单一电容元件的正弦交流电路中，复导纳Y=jB C ；电阻电感电容相并联的正弦交流电路中，复导纳Y= G j(B C B L )。4、按照各个正弦量的大小和相位关系用初始位置的有向线段画出的若干个相量的图形，称为 相量 图。5、相量分析法， 就是把正弦交流电路用相量模型来表示，其中正弦量用相量 代替， R、L 、 C 电路参数用对应的复阻抗表示，则直流电阻性电路中所有的公式定律均适用于对相量模型的分析，只是计算形式以复数 运算代替了代数运算。6、有效值相量图中，各相量的线段长度对应了正弦量的有效 值，各相量与正向实轴之间的夹角对应正弦量的初相 。相量图直观地反映了各正弦量之间的数量 关系和相位 关系。7、电压 三角形是相量图，因此可定性地反映各电压相量之间的数量 关系及相位关系，阻抗 三角形和功率 三角形不是相量图，因此它们只能定性地反映各量之间的数量 关系。8、 R、 L、 C 串联电路中，电路复阻抗虚部大于零时，电路呈感 性；若复阻抗虚部小于零时，电路呈容 性；当电路复阻抗的虚部等于零时，电路呈阻 性，此时电路中的总电压和电流相量在相位上呈同相关系，称电路发生串联谐振。9、 R、 L、 C 并联电路中，电路复导纳虚部大于零时，电路呈容 性；若复导纳虚部小于零时，电路呈感性；当电路复导纳的虚部等于零时，电路呈阻 性，此时电路中的总电流、电压相量在相位上呈同相关系，称电路发生并联谐振。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 200V 。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11容元件上通过的电流是4A ，总电流是5A ，电路呈感性。12、复功率的实部是有功功率，单位是瓦；复功率的虚部是无功功率，单位是乏尔；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 ， U C=80V ，则总电压等于 200V 。（ ）6、电阻电感相并联，I R=3A ， I L=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、28VB、 20VC、 4V3、 R、 L 串联的正弦交流电路中，复阻抗为（C ）A 、 Z R jLB、ZRLC、 Z R jX L4、已知电路复阻抗Z （ 3 j4），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、UIB、I2XC、 06、在右图所示电路中，R XL XC，并已知安培表 A 1A 1A 2A 3的读数为 3A ，则安培表 A2 、A 3 的读数应为（C ）uLRA、1A、 1AB、 3A、0AC、 4.24A 、 3AC7、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）12A 、大于 0.5B 、小于 0.5C、等于 0.58、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35 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。U 2220240.3P600U220解： R1200I40.33.86A z57PRI3.8613z2R 257240.3240.3L2 f3140.128H3142、已知交流接触器的线圈电阻为200，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？解： IU2200.09560.1A222300200(3147.3)U22011 倍，线圈会因过热而烧损。I1.1A 为额定电流的R2003、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 190，感抗为 260，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。解：电动机中通过的电流：I1800.559A19022602电机电阻和电感上的电压为：U R0.559 190106VU L0.559260145V串联线圈端电压：U L22021062145 47.8V串联线圈电感量：U L47.80.272mHLI0.559 314若用电阻代替，则串联电阻端电压：U R22021452106 59.5V串联电阻值：RU R59.5106I0.559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 :P=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。?A IBZ4、已知右图所示电路中， R XC 10，U AB U BC，? jX CRU14C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。Z BC117.07455j 5()0.1j 0.10.141445因谐振，所以 ZAB*5 j 5()ZBC?I5、右图所示电路中，已知 Z (30j30)，jX L j10 ，又知?UU Z ZU Z =85V ，求路端电压有效值U？解： IU Z852A?设 I20 AZ302302?850458545 V?则 U ZU Lj I X Lj 20V?UU ZU L8545j 2060j (6020)60j80 10053.1 V路端电压有效值为100 伏。iiLiCR6、在右图所示电路中，已知u 141.4cos314tV ，电流有uC效值 I I C I L，电路消耗的有功功率为866W ，求 i、 iL 、Li 。C解： u100 2 sin(314t 90 ) V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II CI L，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?100 cos3012086.6120 V上的分压即为： U R?P866IL120- 12010-120 AU R86.6则：i10 2sin(314t 120 )A ，iL10 2sin(314t 120 )A，i C10 2sin(314t 180 )A7、已知感性负载两端电压u 311cos314tV，测得电路中的有功功率为7.5KW ，无功功15率为 5.5KVar ，试求感性负载的功率因数及其串联和并联等效参数。7.5 j 5.575.2 36.3 KVA解：串联时：SI75.2 / 2200.342AZ220643 36.3518j 38036.30.342则R 518L 380 / 3141.21H并联时： R=2202/75006.45L=2202/(5500 314)28mHa?8、在右图所示电路中，已知复阻抗Z j60I2，各交流电压的有效值分别为：U S=100V ，?U1 171V ，U 240V ，求复阻抗Z 。U S21解：设串联电路中的电流为参考相量，则?I 240/6004 0 A由相量图分析可知，总电压应呈感性，设有功电压分量为 60V ，则无功电压分量应为 80V ，即 240-80=160V ，有 1=arcsin160/171 69.3Z1?U1?U 2?UbZ2?U 2c?IZ117169.342.75 69.315.1j 404?U 19、如下图所示电路中，已知电路中电流I2?jLI 2A ， US 7.07V ，求电路中总电流I、电a?感元件电压两端电压UL 及电压源 US 与总U L?电流之间的相位差角。U S1U ab?I 2 j 1解：设并联支路端电压为参考相量，则?2 1020 VbU ab?1电阻上通过的电流I 120 / 120 A?2j 22.82845 A 即总电流有效值为总电流为： II 1I 22.828A?25.95.97.07123V 因电感上电压相位为总电压：USj所以其实部虚135 ,部数值相等，用凑数法求出总电压的角度为123，则16?5.9 j 5.9 8.34 135 V 即总电压、 电流之间的相位差角为电感上端电压为： U L78，电路呈感性。10、电路如图所示。 已知 C= 100pF，L= 100 H，Li Ci C210 cos(107 t60 ) mA ，电路消耗的功率 P=100mW ，试求电阻 R 和电压u（）。u(t)RCt?- 2710