第八章正弦交流电路单元练习
班级___________姓名___________学号___________得分____________一、填空
1．正弦交流电压u=220sin（100πωt+π/3）V，将它加在100Ω电阻两端，每分钟放出的热量为________J；将它放在C=1/πμF的电容两端，通过该电容器的电流瞬间值的表达式i=_____________A；将它加在L=1/πH的电感线圈两端，通过该电感的电流瞬间值的表达式i=_______________A。
2．巳知正弦交流电压u=1002sin(314t+60o)V, 则它的有效值是________V,频率是
_________Hz, 初相是________。若电路上接一纯电感负载X L=100Ω, 则电感上电流的大小为__________A, 电流的解析式是_________________。
3．在电子技术中的低频扼流圈起_____________________的作用，高频扼流圈起
______________的作用；隔直流电容器起
______________的作用，高频旁路电容器起
_________________的作用。
4．电路如右图所示，输入电压Us=2V，频率
f=1MHZ，调节电容C使电流表的读数最大为50mA ,
这时电压表的读数为100V，则电感两端的电压为
________V，电路的品质因数为________，电阻R的值为________Ω，电路的通频带Δf=________HZ。
5．在感性负载两端并联适当的电容器后，可以起两方面的作用：①____________；②_____________________。
6．测得某一线圈在电路中的P=120W, U=100V，I=2A,电源频率f=50HZ,则此线圈的视在功率S=__________VA, 无功功率Q=___________Var, 功率因素cosφ=__________,电阻R=_________Ω, 电感L=__________H 。
7．_____________________________之比叫做功率因素;提高功率因素的意义是________________、_________________，提高感性负载功率因素的方法之一是___________________。
8．'
9．在右图所示电路中，已知U L=Uc，U R=10V，
电路中的电流为10mA，则电路的端电压
U=____________, 总阻抗z=___________,电路呈_____________性。
10．纯电阻电路的功率因数为，纯电感电路的功率因数为，纯电容电路的功率因数为。
11．之比叫做功率因数，提高功率因
数的意义是，。提高感性负载功率因数的方法之一是。12．RLC串联谐振又叫谐振，RLC并联谐振又叫谐振，它们谐振时的条件均为，电路呈性。
13．在RLC串联正弦交流电路中，当外加电源的频率为f时发生谐振，当外加电源的频率增为2f时,电路的性质为性电路，当电源的频率变为f /2时, 电路的性质为性电路。
14．有一个电热器接到10V的直流电源上，在时间t内能将一壶水煮沸。若将电热器接到u=10sinωtV的交流电源上，煮沸同一壶水需要时间________。若把电热器接到另一交流电源上，煮沸一壶水需要时间t/2，则这个交流电压的最大值为________V。
15．根据下图电压和电流的关系，判断各交流电路的性质：
16．已知某交流电路，电源电压u=1002sin（ωt-30°）V，电路中通过的电流i=2sin（ωt-90°）A，则电压和电流之间的相位差是________，电路的功
率因数cosφ=________，电路消耗的有功功率P=________W，电路的无功功率Q=________Var，电源输出的视在功率S=________V
17．如图电路，已知R=X C=10Ω，X L=5Ω，电流表
A3的读数为5A，则电流表A1的读数为————，
A2 的读数为________，A4的读数为________, A的
读数为___________。
;
二、选择
1.纯电容电路中,正确的关系式应是------- ( )
A．I=U/ωC； B. I=UωC； C. i=u/Xc； D. i=U/Xc.
2．在RL串联的正弦交流电路中，测得电阻两端电压为6V，电感两端的电压为8V，则总电压为-------------------------（）
A．6V； B. 10V；；
A A4
A2A3
A1
L
R C
R
C
u1u23．如右图所示,交流电压表的读数分别是:V 为10V, V 1为8V,则V 2的读数是--------------
（ ）
A. 6V ；
B. 2V ；
C. 10V ；
D. 4V
4．在RC 串联电路中，阻抗是---------------------------------------- （ ）
A. |Z|=R+C ；
B. |Z|=22Xc R +；
C. |Z|=Xc R +；
D. |Z|=U/i
{
5．图示为电容性电路，当输入一交流电U1后，输出电压U2的相位-----------------------（ ）
A. 导前于U1；
B. 与U1同相；
C. 滞后于U1；
D.无法确定 6．已知交流电路中负载两端电压 u=2202sin （ωt -22°）V ， 通过的电流为 i
=22 2sin （ωt-45°）A ，则该负载的性质是------ （ ）
A ．电阻性； B. 电感性； C. 电容性； D. 纯电感性
7．在RLC 串联电路中，下列情况中属于电感性电路的只有------（ ）
A. R=4Ω , X L =3Ω , X C =2Ω；
B. R=4Ω , X L =1Ω , X C =2Ω；
C. R=4Ω , X L =3Ω , X C =3Ω；
D. R=3Ω , X L =2Ω , X C =4Ω
8．电路如图所示,属电感性电路的是-----------------------------------（ ）
=4Ω，X L =1Ω,X C =2Ω；
(
B. R=4Ω，X L =0Ω，X C =2Ω；
C. R=4Ω，X L =3Ω，X C =2Ω；
D. R=4Ω，X L =3Ω，X C =3Ω
9．在图示电路中,已知U1=U2=U3=10V, 则电路的端电压U 为------- ( )
A. 10V ；
B. 20V ；
C. 30V ；
D. 40V
10．图中的A,B,C 三灯亮度相同,若保持电压不变,电源频率加倍,则下列情况正确的是--------- ( A. A 灯比原来亮； B. B 灯比原来亮； C. C 灯比原来亮； D. 三灯亮度不变 11．在RLC 总电压为U ，有功功率为P ，无功功率为Q ，视在功率为S ，则阻抗-------（ ）
R Xc X L
A.∣Z∣=U/I；
B.∣Z∣=P/I2；
C.∣Z∣=Q/I2；
D.∣Z∣=S/U
】
12．一只电炉接在正弦交流电源上产生的热功率和接在10V的直流电源上产生的热功率相等,则交流电压的最大值是------------------- ( )
A. ；
B. 10V；
C. ；
13．在R-L串联电路中,不正确的功率因数表达式是---------- ( )Φ=R/∣Z∣；Φ=U R/U；Φ=U L/U； D. cosΦ=P/S
14．电感性负载两端并联一只适当容量的电容器的目的是-------（）
A. 提高电感性负载的功率因数，使负载中电流下降；
B. 提高电感性负载的功率因数，使负载消耗的功率减小；
C. 电感性负载的功率因数不变，使负载中电流下降；
D. 提高电路的功率因数，使总电流下降
15．右图为RLC 串联谐振曲线,则此电路的品质因数
是---------------------- ( )
~
；；
C. 500；
D.无法确定
16．在RLC串联电路中, 电阻、电感和电容两端的
电压均为100V,则电路的端电压为----- ( )
A. 100V；
B. 300V；
C. 200V；
D. 1003V
三、计算
1.巳知二正弦交流电流i1=302sinωtA, i2=402sin(ωt+90°)A。求：
①i=i1 +i2 ；②画出相量图。
*
2.已知两个同频率的正弦交流电，它们的频率是50HZ，电压有效值分别是220V和110V，而且前者超前后者π/2的相位角。①试写出它们的电压瞬间值表达式; ②在同一坐标中画出它们的图象; ③作出相量图。
%
3. 图示电路为RC串联电路，已知电压频率为800HZ，电容μF，要使输出电压U2落后于输入电压U一个30o 的相位差，求电阻的值应为多少
4. 将一个电阻为10Ω，电感值为50mH 的线圈，接入交流电压u=310sin （200t+90o ）V电源上，求:电路的阻抗，电路中的电流，电路的有功功率，无功功率及视在功率。
…
5.有一电感线圈，接到U=100V，f=50Hz的交流电源上，测得电流I=5A，当接到U′=24V的直流电源上，测得电流I′=2A，试计算出该线圈的电阻R和电感L。
-
?
6. 在RLC串联电路中，已知信号源的电压为1V，当电容为250PF，电感为40uH ，电阻为5Ω时，试求：①谐振频率f0；②谐振电流I0；③品质因数Q；④电容器两端电压Uc；⑤串联谐振又称什么谐振。
7. RLC串联电路中，已知：R=40Ω，XL=45Ω，XC=15Ω，电源电压U=220V，求：①电路中电流的大小；②电路的性质；③电路中的P、Q、S的值。
8. 一个日光灯管的规格是“110V、40W”，现将它接到50Hz、220V 的交流电源上，为保证灯管正常工作，串联镇流器的电感（视镇流器为纯电感）应为多少
《电工技术基础与技能》复习题 7．初识正弦交流电 一、选择题： 1．人们常说的交流电压220V 是指交流电压的（ ） A ．最大值 B ．有效值 C ．瞬时值 D ．平均值 2．关于交流电的有效值，下列说法正确的是（ ） A ．最大值是有效值的3倍 B ．有效值是最大值的2倍 C ．最大值为311V 的正弦交流电，就其热效应而言，相当于一个220V 的直流电 D ．最大值为311V 的正弦交流电，可以用220V 的直流电代替 3．一个电容器的耐压为250V ，把它接入正弦交流电中使用，加在它两端的交流电压的有效值可以是（ ）。 A ．150V B ．180V C ．220V D ．都可以 4．已知V t u )6 314sin(2100π -=，则它的角频率、有效值、初相分别是（ ） A ．6 2100/314π -、V 、s rad B ．6 100/100π π- 、V 、s rad C ．6 10050π - 、V 、Hz D ．6 100/314π 、 V 、s rad 5．某正弦交流电的初相角2 0π ?- =，在t =0时，其瞬时值将（ ） A ．大于零 B ．小于零 C ．等于零 D ．不能确定 6．A t i ωsin 51=与A t i )30sin(52?-=ω的相位差是（ ） A ．30° B ．－30° C ．0° D ．无法确定 7．两个同频率正弦交流电21、i i 的有效值各为40A 和30A ，当21、i i 的有效值为50V 时，1i 与2i 的相位差是（ ） A ．0° B ．180° C ．45° D ．90° 8．某交流电压V t u )4 100sin(100π π+ =，当s t 1.0=时的值是（ ） A ．V 7.70- B ．V 7.70 C ．V 100 D ．V 100- 9．某正弦交流电压的有效值为380V ，频率为50Hz ，在t =0时的值为380V ，则该正弦 电压的表达式为（ ） A ．V t u )90314sin(380?+= B ．V t u 314sin 380= C ．V t u )45314sin(2380?+= D ．V t u )45314sin(2380?-= 10．如右图所示的矢量图中，交流电压1u 与2u 的相位关系是（ ） A ．1u 比2u 超前75° B ．1u 比2u 滞后75° C ．1u 比2u 超前30° D ．无法确定 11．一个电热器接在10V 的直流电源上，产生一定的热功率。把它改接到交流电源上，使产生的热功率是直流时的一半，则交流电源电压的最大值应是（ ）。 A ．7．07V B ．5V C ．14V D ．10V 12．已知正弦交流电V t u )320sin(501π +=，V t u )6 10sin(1002π +=，它们的相位差 是（ ）。 A ． 6 π B ．6π - C ．0 D ．无固定相位差 二、填空题： 1．我国工农业生产和生活照明用电电压是 V ，其最大值 V ；周期T= s ，频率f= Hz ，角频率ω= rad/s 2． 、 和 是确定一个正弦量的三要素，它们分别表示正弦量变化的幅度、快慢、和起始状态。 3．常用的表示正弦量的方法有 、 和 ，它们都能将正弦量的三要素准确地表示出来。 4．交流电压V t u )6 100sin(1.14π π+ =，则该交流电压的最大值为 V ，有效 值为 V ，周期为 s ，频率为 Hz ，角频率 rad/s ，初相位为 ，当t =0．1s 时，电压u= V 。 5．频率为50Hz 的正弦交流电，当U=220V ，uo ?=60°，I=10A ，io ?=?-30时，它们的表达式为u= V ，i= A ，u 与i 的相位差为 。 6．两个正弦电流1i 与2i ，它们的最大值都是5A ，当它们的相位差为0°、90°、180°时， 21i i +的最大值分别为 、 、 。 7．在正弦量的波形图中，从坐标原点到最近一个正弦波的零点之间的距离称为 。
1 .电流产生磁场。 新课2.磁场对电流的作用力。 3. 电磁感应现象E B lv sin 第一节交流电的产生 一、交流电的产生 演示：由图引出交流电的概念。 1. 交流电：强度和方向都随时间作周期性变化的电流叫交流电。 2. 交流电的变化规律 中性面：跟磁力线垂直的平面叫中性面。 (1)线圈平面跟中性面重合的时刻开始计时 ①某一瞬间整个线圈中的感应电动势： e 2 B l v sin co t 或者 e E m sin o t E m 2 Blv 式中：e 电动势的瞬时值 教后记
E m 电动势的最大值 由上式知在匀强磁场中匀速转动的线圈里产生的感应电动势是按正弦规律变化的。 ②当线圈平面转到与磁感线平行的位置时，由于31 2, sin? t 1,所以此 时的感应电动势最大 e 2Blv;当线圈平面转到与磁感线垂直时，此时感应电动势 最小，e 0。 ③若线圈和电阻组成闭合电路，则电路中就有感应电流。 e E I 』sin 3 t I m sin ? t R R 式中：R ——整个闭合电路的电阻 I m 电流的最大值 i ――电流强度的瞬时值 ④电压的瞬时值 u I R' I m R' sin 31 U m sin3 t 式中：R'――某段导线的电阻U m 电压的最大值 由上可知：感应电动势、感应电流、外电路中一段导线上的电压都按正弦规律变化。 (2)线圈平面跟中性面有一夹角时开始计时 e E m sin ( 31 ) i I m sin ( 31 ) u U m sin (31 ) 正弦交流电：按正弦规律变化的交流电。 二、交流电的波形图 1. 讲解如图 n 2. 用描点法画出I I m sin3 t和u U m sin ( 31 )的图形，其中 =一。 6 练习
电工技术基础与技能 第七章初识正弦交流电练习题5、某正弦交流电的初相角φ0=-90°，在 t=0 时，其瞬时值将( )。 A.等于零 B.小于零 C.大于零 D.无法确定 班别：高二（）姓名：学号：成绩：6、 u = 5sin(t +15?)V与i = 5sin(2t -15?)A 的相位差是( )。 一、是非题 A.30° B.0° C.-30° D.无法确定 7、两个同频率正弦交流电流i1、i2的有效值各为40A和30A，当i1+i2的有效值为50A时，i1 )。 5、10A 直流电和最大值为 12A 的正弦交流电，分别流过阻值相同的电阻，在相等的时间内， 10A 直流电发出的热量多。（）6、正弦交流电的相位，可以决定正弦交流电在变化过程中瞬时值的大小和正负。（） A.-70.7V B. 70.7V C.100V D.-100V 9、某正弦电压的有效值为 380V，频率为 50Hz，在 t=0 时的值 u=380V，则该正弦电压的表达式 为( )。 A. u = 380sin(314t + 90?)V B. u = 380sin 314tV C. u = 380 2 sin(314t +45?)V D. u = 380 2 sin(314t - 45?)V 11、两个同频率正弦交流电压之和仍是正弦交流电压。（） 二、选择题 1、人们常说的交流电压 220V、380V，是指交流电压的（）。 A.最大值 B.有效值 C.瞬时值 D.平均值 2、关于交流电的有效值，下列说法正确的是( )。 A.最大值是有效值的 1.732 倍 B.有效值是最大值的 1.414 倍 C.最大值为 311V 的正弦交流电压，就其热效应而言，相当于一个 220V 的直流电压 D.最大值为 311V 的正弦交流电，可以用 220V 的直流电代替 3、一个电容器的耐压为250V，把它接入正弦交流电中使用，加在它两端的交流电压的有效值 可以是（）。 A.150V B.180V C.220V D.都可以10、图 7-26 所示的矢量图中，交流电压 u1与 u2的相位关系是( )。 A. u1比u2超前75° B. u1比u2滞后75° C. u1比u2超前30° D.无法确定 11、对非正弦波进行谐波分析时，与非正弦周期波频率相同的分量称为( )。 A.谐波 B.直流分量 C.基波 D.二次谐波 三、填充题 1、工频电流的周期 T= 0.02 s，频率 f= 50 Hz，角频率ω= 314 rad/s。 2、我国生活照明用电电压是 220 V，其最大值为 311 V。 3、最大值、角频率和初相是确定一个正弦量的三要素，它们分别表示正弦量变化的幅度、 快慢和起始状态。 4、常用的表示正弦量的方法有解析式、波形图和矢量图，它们都能将正弦量 的三要素准确地表示出来。 π 4、已知u =100 2 sin(314t - )V ，则它的角频率、有效值、初相分别为（）。 6 5、交流电压u =14.1sin(100πt + )V ，则 U= 10 V，f=50 Hz，T=0.02 s， 6 A. 314rad/s 、100 C. 50Hz、100V、- 2V、- π 6 π 6 B. 100πrad/s、100V、-π 6 D. 314rad/s 、100V π 6 φ0=30°；t=0.1s时，u=7.05V。 6、频率为 50Hz 的正弦交流电，当 U=220V，φu0=60°，I=10A，φi0=-30°时，它们的表达式 为 1、通常照明用交流电电压的有效值是 220V，其最大值即为 380V。（）与i2的相位差是()。 2、正弦交流电的平均值就是有效值。 3、正弦交流电的有效值除与最大值有关外，还与他的初相有关。（ （ ） ） A.0° B.180° 8、某交流电压u = 100sin(100πt + C.45° D.90° π)V ，当 t=0.01s 时的值是( 4、如果两个同频率的正弦电流在某一瞬间都是 5A，则两者一定同相且幅值相等。（） 4 7、初相的范围应是-2π～2π。（） 8、两个同频率正弦量的相位差，在任何瞬间都不变。（） 9、只有同频率的几个正弦量的矢量，才可以画在同一个矢量图上进行分析。（） 10、若某正弦量在 t=0 时的瞬时值为正，则该正弦量的初相为正；反之则为负。（） 、
正弦交流电的基本概念 一、周期、频率与角频率 正弦交流电每重复变化一次所经历的时间称为周期，用T 表示，周期的单位为秒（s ）。正弦交流电在单位时间内变化所完成的循环次数称为频率，用f 表示，频率的单位为赫兹（Hz ）。例如，在一秒钟内完成三次循环，它的频率就是 3 Hz ，一次循环等于13秒。由定义可知，频率等于周期的倒数，即1f T =或1 T f = T 的单位为秒（S ）； f 的单位为赫兹（Hz ）； 比较频率和周期的定义可知，二者互为倒数，显然1 Hz S =。工业用电标准频率在不同的国家有不同 的规定。我国和世界大多数国家规定，工业用电标准频率为50Hz 。美国、日本和部分欧洲国家采用的工业用电标准频率为60Hz 。周期和频率表示正弦交流电变化的快慢，周期愈长，正弦交流电变化愈慢；频率愈高，正弦交流电变化愈快。正弦交流电变化的快慢除可用周期和频率来表示外，还可用角频率ω来表示。 所谓角频率是指正弦交流电在单位时间内变化的角度，即每秒变化的弧度数。如每秒角度变化360°也就是一周，即为2π弧度。如果在一秒内，旋转了四周，即转过了4×2π=8π弧度。因为正弦量完成一个循环的变化，经历了2π弧度，所以角频率和频率之间的关系为2f ω π=。角频率的单位为弧度/秒 （rad/s ）。角频率愈高，正弦交流电变化愈快。 二、幅值与有效值 正弦交流电在变化过程中出现的最大瞬时值称为正弦交流电的幅值或最大值。用大写字母加下标m 来表示，如I m 和U m ，分别表示电流和电压的幅值。 然而，工程上一般所说的正弦交流电的大小不是指最大值，而是指有效值。因为有效值能更确切地反映正弦交流电在电功率、电能和机械力等方面的效果。 电气设备铭牌上所标明的额定电压和额定电流都是有效值。有效值是如何定义的呢？ 我们以电流为例，如果一个周期性电流i 通过某一电阻R ，在一个周期内产生的热量与另一个直流电流I 通过电阻R 在相等时间内产生的热量相等，则将此直流电流的量值I 称为该周期性电流i 的有效值。有效值用大写字母表示，如I 、U 、E 分别表示周期性电流、电压、电动势的有效值。 根据12Q Q =可得出下式 220T i Rdt I RT =? 由此公式可得交流电流的有效值为下式 I =同理也可得出以下2式：
《电工技术基础与技能》复习题 7．初识正弦交流电 一、选择题： 1．人们常说的交流电压220V 是指交流电压的（ ） A ．最大值 B ．有效值 C ．瞬时值 D ．平均值 2．关于交流电的有效值，下列说法正确的是（ ） A ．最大值是有效值的3倍 B ．有效值是最大值的2倍 C ．最大值为311V 的正弦交流电，就其热效应而言，相当于一个220V 的直流电 D ．最大值为311V 的正弦交流电，可以用220V 的直流电代替 3．一个电容器的耐压为250V ，把它接入正弦交流电中使用，加在它两端的交流电压的有效值可以是（ ）。 A ．150V B ．180V C ．220V D ．都可以 4．已知V t u )6 314sin(2100π - =，则它的角频率、有效值、初相分别是（ ） A ．6 2100/314π -、V 、s rad B ．6 100/100π π-、V 、 s rad C ．6 10050π -、V 、 Hz D ．6 100/314π 、V 、 s rad 5．某正弦交流电的初相角2 0π ?- =，在t =0时，其瞬时值将（ ） A ．大于零 B ．小于零 C ．等于零 D ．不能确定 6．A t i ωsin 51=与A t i )30sin(52?-=ω的相位差是（ ） A ．30° B ．－30° C ．0° D ．无法确定 7．两个同频率正弦交流电21、i i 的有效值各为40A 和30A ，当21、i i 的有效值为50V 时，1i 与2i 的相位差是（ ） A ．0° B ．180° C ．45° D ．90° 8．某交流电压V t u )4 100sin(100π π+ =，当s t 1.0=时的值是（ ） A ．V 7.70- B ．V 7.70 C ．V 100 D ．V 100- 9．某正弦交流电压的有效值为380V ，频率为50Hz ，在t =0时的值为380V ，则该正弦 电压的表达式为（ ） A ．V t u )90314sin(380?+= B ．V t u 314sin 380= C ．V t u )45314sin(2380?+= D ．V t u )45314sin(2380?-= 10．如右图所示的矢量图中，交流电压1u 与2u 的相位关系是（ ） A ．1u 比2u 超前75° B ．1u 比2u 滞后75° C ．1u 比2u 超前30° D ．无法确定 11．一个电热器接在10V 的直流电源上，产生一定的热功率。把它改接到交流电源上，使产生的热功率是直流时的一半，则交流电源电压的最大值应是（ ）。 A ．7．07V B ．5V C ．14V D ．10V 12．已知正弦交流电V t u )3 20sin(501π + =，V t u )6 10sin(1002π + =，它们的相位差 是（ ）。 A ． 6 π B ．6π - C ．0 D ．无固定相位差 二、填空题： 1．我国工农业生产和生活照明用电电压是 V ，其最大值 V ；周期T= s ，频率f= Hz ，角频率ω= rad/s 2． 、 和 是确定一个正弦量的三要素，它们 分别表示正弦量变化的幅度、快慢、和起始状态。 3．常用的表示正弦量的方法有 、 和 ，它们都能将正弦量的三要素准确地表示出来。 4．交流电压V t u )6 100sin(1.14π π+ =，则该交流电压的最大值为 V ，有效 值为 V ，周期为 s ，频率为 Hz ，角频率 rad/s ，初相位为 ，当t =0．1s 时，电压u= V 。 5．频率为50Hz 的正弦交流电，当U=220V ，uo ?=60°，I=10A ，io ?=?-30时，它们的表达式为u= V ，i= A ，u
单相正弦交流电路的基本知识 本章的学习重点： ● 正弦交流电路的基本概念； ● 正弦量有效值的概念和定义，有效值与最大值之间的数量关系； ● 三大基本电路元件在正弦交流电路中的伏安关系及功率和能量问题。 3．1 正弦交流电路的基本概念 1、学习指导 （1）正弦量的三要素 正弦量随时间变化、对应每一时刻的数值称为瞬时值，正弦量的瞬时值表示形式一般为解 析式或波形图。正弦量的最大值反映了正弦量振荡的正向最高点，也称为振幅。 正弦量的最大值和瞬时值都不能正确反映它的作功能力，因此引入有效值的概念：与一个 交流电热效应相同的直流电的数值定义为这个交流电的有效值。正弦交流电的有效值与它的最大值之间具有确定的数量关系，即I I 2m 。 周期是指正弦量变化一个循环所需要的时间；频率指正弦量一秒钟内所变化的周数；角频 率则指正弦量一秒钟经历的弧度数，周期、频率和角频率从不同的角度反映了同一个问题：正弦量随时间变化的快慢程度。 相位是正弦量随时间变化的电角度，是时间的函数；初相则是对应t=0时刻的相位，初相 确定了正弦计时始的位置。 正弦量的最大值（或有效值）称为它的第一要素，第一要素反映了正弦量的作功能力； 角频率（或频率、周期）为正弦量的第二要素，第二要素指出了正弦量随时间变化的快慢程度；初相是正弦量的第三要素，瞎经确定了正弦量计时始的位置。 一个正弦量，只要明确了它的三要素，则这个正弦量就是唯一地、确定的。因此，表达一 个正弦量时，也只须表达出其三要素即可。解析式和波形图都能很好地表达正弦量的三要素，因此它们是正弦量的表示方法。 （2）相位差 相位差指的是两个同频率正弦量之间的相位之差，由于同频率正弦量之间的相位之差实 际上就等于它们的初相之差，因此相位差就是两个同频率正弦量的初相之差。注意：不同频率的正弦量之间是没有相位差的概念而言的。
第七章 正弦交流电路的基本概念测试题 一、填空题 1．交流电流是指电流的大小和____ 都随时间作周期变化，且在一个周期内其平均值为零的电流。 2．正弦交流电路是指电路中的电压、电流均随时间按____ 规律变化的电路。 3．正弦交流电的瞬时表达式为e =____________、i =____________。 4．角频率是指交流电在________时间内变化的电角度。 5．正弦交流电的三个基本要素是_____、_____和_____。 6．我国工业及生活中使用的交流电频率____，周期为____。 7． 已知V t t u )270100sin(4)(?+-=，m U = V ，ω= rad/s ， Ф = rad ，T= s ，f= Hz ，T t= 12 时，u(t)= 。 . 8．已知两个正弦交流电流A )90314sin(310A,)30314sin(100 20 1+=-=t i t i ，则21i i 和的相 位差为_____，___超前___。 9．有一正弦交流电流，有效值为20A ，其最大值为______。 10．已知正弦交流电压V )30314sin(100 +=t u ，该电压有效值U=_____。 11．已知正弦交流电流A )60314sin(250 -=t i ，该电流有效值I=_____。 12．已知正弦交流电压() V 60314sin 22200 +=t u ，它的最大值为___，有效值为____，角频 率为____，相位为____，初相位为____。 二、选择题 1、两个同频率正弦交流电的相位差等于1800时，则它们相位关系是____。 a)同相 b)反相 c)相等 2、图4-1所示波形图，电流的瞬时表达式为___________A 。 a))302sin(0+=t I i m ω b) )180sin(0 +=t I i m ω c) t I i m ωsin = ) 3、图4-2所示波形图中，电压的瞬时表达式为__________V 。 a) )45sin(0-=t U u m ω b) )45sin(0+=t U u m ω c) )135sin(0 +=t U u m ω 4、图4-3所示波形图中，e 的瞬时表达式为_______。 a) )30sin(0-=t E e m ω b) )60sin(0-=t E e m ω c) )60sin(0 +=t E e m ω 5、图4-1与图4-2两条曲线的相位差ui ?=_____。 a) 900 b) -450 c)－1350 6、图4-2与图4-3两条曲线的相位差ue ?=_____。 a) 450 b) 600 c)1050 7、图4-1与图4-3两条曲线的相位差ie ?=_____。 ~ a) 300 b) 600 c)－ 1200
电工技术基础与技能 第七章 初识正弦交流电 练习题 班别：高二（ ） 姓名： 学号： 成绩： 一、是非题 1、通常照明用交流电电压的有效值是220V ，其最大值即为380V 。 （ ） 2、正弦交流电的平均值就是有效值。 （ ） 3、正弦交流电的有效值除与最大值有关外，还与他的初相有关。 （ ） 4、如果两个同频率的正弦电流在某一瞬间都是5A ，则两者一定同相且幅值相等。 （ ） 5、10A 直流电和最大值为12A 的正弦交流电，分别流过阻值相同的电阻，在相等的时间内， 10A 直流电发出的热量多。 （ ） 6、正弦交流电的相位，可以决定正弦交流电在变化过程中瞬时值的大小和正负。 （ ） 7、初相的范围应是-2π～2π。 （ ） 8、两个同频率正弦量的相位差，在任何瞬间都不变。 （ ） 9、只有同频率的几个正弦量的矢量，才可以画在同一个矢量图上进行分析。 （ ） 10、若某正弦量在t=0时的瞬时值为正，则该正弦量的初相为正；反之则为负。 （ ） 11、两个同频率正弦交流电压之和仍是正弦交流电压。 （ ） 二、选择题 1、人们常说的交流电压220V 、380V ，是指交流电压的（ ）。 A.最大值 B.有效值 C.瞬时值 D.平均值 2、关于交流电的有效值，下列说法正确的是( )。 A.最大值是有效值的1.732倍 B.有效值是最大值的1.414倍 C.最大值为311V 的正弦交流电压，就其热效应而言，相当于一个220V 的直流电压 D.最大值为311V 的正弦交流电，可以用220V 的直流电代替 3、一个电容器的耐压为250V ，把它接入正弦交流电中使用，加在它两端的交流电压的有效值 可以是（ ）。 A.150V B.180V C.220V D.都可以 4、已知V t u )6314sin(2100π - =，则它的角频率、有效值、初相分别为（ ） 。 A. 6V 2100314rad/s π、、- B. 6100V rad/s 100π 、、π- C. 6100V Hz 05π、、- D. 6 100V 314rad/s π 、、 5、某正弦交流电的初相角φ0=-90°，在t=0时，其瞬时值将( )。 A.等于零 B.小于零 C.大于零 D.无法确定 6、A )152sin(5V )15sin(5?-=?+=t i t u ωω与 的相位差是 ( )。 A.30° B.0° C.-30° D.无法确定 7、两个同频率正弦交流电流i 1、i 2的有效值各为40A 和30A ，当i 1+i 2的有效值为50A 时，i 1 与i 2的相位差是( )。 A.0° B.180° C.45° D.90° 8、某交流电压V )4 t 100sin(100ππ+=u ，当t=0.01s 时的值是( )。 A.-70.7V B. 70.7V C.100V D.-100V 9、某正弦电压的有效值为380V ，频率为50Hz ，在t=0时的值u=380V ，则该正弦电压的表达式 为( )。 A. V t u )90314sin(380?+= B. tV u 314sin 380= C. V t u )45314sin(2380?+= D. V t u )54-314sin(2380?= 10、图7-26所示的矢量图中，交流电压u 1与u 2的相位关系是( )。 A. u 1比u 2超前75° B. u 1比u 2滞后75° C. u 1比u 2超前30° D.无法确定 11、对非正弦波进行谐波分析时，与非正弦周期波频率相同的分量称为( )。 A.谐波 B.直流分量 C.基波 D.二次谐波 三、填充题 1、工频电流的周期T= 0.02 s ，频率f= 50 Hz ，角频率ω= 314 rad/s 。 2、我国生活照明用电电压是 220 V ，其最大值为 311 V 。 3、 最大值 、 角频率 和 初相 是确定一个正弦量的三要素，它们分别表示正弦量变化的幅 度、快慢和起始状态。 4、常用的表示正弦量的方法有 解析式 、 波形图 和 矢量图 ，它们都能将正弦量 的三要素准确地表示出来。 5、交流电压V )6 t 100sin(1.14π π+=u ，则U= 10 V ，f= 50 Hz ，T= 0.02 s ， φ0= 30° ；t=0.1s 时，u= 7.05 V 。 6、频率为50Hz 的正弦交流电，当U=220V ，φu0=60°，I=10A ，φi0=-30°时，它们的表达式为 u=)60t 314sin(2220?+V ，i=)30t 314sin(210?—A ，u 与i 的相位差为 90° 。
----------------------------精品word 文档 值得下载 值得拥有---------------------------------------------- 第七章 正弦交流电路 的基本概念测试题 一、填空题 1．交流电流是指电流的大小和____ 都随时间作周期变化，且在一个周期内其平均值为零的电流。 2．正弦交流电路是指电路中的电压、电流均随时间按____ 规律变化的电路。 3．正弦交流电的瞬时表达式为e =____________、 i =____________。 4．角频率是指交流电在________时间内变化的电角度。 5．正弦交流电的三个基本要素是_____、_____和_____。 6．我国工业及生活中使用的交流电频率____，周期为____。 7． 已知V t t u )270100sin(4)(?+-=，m U = V ，ω= rad/s ， Ф = rad ，T= s ，f= Hz ，T t=12 时， u(t)= 。 8 ． 已 知 两 个 正 弦 交 流 电 流 A )90314sin(310A,)30314sin(100201+=-=t i t i ，则21i i 和的相位差为_____，___超前___。 9．有一正弦交流电流，有效值为20A ，其最大值为 ______。 10．已知正弦交流电压V )30314sin(100 +=t u ，该电压有效值U=_____。 11．已知正弦交流电流A )60314sin(250 -=t i ，该 电流有效值I=_____。 12．已知正弦交流电压() V 60314sin 22200 +=t u ， 它的最大值为___，有效值为____，角频率为____，相位为____，初相位为____。 二、选择题 1、两个同频率正弦交流电的相位差等于1800 时，则它们相位关系是____。 a)同相 b)反相 c)相等 2、图4-1所示波形图，电流的瞬时表达式为___________A 。 a) ) 302sin(0+=t I i m ω b) )180sin(0+=t I i m ω c) t I i m ωsin = 3、图4-2所示波形图中，电压的瞬时表达式为__________V 。 a) ) 45sin(0-=t U u m ω b) )45sin(0+=t U u m ω c) )135sin(0+=t U u m ω 4、图4-3所示波形图中，e 的瞬时表达式为_______。 a) ) 30sin(0-=t E e m ω b) )60sin(0-=t E e m ω c) )60sin(0+=t E e m ω 5、图4-1与图4-2两条曲线的相位差ui ?=_____。 a) 900 b) -450 c)－1350 6、图4-2与图4-3两条曲线的相位差ue ?=_____。 a) 450 b) 600 c)105 7、图4-1与图4-3两条曲线的相位差ie ?=_____。
正弦交流电练习题 一、选择题： 1、两个正弦交流电电流的解析式是i 1=10sin(314t+ 6π)A, i 2=102sin(100πt+4π)A,这两个试 中两个交流电流相同的量是 A 、最大值 B 、 有效值 C 、周期 D 、初相位 2、已知一交流电流,当t=0时,i 1=1A,初相位为30°,则这个交流电的有效值为 A 、0.5A B 、 1.414A C 、 1A D 、 2A 3、正弦交流电的三要素是指 A 、振幅、周期、频率 B 、 周期、频率、角度 C 、振幅、频率、初相 D 、振幅、频率、相位差 4、一个电热器接在10V 的直流电源上和接在交流电源上产生的热量相同，则交流电源电压的最大值为 A 、5V B 、102V C 、 10 V D 、 52V 5、一个电热器接在10V 的直流电源上，产生一定的热功率，把它改接到交流电源上，使产生的热功率是直流时的一半，则交流电源电压的最大值应是 A 、7.07V B 、5V C 、14V D 、120V 6、一个电容器的耐压为250V ，把它接入正弦交流电路中使用时，加在电容器上的交流电压有效值可以是 A 、250V B 、200V C 、176V D 、150V 二、填空题： 1、 和 都随时间 变化的电流叫做交流电。 2、正弦交流电的最大值Um 与有效值U 之间的关系为 。 3、工厂中，一般动力电源电压为 ，照明电源电压为 ，安全电压低于 的电压。 4、正弦交流电的三要素是 、 、 。 5、已知一正弦交流电源i=sin （314t-4π）A ，则该交流电的最大值为 ，有效值为 ，初相位为 ，频率为 ，周期为 ，t=0.1s 时，交流电的瞬时值为 。 7、有一交流电源，其频率为10KHZ ，则此交流电的周期是 。 8、有一个直流电源和一个交流电流分别通过同一 ，经过相同时间产生的 相同，则
正弦交流电的基本概念教案 1.在电力系统中，从发电到输配电，用的都是交流电 这里的电源是交流发电机。在前面我们介绍过一个最简单的原理性交流发电机，它是靠线圈在磁场中转动而获得的交变的感应电动势的。交流发电机产生的交变电动势随时间变化的关系图，基本上是正弦或余弦函数的波形，这样的交流电叫做简谐交流电。 2.在无线电电子设备中的各种电讯号，大多也是交流电信号 这里电讯号的来源是多种多样的。在收音机、电视机中通过天线接收了从电台发射到空间的电磁波。形成整机的讯号源。 3.在许多电子测量仪器（如交流电桥、示波器、频率计、Q 表等）中，这些讯号发生器自身也是一些特殊的电子电路，靠它激发的自生振荡，为其它测量仪器提供交流电动势。在各种无线电电子设备中往往具有多级放大电路，这时除了整机的交流电源外，前一级放大器的输出是后一级的输入，对后一级电路来说，我们也可以把前一级作
为讯号源。实际中不同场合应用的交流随时间变化的波形是多种多样的： （1）市电是50周的简谐波； （2）电子示波器用来扫描的讯号是锯齿波； （3）电子计算机中采用的讯号是矩形脉冲； （4）激光通讯用来载波的是尖脉冲； （5）广播电台发射的讯号在中波段是535KC—1605KC的调幅波（即振幅随时间变化的简谐波）； （6）电视台和通讯系统发射的讯号兼有调幅和调频波（即频率随时间变化的简谐波）。 这里讲的“波”是习惯说法，其实都是电流i 随时间t的变化状态（即振动状态），而不是波。我们知道，波方程必须既是时间t 又是空间r（或其中之一，如x）的函数。虽然交流电的波形多种多样,但其中最重要的是简谐交流电，这是因为：
正选交流电路+三相交流电知识点整理（1） 1、正选交流电与直流电的区别 所谓正弦交流电路，是指含有正弦电源(激励)而且电路各部分所产生的电压和电流(响应)均按正弦规律变化的电路。交流发电机中所产生的电动势和正弦信号发生器所输出的信号电压，都是随时间按正弦规律变化的。它们是常用的正弦电源。在生产上和日常生活中所用的交流电，一般都是指正弦交流电。因此，正弦交流电路是电工学中很重要的一个部分。 直流电路：除在换路瞬间，其中的电流和电压的大小与方向(或电压的极性)是不随时间而变化的，如下图所示： 正选交流电：正弦电压和电流是按照正弦规律周期性变化的，其波形如下图所示。正弦电压和电流的方向是周期性变化的。 正弦量：正弦电压和电流等物理量。正弦量的特征表现在变化的快慢、大小及初始值三个方面，而它们分别由频率(或周期)、幅值(或有效值)和初相位来确定。所以频率、幅值和初相位就称为确定正弦量的三要素。 2、周期T与频率f 周期T：正弦量变化一次所需的时间。单位：秒（s） 频率f：每秒内变化的次数。单位：赫兹（Hz） 两者关系：频率是周期的倒数 f=1/T
高频炉的频率是200- 300kHz；中频炉的频率是500-8000Hz；高速电动机的频率是150 -2000Hz; 通常收音机中波段的频率是530-1600kHz ，短波段是2.3-23MHz；移动通信的频率是900MHz和1800MHz; 在元线通信中使用的频率可高 300 GHz。 正弦量变化的其他表达方式：角频率 正弦量变化的快慢除用周期和频率表示外，还可用角频率ω来表示。因为一周期内 经历了 2π弧度(图 4.1.3) ，所以角频率为： 上式表示 T，f,ω三者之间的关系，只要知道其中之一，则其余均可求出。 3、幅值与有效值 正弦量在任一瞬间的值称为瞬时值，用小写字母来表示，如 i ， U 及 e 分别表示电流、电压及电动势的瞬时值。瞬时值中最大的值称为幅值或最大值，用带下标 m 的大写字母来表示，如Im， Um 及 Em 分别表示电流、电压及电动势的幅值。 正弦电流的数学表达式： i= I msinωt u = Umsinwt 正弦电流、电压和电动势的大小往往不是用它们的幅值，而是常用有效值(均方根值)来计量的。 参考资料：有效值是从电流的热效应来规定的，因为在电工技术中，电流常表现出其热效应。不论是周期性变化的电流还是直流，只要它们在相等的时间内通过同一电阻而两者的热效应相等，就把它们的安[培]值看作是相等的。就是说，某-个周期电流 i 通过电阻 R (譬如电阻炉)在一个周期内产生的热量，和另一个直流 I 通过同样大小的电阻在相等的时间内产生的热量相等，那么这个周期性变化的电流 i 的有效值在数值上就等于这个直流 I。 周期内电流的有效值:
第七章 正弦交流电路的基本概念测试题 一、填空题 1．交流电流是指电流的大小和____ 都随时间作周期变化，且在一个周期内其平均值为零的电流。 2．正弦交流电路是指电路中的电压、电流均随时间按____ 规律变化的电路。 3．正弦交流电的瞬时表达式为e =____________、i =____________。 4．角频率是指交流电在________时间内变化的电角度。 5．正弦交流电的三个基本要素是_____、_____和_____。 6．我国工业及生活中使用的交流电频率____，周期为____。 7． 已知V t t u )270100sin(4)(?+-=，m U = V ，ω= rad/s ， Ф = rad ，T= s ，f= Hz ，T t= 12 时，u(t)= 。 8．已知两个正弦交流电流A )90314sin(310A,)30314sin(100 20 1+=-=t i t i ，则21i i 和的相 位差为_____，___超前___。 9．有一正弦交流电流，有效值为20A ，其最大值为______。 10．已知正弦交流电压V )30314sin(100 +=t u ，该电压有效值U=_____。 11．已知正弦交流电流A )60314sin(250 -=t i ，该电流有效值I=_____。 12．已知正弦交流电压() V 60314sin 22200 +=t u ，它的最大值为___，有效值为____，角频 率为____，相位为____，初相位为____。 二、选择题 1、两个同频率正弦交流电的相位差等于1800 时，则它们相位关系是____。 a)同相 b)反相 c)相等 2、图4-1所示波形图，电流的瞬时表达式为___________A 。 a))302sin(0+=t I i m ω b) )180sin(0 +=t I i m ω c) t I i m ωsin = 3、图4-2所示波形图中，电压的瞬时表达式为__________V 。 a) )45sin(0-=t U u m ω b) )45sin(0+=t U u m ω c) )135sin(0 +=t U u m ω 4、图4-3所示波形图中，e 的瞬时表达式为_______。 a) )30sin(0-=t E e m ω b) )60sin(0-=t E e m ω c) )60sin(0 +=t E e m ω 5、图4-1与图4-2两条曲线的相位差ui ?=_____。 a) 900 b) -450 c)－1350 6、图4-2与图4-3两条曲线的相位差ue ?=_____。 a) 450 b) 600 c)1050 7、图4-1与图4-3两条曲线的相位差ie ?=_____。 a) 300 b) 600 c)－ 1200
6 正弦交流电 【课题名称】6.1 正弦交流电的基本概念 【课时安排】 1课时 【教学目标】 1．理解正弦交流电的基本概念。 2．了解正弦交流电的瞬时值与波形图 【教学重点】 重点：正弦交流电的基本概念 【教学难点】 难点：正弦交流电瞬时值概念的理解 【关键点】 明确正弦交流电同直流电的区别 【教学方法】 直观演示法、讲授法、谈话法、理论联系实际法、多媒体演示法 【教具资源】 多媒体课件、示波器、信号发生器 【教学过程】 一、导入新课 教师可用示波器或多媒体演示直流电压和正弦交流电压的波形，引导学生分析正弦交流电与直流电波形各自的特点。从而引出本节课的学习内容——正弦交流电。 二、讲授新课 教学环节1：正弦交流电的基本概念 教师活动：教师可利用多媒体或用示波器演示正弦交流电的波形；引导学生说说电压或电流随时间变化的规律 学生活动：学生可根据多媒体展示或示波器演示的波形图，在教师的引导下总结正弦交流电与直流电的区别，进一步了解非正弦交流电的基本概念，同时可联系已经学过的知识进行拓展。 知识点： 正弦交流电：大小和方向都随时间按正弦规律作周期性变化的交流电。 非正弦交流电：大小和方向随时间不按正弦规律变化的，如矩形波、三角波等。 教学环节2：正弦交流电的瞬时值与波形图 教师活动：教师可利用多媒体或用示波器演示正弦交流电的波形，说明在任一瞬间，交流电都有确定的大小和方向。 学生活动：学生可在教师的引导下学习瞬时值的概念和表示方法。 知识点： 1．瞬时值：交流电的电压或电流在变化过程的任一瞬间，都有确定的大小和方向，叫
做交流电的瞬时值。交流电的瞬时值通常用小写字母表示，如u、i、e、p等分别表示电压、电流、电动势、功率的瞬时值。 2．波形图：在直角坐标系中，用横坐标表示时间t，纵坐标表示交流电的瞬时值，把某一时刻t和与之对应的u或i作为平面直角坐标系中的点，用光滑的曲线把这些点连接起来，就得到交流电u或i随时间变化的曲化，即波形图。通过波形图可以直观地了解电压或电流随时间变化的规律。 三、课堂小结 教师与学生一起回顾本节课的学习内容，引导学生总结如下： 1．正弦交流电的基本概念。 2．交流电瞬时值与波形图。 四、课堂练习 教材中思考与练习第1、2题 五、课后反思 本节所讲授的内容是咱们生活中广泛使用的交流电，概念有点抽象，使用多媒体授课，更容易接受
第2章 正弦交流电路 判断题 2.1 正弦交流电的基本概念 1．若电路的电压为)30sin(?+=t U u m ω，电流为)45sin(?-=t I i m ω， 则u 超前i 的相位角为75°。 [ ] 答案:V 2．如有电流t i 100sin 261=Ａ，)90100sin(282?+=t i Ａ，则电流相量分别是 ?=0/61I &Ａ，?=90/82I &Ａ。所以二者的电流相量和为：2 1I I I &&&+= [ ] 答案:V 3．若电路的电压为u ＝I m sin(ωt+30°)，电流为i =I m sin(ωt-45°)，则u 超前i 的相位角为15°。 [ ] 答案:X 4．正弦量的三要素是指其最大值、角频率和相位。 [ ] 答案:X 5．正弦量可以用相量表示，因此可以说，相量等于正弦量。 [ ] 答案:X 6．任何交流电流的最大值都是有效值的2倍。 [ ] 答案:X 7．正弦电路中，相量不仅表示正弦量，而且等于正弦量。 [ ] 答案:X 2.2 正弦量的相量表示法 1．如有电流t i 100sin 261=Ａ，)90200sin(282?+=t i Ａ，则电流相量分别是 ?=0/61I &Ａ，?=90/82I &Ａ。所以二者的电流相量和为：2 1I I I &&&+= 。[ ] 答案:X 2.3 单一参数的正弦交流电路 1．电容元件的容抗是电容电压与电流的瞬时值之比。 [ ] 答案:X
2．在电感元件的电路中，电压相位超前于电流90o，所以电路中总是先有电压后有电流。 [ ] 答案:X 3．电感元件的感抗是电感电压与电流的瞬时值之比。 [ ] 答案:X 4．电感元件的感抗是电感电压与电流的有效值之比。 [ ] 答案:V 5．直流电路中，电容元件的容抗为零，相当于短路。 [ ] 答案:X 6．直流电路中，电感元件的感抗为无限大，相当于开路。 [ ] 答案:X 7．直流电路中，电容元件的容抗为无限大，相当于开路。 [ ] 答案:V 8．直流电路中，电感元件的感抗为零，相当于短路。 [ ] 答案:V 9．在Ｒ、Ｌ、Ｃ串联电路中，当X L＞X C时电路呈电容性，则电流与电压同相。[ ]答案:X 10．电感元件电压相位超前于电流π/2 (rad)，所以电路中总是先有电压后有电流。[ ] 答案:X 11．正弦交流电路中，电源频率越高，电路中的感抗越大，而电路中的容抗越小。[ ] 答案:V 12．正弦电流通过电感或电容元件时，当电流为零时，则电压的绝对值为最大，当电流为最大值时，则电压为零。 [ ] 答案:V 13．正弦电流通过电感或电容元件时，当电流为零时，则电压的绝对值为最小。 [ ]答案:X 14．电容元件的容抗是电容电压与电流的瞬时值之比。 [ ] 答案:X 15．电容元件的容抗是电容电压与电流的有效值之比。 [ ] 答案:V 16．单一电感元件的正弦交流电路中，消耗的有功功率比较小。 [ ] 答案:X 17．电容元件的交流电路中，电压比电流超前90°。 [ ] 答案:X 18．电容元件的交流电路中，电流比电压超前90°。[ ] 答案:V 19．电感元件的有功功率为零。 [ ] 答案:V 20．电容元件的有功功率为零。 [ ] 答案:V