电路与电子技术 第4章:交流电路分析(新)
- 格式:ppt
- 大小:5.34 MB
- 文档页数:141
《电路与电子技术》课后习题参考答案《电路与电子技术》课后习题参考答案填空1.电压 2.都(发生)变化 3.iA=53sin(314t+30°)A 4.220V 5.增大 6.单向导电性单选题11.C 12.A 13.D 14.B 15.B 16.C 17.D 18.D 19.C 20.D21. 变压器绕组在流过电流的时候,由于其自身存在电阻的原因,将消耗一部分电能,并转换成热量。
因为大部分变压器绕组都采用铜线绕制而成,所以将绕组的损耗成为变压器铜损,也叫空载损耗。
铁损包括磁性材料的磁滞损耗和涡流损耗以及剩余损耗. 当变压器的初级绕组通电后,线圈所产生的磁通在铁心流动,因为铁心本身也是导体(由硅钢片制成),在垂直于磁力线的平面上就会感应电势,这个电势在铁心的断面上形成闭合回路并产生电流,好象一个旋涡所以称为“涡流”。
这个“涡流”使变压器的损耗增加,并且使变压器的铁心发热变压器的温升增加。
由“涡流”所产生的损耗我们称为“铁损”。
22. 集成运算放大器(简称运放)实际上是一个具有高增益、低漂移,带有深度负反馈并直接耦合的直流放大器,因为它最初主要用作模拟计算机的运算放大器,故称为集成运算放大器。
其性能优良,广泛地应用于运算、测量、控制以及信号的产生、处理和变换等领域。
运算放大器本身不具备计算功能,只有在外部网络配合下才能实现各种运算。
23. 反馈又称回馈,指将系统的输出返回到输入端并以某种方式改变输入,进而影响系统功能的过程。
反馈可分为负反馈和正反馈。
负反馈使输出起到与输入相反的作用,使系统输出与系统目标的误差减小,系统趋于稳定;24.射极输出器的输入阻抗高,输出阻抗低,常用来当做多级放大器输入级和低电压、高电流的输出级,或者叫做隔离级。
由于射极输出器的电压动态范围较小,且电压放大倍数略小于1,这是其固有的缺点,但因其有较高的输入阻抗,可有效减轻信号源的负担。
在大电流输出电路中,比如功率放大器中,由于它的高的电流放大倍数,所以其功率放大倍数还是较高的,通常被直接用来推动负载。
一、选择题4-1、( C )变流电路是把一种形式的交流变换成另一种形式交流电的电路。
A、交流-直流B、直流-交流C、交流-交流D、直流-直流4-2、只改变电压、电流大小或对电路的通断进行控制,而不改变频率的电路称为( A)电路。
A、交流电力控制B、变频C、交流调压电路D、交流调功电路4-3、在单相交-交变频电路中,要改变输出频率,必须改变两组变流器的( A);要改变输出电压的幅值,就要改变变流电路工作时的( D )。
A、切换频率B、幅值C、电压D、控制角4-4、交-交变频电路是把电网频率的交流电直接变换成(C)频率的交流电的变流电路。
属于(A)变频电路。
A、直接B、间接C、可调D、不可调4-5、电网频率为50Hz时,对6脉波三相桥式电路而言,交-交变频电路的输出上限频率约为( B )。
A、10HzB、20HzC、50HzD、100Hz二、填空题4-1、变频电路有()变频电路和()变频电路等形式。
交-交;交-直-交4-2、单相交流调压电路中,由于波形正负半波(),所以不含直流分量和()谐波。
对称;偶次4-3、交流调功电路和交流调压电路的电路形式( ),控制方式( )。
相同;不同4-4、两组变流电路在工作时采取直流可逆调速系统中的()工作方式,即一组变流电路工作时,封锁另一组变流电路的触发脉冲。
无环流4-5、三相交-交变频电路的接线方式有公共交流母线进线方式和()联结方式。
输出星形三、问答题4-1、交流调压电路和交流调功电路有什么区别?二者各运用于什么样的负载?为什么?答:交流调压电路和交流调功电路的电路形式完全相同,二者的区别在于控制方式不同。
交流调压电路是在交流电源的每个周期对输出电压波形进行控制。
而交流调功电路是将负载与交流电源接通几个周波,再断开几个周波,通过改变接通周波数与断开周波数的比值来调节负载所消耗的平均功率。
交流调压电路广泛用于灯光控制(如调光台灯和舞台灯光控制)及异步电动机的软起动,也用于异步电动机调速。
《电工电子技术与技能》教案第一章:电工电子技术基础1.1 电流、电压和电阻的概念1.2 欧姆定律的应用1.3 电路的基本元件1.4 电路的基本连接方式1.5 电路的基本测量工具及使用方法第二章:直流电路分析2.1 直流电路的基本概念2.2 电压源和电流源的等效变换2.3 基尔霍夫定律的应用2.4 电路的简化方法2.5 电路的故障检测与排除第三章:交流电路分析3.1 交流电路的基本概念3.2 交流电的相位和频率3.3 交流电路的电阻、电抗和容抗3.4 交流电路的功率计算3.5 交流电路的谐振现象第四章:电子元器件4.1 电阻、电容和电感的作用及应用4.2 半导体器件的二极管和三极管4.3 晶体管放大电路的基本原理4.4 场效应晶体管和功率晶体管4.5 集成电路的基本概念与应用第五章:基本放大电路5.1 放大电路的基本原理5.2 放大电路的分类及特点5.3 放大电路的设计与调试5.4 放大电路的应用实例5.5 放大电路的故障检测与排除第六章:电源和稳压电路6.1 电源的分类及工作原理6.2 稳压电源的设计与应用6.3 电源滤波电路的作用与设计6.4 电源保护电路的设计与实现6.5 电源电路的故障检测与排除第七章:电动机及其控制7.1 电动机的分类和工作原理7.2 电动机的启动和制动方法7.3 电动机的保护与维修7.4 常用电动机控制电路的设计与实现7.5 电动机控制电路的故障检测与排除第八章:继电接触器控制系统8.1 继电器和接触器的原理与结构8.2 继电器和接触器控制系统的设计与实现8.3 常用继电器和接触器控制电路的应用实例8.4 继电器和接触器控制系统的故障检测与排除8.5 继电器和接触器控制系统的优化与改进第九章:数字电路基础9.1 数字电路的基本概念9.2 逻辑门电路的设计与实现9.3 逻辑电路的设计与分析9.4 数字电路的仿真与实验9.5 数字电路在电工电子技术中的应用第十章:数字电路应用实例10.1 数字电路在通信技术中的应用10.2 数字电路在计算机技术中的应用10.3 数字电路在测量技术中的应用10.4 数字电路在自动控制系统中的应用10.5 数字电路应用实例的故障检测与排除第十一章:传感器与信号处理11.1 传感器的分类与工作原理11.2 传感器的选用与安装11.3 信号处理电路的设计与实现11.4 信号调理电路的应用实例11.5 传感器与信号处理电路的故障检测与排除第十二章:电气控制与PLC编程12.1 电气控制系统的基本组成与原理12.2 继电器控制系统的设计与实现12.3 可编程逻辑控制器(PLC)的基本原理与应用12.4 PLC编程软件的使用与编程实践12.5 电气控制与PLC编程的故障检测与排除第十三章:变频器与调速控制13.1 变频器的工作原理与选用13.2 变频器控制电路的设计与实现13.3 电动机的变频调速技术13.4 变频器在工业应用中的案例分析13.5 变频器与调速控制系统的故障检测与排除第十四章:电力电子技术14.1 电力电子器件的原理与应用14.2 电力电子变换器的设计与实现14.3 电力电子技术在电力系统中的应用14.4 电力电子设备的故障与保护14.5 电力电子技术的未来发展趋势第十五章:电工电子项目的实践与创新15.1 电工电子项目的设计与实施流程15.2 项目实践中的安全注意事项15.3 创新性项目的选题与设计思路15.5 项目实践与创新的经验分享重点和难点解析第一章:电工电子技术基础重点:电流、电压和电阻的概念,欧姆定律的应用,电路的基本元件和基本连接方式。
第4章三相电路【基本要求】掌握三相四线制中三相负载的正确联接。
了解中线的作用;掌握对称星形和三角形联接时相线电压、相线电流在对称三相电路中的相互关系;掌握对称三相电路电压、电流和功率的计算。
了解安全用电常识,触电方式及其防护、接地和接零保护以及静电防护与电气防火防爆。
【重点】对称三相负载星形、三角形联接的三相对称电路分析,相线电压、相线电流的关系以及三相电路功率的计算。
【难点】各电压、电流相位的确定以及非对称三相电路分析。
4.1 基本理论1. 三相正弦交流电由三相交流发电机产生,经升压变压器输送至电网,再输送到各地变电所,经降压后到用户。
由发电厂到电网将交流电压升高是为了降低电网传输时的功率损耗;由电网到用户的降压则是为了保障人身和设备的安全。
2. 由三条相线和一条中性线向用户供电的电源称三相四线制电源。
三相四线制电源可提供相、线电压两种电压,且U L=√3U P,线电压相位比对应相电压超前30º。
3. 负载接于三相电源时必须遵循两个原则:一是加于负载的电压必须等于负载的额定电压;二是尽可能使电源的三相负载对称。
根据此两项原则,三相负载可接成星形或三角形。
当负载的额定相电压等于电源相电压时,负载接成星形;当负载的额定相电压等于电源线电压时,负载接成三角形。
4. 负载作星形连接时,I L=I P,当负载对称或负载不对称作Y O(三相四线制)连接时,负载的相电压即电源的相电压,与电源的线电压U L间保持U L=√3U P、相位超前30º关系。
若负载不对称作Y形(三相三相制,无中线)连接时,则以上关系不存在。
可见,中线的作用是不论负载是否对称,可使三相负载的相电压保持对称。
5. 负载作三角形连接时,负载的相电压为电源的线电压,即U P=U L,当负载对称时,I L=√3I P、线电流相位滞后对应的相电流30º。
当负载不对称时,不存在上述关系。
6. 三相负载的有功功率和无功功率分别等于每相负载的有功功率和无功功率之和,即P=P A+P B+P CQ=Q A+Q B+Q CS=√P2+Q2C若负载对称时,则有如下计算公式P=3U P I P cosϕ=√3U L I L cosϕQ=3U P I P sinϕ=√3U L I L sinϕS=√P2+Q2=3U P I P=√3U L I L上式对星形联接和三角形联接的三相负载均适用。
习题44-1 在题4-1图所示的电路中,电容元件原未储能。
① 求开关S 闭合后瞬间各元件上的电压、电流的初始值;② 求开关S 闭合后电路达到稳定状态各元件上的电压、电流的值。
解:①由于开关闭合前,电容元件未储能,故由换路定律可知,0)0()0(==-+C C u u 。
开关闭合后,电容元件相当短路,其等效电路如题4-1图(a )所示,则在+=0t 时各电压、电流为A 66//312//)0(21===+R R E i A 46636)0()0(2121=⨯+=+=++i R R R iA 26633)0()0(2112=⨯+=+=++i R R R iV 12)0()0(21===++Eu u② 开关S 闭合后电路达到稳定状态时,电容元件相当于断路,其等效电路如题4-1图(b )所示。
则当S 闭合后∞=t 时各电压、电流为 A 4312)()(11===∞=∞R E i i 0)(2=∞i V 12)(1==∞E u 0)(2=∞uE 题4-1图(a)+)0(2+题4-1图(b))(2∞)(∞CV 12)(==∞E u C4-2 求题4-2图所示电路中标明的各电流、电压的初始值及稳态值。
解: ① 求初始值:在开关S 断开之前电路处于稳定状态,电容相当于断路,电感相当于短路,其等效电路如题4-2图(a )所示。
则-=0t 时电容两端的电压及电感中的电流为V 410406040)0(=⨯+=-C uA 101406010)0(=+=-L i由换路定律可知:V 4)0()0(==-+C C u u,A 101)0()0(==-+L L i i 那么开关S 断开的瞬间即+=0t 时,电容元件相当于恒压源,电感元件相当于恒流源,其等效电路如题4-2(b)所示。
根据节点电压法,A 和B 两点之间的电压为201601)0(20)0(6010+-+=++i u u C ABV 42016011012056010=+-+=则 0204420)0()0(=-=-=++C AB C u u i 题4-2图题4-2图(a)-=0题4-2图(b)+0+BV 2601014)2040()0()0(-=⨯-=+⨯-=++L AB L i u u ② 求稳态值:在开关S 断开后电路达到稳定状态时,电容相当于断路,电感相当于短路,等效电路如题4-2图(c)所示。