电路 第12章习题2 三相电路

b o o 三相交流电路习题及参考答案一、填空题：1. 对称三相负载作Y 接，接在380V 的三相四线制电源上。

此时负载端的相电倍的线电压；相电流等于 1 倍的线电流；中线电流等于 0。

2. 有一对称三相负载成星形联接，每相阻抗均为22Ω，功率因数为0.8，又测出负载中的电流为10A ，那么三相电路的有功功率为 5280W ；无功功率为 3960var ；视在功率为 6600VA 。

假如负载为感性设备，则等效电阻是 17.6Ω ；等效电感量为 42mH 。

二、判断题：1. 中线的作用就是使不对称Y 接负载的端电压保持对称。

（对 ）2. 三相电路的有功功率，在任何情况下都可以用二瓦计法进行测量。

（错 ）3. 三相负载作三角形联接时，总有成立。

（错P 3I I l ）4. 负载作星形联接时，必有线电流等于相电流。

（对）5. 三相不对称负载越接近对称，中线上通过的电流就越小。

（对）6. 中线不允许断开。

因此不能安装保险丝和开关，并且中线截面比火线粗。

（错）三、选择题：1. 三相对称电路是指（ C ）A 、三相电源对称的电路；B 、三相负载对称的电路；C 、三相电源和三相负载均对称的电路。

2. 三相四线制供电线路，已知作星形联接的三相负载中U 相为纯电阻，V 相为纯电感，W 相为纯电容，通过三相负载的电流均为10安培，则中线电流为（ C ）A 、30安；B 、10安；C 、7.32安。

3. 有“220V 、100W ”“220V 、25W ”白炽灯两盏，串联后接入220V 交流电源，其亮度情况是（ B ）A 、100W 灯泡最亮；B 、25W 灯泡最亮；C 、两只灯泡一样亮。

四、计算题3-1一台三相交流电动机，定子绕组星形连接于U L =380V 的对称三相电源上，其线电流I L =2.2A ，cosφ=0.8，试求每相绕组的阻抗Z 。

解：先由题意画出电路图（如下图），以帮助我们思考。

因三相交流电动机是对称负载，因此可选一相进行计算。

第十二章试题库一、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 火 线，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 线 电压，火线与零线之间的电压称为 相 电压。

电源Y 接时，数量上U l = 1.732 U p ；若电源作Δ接，则数量上U l = 1 U p 。

3、火线上通过的电流称为 线 电流，负载上通过的电流称为 相 电流。

当对称三相负载作Y 接时，数量上I l = 1 I p ；当对称三相负载Δ接，I l = 1.732 I p 。

4、中线的作用是使 不对称 Y 接负载的端电压继续保持 对称 。

5、对称三相电路中，三相总有功功率P = 3UpIpcos φ ；三相总无功功率Q = 3UpIpsin φ ；三相总视在功率S = 3UpIp 。

6、对称三相电路中，由于 中线电流I N =0，所以各相电路的计算具有独立性，各相 电流电压 也是独立的，因此，三相电路的计算就可以归结为 一相 来计算。

7、若 三角 接的三相电源绕组有一相不慎接反，就会在发电机绕组回路中出现p 2∙U ，这将使发电机因 过热 而烧损。

8、我们把三个 最大值 相等、 角频率 相同，在相位上互差 120 度的正弦交流电称为 对称 三相交流电。

9、当三相电路对称时，三相瞬时功率之和是一个 常量 ，其值等于三相电路的 有功 功率，由于这种性能，使三相电动机的稳定性高于单相电动机。

10、测量对称三相电路的有功功率，可采用 二瓦计 法，如果三相电路不对称，就不能用 二瓦计 法测量三相功率。

二、判断下列说法的正确与错误（建议每小题1分）1、三相电路只要作Y 形连接，则线电压在数值上是相电压的3倍。

（ × ）2、三相总视在功率等于总有功功率和总无功功率之和。

（ × ）3、对称三相交流电任一瞬时值之和恒等于零，有效值之和恒等于零。

《电路分析》习题册班级学号姓名中国地质大学(武汉)电子信息工程系注意事项：1. 习题册请用A4纸双面打印，装订成册，填好相关信息；2. 每章习题均来自课本中的课后习题，不清楚的地方可以参看教材。

这里挑选出来整理成册，方便大家使用；3. 后附有两套模拟试题，供考前进行模拟测试；4. 册内带两张空白的课堂测试答题纸，不要损坏。

通知课堂测试的时候再使用。

第一章电路模型与电路定律1-1 求解电路以后，校核所得结果的方法之一是核对电路中所有元件的功率平衡，即一部分元件发出的总功率应等于其他元件吸收的总功率。

试校核图1-1电路所得解答是否正确。

图1-11-2 电路如图1-2所示，试求：(1) 图(a)中，i1与u ab；(2) 图(b)中，u cb。

图1-21-3 对图1-3所示的电路，若：(1) R1、R2、R3不定；(2)R1 = R2 = R3。

在以上两种情况下，尽可能地确定各电阻中的未知电流。

图1-31-4 电路如题1-4图所示，试求每个元件发出和吸收的功率。

图1-41-5 试求图1-5所示电路中控制量I1及电压U o。

图1-5第二章电阻电路的等效变换2-1 电路如题2-1图所示，其中电阻、电压源和电流源均为已知，且为正值。

求：（1）电压u2和电流i2；（2）若电阻R1增大，对哪些元件的电压、电流有影响？影响如何？图2-1 2-2 求图2-2所示电路中对角线电压U及总电压U ab。

图2-22-3 利用电源的等效变换，求图2-3所示电路的电流i。

图2-32-4 利用电源的等效变换，求图2-4所示电路中电压比u o/u s。

已知R1 = R2 = 2Ω，R3 = R4 = 1Ω。

图2-42-5 试求图2-5(a)和(b)的输入电阻R i。

图2-5第三章电阻电路的一般分析3-1 用网孔电流法求解图3-1所示电路中电流I a及电压U o 。

图3-1 3-2 用网孔电流法求解图3-2所示电路中I x以及CCVS的功率。

12.1 三相电路三相电路由三相电源、三相负载和三相输电线路三部分组成。

三相电路的优点：发电方面：比单项电源可提高功率50%;输电方面：比单项输电节省钢材25%;配电方面：三相变压器比单项变压器经济且便于接入负载；运电设备：结构简单、成本低、运行可靠、维护方便。

以上优点使三相电路在动力方面获得了广泛应用，是目前电力系统采用的主要供电方式。

三相电路的特殊性：(1)特殊的电源；(2)特殊的负载(3)特殊的连接(4)特殊的求解方式研究三相电路要注意其特殊性。

1. 对称三相电源的产生三相电源是三个频率相同、振幅相同、相位彼此相差1200的正弦电源。

通常由三相同步发电机产生，三相绕组在空间互差120 °当转子以均匀角速度「转动时，在三相绕组中产生感应电压，从而形成对称三相电源。

a. 瞬时值表达式U A (t)二' 2U cos tW(t)二2U cos( t -120°)u C(t)二2U c°s( t 120°)A、B、C三端称为始端，X、Y、Z三端称为末端b. 波形图如右图所示c. 相量表示U：=U 0oU；=U -120oU：=U 120od. 对称三相电源的特点U A U B U c = 0u A u；U C-oe. 对称三相电源的相序定义：三相电源各相经过同一值（如最大值）的先后顺序。

正序（顺序）：A —B—C—A负序（逆序）：A —C—B—A （如三相电机给其施加正序电压时正转，反转则要施加反序电压）以后如果不加说明，一般都认为是正相序。

2. 三相电源的联接（1）星形联接（Y联接）X, Y, Z接在一起的点称为丫联接对称三相电源的中性点，用N表示。

4〜C ------------------------------- °N （2）三角形联接e联接）注意：三角形联接的对称三相电源没有中点3. 三相负载及其联接三相电路的负载由三部分组成，其中每一部分称为一相负载，三相负载也有二种联接方式。

第一章 电路模型和电路定律1.1 图示元件当时间t <2s 时电流为2A ，从a 流向b ；当t >2s 时为3A ，从b 流向a 。

根据图示参考方向，写出电流i 的数学表达式。

1.2图示元件电压u =(5-9e -t /τ)V ，τ >0。

分别求出 t =0 和 t →∞ 时电压u 的代数值及其真实方向。

babu +-图 题1.21.3 图示电路。

设元件A 消耗功率为10W ，求A u ；设元件B 消耗功率为-10W,求B i ；设元件C 发出功率为-10W ，求C u 。

Au +-10V+-Cu +-(a)(b)(c)图 题1.31.4求图示电路电流4321i i i i 、、、。

若只求2i ，能否一步求得？图 题1.41i 4i 3i 图 题1.51.5 图示电路，已知部分电流值和部分电压值。

(1) 试求其余未知电流1234,,,i i i i 。

若少已知一个电流，能否求出全部未知电流？(2) 试求其余未知电压 u 14、u 15、u 52、u 53。

若少已知一个电压，能否求出全部未知电压？1.6 图示电路，已知A 21=i ,A 33-=i ,V 101=u ,V 54-=u 。

求各元件消耗的功率。

图 题1.61uSu (a)(b)图 题1.71.7 图示电路，已知10cos()V S u t ω=，8cos()A S i t ω=。

求(a)、(b)两电路各电源发出的功率和电阻吸收的功率。

1.8 求图示电路电压12,u u 。

1u +-2u +-图 题1.830u-+图 题1.91.9 求图示电路两个独立电源各自发出的功率。

1.10 求网络N 吸收的功率和电流源发出的功率。

10V0.5A8V1.11 求图示电路两个独立电源各自发出的功率。

1.12 求图示电路两个受控源各自发出的功率。

1.13 图示电路，已知电流源发出的功率是12W ，求r 的值。

1V图 题1.13图 题1.141V2V1.14 求图示电路受控源和独立源各自发出的功率。

第一章 电路模型和电路定律一、填空题1、 在某电路中，当选取不同的电位参考点时，电路中任两点的电压_________。

2、 电路中，电压与电流的参考方向一致时称为_______________。

3、 二条以上支路的汇合点称为___________。

4、 电路中，电压与电流的方向可以任意指定，指定的方向称为________方向。

5、 若12ab I =-A ，则电流的实际方向为________，参考方向与实际方向________。

6、 一个元件为关联参考方向，其功率为-100W ，则该元件在电路中________功率。

7、 描述回路与支路电压关系的定律是________定律。

8、 线性电阻伏安特性是（u ~i ）平面上过________的一条直线。

9、 KCL 定律是对电路中各支路________之间施加的线性约束关系；KVL 定律是对电路中各支路________之间施加的线性约束关系。

10、 在 电 流 一 定 的 条 件 下 ，线 性 电 阻 元 件 的 电 导 值 越 大 ，消 耗 的 功 率越________。

在 电 压 一 定 的 条 件 下 ，电 导 值 越 大 ，消 耗 的 功 率越________。

11、 理想电流源在某一时刻可以给电路提供恒定不变的电流，电流的大小与端电压无关，端电压由________来决定。

12、 KVL 是关于电路中________受到的约束；KCL 则是关于电路中________受到的约束。

13、 一个二端元件，其上电压u 、电流i 取关联参考方向，已知u =20V ，i =5A ，则该二端元件吸收________W 的电功率。

二、选择题1、图示二端网络，其端口的电压u 与电流i 关系为 （ ）。

A. u ＝2i - 10B. u ＝2i ＋10C. u ＝-2i ＋10D. u ＝-2i - 102、图示二端网络的电压电流关系为（ ）。

A. U I =+25B. U I =-25C. U I =--25D. U I =-+254、图示电路中，2 A 电 流 源 吸 收 的 功 率 为 ()。

第十二章三相电路习题一、选择题。

1.图1所示，开关S打开时，测得功率表读数P1=1000W，P2=500W；则开关S闭合时，电路的总有功功率P为（ B ）。

A. 1000WB. 1500WC. 500WD. 以上结果均不对图12.图2所示，若S1闭合，S2打开时，测得I A=10A；若S1打开，S2闭合，则I B =（ A ）。

A. 15AB. 10AC. 17AD. 5A图23.图3所示，若S1闭合，S2打开时，测得I B=10A；若S1打开，S2闭合，则I C =（ A ）。

A. 15AB. 10AC. 17AD. 5A图34.图4示三相三线制电路两个功率表W 1 的读数为2KW,W 2的读数为5KW ，则负载吸收的功率为 ( D )A.2KWB.5KWC.3KWD.7KW图45.三相对称Ｙ形负载的线电压ο30320UAB ∠=•V,线电流ο60-2I A ∠=•A ，则每相负载的阻抗为( B )A.ο6010-∠ΩB.ο6010∠ΩC.ο90310∠ΩD.ο30310-∠Ω6.图6所示，三相对称负载的有功功率为5KW ，负载的阻抗角ο60=ϕ，则两个功率表W 1 和W 2的读数分别为（ B ）A. 2KW ，3KWB. 5KW,0KWC. 3KW,2KWD. 0KW,5KW图67.三相电路如图7所示，已知开关S 闭合时，电流表A1读数为17.32A ；则开关S 打开后，电流表A2读数为（ A ）。

A. 17.32AB. 7.32AC. 10AD. 15AA1A2ZZZAB8.三相电路如图8所示，已知开关S 闭合时，电流表A 读数为10A ；则开关S 打开后，电流表A 读数为（ C ）。

A. 5AB. 17.32AC. 10AD. 12A图109.图9所示，开关S 闭合时A 1=17.32A ，则开关S 打开后后A 2为（ C ）。

A ．17.32A B ．3A C ．10A D ．7A图9二、计算题。

第十二章 ( 三相电路)习题解答一、选择题1．对称三相Y联接负载，各相阻抗为Ω+j3)3(，若将其变换为等效Δ联接负载，则各相阻抗为C 。

A．Ω+j1)1(； B．3Ω45/2； C．Ω+j9)9(； D．Ω+j3)3(32．如图11—1所示电路中，S闭合时为对称三相电路，设00/UUA=&V（AU&为A相电源的电压），则S断开时，负载端C 。

A．00/UUNA='&V，0120/-='UUNB&V；B．00/UUNA='&，0180/UUNB='&V；C．030/23UUNA='&V，0150/23-='UUNB&V；D．030/23-='UUNA&V，030/23-='UUNB&V3．如图11—2所示对称三相电路中，线电流AI&为 D 。

A．NAZZU+&； B．NAZZU3+&； C．3NAZZU+&； D．ZUA&4．对称三相电路总有功功率为ϕ=cos3llIUP，式中的ϕ角是B 。

Ａ．线电压与线电流之间的相位差角；Ｂ．相电压与相电流之间的相位差角；Ｃ．线电压与相电流之间的相位差角；Ｄ．相电压与线电流之间的相位差角5．如图11—3所示对称星形三相电路的线电流为2A，当S闭合后A I&变为A 。

Ａ．6A；B．4A；C．34A；D．32 A解：设0/0UUA=&，则0120/-=UUB&，0120/UUC=&，0150/3303-=-=U/UUAABA&&&，0303/UUCCA&&=，开关闭合后CBAIII&&--=Z/U /U ZU U CA CABA 003031503&&&&+-=+=0000015015033012031503//ZU Z / /U /U A AA +-=+-=&&A 6233=⨯==ZU A二、填空题1．三相三线制电路中可用 二 瓦计法测量三相负载功率。

第十二章 ( 三相电路)习题解答一、选择题1．对称三相Y 联接负载，各相阻抗为Ω+j3)3(，若将其变换为等效Δ联接负载，则各相阻抗为 C 。

A ．Ω+j1)1(；B ．3Ω045/2； C ．Ω+j9)9(； D ．Ω+j3)3(32．如图11—1所示电路中，S 闭合时为对称三相电路，设00/U U A= V （A U 为A 相电源的电压），则S 断开时，负载端 C 。

A ．00/U U N A =' V ， 0120/-='U U NB V ； B ．00/U U N A =' ， 0180/U U NB =' V ；C ．030/23U U N A =' V ， 0150/23-='U U NB V ； D．030/23-='U U NA V ， 030/23-='U U N B V3．如图11—2所示对称三相电路中，线电流AI 为 D 。

A ．N A Z Z U + ； B ．NAZ Z U 3+ ； C ．3NAZ Z U + ； D ．Z U A 4．对称三相电路总有功功率为ϕ=cos 3l l I U P ，式中的ϕ角是 B 。

Ａ．线电压与线电流之间的相位差角； Ｂ．相电压与相电流之间的相位差角； Ｃ．线电压与相电流之间的相位差角； Ｄ．相电压与线电流之间的相位差角5．如图11—3所示对称星形三相电路的线电流为2A ，当S 闭合后AI 变为 A 。

Ａ．6A ； B ．4A ； C ．34A ； D ．32 A解：设 0/0 U U A = ， 则0120/ -=U U B ， 0120/ U U C = ， 00150/3303-=-= U /U U A A BA ，0303/ U U CCA =， 开关闭合后 CBAI II --=Z/U /U ZU U CA CABA 003031503 +-=+=0000015015033012031503//ZU Z / /U /U A AA +-=+-=A 6233=⨯==ZU A二、填空题1．三相三线制电路中可用 二 瓦计法测量三相负载功率。

第十二章 三相电路 习题一、选择题1. 测量三相电路功率时，不论电路是否对称(A) 三相四线制用二表法 (B) 三相四线制用一表法 (C) 三相三线制用一表法 (D) 三相三线制用二表法2. 三相对称电源相电压V cos 2A t U u ω=。

当作星形联接时的线电压u BC 为(A)V )90 cos(2︒-t U ω (B) V )90 cos(6︒+t U ω(C)V )90 cos(6︒-t U ω (D)V )90 cos(2︒+t U ω3. 电源和负载均为星形联接的对称三相电路中，负载联接不变，电源改为三角形联接，负载电流有效值(A)增大 (B)减小 (C)不变 (D)不能确定4. 当用“二功率表法”测量三相三线制电路的有功功率时：(A) 不管三相电路是否对称，都能测量 (B) 三相电路完全对称时，才能正确测量(C) 在三相电路完全对称和简单不对称时，才能正确测量 (D) 根本无法完成5. 图示电路接至对称三相电压源，负载相电流ABI 与线电流A I 的关系为 (A)A AB I I= (B) A AB 3I I = (C)︒-=30/31A AB I I(D) ︒=30/31A AB I I6. 图示三相电路中，开关S 断开时线电流为2A ，开关S 闭合后 I A 为(A) 6A (B) 4A (C) 23A (D) 43A7.如图所示电路Ｓ闭合时为对称三相电路,Ａ电源为正序，设A U ＝Ｕ∠0°Ｖ（Ａ相电源的电压），则Ｓ断开时，负载端的相电压为____。

(Ａ) A U ⋅=Ｕ∠0°Ｖ; B U ⋅=Ｕ∠-120°Ｖ;(Ｂ) A U ⋅=Ｕ∠0°Ｖ; B U ⋅=Ｕ∠-180°Ｖ(Ｃ)A U ⋅/2)Ｕ∠30°Ｖ; B U ⋅/2)Ｕ∠-150°Ｖ (Ｄ)A U ⋅/2)Ｕ∠-30°Ｖ; B U ⋅=(Ｕ∠-30°ＶABC8. 已知某三相四线制电路的线电压∠380=B A U 13︒V ，∠380=C B U －107︒V ，∠380=A C U 133︒V ， 当t =12s 时，三个相电压之和为A 、380VB 、0V C 、3802 VD 、9.用二表法测量三相负载的总功率，试问如图的四种接法中，错误的一种是_____。

第12章 思考题与习题参考答案12。

1 试比较同步发电机带三相对称负载时电枢磁动势和励磁磁动势的性质，它们的大小、位置和转速各由哪些因素决定？答:电枢磁动势和励磁磁动势的比较见下表：12。

2 同步发电机电枢反应性质主要取决于什么? 若发电机的同步电抗标么值0.1*=s X ，则在下列情况下电枢反应各起什么作用?(1)带电阻负载；（2)带电容负载8.0*=cX ， (3）带电感负载7.0*=L X 。

答：电枢反应的性质取决于负载电流I 与励磁电动势0E 的相位关系，或者说取决于负载的性质. (1）带电阻负载时，由于同步电抗的存在，负载性质呈阻感性，故电枢反应起交磁和直轴去磁作用；（2)带电容负载8.0=*s X 时，由于它小于同步电抗（0.1*=s X )，总电抗仍为感抗，电枢电阻很小，因此电枢反应基本为直轴去磁作用；（3）带电感负载7.0=*L X 时，总电抗为更大的感抗，电枢反应主要为直轴去磁作用。

12。

3 电枢反应电抗对应什么磁通？它的物理意义是什么？ 同步电抗对应什么磁通？它的物理意义是什么？答：电枢反应电抗对应电枢反应磁通，这个磁通是由电枢磁动势产生的主磁通,它穿过气隙经转子铁心构成闭合回路，它反映了电枢反应磁通的大小；同步电抗对应电枢磁动势产生的总磁通（即电枢反应磁通和定子漏磁通之和），它是表征电枢反应磁场和电枢漏磁场对电枢电路作用的一个综合参数。

同步电抗的大小直接影响同步发电机的电压变化率和运行稳定性，也影响同步发电机短路电流的大小。

12。

4 什么是双反应理论？为什么分析凸极同步电机时要用双反应理论?答:由于凸极同步电机的气隙不均匀,直轴处气隙小，磁阻小,交轴处气隙大，磁阻大，同样的电枢磁动势作用在不同位置时，遇到的磁阻不同,产生的电枢反应磁通不同，对应的电枢反应电抗也不同,即电枢磁动势（电枢电流)与电枢反应磁通(电枢电动势）之间不是单值函数关系，因此分析凸极同步电机时,要采用双反应理论.分析凸极同步电机时，不论电枢反应磁动势a F 作用在什么位置，总是先把它分解为直轴电枢反应磁动势ad F 和交轴电枢反应磁动势aq F ，这两个分量分别固定地作用在直轴和交轴磁路上，分别对应固定的直轴和交轴磁阻，各自产生直轴和交轴电枢反应磁通,它们分别在绕组中产生直轴和交轴电动势，这种分析方法称为双反应理论。

第一套基本题1.1 求图1.1所示电路中的电压U1和电流I1，I2。

设：（1）U S=2V；（2）U S=4V；（3）U S=6V。

图1.11.2 已知图1.2所示电路中电流I5=4A。

求电流I1，I2，I3，I4和电压源电压U S。

图1.21.3 求图1.3所示电路中从电压源两端看进去的等效电阻R eq。

图1.31.4 求图1.4所示电路中各元件的功率，并校验功率守恒。

图1.4 第二套提高题1.1 已知图1.1所示电路中电压U=3V。

求由电源端看进去的电阻R eq和电阻R1的值。

图1.11.2 图1.2所示电路中，已知3A电流源两端电压为40V。

求负载吸收的功率。

图1.21.3 已知图1.3所示电路中，R1=40W，R e=27W，R b=150W，R L=1500W ，=0.98。

求电压增益u2/u1和功率增益p2/p1。

其中p1是u1供出的功率，p2是R L吸收的功率。

图1.3 第一套基本题2.1 求图2.1所示各电路的入端电阻R AB、R ab。

图2.12.2 试求图2.2所示电路中的电压U。

图2.22.3 试将图2.3所示电路化成最简单形式。

图2.32.4 图2.4所示电路中，设输入电压为U i，试求U o/ U i。

图2.4 第二套提高题2.1 求图2.1所示各电路的入端电阻R AB，R ab。

图中各电阻值均为1。

图2.1答案：2.2 求图2.2所示电路中的电压U L。

设I S，R，R L为已知。

图2.22.3 求图2.3所示电路中的电流i。

图2.32.4 图2.4所示电路由许多单元构成，每个单元包含R1和R2两个电阻。

设单元数极多，视作无穷大。

（1）设R1=2，R2=1。

求A，B处的入端电阻。

图2.4 （2）以B点为电位参考点，若每个节点电压是前一个节点电压的一半，问此时R1/R2是多少？第一套基本题3.1 在图3.1所示电路中，试用支路电流法求图示电路的各支路电流。

图3.13.2 试用回路电流法求图3.2所示电路中电流源两端电压U S。