电工基础第三章

第三章 单相交流电1、判断题1两个频率相同的正弦交流电的相位之差为一常数。

答案:正确2正弦量的相位表示交流电变化过程的一个角度，它和时间无关。

答案:错误3正弦交流电的有效值指交流电在变化过程中所能达到的最大值。

答案:错误4直流电流为10A和正弦交流电流最大值为14.14A的两电流，在相同的时间内分别通过阻值相同的两电阻，则两电阻的发热量是相等的。

答案:正确5在纯电感正弦交流电路中，电流相位滞后于电压90。

答案:正确6在正弦交流电路中，感抗与频率成正比，即电感具有通低频阻高频的特性。

答案:正确7在纯电容的正弦交流电路中，电流相位滞后于电压90。

答案:错误8在正弦交流电路中，电容的容抗与频率成正比。

答案:错误9在直流电路中，电感的感抗为无限大，所以电感可视为开路。

答案:错误10在直流电路中，电容的容抗为0，所以电容可视为短路。

答案:错误11纯电感元件不吸收有功功率。

答案:正确12在单相交流电路中，日光灯管两端电压和镇流器两端的电压之矢量和应大干电源电压。

答案:错误13在感性电路中，并联电容后，可提高功率因数，使电流和有功功率增大。

答案:错误14在正弦交流电路中，总的视在功率等于各支路视在功率之和。

答案:错误15在正弦交流电路中，电路消耗的总有功功率等于各支路有功功率之和。

答案:正确16在感性负载中，其电压的相位总是超前于电流一个角度。

答案:正确17在容性负载中，其电流的相位总是超前于电压一个角度。

答案:正确18在纯电感电路中，功率因数Costp一定等于0。

答案:正确19在RL串联电路的功率因数Costp一定小于l。

答案:正确20在RL并联电路的功率因数Cos(#一定为0。

答案:错误21在纯电阻电路中，功率因数角一定为O。

答案:正确22在纯电容电路中，功率因数角一定为90。

答案:正确23无功功率的单位为伏安。

答案:错误24正弦交流电路中视在功率的大小为有功功率与无功功率之和。

答案:错误25在交流电路中，有功功率越大，电源容量利用率越高。

第三章电容器§3－1、电容器教学目的1、知道电容器的概念，认识常见的电容器，理解电容器的概念及定义方法，掌握电容的定义公式、单位，并会应用定义式进行简单的计算。

2、了解影响平行板电容器电容大小的因素，了解平行板电容器的电容公式，知道改变平行板电容器的电容大小的方法。

教学重、难点教学重点:电容器的基本概念；电容的物理意义；影响平板电容器电容大小的因素。

教学难点：掌握电容器的基本概念及其组成；理解电容的物理意义；记住平板电容器电容值的计算方法。

教学方法：类比法、讲授法，实验演示法，计算机辅助教学教学时数：一课时授完。

教具：多媒体课件教学过程：Ⅰ、复习导入：1、复习提问：叠加定理内容与应用条件。

2、导入新课：电容器是电路的基本元件之一，在电工和电子技术中应用非常广泛。

例如在电力系统中利用它可改善系统的功率因数；在电子技术中，利用它可起到滤波、耦合、隔直、调谐、旁路和选频等作用。

这节课我们就来介绍电容器的基本概念。

Ⅱ、讲授新课：一、电容器和电容1、电容器：(1)、电容器:指在电路中储存电场能量的元件．是由两个彼此绝缘又相隔很近的导体电极中间夹一层绝缘体（又称电介质）所构成。

(2)、电容器最基本的特性：能够存储电荷。

(3)、用途：具有“隔直通交”的特点，在电子技术中，常用于滤波、移相、旁路、信号调谐等；在电力系统中，电容器可用来提高电力系统的功率因数。

(4)、主要技术参数：电容量、允许误差、额定电压。

(5)、工作原理：把电容器的两个极板分别接到电源的正负极上，电容器的两极板间便有电压Ｕ，在电场力的作用下，自由电子定向运动，使得Ａ板带有正电荷，Ｂ板带有等量的负电荷．电荷的移动直到两极板间的电压与电源电动势成骑虎相等时为止．这样在两个极板间的介质中建立了电场，电容器储存了一定量的电荷和电场能量．2、电容(1)、电容量是衡量电容器储存电荷能力大小的一个物理量，简称电容，通常也用符号C表示。

(2)、含义：电容器任一极板所储存的电荷量，与两极板间电压的比值叫电容量，简称电容。

第三章复杂直流电路练习一基尔霍夫定律(一)一、填空：1、不能用电阻的串、并联化简的电路叫电路。

2、叫支路.同一支路中通过各元件的电流强度。

3、三条或三条以上支路的交点叫。

电路中任何一个闭合的路径叫.4、基尔霍夫第一定律也叫电流定律，其表达式为。

基尔霍夫第二定律也叫电压定律，其表达式为。

二、如图1所示，说出电路中的节点、支路和回路的数目。

图(1）三、如图2所示，电流I1=10A ，I2=5A，I3= A.四、如图所示，I1=25A,I3=16A,I4=12A,求I2、I5、I6的值. 图（2）五、如图所示，写出（1）U AB、U AC、U BC的表达式。

（2）根据从D、E、F、D的绕行方向，写出回路电压方程.六、如图所示,已知I1=1A，I2=2A，E1=10V，E2=5V,R=5Ω，则I3= ,I= .七、如图所示，R1=2Ω，R3=5Ω,E1=17V，E2=17V,I1=1A,，求I2及R2的大小.第一节基尔霍夫定律（二）一、写出以下电路的支路、节点、回路的数目。

二、求以下电路中未知的支路电流的值。

三、写出以下回路的回路电压方程。

1、2、①回路A-B-C—A的回路电压方程: ①回路A-B—D—E—F-G-A的回路电压方程：②回路A-D—C-A的回路电压方程：②回路A-E-F—G-A的回路电压方程：③回路A-D—C-B-A电的回路电压方程：③回路A-B-D-E—A电的回路电压方程:练习二支路电流法一、解方程和方程组：1、4x－12=202、-5a+12=﹣133、17﹣6I=54、2x+y=75、x+y﹣z=06、I1+I2 = I32x+y= 4 2 I1﹣3 I2 =12 x﹣y=1 4x﹣2y+3z = 9 ﹣3 I2+4 I3=10二、填空:1、支流电流法是一种全面应用定律求解电路的方法。

其解题步骤是:①任意标出。

②根据定律分别列出节点电流方程和回路电压方程。

③代入已知数，解联立方程组求出各支路电流。

S 1P?*t=0 3?・St=06?i L3?1H361电路如图361所示，试求t 》0时的电流i L 。

开关闭合前电感未储能图 3.6.1【解题过程】 ① 根据换路前的电路求初始值。

开关闭合前电感未储能，且根据换路定则，初始值 i L (0+)=i L (0-)=0。

② 根据换路后的电路求稳态值：i L1531A' 丿 3+3//6 3+6③ 求时间常数：T =L/R=1/(6+3//3)=0.133s。

t④ 由三要素公式得：iL t ]=iL i 「]亠[h 0 . i ]]e N=1 _e"A 。

3.6.2电路如图3.6.2所示，试求t >0时的电流i L 和电压 山。

开关闭合前电感 未储能。

【解题过程】① 按照换路前的电路求初始值i L (0 +)。

根据换路定则：i L (0 +)= i L (0 -)=0A 。

② 按照换路后的电路求稳态值i L ( g )。

i L ( g )=2/2=1A 。

③ 求时间常数T 。

T =L/ R=0.5/(5//5)=0.2S 。

t④ 由三要素公式得： L t 二if 厂[i L 0—L]e_ = 1-e 且A 。

⑤根据电感元件特性得：U L t =L dik -^ =2.5s 旦V 。

' * dt3.6.3电路如图3.6.3所示，试求t >0时的电流i L 和电压山。

换路前电路已处 于稳态。

15V图 3.6.2■qU L j 1H10?20?【解题过程】①根据换路前的电路求初始值i L(0 +)。

根据换路定则i L(O+)=i L(0-)=10/10=1A。

②根据换路后的电路求稳态值i L(g)。

i L( °° )=OA。

③求时间常数T。

T =L/ R=1/[(1O+1O)//2O]=O.1s 。

t④由三要素公式得：h t ]=人I「广[h O.—H r]e^=e丄0浪。

⑤由电感元件特性得：U L t "匹丄=-1Oe l Ot V。

第三章直流电路3.1闭合电路欧姆定律填空题1、闭合电路由两部分组成，一部分是电路，另一部分是电路。

外电路上的电阻称为电阻，内电路上的电阻称为电阻。

2、负载上的电压等于电源的电压，也等于电源的电动势减去电源的内压降，即U=E-Ir。

选择题1、用万用表测得全电路中的端电压为0，这说明（）A外电路断路 B外电路短路 C外电路上电流比较小 D电源内阻为零2、用电压表测得电源端电压为电源的电动势E，这说明（）A 外电路断路B 外电路短路C 电源内阻为零D无法判断3、电源电动势为2V，内电阻是0.1Ω，当外电路断路时电路中的电流和端电压分别为（）A、0A，2VB、20A，2VC、20A ，0VD、0V ，0V4、在闭合电路中，负载电阻减少，则端电压将（）。

A、增大B、减小C、不变D、不能确定5、一直流电源，开路时测得其端电压为6V，短路时测得其短路电流为30A，则该电源的电动势E和内阻r分别为（）。

A、6V，0.5ΩB、16V，0.2ΩC、6V，0.2Ω判断题1、全电路中，在开路状态下，开路电流为零，电源的端电压也为零。

（）2、短路电流很大，要禁止短路现象。

（）3、短路状态下，电源内阻的压降为零。

（）4、当外电路开路时，电源的端电压等于零（）计算题1、如图所示，电源电动势E=4.5V，内阻r=0.5Ω，外接负载R=4Ω，则电路中的电流I=? 电源的端电压U=?电路的内压降U=?2．如下图，已知电源电动势E=110V，r=1Ω，负载R=10Ω,求：（1）电路电流；（2）电源端电压；（3）负载上的电压降；（4）电源内阻上的电压降。

3．如下图所示，已知E=5V，r=1Ω，R1=14Ω，R2=20Ω，R3=5Ω。

求该电路电流大小应为多少？R2两端的电压是多少？4.如图所示电路中，已知E=12V，r=1Ω，负载R=99Ω。

求开关分别打在1、2、3位置时电压表和电流表的读数5、如图所示，E=220V，负载电阻R为219Ω，电源内阻r为了1Ω，试求：负载电阻消耗的功率P负、电源内阻消耗功率P内及电源提供的功率P。