三相电路习题课

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。

习题3（电工部分）3-1 有日光灯120只，每只功率W 40=NP ，额定电压V 220=NU。

若接在电压为V 220V/380的三相四线制电源上，问日光灯应如何连接？当全部灯都点亮时，其线电流与相电流是多少？解：由于日光灯的额定电压与电源的相电压相同，故应将日光灯平均分成三份，每份接在相线与零线之间以星形形式接在三相电源上当全部灯点亮时，每只灯的电阻为4022022==P U R W=1210每相负载为401210===C B A R R R W=25.30由于负载为星形联结，线电流与相电流相等，故A27.725.30220====A Pp l R U I I 3-2 三相对称负载的额定电压V 380=NU，每相负载的复数阻抗W +=87.26j 87.26Z ，三相四线制电源，其相电压V )30sin(2220°-=t u A w 。

①此三相负载应如何接入三相电源中？②计算负载的相电流和线电流；③画出相量图。

解：①根据负载的额定电压可知，三相负载应以三角形的形式接入三相电源。

如题3－2图所示。

②三相电源的线电压为V38032203=´==P l U U 负载为三角形联结时，其相电压等于电源的线电压，故负载的相电流为40盏40盏40盏AB C N题3-1图2287.2687.26380+==ZUI lP A 10= 线电流为A 32.171033=´==P l I I ③ 电压与电流的相量图如题3-2图（a ）3-3 三相交流电路如题3-3图所示。

电源线电压V )30sin(2380°+=t u AB w ，三相负载W =10A Z ，W -=8j 6B Z ，W +=5j 66.8C Z ，计算线电流A I、B I 、C I 、中线电流N I 及三相负载的有功功率，并画出相量图。

解：线电压AB u 的相量为V 30380°Ð=AB U，则相电压A u 的相量为 V 022030303380°Ð=°-°Ð=A U根据对称性可得其它两相电压为V 120220°-Ð=B UV 120220°Ð=C U 则所求的电流为A 022100220°Ð=°Ð==A A A Z U IA UAB I A IAB UBC ICA IB IC I题3-2图(a）AB UBC UCA U ABCZZZ题3-2图B IA IC IAB IBC I CA IA 87.662213.53101202208j 6120220°-Ð=°-а-Ð=-°-Ð==B B BZ U IA902230101202205j 66.8120220°Ð=°Ð°=+°Ð==CC CZ U I°Ð+°-Ð+°Ð=++=902287.6622022C B A N I I I IA 31.369.3077.1j 64.3022j 23.20j 64.822°Ð=+=+-+= C C CB B B A A A I U I U I U P j j j c o s c o s c o s ++=°´´+°-´+°´=30cos 22220)13.53cos(222200cos 22220 KW 94.11=或 66.8226221022222222´+´+´=++=C CB BA AR I R I R I P KW 94.11=3-4 三相交流电路如题3-4图所示，电源线电压V 380=l U 。

教案序号： .3sin p p Q U I φ=22p p 3S P Q U I =+=由于线电压和线电流的测量比较方便，功率常用线电压和线电流表示。

星形接法时：p p 3 l l U U I I ==星形接法时：p p 3 l l U U I I ==所以L L 3cos P U I φ= L L 3sin Q U I φ= L L 3S U I =如何来记忆上述几个公式呢？有功功率、无功功率、视在功率都可以用二个公式计算，一个公式前面的系数有时是3，一个公式前面的系数是。

规律是什么？分析可知：当电压、电流是线电压、线电流这样比较大的值时，前面的系数小一点，用；当电压、电流是相电压、相电流这样比较小的值时，前面系数要大一点，用3。

生活中有没有类似现象呢？有！例如，考试得到同样好的成绩，基础好的同学，平时化的努力可以少一点；而基础差的同学，平时化的努力必须多一点。

“勤能补拙”，我们高职学生基础相对弱一点，但只要我们勤奋学习，也一样能成才。

3．三相电路功率的测量 1) 三瓦计法适用：三相四线制电路三相四线制电路的总功率，通常用三只功率表测量功率。

其接线如图1所示，分别测出A 、B 、C 各相的有功功率相加而得到，即相负载电路电压、电流关系。

NAC A 1BC B 2cos cos U I U I1P P P =+三相负2W***AC U 和A I 的相位差角，φBC U 和B I 的相位差角。

当负载为感性或容性时，φ角有可能大于，则功率表的读数为负值。

二瓦计法测量三相电路的功率时，单只功率表的读数无物理意义。

当负载为对称的星形连接时，由于中线中无电流流过，所以也可用二瓦计法测量功率。

但是二瓦计法不适用于不对称三相四线制电路。

（在三相三线制电路中，无论负载对称或不对称，通常只用两只功率表负值。

因为对称四线制电路的中线内没有电流流过，所以二瓦计法仍然可以采用，但二瓦计法不适用于不对称四线制电路。

对称三相电路中，两个功率表的读数（以C 相为参考）分别为：P 1=U AC I A cos(U AC I A )= U AC I A cos(30˚-Ф) P 2= U BC I B cos(U BC I B )= U BC I B cos(30˚+Ф)其中，Ф为相电流滞后于相电压的相位角，即负载阻抗角。

一、填空题：1、一个三相对称交流绕组，2p=2，通入f=50Hz的三相对称交流电流，其合成磁通势为_______磁通势。

2、采用_______绕组和_______绕组可以有效地削弱谐波分量，同时使基波分量_______ （。

5、空间电角度是机械角度的倍，p是。

20.有一个三相双层叠绕组，2p=4,Q=36,支路数a=1，那么极距=槽，每极每相槽数q=，槽距角α=，23.将一台三相交流电机的三相绕组串联起来，通交流电，则合成磁势为。

二、是非题1、两相对称绕组，通入两相对称交流电流，其合成磁通势为旋转磁通势。

（）2、改变电流相序，可以改变三相旋转磁通势的转向。

（）1、当s在_______范围内，三相异步电机运行于电动机状态，此时电磁转矩性质为_______；在_______范围内运行于发电机状态，此时电磁转矩性质为_______。

2、三相异步电动机根据转子结构不同可分为_______和_______两类。

3、一台6极三相异步电动机接于50H Z的三相对称电源；其s=0.05，则此时转子转速为_______r/min，定子旋转磁势相对于转子的转速为______r/min。

6、三相异步电动机电源电压一定，当负载转矩增加，则转速_______，定子电流_______。

7、三相异步电动机等效电路中的附加电阻是模拟_______的等值电阻。

8、三相异步电动机在额定负载运行时，其转差率s一般在_______范围内。

25.如果感应电动机运行时转差率为s，则电磁功率、总的机械功率和转子铜耗之间的比例是P e:P m:p Cu=。

226.当三相感应电动机定子绕组接于50Hz的电源上作电动机运行时，定子电流的频率为，定子绕组感应电势的频率为，如转差率为s，此时转子绕组感应电势的频率，转子电流的频率为。

29.一台三相感应电动机的电网频率50Hz，空载运行时转速为735转/分，此时转差率为，转子电势的频率为。

当转差率为0.04时，转子的转速为，转子的电势频率为。

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。

三相交流电路教案一、教学目标1. 让学生了解三相交流电路的基本概念和特点。

2. 使学生掌握三相交流电路的功率计算方法。

3. 培养学生运用三相交流电路知识解决实际问题的能力。

二、教学内容1. 三相交流电路的定义及特点2. 三相交流电路的相位关系3. 三相交流电路的功率计算4. 三相交流电路的应用实例5. 三相交流电路的故障分析与维修三、教学方法1. 采用讲授法，讲解三相交流电路的基本概念、特点和功率计算方法。

2. 利用示意图和实物模型，展示三相交流电路的相位关系和应用实例。

3. 开展小组讨论，分析三相交流电路的故障原因及维修方法。

4. 布置课后练习，巩固所学知识。

四、教学准备1. 教学课件和教案2. 三相交流电路示意图和实物模型3. 课后练习题五、教学过程1. 导入新课：介绍三相交流电路的概念和特点。

2. 讲解：讲解三相交流电路的相位关系、功率计算方法。

3. 展示：利用示意图和实物模型，展示三相交流电路的相位关系和应用实例。

4. 讨论：分组讨论三相交流电路的故障原因及维修方法。

5. 总结：回顾本节课所学内容，强调重点知识点。

6. 布置课后练习：巩固所学知识。

教学反思：本节课通过讲解、展示和讨论等方式，使学生了解了三相交流电路的基本概念、特点和功率计算方法，并能运用所学知识分析解决实际问题。

在教学过程中，要注意引导学生主动参与讨论，提高学生的动手能力和团队协作能力。

加强对学生的个别辅导，提高他们的学习效果。

六、教学评估1. 课后作业：检查学生对三相交流电路的基本概念、功率计算方法和故障分析的理解程度。

2. 课堂问答：评估学生对三相交流电路知识的掌握情况。

3. 小组讨论：观察学生在团队合作中的表现，以及对故障分析的实际操作能力。

七、教学拓展1. 介绍三相交流电路在现代电力系统中的应用。

2. 探讨三相交流电路的优化设计和节能措施。

3. 简介智能电网中的三相交流电路监测与控制技术。

八、教学互动1. 提问环节：鼓励学生提出关于三相交流电路的问题，促进师生互动。

电工学课后习题答案电工学是一门研究电能的产生、传输、分配和使用的学科，它在现代工业和日常生活中扮演着极其重要的角色。

学习电工学，不仅要理解理论知识，还要通过课后习题来巩固和应用所学。

以下是一些电工学课后习题的参考答案，供同学们参考。

习题1：直流电路分析问题：计算电路中R1和R2的等效电阻。

答案：如果R1和R2是串联的，那么等效电阻R_eq = R1 + R2。

如果它们是并联的，那么1/R_eq = 1/R1 + 1/R2。

习题2：交流电路功率计算问题：已知一个交流电路中的电压有效值为220V，电流有效值为10A，求功率。

答案：功率P = V * I，其中V是电压有效值，I是电流有效值。

所以P = 220V * 10A = 2200W。

习题3：三相电路问题：一个三相电路的线电压是380V，相电压是多少？答案：在星形连接的三相电路中，相电压等于线电压的√3/2倍。

所以相电压V_phase = 380V * √3/2 ≈ 220V。

习题4：电磁感应问题：一个线圈在磁场中旋转，产生感应电动势。

如果线圈的电阻为10Ω，磁通量变化率为10 Wb/s，求感应电流。

答案：感应电动势E = -dΦ/dt，感应电流I = E/R。

所以I = -10 Wb/s / 10Ω = -1 A。

习题5：变压器原理问题：一个理想变压器的原边匝数为1000，副边匝数为500，输入电压为220V，求输出电压。

答案：理想变压器的电压比等于匝数比，即V2/V1 = N2/N1。

所以V2 = (500/1000) * 220V = 110V。

习题6：电动机的工作原理问题：一个三相异步电动机的转子转速为1500转/分钟，同步转速为1800转/分钟，求滑差。

答案：滑差s = (Ns - Nr) / Ns，其中Ns是同步转速，Nr是转子转速。

所以s = (1800 - 1500) / 1800 ≈ 0.167。

习题7：电路的谐振问题：一个RLC串联谐振电路，已知电阻R=100Ω，电容C=10μF，电感L=0.1H，求谐振频率。

第9章三相电路9.1 已知某三相发电机的转子以角速度ω逆时针旋转时，其三个定子绕组的感应电动势的相序为U–V–W，且U相电源电压，若发电机的转子以角速度2ω顺时针旋转，试问此时三相电源电压分别为多少?（设U相电源电压幅值和初相均未变）。

解：取U相电压为参考相量，则9.2 对称三相电路中，电源的线电压U L是380V，负载为星形联结，每相阻抗Z＝（18＋j27）Ω，端线阻抗Z L＝（2＋j3）Ω，中性线阻抗Z N＝（1＋j2）Ω，试求负载的相电流和相电压。

解：已知电源线电压为380V，则相电压设U相相电压为对称三相电路中性线上无电流流过，故U相电流U相负载的相电压可得负载的相电压为198V，相电流为6.10A。

9.3 对称三相电源为星形联结，每相电压有效值均为220V，但其中Vl、V2相位接反，如图9-1所示。

试画出三相电源线电压的相量图，并求出U1、V2间的电压有效值。

图9-1解：由如图9-1所示电路可知，三相电源线电压是和分别为三相电源线电压的相量图如图9-2中的实线所示。

由相量图可知图9-29.4 对称三相电压源按如图9-3所示连接，每相电压有效值均为220V，试画出三相电压源线电压的相量图，并求出U1、Wl间电压有效值。

图9-3解：由如图9-3所示电路可知，三相电源线电压为三相电源线电压的相量图如图9-4中的实线所示。

图9-4由相量图可得9.5 如图9-5所示对称三相电路，相序为U－W－V。

已知试求（1）φ2和φ3；（2）流经每相负载的电流和（3）线电流I u、I v和I w。

图9-5解：（1）相序为U–W–V，所以φ2＝120°，φ3＝－120°，即（2）三角形联结的三相对称负载，其相电压等于电源线电压，即所以各相相电流为（3）在三角形三相电路中线电流等于相电流的倍，相位落后30°。

因此9.6 如图9-6所示对称三相电路，相序为U–V–W。

已知试求（1）每相负载两端的电压和（2）线电压和图9-6解：（1）如图9-6所示三角形–星形三相电路中，线电流等于流经负载的相电流，所以三相电压为（2）如图9-6所示三角形–星形三相电路中，线电压等于相电压的倍，相位超前30°。