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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。
1．地球磁场的北极（N极）位于地球的（）极附近。
选择一项：
a. 北极
b. 南极
2．下图所示变压器，已知原方绕组N1=300匝，R=8Ω，则从原方看入的电阻Ri是72Ω，则变压器副方绕组N2为（）。
选择一项：
a. 200匝
b. 300匝
c. 100匝
3．（）是利用电磁感应原理进行变换交流电压的一种器件。
选择一项：
a. 电动机
b. 变压器
c. 整流器
4．变压器初级绕组的输入功率会（）次级绕组的输出功率。
选择一项：
a. 等于
b. 大于
c. 小于
d. 可能小于也可能等于
1．异步电动机转子的转速可以大于或等于旋转磁场的转速。
选择一项：
对
错
2．三相异步电动机的三个单相绕组中三相对称正弦交流电的幅值相等，相位互差1500。
场的转速。
选择一项：
对
错
已知交流信号源的内阻为250欧姆，通过一个变压比可调的变压器接2.5欧姆的负载RL，当变压器初级的等效电阻等于信号源内阻时，信号源的输出功率最大，要使负载获得最大功率，问变压器的变压比应该是多少？
10
根据
，变压器初级的等效电阻
当变压器初级的等效电阻等于信号源内阻时，信号源的输出功率最大，所以：所以当变压比K=10时，负载将获得最大功率。
电工电子技术知到章节测试答案智慧树2023年最新汉中职业技术学院第一章测试1.关于电压源和电流源下列说法正确的是（）。
参考答案:实际电压源可以用一个理想电压源与一个电阻串联的电路模型来表示;两种电源等效变换后，对外电路任一处的电流和电压没有影响，但对于电源内部来说是不等效的;实际电流源可以用一个理想电流源与一个电阻并联的电路模型来表示;只有实际电压源和电流源之间才能相互等效变换，理想电压源与理想电流源之间没有等效关系2.如图所示的电路图中，支路个数与网孔个数分别为（）。
参考答案:3，23. 2、下面电路图中的受控源属于是哪种（）。
电流控制的电流源4.如图所示的电路，受控电压源的电压和功率为（）参考答案:12V，36W5.电路中的三个基本元件中，电阻为耗能元件，电容和电感是两种有记忆功能的储能元件。
（）参考答案:对第二章测试1.在负载为纯电容元件的正弦交流电路中，电压u与电流i的相位关系是（）参考答案:u滞后i 90º2. 2.已知正弦电流的有效值相量为则此电流的瞬时值表达式是下列式中的（）参考答案:10√2 si n（ωt-45°）3.有一RLC串联电路，已知，端电压U=10V，则I＝（）A24.在正弦交流电路中，某负载的有功功率P=1000W，无功功率Q=577var，则该负载的功率因数为（）参考答案:0.8665.正弦交流电的最大值等于有效值的（）倍。
参考答案:第三章测试1.三相对称电路是指（）。
参考答案:三相电源和三相负载均对称的电路2.若要求三相负载中各相电压均为电源相电压，则负载应接成（）。
参考答案:星形有中线3.下列三项异步电动机启动方式中，功率损耗大的是（）。
定子串电阻减压启动4.三相对称电路中，负载作星形联接时，。
（）参考答案:错5.中线不允许断开，因此不能安装保险丝和开关。
（）参考答案:对第四章测试1.对于交流电机，下列哪种方法属于变转差率调速（）。
参考答案:转子回路中串入可调电阻2.用来表明电机、电器实际位置的图是（）。
电工电子技术知到章节测试答案智慧树2023年最新重庆科创职业学院第一章测试1.对称三相电路中，三相正弦电压Y形连接，已知V，则应为（）。
参考答案:2.对称三相电源接对称△负载，线电流有效值为10A，则相电流有效值为（）。
参考答案:A3.储能元件的初始储能在电路中产生的响应（零输入响应）（）。
参考答案:仅有暂态分量4.几个电容、电阻、电感元件相串联，都消耗能量。
（）参考答案:对5.三相总视在功率等于总有功功率和总无功功率之和。
（）参考答案:错6.若电路中不含有独立激励源，则电路中就不会有电流和电压。
（）参考答案:对7.并联电路中，总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和。
（）参考答案:错8.用戴维南定理计算电路中的等效电阻时，独立电压源开路，独立电流源短路。
（）参考答案:错第二章测试1.314μF 电容元件用在 100Hz 的正弦交流电路中，所呈现的容抗值为（）。
参考答案:5.1Ω2.某电阻元件的额定数据为“1KΩ、2.5W”，正常使用时允许流过的最大电流为（）。
参考答案:50mA3.u＝－100sin（6πt＋10°）V超前i＝5cos（6πt－15°）A的相位差是（）。
参考答案:115°4.正弦量的三要素是指它的最大值、角频率和相位。
（）参考答案:错5.电抗和电阻的概念相同，都是阻碍交流电流的因素。
（）参考答案:错6.电阻元件上只消耗有功功率，不产生无功功率。
（）参考答案:对7.从电压、电流瞬时值关系式来看，电感元件属于动态元件。
（）参考答案:对8.无功功率的概念可以理解为这部分功率在电路中不起任何作用。
（）参考答案:错9.几个电容元件相串联，其电容量一定增大。
（）参考答案:错10.单一电感元件的正弦交流电路中，消耗的有功功率比较小。
（）参考答案:错第三章测试1.半导体二极管的主要特点是具有（）。
参考答案:单向导电性2.二极管导通的条件是加在二极管两端的电压（）。
参考答案:正向电压大于PN结的死区电压3.电路如图所示，二极管D为理想元件，US=5V，则电压uO= （）。
