第三章 单相正弦交流电
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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。
第三章单相正弦交流电
基本练习
一、填空题
1、正弦交流电的三要素:、、。
2、以知某正弦交流电压为:u =5√2sin (5πt -π/4)v ,则该交流电的最大值为,有效值为,频率为,角频率为,周期为,初相位为,t=0时刻的电压瞬时值为。
3、如图所示是正弦交流电电压波形图,它的周期为0.02s,那么它的初相为,电压的最大值为,t=0.01s时电流的瞬时值为。
4、已知有两个正弦交流电瞬时值的表达式为:u1=200sin(5πt+π/3)v,u2=311sin (5πt-π/3)则它们的相位关系为:(弧度)。
5、纯电阻电路是指;纯电容电路是指;纯电感电路是指。
6、如图所示为两个正弦交流电的相量图,已知u1=311sin(5πt+π/3)v,u2的有效值为220v,则二者的相位差为,其瞬时值的表达式为。
7、正弦交流电压u=220√2sin(100πt+π/3)v,将它加在100Ω的电阻两端,每秒钟放出的热量为,将它加在C=1/πuF的电容两端,通过该电容器的电流瞬时值的表达式为,将它加在L=1/πH的电感线圈的两端,通过该线圈的电流瞬时值的表达式为。
8、在电阻为3Ω的纯电阻电路中,电流与电压的关系为,若某电流的瞬时值
的表达式为i=3sin(3πt-π/6)A,则电压的瞬时值的表达式为;在电容为C=1/πF的纯电容电路中,电流和电压的关系为,若某电流的瞬时值的表达式为i=3√2sin(5πt-π/6)A,则电压的瞬时值表达式为;在电感为L=1/πH的纯电感电路中,电流与电压的关系为,若某一电流的瞬时值达式为i=3√2sin(5πt-π/6)A,则其电压的瞬时值的表达式为。
9、已知一个电容为C=20F的电容器接到电压为u=311sin(50t+π/6)V的电源上,则电容的容抗为,电流的瞬时值表达式为。
10、电容器的特性是。
11、在纯电容电路中,设电容器的电压瞬时值的表达式为u c=500√2sin100πt,则电流的频率为,瞬时功率的频率为。
12、已知一个电感L=5H的线圈,接到电压为u=500√2sin(100t+π/6)的电源上,则电感的感抗为,电流瞬时值的表达式为。
13、电感的特性为。
14、已知在纯电感电路中,设电感的电压瞬时值表达式为u L=U m sin(ωt+π/2),且知电流的有效值为I,则电流的瞬时值的表达式为,瞬时功率的频率为。
15、如图所示是正弦交流电的相量图,其中(a)为电路,(b)为电路,(c)为电路,(d)为电路,(e)为电路。
16、如图所示电路中,已知u=28.28sin(ωt+450)V,R=4Ω,X L=X C=3Ω,则各电压表、电流表的读数分别为:A的读数为,V的读数为,V1的读数为,V2的读数为,V3的读数为,V4的读数为,V5的读数为。
17、在RLC串联电路中,总电压与各部分电压的相量关系为,总阻抗为,当电路满足条件时,电路呈感性,总电压(超前或滞后或同相),当电路满足条件时电路呈容性,总电压(超前或滞后或同相)电流,当电路满足条件时电路呈阻性,总电压与电流(超前或滞后或同相),并称电路的这种状态为,此时电路中的电抗为,其频率f0= 。
18、串联谐振电路的特点为,
,。
19、在交流电路中,P表示为,单位为,它是电路中的元件消耗的平均功率。
Q称为,单位是,它是电路中或元件与电源进行能量交换时瞬时功率的最大值。
S称为,单位是,它是提供的总功率。
20、纯电阻电路的功率因数为,纯电感电路的功率因数为,纯电容电路的功率因数为。
若一只日光灯为感性负载,且功率因数cosφ=√2/2,则日光灯的总电路与总电压的相位关系为。
二、单项选择题:
1、有两个正弦交流电,电流的解析式为i1=220√2sin(10πt+π/3)A, i2=311sin(10πt-π/3)A,则在这两个式子中两个交流电流相同的量是()
A.最大值和初相位
B.有效值和初相位
C.最大值、有效值和周期
D.最大值、有效值、周期和初相
2、对交流电u=380sin(100πt-π/2)V的说法正确的是()
A.每秒钟交流电压有100次达到最大值
B.交流电的有效值为220V
C.其初相位为π/2
D.1s内交流电压有50次过零
3、当两个同频率的正弦量的初相位相等时,则下列表述正确的是()
A、两个正弦量的最大值和有效值相等B、两个正弦量的计时起点一定相同C、判断两个正弦量是否同时到达最大值和零值,须知计时起点而定D、两个正弦量同时到达最大值和零值
4、在正弦量的相量表示法中,下列说法正确的是()
A、相量的长度等于正弦量的瞬时值B、相量的长度等于正弦量的有效值C、相量与横轴的夹角等于正弦量的相位D、相量与横轴的夹角等于正弦量的初相位
5、已知某交流电流,当t=0时的瞬时值i0=10A,初相位为φ0=300,则这个交流电的有效值为()
A.20A
B.20√2A
C.14.14A
D.10A
6、白炽灯与电容器组成串联电路中,若白炽灯视为纯电阻且交流电源的三要素中仅频率增加,则下列说法正确的为()
A、电容的容量增大,白炽灯的亮度变暗B、电容的容量减小,白炽灯的亮度变亮C、电容的容量不变,白炽灯的亮度不变D、电容的容量减小,白炽灯的亮度变暗7、白炽灯与电感组成串联电路中,已知电感L=1/πH,若交流电源的三要素中,仅电源的有效值由220√2V变为220√5V,频率由50Hz变为100Hz,若白炽灯视为纯电阻,且R=100Ω,则下列说法正确的为()
A.白炽灯的亮度变暗
B.白炽灯的亮度变亮
C.白炽灯的亮度无法确定
D.白炽灯的亮度不变
8、下列关于纯电阻的说法中正确的为()
A、在纯电阻电路中,有效值、最大值、瞬时值均满足欧姆定律B、电阻在一个周期内消耗的功率的平均值为0C、电阻不消耗功率D、只有有效值满足欧姆定律
9、下列关于纯电容的说法正确的是()
A、在纯电容电路中,有效值、最大值、瞬时值均满足欧姆定律B、在纯电容电路中,只有瞬时值满足欧姆定律C、纯电容的容抗与频率呈正比D、纯电容器在一个周期内消耗的有功功率为零
10、下列关于纯电感的说法中正确的为()
A、在纯电感电路中,有效值、最大值、瞬时值均满足欧姆定律B、在纯电感电路中,有效值、最大值均满足欧姆定律;瞬时值不满足欧姆定律C、纯电感的感抗与频率成正比D、纯电感在一个周期内的无功功率为0
11、下列元件中消耗电能的是()
A、纯电容B、纯电感C、纯电阻D、以上答案都不对
12、通常所说的电炉的功率是指()
A、瞬时功率B、有功功率C、无功功率D、视在功率
13、对于交流电来说,下列说法正确的是()
A、交流电的频率越高,纯电阻对其的阻碍作用越大B、交流电的频率越高,纯电容对其的阻碍作用越大C、交流电的频率越高,纯电感对其的阻碍作用越大D、纯
电容、纯电感、纯电阻对交流电的阻碍作用与频率无关
14、下列交流电路中电压与电流可能同相的电路为()
A、纯电阻B、纯电容C、纯电感D、RLC串联电路
15、已知交流电流的解析式为i=4√2sin(10πt-π/4)A,当它通过的电阻时,电阻上消耗的功率是()
A、32WB、8WC、16WD、10W
三、判断题:
1、正弦交流电的三要素为最大值、有效值、周期。
()
2、正弦交流电的初相位与计时起点的选择无关。
()
3、只要是正弦量就能用相量进行加、减运算。
()
4、正弦量的相量表示法中,相量的长度等于该相量的有效值。
()
5、正弦量的相量表示法中相量与横轴的夹角为正弦量的相位。
()
6、欧姆定律是一个普遍定律,因此,在求纯电阻、纯电感、纯电容电路的电流和电压瞬时值时都使用。
()
7、视在功率与有功功率的比值称为功率因数。
()
8、在纯电感电路中电压超前电流π/2。
()
9、在RLC串联电路中,总电压U=UR+UL+UC()
10、在电感负载两端并联一只适当数值的电容后,可使电路总电流减小。
()11、在电感负载两端并联一只适当数值的电容可以提高功率因数。
()
12、在RLC串联电路中,若XL>XC,则该电路呈电感性。
()
13、只有纯电阻电路中,端电压与电流的相位差才为零。
()
14、无功功率即为无用功率。
()
15、在RLC串联电路中,视在功率、平均功率和瞬时功率三者组成一个直角三角形,称为功率三角形。
()
四、计算题:
1、把一个可以视为纯电感的线圈,接到u=220√2sin(100πt+π/3)V的电源上,线圈的电感是0.35H,是求:(1)线圈的感抗;(2)电流的有效值;(3)电流瞬时值的表达式;(4)电路的无功功率。
2、将电感为255mH,电阻为60的线圈接到u=220√2sin314tV的电源上。
求:(1)线圈的感抗;(2)电路中电流的有效值;(3)电路的有功功率P、无功功率Q、视在功率S;(4)功率因数cosφ。
3、将一个阻值为30Ω的电阻和电容为80uF的电容器串联后接到u=220√2sin314tV的电源上。
求:(1)电流瞬时值的表达式;(2)电路的有功功率、无功功率、视在功率。
4、一个阻值为120Ω,额定电流为2A的电阻,接到电压为260V,频率为100Hz的电源上,要选用一个电感线圈(视为纯电感)限流,保证电路中的电流为2A,求线圈的电感。