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交流电专题练习

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交流电 一、交流电的产生 1、图甲是交流发电机模型示意图。在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一矩形线圈abcd可绕线圈平面内垂直于磁感线的轴OO′转动，由线圈引出的导线ae和df分别与两个跟线圈一起绕OO′转动的金属圆环相连接，金属圆环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触，这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电路电阻R形成闭合电路。图乙是线圈的主视图，导线ab和cd分别用它们的横截面来表示。已知ab长度为L1，bc长度为L2，线圈以恒定角速度ω逆时针转动(只考虑单匝线圈)。

(1)线圈平面处于中性面位置时开始计时，试推导t时刻整个线圈中的感应电动势e1

的表达式；

(2)线圈平面处于与中性面成φ0夹角位置时开始计时，如图丙所示，试写出t时刻整个线圈中的感应电动势e2的表达式； (3)若线圈电阻为r，求线圈每转动一周电阻R上产生的焦耳热(其他电阻均不计)。 2、如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生正弦交流电的图象如图线b所示，以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是( ) A．在图中t＝0时刻穿过线圈的磁通量均为零 B．线圈先后两次转速之比为2∶3 C．交流电a的瞬时值为u＝10 sin(5πt) V

D．交流电b的最大值为203 V 3、一台发电机的结构示意图如图3所示，其中N、S是永久磁铁的两个磁极，它们的表面呈半圆柱面形状。M是圆柱形铁芯，铁芯外套有一矩形线圈，线圈绕铁芯M中心的固定转轴匀速转动。磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿半径的辐向磁场。若从图示位置开始计时电动势为正值，图4中能正确反映线圈中感应电动势e随时间t变化规律的是( )

4、如图甲是某同学设计的一种振动发电装置的示意图，一个半径r＝0.10 m、匝数n＝20

的线圈套在永久磁铁槽中，磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布(其右视图如图乙所示)。在线圈所在位置磁感应强度B的大小均为B＝ T，线圈的电阻为R1＝ Ω，它的引出线接有R2＝ Ω的小电珠L。外力推动线圈框架的P端，使线圈沿轴线做往复运动，便有电流通过电珠。当线圈向右的位移x随时间t变化的规律如图丙所示时(x取向右为正)。求： (1)线圈运动时产生的感应电动势E的大小； (2)线圈运动时产生的感应电流I的大小； (3)每一次推动线圈运动过程中作用力F的大小； (4)该发电机的输出功率P。 二、交流电的表征 5、图(甲)是小型交流发电机的示意图,两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场, 为交流电流表.线圈绕垂直于磁场的水平轴OO'沿逆时针方向匀速转动,从图示位置开始计时,产生的交变电流随时间变化的图像如图(乙)所示,以下判断正确的是( ) A.电流表的示数为10 A B.线圈转动的角速度为50π rad/s s时线圈平面与磁场方向平行 s时电阻R中电流的方向自右向左 6、用220 V的正弦交流电通过理想变压器对一负载供电,变压器输出电压是110 V,通过负载的电流图像如图所示,则( ) A.变压器输入功率约为 W B.输出电压的最大值是110 V C.变压器原、副线圈匝数比是1∶2

D.负载电流的函数表达式i=πt+A 7、如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一矩形线圈，面积为S，匝数为N，内阻为r，绕垂直磁感线的对称轴OO′以角速度ω匀速转动，从图示位置转90°的过程中，下列说法正确的是( )

A．通过电阻R的电量Q＝πNBS22(R＋r)

B．通过电阻R的电量Q＝NBSR＋r C．外力做功平均功率P＝N2B2S2ω22(R＋r) D．从图示位置开始计时，则感应电动势随时间变化的规律为e＝NBSωsin ωt 8、如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T，转轴O1O2垂直于磁场方向，线圈电阻为2 Ω。从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60°时的感应电流为1 A。那么( ) A．线圈消耗的电功率为4 W B．线圈中感应电流的有效值为2 A

C．任意时刻线圈中的感应电动势为e＝4cos2πTt

D．任意时刻穿过线圈的磁通量为Φ＝Tπsin2πTt 9、如图所示电路，电阻R1与电阻R2阻值相同，都为R，和R1并联的D为理想二极管(正向电阻可看作零，反向电阻可看作无穷大)，在A、B间加一正弦交流电u＝202sin(100πt) V，则加在R2上的电压有效值为( ) A．10 V B．20 V C．15 V D．510 V 10、如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度为B.电阻为R、半径为L、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度ω匀速转动(O轴位于磁场边界).则线框内产生的感应电流的有效值为( ) A. B.Error! Digit expected. C.Error! Digit expected. D. 11、通过某电流表的电流按如图所示的规律变化，则该电流表的读数为( ) A．42 A B．4 A C．5 A D．52 A 三、变压器 12、如图所示,理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=2∶1,○V 和○A 均为理想电表,灯泡电阻RL=6 Ω,AB端电压u1=12sin 100πt (V).下列说法正确的是( ) A.电流频率为100 Hz B.○V 的读数为24 V C.○A 的读数为0.5 A D.变压器输入功率为6 W 13、某理想自耦变压器接入电路中的示意图如图(甲)所示,图(乙)是其输入电压u的变化规律.已知滑动触头在图示位置时原、副线圈的匝数比为n1∶n2=10∶1,电阻R=22 Ω.下列说法正确的是( ) A.通过R的交变电流的频率为50 Hz B.电流表A2的示数为 A C.此时变压器的输入功率为22 W D.将P沿逆时针方向移动一些,电流表A1的示数变小 14、如图(a),线圈ab、cd绕在同一软铁芯上,在ab线圈中通以变化的电流,用示波器测得线圈cd间电压如图(b)所示.已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比,则下列描述线圈ab中电流随时间变化关系的图中,可能正确的是( )

15、如图所示，理想变压器的原副线圈匝数比为1∶5，原线圈两端的交变电压为u＝202

sin 100πt V，氖泡在两端电压达到100 V时开始发光，下列说法中正确的有( ) A．开关接通后，氖泡的发光频率为50 Hz B．开关接通后，电压表的示数为100 V C．开关断开后，电压表的示数变大 D．开关断开后，变压器的输出功率不变 16、如图所示，接于理想变压器中的四个规格相同的灯泡都正常发光，那么，理想变压器的匝数比n1∶n2∶n3为( ) A．1∶1∶1 B．3∶2∶1 C．6∶2∶1 D．2∶2∶1 17、所示为含有理想变压器的电路，图中的三个灯泡L1、L2、L3都标有“5 V 5 W”字样，L4标有“5 V 10 W”字样，若它们都能正常发光，不考虑导线的能耗，则该电路的输入功率Pab和输入电压为Uab应为( ) A．20 W,25 V B．20 W,20 V C．25 W,25 V D．25 W,20 V 18、如图所示，两种情况下变压器灯泡L2、L3的功率均为P，且L1、L2、L3为相同的灯泡，匝数比为n1∶n2＝3∶1，则图甲中L1的功率和图乙中L1的功率分别为( )

A．P、P B．9P、4P9 、9P 、P 19、如图,一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2.原线圈通过一理想电流表 接正弦交流电源,一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端.假设该二极管的正向电阻为零,反向电阻为无穷大.用交流电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为Uab

和Ucd,则( )

∶Ucd=n1∶n2 B.增大负载电阻的阻值R,电流表的读数变小 C.负载电阻的阻值越小,cd间的电压Ucd越大 D.将二极管短路,电流表的读数加倍 20、如图，在AB间接入U1=311sin314t（V）的正弦交流电，通过理想变压器和相同的理想二极管D1、D2给阻值R=20Ω的纯电阻供电，变压器原线圈n1=1100匝，副线圈n2=200匝，Q为副线圈正中央抽头．为保证安全，二极管的反向耐压值至少为U0，设电阻R上消耗的电功率为P，则（ ） A、U0=，P=20W B、U0=，P=20W C、U0=40V， P=80W D、U0=80V， P=80W 21、普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流,通常要通过电流互感器来连接,图中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少,工作时电流为Iab,cd一侧线圈的匝数较多,工作时电流为Icd,为了使电流表能正常工作,则( ) 接MN、cd接PQ,IabIcd 接PQ、cd接MN,IabIcd 22、如图所示,理想变压器原线圈接有交流电源,当副线圈上的滑片P处于图示位置时,灯泡L能发光.要使灯泡变亮,可以采取的方法有( ) A.向下滑动P B.增大交流电源的电压 C.增大交流电源的频率 D.减小电容器C的电容 23、某同学设计的家庭电路保护装置如图所示，铁芯左侧线圈L1由火线和零线并行绕成。

当右侧线圈L2中产生电流时，电流经放大器放大后，使电磁铁吸起铁质开关K，从而切断家庭电路。仅考虑L1在铁芯中产生的磁场，下列说法正确的有( ) A．家庭电路正常工作时，L2中的磁通量为零 B．家庭电路中使用的电器增多时，L2中的磁通量增大 C．家庭电路发生短路时，开关K将被电磁铁吸起 D．地面上的人接触火线发生触电时，开关K将被电磁铁吸起

四、远距离输电

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《交流电的最大值和有效值》进阶练习(二)

《交流电的最大值和有效值》进阶练习(二)

《交流电的最大值和有效值》进阶练习一、选择题1．一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示．由图可知（）A．该交流电的电压瞬时值的表达式为u=100sin（25t）VB．该交流电的频率为25HzC．该交流电的电压的有效值为100VD．若将该交流电压加在阻值为R=100Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率是50W2．矩形线框在匀强磁场内匀速转动过程中，线框输出的交流电压随时间变化的图象如图所示，下列说法中正确的是（）A．1s末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量变化最快B．2s末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量最大C．交流电压的最大值为36V，频率为4HzD．交流电压的有效值为36V，周期为4s3．图是一正弦式交变电流的电压图象．从图象可知电压的最大值和周期分别为（）A．20V，0.01 s B．20V，0.01 sC．20V，0.02 s D．20V，0.02 s二、非选择题4．如图为余弦交流电的图象，根据图象回答下列问题：（1）该交流电的周期多大？（2）该交流电的频率多大？（3）该交流电电流的有效值多大？5．某交流发电机输出的交流电压为u=220sin314t（V），此电压的最大值为______V，有效值为______V．参考答案1．解：A、由图可知，T=4×10﹣2s，故f==25Hz，ω=2πf=50rad/s，所以其表达式为u=100sin（50t）V，故A错误，B正确；C、由图象可知交流电的最大值为100V，因此其有效值为：U==50V，所以R消耗的功率为：P===50W，故C错误，D正确；故选：BD．2．解：A、由图象可知，在1s末，交变电流的电压最大，所以此时的线框平面于磁场平行，所以A 错误；B、在2s末，交变电流的电压为零，所以此时的线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量最大，所以B正确；C、根据图象可知，交流电压的最大值为36V，频率为f==Hz，所以C错误；D、根据图象可知，交流电压的最大值为36V，有效值为36V，周期为4s，所以D错误．故选B．3．解：根据图象可知该交流电的电压最大值是U m=20V，周期T=0.02s，故C正确故选：C．4．解：（1）由图可知，该交流电的周期为 T=0.2s．（2）该交流电的频率：f==Hz=5Hz．（3）该交流电的电流最大值为 I m=10A，由于是正弦交变电流，则该交流电电流的有效值：I==A=5A=7.07A，答：（1）该交流电的周期为0.02s．（2）该交流电的频率为5Hz．（3）该交流电电流的有效值为7.07A．5．解：由题，交流发电机产生的感应电动势的表达式为：e=E m sinωt=220sin314t（V）；所以电动势的最大值为220V，有效值：U==220V；故答案为：220；220。

单相正弦交流电路专项练习题

单相正弦交流电路专项练习题

单相正弦交流电路专项练习题1．纯电容交流电路中通过的电流有效值，等于加在电容器两端的除以它的。

2．在RLC串联电路中，发生串联谐振的条件是等于。

3．确定正弦量的三要素有、、。

4．纯电感交流电路中通过的电流有效值，等于加在电感两端的除以它的。

5．纯电阻交流电路中通过的电流有效值，等于加在电阻两端的除以它的。

6．在RL串联交流电路中，通过它的电流有效值，等于除以它的。

7．在感性负载的两端适当并联电容器可以使提高，电路的总减小。

8、任何一个正弦交流电都可以用相量和相量来表示。

9、已知正弦交流电压，则它的有效值是 V，角频率是。

10、实际电气设备大多为性设备，功率因数往往。

若要提高感性电路的功率因数，常采用人工补偿法进行调整，即在感性线路（或设备）两端并联。

11、各串联元件上电流相同，因此画串联电路相量图时，通常选择作为参考相量；并联各元件上相同，所以画并联电路相量图时，一般选择作为参考相量。

12、能量转换过程不可逆的电路功率常称为功率；能量转换过程可逆的电路功率叫做功率；这两部分功率的总和称为功率。

13、负载的功率因数越高，电源的利用率就，无功功率就。

14、只有电阻和电感元件相串联的电路，电路性质呈性；只有电阻和电容元件相串联的电路，电路性质呈性。

15、当RLC串联电路发生谐振时，电路中阻抗最小且等于；电路中电压一定时电流最大，且与电路总电压。

16．已知正弦交流电压，则它的频率为 Hz，初相角是º。

17．在电阻元件的的电路中，已知电压的初相角为40º，则电流的初相角为º。

18．在电感元件的的电路中，已知电压的初相角为40º，则电流的初相角为º。

19．在电容元件的的电路中，已知电压的初相角为40º，则电流的初相角为º。

20．在电阻元件的的电路中，已知电流的初相角为20º，则电压的初相角为º。

21．在电感元件的的电路中，已知电流的初相角为20º，则电压的初相角为º。

《电工技术基础与技能》第六章正弦交流电习题(答案)

《电工技术基础与技能》第六章正弦交流电习题(答案)

第六章正弦交流电练习题姓名：班级：学号：填空题1、大小和方向都随时间作周期性变化的电流、电压、电动势称为交流电，按正弦规律变化的交流电称为正弦交流电.2、正弦交流电的三要素是最大值（有效值）、角频率(频率、周期）和初相。

3、交流电每重复变化一次所用的时间叫周期，用字母T表示，其单位为秒。

4、交流电在一秒钟变化的次数叫频率 ,用字母f表示,其单位为 Hz或赫兹。

5、周期与频率之间的关系为 T=1/f ,角频率与频率之间的关系为ω=2πf ,工频交流电的频率f= 50 Hz.6、我国供电系统中，交流电的频率是___50_____Hz,习惯上称为工频,周期为__0.02s_____。

7、交流电路i=10sin（628t+4π/3）A，则其最大值为10A ,频率为100Hz,初相位为4π/3_。

8、已知正弦交流电压，它的最大值为_220√2V______,有效值为_ ___220V____,角频率为__314rad/s______，相位为__314t+60°____，初相位为___60°_____。

9、某正弦交流电流的最大值为2A，频率为50Hz，初相为030，则该正弦交流电流的解析式i=___2sin（314t+30°)A___。

9、已知两个正弦交流电的瞬时值表达式分别为0160)u t V=-和()V60314sin22200+=tu02102sin(31430)u t V =+，则他们的相位差是__-90º_____，其相位关系是___u 1滞后u 290º（正交)___.10、有两个同频率的正弦交流电,当它们的相位差分别为0°、180°、90°时,这两个正弦交流电之间的相位关系分别是__同相__、__反相__和___正交__。

11、i=5错误!sin(200πt-30O ）A 则 I m = 7.07A ，I= 5 A ，ω= 200πrad/s f=100Hz ,T= 0.01 s ，初相φ= —30O ，相位为 200πt-30O 。

《电工基础》练习及答案(7.初识正弦交流电)

《电工基础》练习及答案(7.初识正弦交流电)

《电工技术基础与技能》复习题7．初识正弦交流电一、选择题：1．人们常说的交流电压220V 是指交流电压的（ ）A ．最大值B ．有效值C ．瞬时值D ．平均值 2．关于交流电的有效值，下列说法正确的是（ ） A ．最大值是有效值的3倍 B ．有效值是最大值的2倍C ．最大值为311V 的正弦交流电，就其热效应而言，相当于一个220V 的直流电D ．最大值为311V 的正弦交流电，可以用220V 的直流电代替3．一个电容器的耐压为250V ，把它接入正弦交流电中使用，加在它两端的交流电压的有效值可以是（ ）。

A ．150VB ．180VC ．220VD ．都可以 4．已知V t u )6314sin(2100π-=，则它的角频率、有效值、初相分别是（ ） A ．62100/314π-、V 、s rad B ．6100/100ππ-、V 、s radC ．610050π-、V 、Hz D ．6100/314π、V 、s rad 5．某正弦交流电的初相角20πϕ-=，在t =0时，其瞬时值将（ ）A ．大于零B ．小于零C ．等于零D ．不能确定 6．A t i ωsin 51=与A t i )30sin(52︒-=ω的相位差是（ ） A ．30° B ．－30° C ．0° D ．无法确定 7．两个同频率正弦交流电21、i i 的有效值各为40A 和30A ，当21、ii 的有效值为50V时，1i 与2i 的相位差是（ ）A ．0°B ．180°C ．45°D ．90° 8．某交流电压V t u )4100sin(100ππ+=，当s t 1.0=时的值是（ ）A ．V 7.70-B ．V 7.70C ．V 100D ．V 100- 9．某正弦交流电压的有效值为380V ，频率为50Hz ，在t =0时的值为380V ，则该正弦电压的表达式为（ ）A ．V t u )90314sin(380︒+=B ．V t u 314sin 380=C ．V t u )45314sin(2380︒+=D ．V t u )45314sin(2380︒-= 10．如右图所示的矢量图中，交流电压1u 与2u 的相位关系是（ ）A ．1u 比2u 超前75°B ．1u 比2u 滞后75°C ．1u 比2u 超前30°D ．无法确定11．一个电热器接在10V 的直流电源上，产生一定的热功率。