第3章 正弦交流电路

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波形图和相量图如图3-3所示。相电压对称。
u
uU
uV
uW ωt

UW
1200
1200

0
π
2π
1200

UU
UV
(a)相电压的波形图 (b)相量图
图3-3三相电源相电压的波形图和相量图
电源任意两根端线之间的电压称为线电 压，用uUV、uVW、uWU 表示，如图3-4所 示。 U1 L
1
uU
W2
你可要记 住了！
I L 3I P
（3-16）
线电流落后相应的相电流300的相位角。
例2 三相对称负载，每相R=6Ω,XL=8 Ω,接到UL=380V
§ 3.2
三相负载的联接
负载有单相负载与三相负载之分。对于 单相负载，应根据其额定电压接入电路。 若负载所需的电压是电源的相电压，应将 负载接到端线与中线之间。如图3-8(a)
U V W N
ZU
ZV 图3-8 (a)
ZW
若负载所需的电压是电源的线电压，应将 负载接到端线与端线之间。如图3-8(b)
UP=UL
很好记吧！



Hale Waihona Puke 思考题１．对称三相电源星形连接时，Ｕl= 3 Up ,线电压 的相位超前于它所对应相电压的相位 300 。
２．正序对称三相星形连接电源，若 UVW 380300V , 380/1500V， U U 220/1200 V， 220/-1200 V。 则 U UV UW
§3.1 三相交流电源
一、 概念
由三个幅值相等、频率相同、相位互差 120o的单相交流电动势按一定方式连接起来 所构成的电源称为三相交流电源。由三相电 源构成的电路称为三相交流电路。 三相交流电源一般来自三相交流发电机或 变压器副边的三相绕组。三相交流发电机的 基本原理如图3-1所示

电工与电子技术
RI2T
直流电流I流过电阻时， 在相同时间消耗的能量
R Ti2dt 0 周期电流i 流过电阻时， 在相同时间消耗的能量。
有效值的定义式： I 1 T i 2 dt
T0
资 金是运 动的价 值，资 金的价 值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
资 金是运 动的价 值，资 金的价 值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
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第三章正弦交流电路的向量分析法
3.1 正弦交流电压电流的相量 3.2 电路基本定律的相量形式 3.3 RLC串并联交流电路的分析 3.4 正弦交流电路的功率和功率因数 3.5 电路的谐振
a
资 金是运 动的价 值，资 金的价 值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
复数四则运算回顾
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（1）相等。任意一个复数 A 和B相等，则
A = B， a1 + j a2 = b1 + j b2 , a1 = b1 , a2 = b2 ,
资 金是运 动的价 值，资 金的价 值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
注意：
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• 工业上所说的电压和电流的值一般是指有效值，如电 工设备铭牌额定值、电网的电压等级等。但绝缘水平 、耐压值指的是最大值
4. 视在功率

第3章 正弦交流电路一、选择题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（ A ） A.u 滞后i 90º B.u 超前i 90º C.反相D.同相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（ C ）A ．10sin(ωt-45º)AB ．10sin(ωt+45º)AC ．102sin(ωt-45º)AD ．102 sin(ωt+45º)A3.通过电感L 的电流为i L =62sin(200t+30º)A ，此电感的端电压U L =2.4V ，则电感L 为（ B ）A.2mHB.2mHC.8mHD.400Mh4.某电路元件中，按关联方向电流)90314sin(210︒-=t i A ，两端电压t u 314sin 2220=V ，则此元件的无功功率Q 为( c )A.-4400WB.-2200varC.2200varD.4400W5.纯电感元件的正弦交流电路如图示，已知电源的角频率为ω，其U 与I 的正确关系是( b )A.L I j U ω-=B.L I j U ω=C.L1I j U ω-= D. L1Ij U ω=6.图示电路中，u 为正弦交流电压，其角频率为ω，则此电路中的阻抗模|Z|为( a ) A.2221)C1L ()R R (ω-ω++ B.2221)C 1L ()R R (ω+ω++ C. C1L )R R (21ω-ω++ D.C1L R R 21ω+ω++交流电路中，若u R =52sin(ω7.R 、L 串联的正弦IU ••R 1LR 2Cut+10°)V ，u L =52sin(ωt+100°)V ，则总电压u 为( b )A ． 5sin(ωt+45°)VB ． 10sin(ωt+55°)VC ． 52sin(ωt+110°)VD ． 102sin(ωt+70°)V8.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( d ) A. 0.5B. 0.577C. 0.707D. 0.8669.图示正弦交流电路中U=220V ，R=ωL=1ωC=100Ω，此电路消耗的有功功率是( b )A ． 2.2×100WB ． 2.22×100WC ． 2.2×300WD ． 2.22×300WC•U10．电路如图所示，已知I 1=3A ，I 2=8A ，I 3=4A 则电流I 等于（ b ） A ．1A B ．5A C ．7A D ．15AI 3••11．为了提高感性负载电路的功率因数，通常采用的方法有（ d ） A ．串联电感 B ．串联电容 C ．并联电感D ．并联电容12.图示正弦交流电路中，若C I 超前U角︒45，则R 应等于( c ) A.32Ω B. 1Ω C.1.5Ω D. 2Ω13.在图示的正弦电路中，5,C AB BC R X U U ==Ω=，且电路处于谐振状态，则复阻抗Z 为（ a ）Z R-jX CB+-I U ••A.(2.5 2.5)j +ΩB.(2.5 2.5)j -ΩC.545∠ΩD.0∠Ω14.有一RLC 串联电路，已知5L C R X X ===Ω，端电压U=10V ，则I ＝（ c ）A A.23 B. 12C. 2D. 1 15.已知某感性负载的阻抗模7.07,5Z R =Ω=Ω，则其功率因数是（ c ） A. 0.5 B. 0.6 C. 0.707 D.0.8二、填空题1.在正弦交流电路中，电源的频率越高，电感元件的感抗越 大 。

第三章 正弦交流电路两同频率的正弦电压，V t u V t u )60cos(4,)30sin(1021︒+=︒+-=ωω，求出它们的有效值和相位差。

解：将两正弦电压写成标准形式V t u )18030sin(101︒+︒+=ω V t u )9060sin(42︒+︒+=ω，其有效值为V U 07.72101==，V U 83.2242==︒=︒-︒=150,15021021ϕϕ或︒=-=∆6021ϕϕϕ已知相量21421321,,322,232A A A A A A j A j A &&&&&&&&⋅=+=++=+=，试写出它们的极坐标表示式。

解： ︒∠=⋅=⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=︒304421234301j e j A & ︒∠=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=604232142j A &3122(21)(1)45A A A j j =+=++=+=∠︒&&& 412443060169016A A A j =⋅=⨯∠︒+︒=∠︒=&&& 已知两电流 A t i A t i )45314cos(5,)30314sin(221︒+=︒+=,若21i i i +=，求i 并画出相图。

解：A t i )9045314sin(52︒+︒+=，两电流的幅值相量为1230m I A =∠︒&，A I m︒∠=13552& 总电流幅值相量为)135sin 135(cos 5)30sin 30(cos 221︒+︒+︒+︒=+=j j I I I mm m &&& ︒∠=+-=++-=11285.453.480.1)2251(2253j jA t t i )112314sin(85.4)(︒+= 相量图如右图所示。

某二端元件，已知其两端的电压相量为V 120220︒∠=U &，电流相量为A I ︒∠=305&，f=50H Z ，试确定元件的种类，并确定参数值。