復(fù)雜交流電路的分析與計(jì)算

1、第十章復(fù)雜交流電路的分析與計(jì)算一、填空題1交流電流是指電流的大小和 都隨時(shí)間作周期變化，且在一個(gè)周期內(nèi)其平均值為零的電流。2正弦交流電路是指電路中的電壓、電流均隨時(shí)間按規(guī)律變化的電路。3. 正弦交流電的瞬時(shí)表達(dá)式為e=、i=。4. 角頻率是指交流電在時(shí)間內(nèi)變化的電角度。5. 正弦交流電的三個(gè)基本要素是 、和。6. 我國(guó)工業(yè)及生活中使用的交流電頻率 ，周期為 。7. 已知 u(t) 4sin(100t 270 )V , Um=V, w =rad/s,=rad, T=T s, f=Hz , t= 時(shí)，u(t)=。12&已知兩個(gè)正弦交流電流 i1 10sin(314t 30)A,i2 310sin(

2、314t 90)A，則 i1fti2 的 相位差為, 超前。9. 在R-L-C串聯(lián)電路中，當(dāng)XlXc時(shí)，電路呈性；當(dāng)XlXl時(shí)，相量圖為圖O圖 414頻率與參數(shù)的關(guān)系滿足13在R-L-C串聯(lián)的正弦交流電路中，當(dāng)端電壓與電流同相時(shí)，a） 3 L2C=1b） 3 2LC=1 c） 3 LC=1 d） =L2C14.在R-L-C串聯(lián)的正弦交流電路中，調(diào)節(jié)其中電容C時(shí)，電路性質(zhì)變化的趨勢(shì)為a）調(diào)大電容，電路的感性增強(qiáng)b）調(diào)大電容，電路的容性增強(qiáng)c）調(diào)小電容，電路的感性增強(qiáng)b）調(diào)小電容，電路的容性增強(qiáng)15.圖4-14所示為正弦交流電路,電壓表V1、V2、V讀數(shù)分別是U1、U2、U ,當(dāng)滿足U=U 1+U

3、2時(shí)，框中的元件應(yīng)該是a）電感性 b）電容性c）電阻性d）條件不夠，無法確定cT圖 41C圈 41T16.交流電路的功率因數(shù)等于a）有功功率與無功功率之比b）有功功率與視在功率之比c）無功功率與視在功率之比d）電路中電壓與電流相位差17.在R、L串聯(lián)的正弦交流電路中,a)X/R b)R/(XL R)功率因數(shù) cosc)R/.R2 X2Od) XlI r2 x218. 在R、L、C串聯(lián)正弦交流電路中，若電路中的電流為I，總電壓為U,有功功率為P無功功率為Q,視在功率S,則阻抗為。a)Z U /I b)Z| P/I2 c)|Z Q/I 2 d) Z S/U19. 在R、L、C串聯(lián)正弦交流電路中，有

4、功功率為P=。2a) P I R b) P U RI cos c) P UId) P S Q20. 圖4-33所示電路在開關(guān) S斷開時(shí)諧振頻率為fo,當(dāng)S合上時(shí)，電路諧振頻率為 。11a) fob) -:- foc)3fod) f2.321. 上題圖中，已知開關(guān)S打開時(shí)，電路發(fā)生諧振，當(dāng)把開關(guān)合上時(shí)，電路呈現(xiàn) 。a)阻性b)感性c)容性22如圖4-34所示電路，當(dāng)此電路發(fā)生諧振時(shí)，V表讀數(shù)為 。a)Usb)大于0且小于U sc)等于023.圖4-35所示為正弦交流電路，已知電源電壓為220V，當(dāng)頻率為50Hz,電路發(fā)生諧振，現(xiàn)將電源的頻率增加為60Hz,電壓有效值不變，則電流 I將。a)變大

5、b)變小c)不變24. 在R、L、C串聯(lián)正弦交流電路中，已知Xl=Xc=20 Q, R=10 Q,總電壓有效值為 220V , 則電容上電壓為。a) 0V b) 440Vc)220V25. 在R、L、C并聯(lián)諧振電路中，電阻 R越小，其影響是 。a)諧振頻率升高b)諧振頻率降低c) 電路總電流增大d)電路總電流減小三、判斷題1、正弦量的初相角與起始時(shí)間的選擇有關(guān)，而相位差則與起始時(shí)間無關(guān)。() 2、兩個(gè)不同頻率的正弦量可以求相位差。3、 正弦量的三要素是最大值、頻率和相位。（）4. R-L-C串聯(lián)電路的阻抗隨電源的頻率的升高而增大，隨頻率的下降而減小。（）5在R-L-C串聯(lián)交流電路中，各元件上電

6、壓總是小于總電壓。（）6. 在R-L-C串聯(lián)交流電路中，總電壓 U=Ur+Ul+Uc。（）7. 在R-L-C串聯(lián)交流電路中，容抗和感抗的數(shù)值越小，電路中電流就越大。（）&串聯(lián)交流電路中的電壓三角形、阻抗三角形、功率三角形都是相似三角形。（）9并聯(lián)交流電路的電流三角形、電導(dǎo)三角形、功率三角形都是相似三角形。（）10在正弦交流電路中，總的有功功率PRP2F3。（）11在正弦交流電路中，總的無功功率QQiQ2Q3。（）12在正弦交流電路中，總的視在功率SSiS2S3。（）13在L、C組成的正弦交流電路中，總的無功功率Q Ql Qc。（）14.諧振也可能發(fā)生在純電阻電路中。（）15串聯(lián)諧振會(huì)產(chǎn)生過電壓

7、，所以也稱作電壓諧振。（）16并聯(lián)諧振時(shí)，支路電流可能比總電流大，所以又稱為電流諧振。（）17電路發(fā)生諧振時(shí)，電源只供給電阻耗能，而電感元件和電容元件進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換。（）四、簡(jiǎn)答題1.負(fù)載的功率因數(shù)低會(huì)引起哪些不良后果？2利用相量圖說明為什么在感性負(fù)載兩端并聯(lián)適當(dāng)電容C,就可以提高整個(gè)電路功率因數(shù)？五、計(jì)算題1. 如圖4-4所示，求曲線的頻率、初相角、最大值，并寫出其瞬時(shí)值表達(dá)式。2. 已知電流和電壓的瞬時(shí)值函數(shù)式為u 317sin（ t 1600）V, i1 10sin（ t 45）A ,i2 4sin（ t 700）A。試在保持相位差不變的條件下，將電壓的初相角改為零度，重 新寫出它們的瞬時(shí)

8、值函數(shù)式。3. 由R=30 Q ,Xl=120 Q ,C=39.8卩F組成的串聯(lián)電路接到頻率 f=50Hz的電源上，電阻 R上的電壓為Ur=60V,求：電路中的電流總阻抗總電壓、電感及電容上電壓,.-23.104. 如圖4-15所示電路，已知總電壓表讀數(shù)為5V,第一個(gè)電壓表讀數(shù)為 4V,第二個(gè)電壓表 讀數(shù)為9V,試用相量圖分析并計(jì)算第三個(gè)電壓表的讀數(shù)為多少？5. 在R-L-C串聯(lián)電路中，已知 R=10 Q ,L=0.1H,C=200卩F,電源電壓 U=100V,頻率f=50Hz , 求電路中的電流I，并畫出電壓、電流的相量圖。6圖4-16所示為R-C移相電路，設(shè) C=O.Og F輸入電壓Ui

9、2sin1200 tV，今欲使輸出 電壓的相位比U1落后60 ,求應(yīng)選R為多少歐，此時(shí)U2為多少伏，作相量圖分析計(jì)算。7.如圖417所示電路為一電阻 R與一線圈串聯(lián)電路，已知R=28Q,測(cè)得I =4.4A, U=220V電路總功率 P=580W頻率f 50 Hz,求線圈的參數(shù) r和L。&在 R L- C串聯(lián)電路中，已知 R 30, L 40 mH , C 100 F,1000rad / s,U L 10 0 V，試求：(1)電路的阻抗Z； (2)電流I和電壓Ur、UC及U。9. 已知R- L C串聯(lián)電路中，R=10Q, Xl 15 , XC 5 ，其中電流I 2/30 A,試求：(1)總電壓U

10、 ； (2) cos ; (3)該電路的功率 P、Q S。10. 在RLC串聯(lián)電路中,已知R=20Q , L=0.1H, C=50卩F。當(dāng)信號(hào)頻率f=1000Hz時(shí),試寫出其復(fù)數(shù)阻抗的表達(dá)式，此時(shí)阻抗是感性的還是容性的？11. 把一個(gè)電阻為 6Q、電感為50mH的線圈接到u 300sin(200t/2)V的電源上。求 電路的阻抗、電流、有功功率、無功功率、視在功率。12把一個(gè)電阻為 6Q、電容為120卩F的電容串接在u 220、.2si n(314t/2)V的電源上，求電路的阻抗、電流、有功功率、無功功率及視在功率。13. 一個(gè)線圈接到 220V直流電源上時(shí)，功率為 1.2kW，接到50Hz、

11、220V的交流電源上， 功率為0.6kW。試求該線圈的電阻與電感各為多少？14. 有一 R、L串聯(lián)電路，已知 R=30 Q丄=1.65H,端電壓的有效值 U=220V ,f=50Hz,求電路的 功率因數(shù)和消耗的有功功率。15. 已知40W的日光燈電路，在 U=220V正弦交流電壓下正常發(fā)光，此時(shí)電流值I=0.36A,求該日光燈的功率因數(shù)和無功功率Q。16. 如圖 4-30 所示電路，已知 Z1=(3+j4) Q , Z2=-j5 Q ,I=10mA,求：1) Z1 的 P1、cos 。2) Z2 的 P2、Q2、S2、cos 。MOV_LSOHz-c圖 430圖 431圖 4323 )電路總的 P、Q、S、COS 。17. 臺(tái)250kVA的變壓器，帶功率因數(shù)COS =0.8 (0 )的負(fù)載滿載運(yùn)行，如負(fù)載端并聯(lián)補(bǔ)償電容，功率因數(shù)提高到0.9，求：補(bǔ)償電容Q=?此變壓器還可能供應(yīng)多少 千瓦的阻性負(fù)載？18. 已知某工廠金工車間總有功功率的計(jì)算值為P=250kW,功率因數(shù)COS廣0.65，今欲將功率因數(shù)提高到COS 2=0.85，求所需補(bǔ)償電容器的容量Qc和電容值 C,若再?gòu)腃OS 2=0.85提高到COS 2=1應(yīng)增加多少補(bǔ)償容量？19. 將功率為40W，功率因數(shù)為0.5的日光燈100只，與功率為100W的白熾燈40只(白 熾燈為