英才学院《电工学》习题库及答案02正弦交流电路

第二章正弦交流电路一、填空题：1.表征正弦交流电振荡幅度的量是它的最大值；表征正弦交流电随时间变化快慢程度的量是角频率ω；表征正弦交流电起始位置时的量称为它的初相。三者称为正弦量的三要素。2.电阻元件上任一瞬间的电压电流关系可表示为u=iR；电感元件上任一瞬间的电压电流关系可以表示为dt；电容元件上任一瞬间的电压电流关系可以表示为压电流关系可以表示为dt；电容元件上任一瞬间的电压电流关系可以表示为dt。由上述三个关系式可得，电阻元件为即时元件；电感和电容元件为动态元件。么电路的阻抗为50Ω，该电路为容性电路。电路中吸收的有功功率为450W，吸收的无功功率又为600var。1.正弦量的三要素是指最大值、角频率和相位。(错)2.电感元件的正弦交流电路中，消耗的有功功率等于零。(对)3.因为正弦量可以用相量来表示，所以说相量就是正弦量。(错)4.电压三角形是相量图，阻抗三角形也是相量图。(错)5.正弦交流电路的视在功率等于有功功率和无功功率之和。(错)6.一个实际的电感线圈，在任何情况下呈现的电特性都是感性。(错)7.串接在正弦交流电路中的功率表，测量的是交流电路的有功功率。(错)8.正弦交流电路的频率越高，阻抗越大；频率越低，阻抗越小。(错)三、选择题：1.某正弦电压有效值为380V，频率为50Hz，计时始数值等于380V，其瞬时值表达式为(B)C2.一个电热器，接在10V的直流电源上，产生的功率为P。把它改接在正弦交流电源上，使其产生的功率为P/2，则正弦交流电源电压的最大值为(D)3.提高供电电路的功率因数，下列说法正确的是(D)A、减少了用电设备中无用的无功功率；B、减少了用电设备的有功功率，提高了电源设备的容量；C、可以节省电能；D、可提高电源设备的利用率并减小输电线路中的功率损耗。5.电容元件的正弦交流电路中，电压有效值不变，频率增大时，电路中电流将(A)在RL串联电路中，UR=16V，UL=12V，则总电压为(B)7.RLC串联电路在f0时发生谐振，当频率增加到2f0时，电路性质呈(B)8.正弦交流电路的视在功率是表征该电路的(A)A效值与电流有效值乘积；B、平均功率；C、瞬时功率最大值。I+1iI+1i1、已知某正弦交流电压的周期为10ms，有效值为220V，在t=0时正处于由正值过渡为负值的零值，则其表达式可写作()。(a)u=380sin(100t+180o)V(b)u=－311sin200几tV(c)u=220sin(628t+180o)V2、某正弦电流的有效值为7.07A，频率f=100Hz，初相角Q=－60o，则该电流的瞬时表达式为()。aisin00几t－60o)A(b)i=7.07sin(100几t+30o)A(c)i=10sin(200几t－60o)A3、与电流相量I&=4+j3对应的正弦电流可写作i=()。asinOtoAb)5sin(Ot+36.9o)A(c)5sin(Ot+53.1o)A4、用幅值(最大值)相量表示正弦电压u=537sin(Ot－90o)V时，可写作5、将正弦电压u=10sin(314t+30o)V施加于电阻为5Q的电阻元件上，则通过该元件的电流i=()。(a)2sin314tA(b)2sin(314t+30o)A(c)2sin(314t－30o)Aiiu6、将正弦电压u=10sin(314t+30o)V施加于感抗XL=5Q的电感元件上，则通过该元件的电流i=()。(a)50sin(314t+90o)A(b)2sin(314t+60o)A(c)2sin(314t－60o)ALXL7、如相量图所示的正弦电压U&施加于容抗XC=5Q的电容元件上，则通过该元件的电流相量I&=()。aoAboA(c)2三－60oAjX.C.VV308、已知两正弦交流电流i1=5sin(314t+60o)A，i2=5sin(314t－60o)A，则二者的相位关系是()。(a)同相(b)反相(c)相差120o9、已知正弦交流电压u=100sin(2几t+60o)V，其频率为()。aHz(b)2几Hz(c)1Hz10、正弦电压波形如图示，其角频率O为()rad/s。a(b)100几(c)0.02几,,IjAIjA时表达式(角频率为O)；(2)在同一坐标内画出它们的波形图，并说明它们的相位关系。12、已知电路中某元件上电压u和i分别为u=－100sin314tV，i=10cos314tA。问：(1)元件的性质；(2)元件的复阻抗；(3)储存能量的最大值。13、当O=10rad/s时，图1电路可等效为图2，已知R=10，R=12.5，问L及L各为多少？ ~ 图1RL ~ R L,14、图示电路中，R=11，L=211mH，C=65F，电源电压u=220sin314tV。求：(1)各元件的瞬时电压，并作相量图(含电流及各电压)；(2)电路的有功功率P及功率因数入。iRi++Ru++RuLLuCuCCuCiLiL容抗XC=10。求无源二端网络N的复阻抗Z及有功功率P，并画出相量图(含电流及各电压)。CiC－+CuCuuN16、在图示电路中，u=220sinOtV，R=XL=22，XC=11。求电流iR，i C+iL C+i uLCL－iRiR17、某R，L串联电路，施加正弦交流电压u=220sin314tV，测得有功功率P＝40W，电阻上电压UR＝110V。试求电路的功率因数？若将电路的功率因数提高到0.85，则应并联多大电容？18在图示电路中，电容C与O，R，L1，L2满足何种关系时，可使电压u与电流i同相？i1R+1RLuuC19.电路如图2.4所示，已知ω=2rad/s，求电路的总阻抗Zab。 IIcV电源上．试求各支路电流及总的有功功率、无功功率和功率因数。24.图2.9所示电路中，求：(1)AB间的等效阻抗ZAB；(2)电压相量U&AF和U&DF；(3)整个电路的有功功率和无功功率。25.今有一个40W的日光灯，使用时灯管与镇流器(可近似把镇流器看作纯电感)串联在电压为220V，频率为50Hz的电源上。已知灯管工作时属于纯电阻负载，灯管两端的电压等于110V，试求镇流器上的感抗和电感。这时电路的功率因数等于多少？自测题答案1b2c3b4a5b6c7a8c9c10a它们瞬时表达式：(2)波形图4448i1与i2相位差i1，i2是反相的此元件为纯电感元件(3)储存能量最大值Lm2m2Om2314.ZRjOL1.52+100L,ZRjOL1.52+100L,2据据题意Z=Z, L=/10=0.5HZRXLXCtan1XLXCRRVL+C.N57.5。.L+C.N57.5。..I LU.C.UR_jXC10三_90。..UCRCLRCLPUIcosQ=2200W.UR110C.UR110CIC.I ..U.IRL+iR++iR+－LiCiuRCU220jOL2+若使u与i同相，应使Z的虚部为零C(Ω)∴)CC∴XC(A)XCXC(V)XCXC(V)200=(2002000)2+10022002000=故有XCXC=200173.2XC=XCXC6(Ω)11ZR+jXL)(jXC)=1000j5=j5.13RjXLjXC1+j195(Ω)则i1=1.816sin(314t+68.7°)(A)isintAuc=9.32sin(314t-21.3°)(V)UR110cosQ===0.5由于灯管与镇流器是串联的，所以U220解：当ω=2000rad/时s11U12I===6Z2(A)11R22(A)cV电源上．试求各支路电流及总的有功功率、无功功率和功率因数。同理R2一jXC60一j60(A)同理R2一jXC60一j60(A)24.图2.9所示电路中，求：(