电力公司调度高级工试题交流电路

/电力公司调度高级工试题交流电路电力公司调度高级工试题——交流电路一、选择题1.下列哪一种是由线圈中自感电动势引起的电压?A.感应电动势B.电磁电动势C.动生电动势D.磁动电动势答案：B2.以下哪种元件在纯电阻电路中消耗的电功率最小?A.电感B.电容C.导线D.电阻答案：D3.频率为50Hz的正弦交流电流通过电感L后，电感两端的电压滞后电流90度，电流的相位角为：A.0度B.45度C.90度D.135度答案：C4.在交流电路中，电阻R、电感L和电容C三者并联成一个电路，则其等效电路中的阻抗Z为：A.R+jL+1/jwCB.1/R+jwL+1/jwCC.1/R+jwC+1/jwLD.R+jwL+1/jwC答案：B5.接通单相交流电源，若电流和电压相位差为60度，则该电路为：A.容性电路B.电纯电容电路C.电纯电感电路D.感性电路答案：D二、判断题1.交流电路不可以使用直流电源，否则会损坏电路。答案：正确2.在电容电路中，电压落在电容上，电流流过电容。答案：错误3.交流电路中的电感元件阻碍电流变化，起到削弱电压的作用。答案：正确4.交流电路中，容性阻抗与电感性阻抗相等时，交流电路最大负载功率。答案：错误5.输入相电压与程序电压差为电路中有功功率。答案：错误三、计算题1.一个电容为10μF，电压有效值为200V的单相电容电路。试计算该电路中的电流有效值和电流的相位角。解答：Xc=1/(2π*f*C)=1/(2π*50*10×10^-6)=318.3I=U/Xc=200/318.3=0.628A电流相角为0度，即I落后于U。2.单相电阻、电感、电容三个元件依次串联，其电阻为10Ω、电感为0.5H、电容为50μF，电源输入有效值为220V，50Hz。试计算该电路中的总阻抗、总电流、电压降下每个元件、各元件上的电流，并绘制出对应的电路图。解答：总阻抗Z=R+jL+1/jwC=10+0.5j×2π×50-j/(2π×50×50×10^-6)=7.2+31.4jΩ总电流I=U/Z=220/(7.2+31.4j)=6.57-1.51jA电流和电压的波形如下图所示：电容电压VC=I/jwC=-1.51j/(2π×50×50×10^-6)=-9.55V电感电压VL=I×jwL=6.57×0.5j×2π×50=205.72V电阻上的电压VR=I×R=6.57×10=65.7V各元件上的电流为：IR=I=6.57AIC=-1.51jAIL=0.5j×6.57A=3.29+2.86jA因此，该电路的电流整体滞后于电压，同时，电阻的电压降最小，电感电压降较大，电容接近整个电压降。四、应用题1.一台千瓦级工业电炉，额定电压400V，额定电流10A。电炉串联一个电容为50μF的电容器，工作时正常的功率因数应不低于0.95。试计算所需要的电感量。解答：若工作时，功率因数为cosφ，得cosφ=P/U×I(这里P表示有功功率)Q=U×I×√(1-cosφ^2)(这里Q表示视在功率)因为在应用场景中，需要达到最大功率因数cosφ=0.95，则Q=2.99kVA。由于过大或过小的电容器容量都不适合使用，所以规定电容容量不得超过电炉额定电流5倍，即电容量不得超过50A。因此熔炉串联的电容为50μF，最大容量为：Cmax=Q/(2πfU^2)=(2.99×10^3)/(2π×50×400^2)=0.237μF。此时，由于不能增加过大的电容，需要通过增加电感降低无功功率，增加功率因数。XC=1/(2πfC)=1/(2π×50×50×10^-6)=63.7ΩXL=X/tgφ=(XC^2+(U/IN)^2)^0.5/tgφ=(63.7^2+(400/10)^2)^0.5/tg(acos0.95)=25.02Ω