汽车电工电子基础 课题二 单相正弦交流电路习题解析

课题二单相正弦交流电路模块一交流电路的基本概念一、直流电与交流电一、判断题1、解析：×交流直流仅仅是指电流的方向，与大小无关。2、解析：×直流电也可能是电流方向不变，但是大小一直在变的电流。3、解析：√生活中使用的市电是具有正弦波形的交流电。4、解析：√交流电可分为周期性交流电和非周期性交流电。5、解析：×按正弦规律的周期性变化的交流电称为正弦交流电。6、解析：×直流电不能整流变成交流电。7、解析：×交流电的发现是尼古拉·特斯拉。8、解析：√交流锯齿波属于周期性正弦波。9、解析：√干电池属于直流电源。10、解析：√交流电和直流电的使用涉及到人们日常生产生活的方方面面，交流电和直流电拥有各自的优缺点，适用于生活中的不同方面。二、选择题1、解析：A选项B，交流电和直流电在生活中同等重要；选项C，直流电流的方向不变；选项D，电瓶属于直流电源。2、解析：D余弦波属于余弦交流电。3、解析：C交流电的概念4、解析：D交流电可以通过整流变成直流电（最简单用一个二极管就变成了大小变化的直流电）。5、解析：B直流电也可能是电流方向不变，但是大小一直在变的电流。6、解析：B电流的方向始终不变，所以我们将输出这种固定电流方向的电源，称为“直流电源”，简称直流电（directcurrent）,简记为DC。7、解析：D按正弦规律周期性变化的交流电称为正弦交流电。8、解析：D通路中，电流的方向始终不变，所以我们将输出这种固定电流方向的电源，称为“直流电源”，简称直流电（directcurrent）,简记为DC。如：家用干电池、汽车铅蓄电池。9、解析：C电动势、电压、电流的方向、大小会随时间改变的电源就称为“交流电源”，简称交流电。10、解析：D我国家用电都是正弦交流电。二、正弦交流电的产生一、判断题1、解析：√正弦交流电的产生原理。2、解析：×在产生原理的实验中，电流表的指针随线圈转动而摆动，且线圈每转动一周，指针左右摆动一次。3、解析：×线圈平面与磁场方向平行时，感应电动势最大。4、解析：×从感应电动势的公式可以看到，感应电动势的大小与线圈转动的圈数无关。5、解析：×是正弦交流电电动势的瞬时值表达式。6、解析：×当线圈平面与磁场方向垂直时，此时感应电动势最小，感应电流最大。7、解析：√跟磁场方向垂直的平面叫做中性面。8、解析：×线圈从中性面开始转动时，感应电动势的瞬时值表达式都是。9、解析：×当线圈平面与磁场方向垂直时，此时感应电动势最小。10、解析：√磁感应强度用B来表示。二、选择题1、解析：C正弦交流电产生原理实验可知，电流表主要是用来观察是否产生了感应电流及变化情况的工具，不是交流电产生的必要条件。2、解析：D根据产生感应电动势的公式可得。3、解析：B当线圈平面与磁场方向垂直时，此时感应电动势最小。4、解析：A当线圈平面与磁场方向平行时，此时感应电动势最大。5、解析：D线圈转过的角度6、解析：A线圈从中性面开始转动即垂直于磁场方向。7、解析：C线圈从中性面开始转动时，这一时刻，磁通量为零。8、解析：B正弦交流电电流的瞬时值表达式。9、解析：A无论是线圈转动1/2圈还是转动1圈时的那一时刻，都是线圈平面与磁场方向垂直时，此时感应电动势最小。10、解析：C根据感应电动势的公式可看出，与线圈的形状关系不大。三、正弦交流电的特征参数一、判断题1、解析：×交流电变化一周所需要的时间称为周期，用符号T表示。2、解析：√我国动力和照明用电的标准频率为50Hz。3、解析：×正弦交流电的周期和频率互为倒数关系。4、解析：√有效值=125、解析：√在正弦交流电中，通常把频率（角频率或周期）、最大值（峰值或有效值）、初相位（相位）称为正弦交流电的三要素。6、解析：×我国生活用电是220V的交流电，是有效值，那个根据最大值和有效值的关系，即可算出最大值。7、解析：×相位差是恒定的，与计时起点无关，不随时间而改变。8、解析：×根据表达式可知，该交流电的电流最大值是5A。不能得到电压的最大值。9、解析：×只能得到两交流电的相位关系，不能得到电压最大值的关系。10、解析：×由于交流电是随时间变化的，所以在任一时刻的瞬时值大小和方向都不相同。二、选择题1、解析：D周期、频率和角频率都是表示交流电变化快慢的物理量。2、解析：B选项A和选项D,都是有效值；选项C，在相同的时间内通过同一电阻，跟直流电有相同热效应的直流电的数值即为该交流电的有效值；3、解析：A两个同频率的正弦量，若相位差，则超前。4、解析：C根据公式：可得。5、解析：A选项B,是最大值；选项C，表示角弧度；选项D，表示初相角。6、解析：B在正弦交流电中，通常把频率（角频率或周期）、最大值（峰值或有效值）、初相位（相位）称为正弦交流电的三要素。7、解析：D因为频率不一样，所以无法判断。8、解析：B两个同频率正弦交流电的相位差等于π时，它们的相位关系是反相。9、解析：B选项A，初相位是；选项B，最大值是5V，则有效值=12×最大值≈0.707×最大值=2.54V；选项C，,周期为0.02s;选项D，电压瞬时值表达是10、解析：B，则电压超前电流四、正弦交流电的表示方法一、判断题1、解析：×用正弦图形曲线来表示交流电随时间变化的关系的方法称为波形图表示法。2、解析：√用正弦函数式表示正弦交流电随时间变化的关系的方法称为解析式表示法。3、解析：×除了有解析式，还需要时间t的数值。4、解析：√旋转矢量图表示法。5、解析：√波形图表示法。6、解析：√不同频率的正弦矢量不能画在同一个矢量图上。7、解析：√矢量与正实轴的夹角就是正弦量的初相。8、解析：×在旋转矢量图中，矢量是以角速度按逆时针方向旋转得到的。9、解析：√为了区别于一般矢量相，通常在相应的大写字母上加一圆点“﹒”来表示正弦交流电的旋转矢量。10、解析：√在矢量图上，矢量的长度就是正弦量的最大值或有效值，矢量与正实轴的夹角就是正弦量的初相。二、选择题1、解析：D正弦交流电可用函数法、波形图、矢量图表示。2、解析：C根据欧姆定律，=12V，根据题意，则可得出电压的瞬时值表达式。3、解析：A通过两个电流的瞬时值表达式可以看出，这是两个电流频率相同，最大值相等，初相角角度相等但方向相反的两个矢量，其瞬时值之和为最大值不变，初相角相加。4、解析：A正弦量的大小和相位关系就可以用初始位置的有向线段在复平面上画出矢量的图形，这种图形称为矢量图。所以相量图既有大小也有方向。5、解析：C为了区别于一般矢量相，通常在相应的大写字母上加一圆点“﹒”来表示正弦交流电的旋转矢量。I、U、E分别表示正弦交流电的电流有效矢量、电压有效矢量和电动势有效矢量。6、解析：C波形图表示法。7、解析：C解析式表示法可以得到它的瞬时值表达式是8、解析：C根据解析式，可以得到=314，根据公式：可得到频率是50HZ。9、解析：B根据解析式可以看到，相同的量是，相同，那么周期T也就相同。10、解析：B根据解析式可以得到：，，那么相位差为-120°。模块二简单正弦交流电路一、单一元件正弦交流电路一、判断题1、解析：√在纯电阻交流电路中电流与电压是同频率、同相位的正弦量。2、解析：×在纯电感交流电路中，瞬时值就不符合欧姆定律。3、解析：√在纯电感交流电路中，电压超前电流90°。4、解析：×这个电路可以看成一个纯电路交流电路，知道电压有效值为220V，电吹风的实际功率为。5、解析：√在纯电感交流电路中，XL=ωL=2πfL。6、解析：√纯电感或纯电容在交流电路中，有功功率P=0W，无功功率为电压和电流的有效值乘积。7、解析：×在电容中，电流的大小取决于电压的变化率，且电容的电流与电压成正比关系。8、解析：×在直流电路中，电容相当于开路，电感相当于短路。9、解析：√在一个周期内电容吸收或释放的能量称为无功功率，用QC来表示，其单位为乏（var）。10、解析：×电感和电容都是储能元件。二、选择题1、解析：A容抗的大小与电源的频率及电容器的电容量成反比，当增加电源频率，则减小了容抗，那么电流反而增大。2、解析：B感抗的大小与电源的频率及电感器的电感量成正比，当增加电源频率，则增大了感抗，那么电流反而减小。3、解析：C20小时所用功率就为75WX20小时＝1500WH，那么就是1.5°。4、解析：C无功功率的单位是乏。5、解析：C根据I=UXL，先求出6、解析：D在纯电容电路中，电压滞后电流90°或电流超前电压90°。7、解析：B根据题意电压有效值为220V，因为=1ωC，则可求出I=UXC8、解析：A纯电容交流电路的瞬时功率为p=ui=Umsinωt·Imsin(ωt+900)=UIsin2ωt。9、解析：C电容的容抗=1ωC=。10、解析：A在纯电感电路中，电压超前电流90°。二、RLC串联正弦交流电路一、判断题1、解析：√由电阻、电容和电感串联组成的交流电路，称为RLC串联电路。2、解析：×电路总电压u超前电流i锐角，电路呈电感性，称为电感性电路。3、解析：×电路呈电阻性的状态称为串联谐振。4、解析：×∣Z∣叫做电路的总阻抗，单位为Ω。5、解析：×根据S=P26、解析：×在阻抗三角形中，R与∣Z∣的夹角ø叫做阻抗角。7、解析：√RLC串联电路中总电压与电流相位相同，电路呈电阻性的状态称为串联谐振。8、解析：×由题意可知ω=314rad/s，电路的感抗XL=ωL，电路的容抗XC=19、解析：×有功功率是指电阻消耗的功率。10、解析：√纯电容交流电路的瞬时功率为p=ui=Umsinωt·Imsin(ωt+90°)=UIsin2ωt；纯电感交流电路的瞬时功率为p=ui=Umsin(ωt+90°)·Imsinωt=-UIsin2ωt二、选择题1、解析：A由图可知：当XL＞XC时，UL＞UC，此时电路总电压u超前电流i锐角，电路呈电感性，称为电感性电路。2、解析：CRLC串联电路中总电压与电流相位相同，电路呈电阻性的状态称为串联谐振。3、解析：AU=U4、解析：C有功功率是指电阻消耗的功率，即PR=URI=UIcosø。5、解析：B当XL＜XC时，UL＜UC，此时电路总电压u滞后电流i锐角，电路呈电容性，称为电容性电路。6、解析：D根据功率三角形，就可以得到：。7、解析：A选项B，RLC串联电路中总电压与电流相位相同，电路呈电阻性的状态称为串联谐振；选项C，阻抗三角形中，R与∣Z∣的夹角叫做阻抗角，其大小等于电压与电流的相位差。>0呈感性。选项D，无功功率是指电感、电容共同存在时的无功功率，而视在功率是有功功率和无功功率共同作用的结果。8、解析：C根据题意可以分别得到感抗和容抗，则电抗。9、解析：B在上题中已经分别求出了和，即可以求出和，即可判断出>，电路呈感性。10、解析：A先根据题意电压有效值220V，算出