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《电工技术基础与技能》第六章正弦交流电习题(答案)

第六章正弦交流电练习题

姓名：班级：学号：

填空题

1、大小和方向都随时间作周期性变化的电流、电压、电动势称为交流电，按正弦规律变化的交流电称为正弦交流电。

2、正弦交流电的三要素是最大值（有效值）、角频率（频率、周期）和初相。

3、交流电每重复变化一次所用的时间叫周期，用字母T表示，其单位为秒。

4、交流电在一秒钟变化的次数叫频率，用字母f表示，其单位为 Hz或赫兹。

5、周期与频率之间的关系为T=1/f，角频率与频率之间的关系为ω=2πf ，工频交流电的频率f= 50 Hz。

6、我国供电系统中，交流电的频率是___50_____Hz，习惯上称为工频，周期为。

7、交流电路i=10sin（628t+4π/3）A，则其最大值为10A，频率为100Hz，初相位为

4π/3_。

8、已知正弦交流电压

()V

314

sin

2200

u,它的最大值为

_220V ______，有效值为_ ___220V____，角频率为__314rad/s______，相位为__314t+60°____，初相位为___60°_____。

9、某正弦交流电流的最大值为2A，频率为50Hz，初相为0

30，则该正弦交流电流的解析式i=___2sin（314t+30°）A___。

、已知两个正弦交流电的瞬时值表达式分别为0160)u t V =-和

0230)u t V =+，则他们的相位差是__-90o_____，其相位关系是___u 1滞后u 290o（正交）___。

10、有两个同频率的正弦交流电,当它们的相位差分别为0°、180°、90°时,这两个正弦交流电之间的相位关系分别是__同相__、__反相__和___正交__。

11、i=5 2 sin(200πt-30O )A 则 I m = ,I= 5 A ,ω= 200πrad/s f=Hz ,T= s ,初相φ= -30O

，相位为 200πt-30O

。i 相量图

选择题

1、交流电的瞬时值通常用（）表示。

A 大写字母

B 小写字母

C 不能确定

D 以上都不对 2、正弦交流电的三要素是（）

A 瞬时值频率初相位

B 最大值周期角频率

C 频率相位周期

D 有效值频率初相

3、一个电容器耐压为500V ，（）将它接到有效值为500V 的交流电路中。

A 、能；

B 、不能；

4、我国通常应用的交流市电，其电压最大值是（）。

A 、220V

B 、311V

C 、380V

D 、110V

A图

B图

120

C图

120

.U .U .5、我国工业的电力标准的频率为50Hz ，则其周期为（）。 A 、50S B 、 C 、 S D 、 S 6、u=220 2 sin(100πt-90o )V 的初相是（）

A 、 90o ,

B 、-90o ,

C 、100π-90o ,

D 、100

πt-90o

7、正弦交流电的表示方法有（）

A 解析式

B 波形图

C 矢量图

D 以上都是

8、两个同频率的正弦交流电的相位相差等于090，则他们的相位关系是（）

A 同相

B 反相

C 正交

D 相等

9．如图所示由瞬时表达式u=5 2 sin(314t-120o )V ,画出电压的相量图为（）。

10、如右图所示为某正弦交流电压的矢量图，若其频率为50Hz ，有效值为220V ，则其解析式可表示为（）

0220sin(31430)u t V =+ B

0220sin(62830)u t V =+

C 0230)u t V =+

D 0230)u t V =+

判断题 1、正弦交流电的大小随时间按正弦规律作周期性变化，方向不变。

（）

2、用万用表测得交流电压与电流的数值都是最大值。（）

3、示波器不仅能观察交流电的波形，还能读出交流电的周期和幅值。（）

4、用交流电流表测量的值为瞬时值。（）

5、

用交流电压表测得交流电压是220V ，则此交流电压的最大值是2203V 。（）

6、用交流电压表测得交流电压是220V,则此交流电压的最大值是

380V 。（）

7、

一只额定电压为220V 的白炽灯，可以接在最大值为311V 的交流电

上。（）

8、世界上所有国家的交流电的频率都是50Hz 。（）

9、

我国通常用的交流电的频率为50Hz ，这个频率叫做工频。（）

10、若一正弦交流电的频率为100Hz ，那么它的周期为。（）计算题

1、已知某正弦交流电压的解析式03802sin(31445)u t V =+，求这个正弦

交流电压的最大值、有效值、角频率、频率、周期和初相。

解：最大值:380

V (1分)

有效值: 380V (1分)

角频率:314rad/s (1分)

频率:=50Hz (1分)

周期:T=== (1分)

初相: 45 (1分)

2、已知：U=220V ,f=50Hz,初相φ=-150o,求电压瞬时值表达式u。

解：∵u= U m sin（ωt+φ）

又∵U m=U 2 =220 2 V

ω=2πf=100πrad/s

∴u= U m sin（ωt+φ）=220 2 sin（100πt-150O）V

答：u=220 2 sin（100πt-1500）V

3、如图所示为一个按正弦规律变化的交流电流的波形图，试根据波形图指出它的周期、频率、角频率、初相、有效值，并写出它的解析式。

已知：如图

求T，f，ω，Φ，I，i

解：从图可知

T= (1分)

Im=10A (1分)

∴f=1/T=1/=5Hz (1分)

I= Im/ 2 =5 2 A (1分)

ω=2πf=2××5=s(1分)

Φ=90° (1分)

i=10sin（+90°）A(2分)

3、已知交流电流A，试求它的有效值、初相位和频率，并求出s时的瞬时值。

解：有效值：5 A (1分)

初相位：30 (1分)

频率：=50Hz (1分)

T=时的瞬时值: (3分)

===5A

4、一个正弦交流电的频率是50Hz，有效值为50V，初相为45°，请写出它的解析式，并画出它的波形图。

已知：f=50Hz，U=50V，φ=45°

求：i

解：U m=U 2 =50 2 V=

ω=2πf=100π=314rad/s

5、已知两个同频率的正弦交流电，它们的频率是50Hz，电压的有效值分别为V和V，且前者超前后者30°，试写出它们的瞬时值解析式，并在同一坐标系中作出它们的矢量图。

已知：f=50Hz，U

1=100V，U

=150V，

求：u

1,u

解：

314rad/s

设φ1=0°

则φ2=-30°

矢量图:

6、如下图所示为被测交流电压波形，若时间量程选择开关和幅度量程选择开关分别打在：T→ ms/DIV ，V→2V/DIV 。试求：

（1）被测交流电的周期和频率；

（2）被测交流电的峰-峰值、最大值和有效值。

已知：T→ ms/DIV 4DIV

V→2V/DIV 6DIV

求：T，f，U

P-P ，U

，U

解：（1）周期T==2ms 频率f==

（2）峰-峰值U

P-P

=62=12V

最大值U

m =U

P-P

=6V

有效值U= ==

《电工技术基础与技能》第六章正弦交流电习题(答案)

第六章正弦交流电练习题姓名：班级：学号：填空题 1、大小和方向都随时间作周期性变化的电流、电压、电动势称为交流电，按正弦规律变化的交流电称为正弦交流电。 2、正弦交流电的三要素是最大值（有效值）、角频率（频率、周期）和初相。 3、交流电每重复变化一次所用的时间叫周期，用字母T表示，其单位为秒。 4、交流电在一秒钟变化的次数叫频率，用字母f表示，其单位为 Hz或赫兹。 5、周期与频率之间的关系为T=1/f，角频率与频率之间的关系为ω=2πf ，工频交流电的频率f= 50 Hz。 6、我国供电系统中，交流电的频率是___50_____Hz，习惯上称为工频，周期为。 7、交流电路i=10sin（628t+4π/3）A，则其最大值为10A，频率为100Hz，初相位为 4π/3_。 8、已知正弦交流电压 ()V 60 314 sin 2 2200 + =t u,它的最大值为 _220V ______，有效值为_ ___220V____，角频率为__314rad/s______，相位为__314t+60°____，初相位为___60°_____。 9、某正弦交流电流的最大值为2A，频率为50Hz，初相为0 30，则该正弦交流电流的解析式i=___2sin（314t+30°）A___。

9 、已知两个正弦交流电的瞬时值表达式分别为0160)u t V =-和 0230)u t V =+，则他们的相位差是__-90o_____，其相位关系是___u 1滞后u 290o（正交）___。 10、有两个同频率的正弦交流电,当它们的相位差分别为0°、180°、90°时,这两个正弦交流电之间的相位关系分别是__同相__、__反相__和___正交__。 11、i=5 2 sin(200πt-30O )A 则 I m = ,I= 5 A ,ω= 200πrad/s f=Hz ,T= s ,初相φ= -30O ，相位为 200πt-30O 。i 相量图选择题 1、交流电的瞬时值通常用（）表示。 A 大写字母 B 小写字母 C 不能确定 D 以上都不对 2、正弦交流电的三要素是（） A 瞬时值频率初相位 B 最大值周期角频率 C 频率相位周期 D 有效值频率初相 3、一个电容器耐压为500V ，（）将它接到有效值为500V 的交流电路中。 A 、能； B 、不能； 4、我国通常应用的交流市电，其电压最大值是（）。 A 、220V B 、311V C 、380V D 、110V

《电工电子技术及应用》第三章-三相正弦交流电路习题

《学习指导与练习》上的题（P34）二、单项选择题 1.三相对称电动势的特点是（）。【D 】 A. 频率、最大值、有效值、相位都相等 B. 相位是否相等要看计时起点的选择 C. 交流电的三个要素都相等 D. 频率、最大值、有效值都相等，且相位互差120° 2. 对三相对称电动势的说法正确的是（）。【B 】 A. 它们同时达到最大值 B. 它们达到最大值的时间依次落后1/3周期 C. 它们的周期相同，相位也相同 D. 它们因为空间位置不同，所以最大值不同 3.在三相对称电动势中，若e u 的有效值为100V ,初相位为0°，则e v 、e w 可分别表示为（）。【C 】 A. e v =100sin ωt, e w =100sin(ωt+120°) B. e v =100sin(ωt －120°), e w =100sin(ωt+120°) C. e v =141sin(ωt －120°), e w =141sin(ωt+120°) D. e v =141sin(ωt+120°), e w =141sin(ωt+120°) 4.三相动力供电线路的电压是380V ，则任意两根相线之间的电压称为（）。【C 】 A. 相电压，有效值为380V B. 相电压，有效值为220V C. 线电压，有效值为380V D. 线电压，有效值为220V 5.三相交流发电机的三相绕组作星形联结，三相负载为对称负载，则（）。【A 】 A. 三相负载作三角形联结时，每相负载的电压等于U L B. 三相负载作三角形联结时，每相负载的电流等于I L C. 三相负载作星形联结时，每相负载的电压等于U L D. 三相负载作星形联结时，每相负载的电流等于 3 1I L 6.对称三相交流电路，下列说法正确的是（）。【A 】 A. 三相交流电各相之间的相位差为2π/3 B. 三相交流电各相之间的周期互差2T/3

第二章正弦交流电路

第2章正弦交流电路判断题 2.1 正弦交流电的基本概念 1．若电路的电压为)30sin(?+=t U u m ω，电流为)45sin(?-=t I i m ω，则u 超前i 的相位角为75°。 [ ] 答案:V 2．如有电流t i 100sin 261=Ａ，)90100sin(282?+=t i Ａ，则电流相量分别是?=0/61I &Ａ，?=90/82I &Ａ。所以二者的电流相量和为：2 1I I I &&&+= [ ] 答案:V 3．若电路的电压为u ＝I m sin(ωt+30°)，电流为i =I m sin(ωt-45°)，则u 超前i 的相位角为15°。 [ ] 答案:X 4．正弦量的三要素是指其最大值、角频率和相位。 [ ] 答案:X 5．正弦量可以用相量表示，因此可以说，相量等于正弦量。 [ ] 答案:X 6．任何交流电流的最大值都是有效值的2倍。 [ ] 答案:X 7．正弦电路中，相量不仅表示正弦量，而且等于正弦量。 [ ] 答案:X 2.2 正弦量的相量表示法 1．如有电流t i 100sin 261=Ａ，)90200sin(282?+=t i Ａ，则电流相量分别是?=0/61I &Ａ，?=90/82I &Ａ。所以二者的电流相量和为：2 1I I I &&&+= 。[ ] 答案:X 2.3 单一参数的正弦交流电路 1．电容元件的容抗是电容电压与电流的瞬时值之比。 [ ] 答案:X

2．在电感元件的电路中，电压相位超前于电流90o，所以电路中总是先有电压后有电流。[ ] 答案:X 3．电感元件的感抗是电感电压与电流的瞬时值之比。[ ] 答案:X 4．电感元件的感抗是电感电压与电流的有效值之比。[ ] 答案:V 5．直流电路中，电容元件的容抗为零，相当于短路。[ ] 答案:X 6．直流电路中，电感元件的感抗为无限大，相当于开路。[ ] 答案:X 7．直流电路中，电容元件的容抗为无限大，相当于开路。[ ] 答案:V 8．直流电路中，电感元件的感抗为零，相当于短路。[ ] 答案:V 9．在Ｒ、Ｌ、Ｃ串联电路中，当X L＞X C时电路呈电容性，则电流与电压同相。[ ] 答案:X 10．电感元件电压相位超前于电流π/2 (rad)，所以电路中总是先有电压后有电流。[ ] 答案:X 11．正弦交流电路中，电源频率越高，电路中的感抗越大，而电路中的容抗越小。[ ] 答案:V 12．正弦电流通过电感或电容元件时，当电流为零时，则电压的绝对值为最大，当电流为最大值时，则电压为零。[ ] 答案:V 13．正弦电流通过电感或电容元件时，当电流为零时，则电压的绝对值为最小。[ ] 答案:X 14．电容元件的容抗是电容电压与电流的瞬时值之比。[ ] 答案:X 15．电容元件的容抗是电容电压与电流的有效值之比。[ ] 答案:V 16．单一电感元件的正弦交流电路中，消耗的有功功率比较小。[ ] 答案:X 17．电容元件的交流电路中，电压比电流超前90°。[ ] 答案:X 18．电容元件的交流电路中，电流比电压超前90°。[ ] 答案:V 19．电感元件的有功功率为零。[ ] 答案:V 20．电容元件的有功功率为零。[ ] 答案:V 21．电压、电流的相量式，既能反映电压与电流间的大小关系，又能反映相互间的相位关系。[ ] 答案:V

《电工基础》练习及答案(8.正弦交流电路)

《电工技术基础与技能》复习题 8．正弦交流电路一、是非题： 1．电阻元件上的电压、电流的初相一定都是零，所以它们是同相的。（） 2．正弦交流电路，电容元件上电压最大时，电流也最大。（） 3．在同一交流电压作用下，电感L 越大，电感中的电流就越小。（） 4．端电压超前电流的交流电路一定是电感性电路。（） 5．有人将一个额定电压为220V 、额定电流为6A 的交流电磁铁线圈误接在220V 的直流电源上，此时电磁铁仍将能正常工作。（） 6．某同学做荧光灯电路实验时，测得灯管两端的电压为110V ，镇流器两端电压为190V ，两电压之和大于电源电压220V ，说明该同学测量数据错误。（） 7．在RLC 串联电路中，C L R 、U 、U U 的数值都有可能大于端电压。（） 8．额定电流100A 的发电机，只接了60A 的照明负载，还有40A 的电流就损失了。（） 9．在RLC 串联电路中，感抗和容抗数值越大，电路中的电流也就越小。（） 10．正弦交流电路中，无功功率就是无用功率。（） 11．在纯电阻电路中，下列各式对的打√，错的打× ⑴R U I = （） ⑵R u i = （） ⑶R U I m m =（） ⑷i u p = （） ⑸P=UI （） ⑹P=0 （） 12．在纯电感电路中，下列各式对的打√，错的打× ⑴L U I ω= （） ⑵L m m X U I = （） ⑶L X u i =（） ⑷P=0 （） ⑸L U Q L ω2 = （） ⑹)sin(2u L t X U i ?ω+=（） 13．在纯电容电路中，下列各式对的打√，错的打× ⑴C U I ω= （） ⑵C X U i = （） ⑶fC X C π2= （） ⑷UI Q C = （） ⑸C U Q C ω2 = （） ⑹)sin(2 u C t X U i ?ω+= （）二、选择题： 1．正弦交流电通过电阻元件时，下列关系式正确的是（）。 A ．t R U i R ωsin = B ．R U i R = C ．R U I R = D ．)sin(?ω+=t R U i R 2．纯电感电路中，已知电流的初相角为－60°，则电压的初相角为（） A ．30° B ．60° C ．90° D ．120° 3．加在容抗为100Ω的纯电容两端的电压V t u c )3 sin(100π ω-=，则通过它的电流应是（）。 A ．A t i c )3 sin(π ω+= B ．A t i c )6sin(π ω+= C ．A t i c )3sin(2πω+= D ．A t i c )6 sin(2π ω+= 4．两纯电感串联，Ω=101L X ，Ω=152L X ，下列结论正确的是（）。 A ．总电感为25H B ．总感抗2 221L L L X X X += C ．总感抗为25Ω D ．总感抗随交流电频率增大而减小 5．某电感线圈，接入直流电，测出R=12Ω；接入工频交流电，测出阻抗为20Ω，则线圈的感抗为（） A ．32Ω B ．20Ω C ．16Ω D ．8 Ω 6．已知RLC 串联电路端电压U=20V ，各元件两端电压V U R 12=，V U L 16=， )( =C U A ．4V B ．12V C ．28V D ．32V 7．如下图所示的电路，i u 和o u 的相位关系（） A ．i u 超前o u B ．i u 和o u 同相 C ．i u 滞后o u D ．i u 和o u 反相 8．在RLC 串联电路中，端电压与电流的矢量图如上图所示，这个电路是（）

电工学课件(哈工大)第三章_正弦交流电路资料

哈尔滨工业大学电工学教研室第3章正弦交流电路返回

3.1 正弦电压与电流3.3 电阻元件、电感元件与电容元件3.4 电阻元件的交流电路3.5 电感元件的交流电路3.6 电容元件的交流电路 3.7 电阻、电感与电容元件的交流电路3.8 阻抗的串联与并联3.9 交流电路的频率特性3.10 功率因数的提高目录 3.2 正弦量的相量表示法

3.1 正弦电压与电流直流电和正弦交流电前面两章分析的是直流电路，其中的电压和电流的大小和方向是不随时间变化的。 I，U O t 直流电压和电流返回

t i u O 正弦电压和电流实际方向和参考方向一致实际方向和参考方向相反＋－正半周实际方向和参考方向一致 + _ u R ⊕ i 负半周实际方向和参考方向相反 + _ u R ⊕ i 正弦交流电的电压和电流是按照正弦规律周期性变化的。

3.1.1 频率和周期正弦量变化一次所需要的时间（秒）称为周期（T ）。每秒内变化的次数称为频率（），单位是赫兹（Hz ）。我国和大多数国家采用50Hz 的电力标准，有些国家（美国、日本等）采用60Hz 。小常识正弦量变化的快慢还可用角频率来表示：f T ππω22==t T 2 T 2 3T t ωπ π 2π3π 4T 2u i O f 频率是周期的倒数: f =1/T 已知=50Hz,求T 和ω。 [解]T =1/=1/50=0.02s, ω=2π=2×3.14×50＝314rad/s f f f 例题3.1

3.1.2 幅值和有效值瞬时值和幅值正弦量在任一瞬间的值称为瞬时值，用小写字母表示，如、u、e等。 i 瞬时值中的最大的值称为幅值或最大值，用带下标m的大写字母表示，如I U m、E m等。 m、有效值在工程应用中常用有效值表示交流电的幅度。一般所讲的正弦交流电的大小，如交流电压380V或220V，指的都是有效值。有效值是用电流的热效应来规定的。设一交流电流和一直流电流I 流过相同的电阻R，如果在交流电的一个周期内交流电和直流电产生的热量相等，则交流电流的有效值就等于这个直流电的电流I。

第六章三相正弦交流电路和电动机习题

第六章三相正弦交流电路和电动机习题一、填空题 1，三相交流电源是三个、、而的单相交流电源按一定方式的组合。 2，三相四线制是由和所组成的供电体系，其中相电压是指之间的电压；线电压是指之间的电压，且U L = U P。 3，某电动机铭牌上标明：电压220/380 V，接法/Y，这个符号的含义是当定子绕阻接成形时，应接在线电压为的供电网上使用；当定子绕阻接成Y形时，则应接在线电压为的供电网上使用。若该电动机采用Y- 换接起动，则电动机的起动电压为，正常运行时的电压是。 4，安全电压是指以下的电压以下的电压。 5，同一个三相对称负载接在同一电网中时，作三角形联结时的线电流是作星形联结时的线电流的；作三角形联结时的三相有功功率是作星形联结时的有功功率的。 6，为防止发生触电事件，应注意开关一定要接在上。此外电气设备还常用两种防护措施，它们是和。二、选择题 1，三相动力供电线路的电压是380 V，则任意两根线之间的电压称为______。 A,相电压，有效值是 380 V ； B,相电压，有效值是 220 V； C,线电压，有效值是 380 V； D,线电压，有效值是 220 V。 2，如下图所示，电源采用星形联结而负载采用三角形联结，电源的相电压为220 V，各相负载相同，阻值都是110 Ω，下列叙述中正确的是______。

B,通过各相负载的相电流为 A； C,电路中的线电流为 A ； 3，三相交流发电机中的三个线圈作星形联结，三相负载中每相负载相同，则______ A,三相负载作三角形联结时，每相负载的电压等于U L； B,三相负载作三角形联结时，每相负载的电压等于I L； C,三相负载作星形联结时，每相负载的电压等于U L； D,三相负载作星形联结时，每相负载的电压等于I L。 4，对一般三相交流发电机的三个线圈中的电动势，正确的说法应该是______。 A,它们的最大值不同； B,它们同时达到最大值； C,它们的周期不同； D,它们达到最大值的时间依次落后1/3周期。 5,动力供电线路中，采用星形联结三相四线制供电，交流电频率为50Hz，线电压为380 V，则______。 A,线电压为相电压的倍线； B,电压的最大值为 380 V；

第二章正弦交流电路资料

第二章正弦交流电路 2.1 正弦交流电的基本知识一、教学目标 1、了解正弦交流电的产生。 2、理解正弦量解析式、波形图、三要素、有效值、相位、相位差的概念。 3、掌握正弦量的周期、频率、角频率的关系掌握同频率正弦量的相位比较。二、教学重点、难点分析重点： 1、分析交流电产生的物理过程。使同学了解线圈在磁场中旋转一周的时间内，电流的大小及方向是怎样变化的。 2、掌握正弦量的周期、频率、角频率的关系，掌握同频率正弦量的相位比较。 3、交流电有效值的概念。难点： 1、交流电的有效值。三、教具手摇发电机模型、电流表、小灯泡。电化教学设备。四、教学方法实验演示法，讲授法，多媒体课件。五、教学课时 4课时六、教学过程 Ⅰ.知识回顾提问：什么条件下会产生感应电流？根据电磁感应的知识，设计一个发电机模型。学生设计：让矩形线框在匀强磁场中匀速转动。 II.新课

一、交流电的产生 1、演示实验教师作演示实验，演示交流电的产生。展示手摇发电机模型，介绍主要部件（对应学生设计的发电机原理图），进行演示。第一次发电机接小灯泡。当线框缓慢转动时，小灯泡不亮；当线框快转时，小灯泡亮了，却是一闪一闪的。第二次发电机接电流表。当线框缓慢转动时电流计指针摆动；仔细观察，可以发现：线框每转一周，电流计指针左右摆动一次。表明电流的大小和方向都做周期性的变化，这种电流叫交流电。 2、分析——交流电的变化规律投影显示（或挂图）：矩形线圈在匀强磁场中匀速转动的四个过程。 (1)线圈平面垂直于磁感线（甲图），ab、cd边此时速度方向与磁感线平行，线圈中没有感应电动势，没有感应电流。（教师强调指出：这时线圈平面所处的位置叫中性面。中性面的特点：线圈平面与磁感线垂直，磁通量最大，感应电动势最小为零，感应电流为零。） (2)当线圈平面逆时针转过90°时（乙图），即线圈平面与磁感线平行时，ab、 cd边的线速度方向都跟磁感线垂直，即两边都垂直切割磁感线，这时感应电动势最大，线圈中的感应电流也最大。 (3)再转过90°时（丙图），线圈又处于中性面位置，线圈中没有感应电动势。 (4)当线圈再转过90°时，处于图（丁）位置，ab、cd边的瞬时速度方向，跟线圈经过图（乙）位置时的速度方向相反，产生的感应电动势方向也跟在图1 交流电发电机原理示意图

第2章正弦交流电路习题解答

习题 2.1 电流π10sin 100π3i t ? ?=- ?? ?，问它的三要素各为多少？在交流电路中，有两个负载，已知它们的电压分别为1π60sin 3146u t ??=- ???V ，2π80sin 3143u t ? ?=+ ?? ?V ，求总电压u 的瞬时值表达式，并说明u 、u 1、u 2三者的相位关系。解：(1)最大值为10（V ），角频率为100πrad/s ，初相角为-60°。（2）?-=30/601m U &（V ）?=60/802m U &（V ）则?=?+?-=+=1.23/10060/8030/6021m m m U U U &&&（V ） )1.23314sin(100?+=t u （V ）u 滞后u 2 ，而超前u 1 。 2.2 两个频率相同的正弦交流电流，它们的有效值是I 1=8A ，I 2=6A ，求在下面各种情况下，合成电流的有效值。（1）i 1与i 2同相。（2）i 1与i 2反相。（3）i 1超前i 2 90o角度。（4）i 1 滞后i 2 60o角度。解：（1）146821=+=+=I I I （A ）（2）6821+=-=I I I （A ）（3）1068222 22 1=+=+= I I I （A ）（4）设?=0/81 I &（A ）则?=60/62I &（A ） ?=?+?=+=3.25/2.1260/60/82 1I I I &&&（A ） 2.12=I （A ） 2.3 把下列正弦量的时间函数用相量表示。（1）u =t V （2）5i =-sin(314t – 60o) A 解：(1)U &=10/0o (V) (2)m I &=－5/－60o =5/180o－60o=5/120o (A) 2.4 已知工频正弦电压u ab 的最大值为311V ，初相位为–60°，其有效值为多少？写出其瞬时值表达式；当t =0.0025s 时，U ab 的值为多少？解：∵U U ab abm 2= ∴有效值2203112 1 21=?= =U U abm ab (V) 瞬时值表达式为 ()?-=60314sin 311t u ab (V) 当t =0.0025S 时，5.80)12sin(31130025.0100sin 311-=-=??? ? ? -??=πππU ab (V) 2.5 题2.5图所示正弦交流电路，已知u 1t V ，u 2t –120o) V ，

第六章正弦交流电第四节电阻、电感、电容的串联电路及串联电路的谐振

第四节电阻、电感、电容的串联电路及串联电路的谐振电阻、电感、电容的串联电路一、R-L-C 串联电路的电压关系由电阻、电感、电容相串联构成的电路叫做R-L-C 串联电路。图4-1 设电路中电流为i = I m sin(ω t )，则根据R 、L 、C 的基本特性可得各元件的两端电压： u R =RI m sin(ω t )， u L =X L I m sin(ω t + 90?)， u C =X C I m sin(ω t - 90?) 根据基尔霍夫电压定律(KVL)，在任一时刻总电压u 的瞬时值为 u = u R + u L + u C 作出相量图，如图4-2所示，并得到各电压之间的大小关系为 22)(C L R U U U U -+= 上式又称为电压三角形关系式。二、R-L-C 串联电路的阻抗由于U R = RI ，U L = X L I ，U C = X C I ，可得图4-1 R-L-C 串联电路图4-2 R -L -C 串联电路的相量图

2222)()(C L C L R X X R I U U U U -+=-+= 令 2222)(X R X X R I U Z C L +=-+== 上式称为阻抗三角形关系式，|Z |叫做R-L-C 串联电路的阻抗，其中X = X L - X C 叫做电抗。阻抗和电抗的单位均是欧姆(Ω)。阻抗三角形的关系如图4-3所示。由相量图可以看出总电压与电流的相位差为 R X R X X U U U C L R C L arctan arctan arctan =-=-=? 上式中 ? 叫做阻抗角。三、R-L-C 串联电路的性质根据总电压与电流的相位差(即阻抗角 ?)为正、为负、为零三种情况，将电路分为三种性质。 1. 感性电路：当X > 0时，即X L > X C ，? > 0，电压u 比电流i 超前?，称电路呈感性； 2. 容性电路：当X < 0时，即X L < X C ，? < 0，电压u 比电流i 滞后|?|，称电路呈容性； 3. 谐振电路：当X = 0时，即X L = X C ，? = 0，电压u 与电流i 同相，称电路呈电阻性，电路处于这种状态时，叫做谐振状态。解：(1) X L = 2πfL ≈ 140 Ω，X C = fC π21 ≈ 100 Ω，Ω=-+=50)(22C L X X R Z ，则图4-3 R-L-C 串联电路的阻抗三角形例4-1 在R-L-C 串联电路中，交流电源电压U = 220 V ，频率 f = 50 Hz ，R = 30 Ω，L = 445 mH ，C = 32 μF 。试求：(1) 电路中的电流大小I ；(2) 总电压与电流的相位差 ?；(3) 各元件上的电压U R 、U L 、U C 。

《电工基础》练习及答案(7初识正弦交流电)

《电工技术基础与技能》复习题 7．初识正弦交流电一、选择题： 1．人们常说的交流电压220V 是指交流电压的（） A ．最大值 B ．有效值 C ．瞬时值 D ．平均值 2．关于交流电的有效值，下列说法正确的是（） A ．最大值是有效值的3倍 B ．有效值是最大值的2倍 C ．最大值为311V 的正弦交流电，就其热效应而言，相当于一个220V 的直流电 D ．最大值为311V 的正弦交流电，可以用220V 的直流电代替 3．一个电容器的耐压为250V ，把它接入正弦交流电中使用，加在它两端的交流电压的有效值可以是（）。 A ．150V B ．180V C ．220V D ．都可以 4．已知V t u )6 314sin(2100π -=，则它的角频率、有效值、初相分别是（） A ．6 2100/314π -、V 、s rad B ．6 100/100π π- 、V 、s rad C ．6 10050π - 、V 、Hz D ．6 100/314π 、 V 、s rad 5．某正弦交流电的初相角2 0π ?- =，在t =0时，其瞬时值将（） A ．大于零 B ．小于零 C ．等于零 D ．不能确定 6．A t i ωsin 51=与A t i )30sin(52?-=ω的相位差是（） A ．30° B ．－30° C ．0° D ．无法确定 7．两个同频率正弦交流电21、i i 的有效值各为40A 和30A ，当21、i i 的有效值为50V 时，1i 与2i 的相位差是（） A ．0° B ．180° C ．45° D ．90° 8．某交流电压V t u )4 100sin(100π π+ =，当s t 1.0=时的值是（） A ．V 7.70- B ．V 7.70 C ．V 100 D ．V 100- 9．某正弦交流电压的有效值为380V ，频率为50Hz ，在t =0时的值为380V ，则该正弦电压的表达式为（） A ．V t u )90314sin(380?+= B ．V t u 314sin 380= C ．V t u )45314sin(2380?+= D ．V t u )45314sin(2380?-= 10．如右图所示的矢量图中，交流电压1u 与2u 的相位关系是（） A ．1u 比2u 超前75° B ．1u 比2u 滞后75° C ．1u 比2u 超前30° D ．无法确定 11．一个电热器接在10V 的直流电源上，产生一定的热功率。把它改接到交流电源上，使产生的热功率是直流时的一半，则交流电源电压的最大值应是（）。 A ．7．07V B ．5V C ．14V D ．10V 12．已知正弦交流电V t u )320sin(501π +=，V t u )6 10sin(1002π +=，它们的相位差是（）。 A ． 6 π B ．6π - C ．0 D ．无固定相位差二、填空题： 1．我国工农业生产和生活照明用电电压是 V ，其最大值 V ；周期T= s ，频率f= Hz ，角频率ω= rad/s 2．、和是确定一个正弦量的三要素，它们分别表示正弦量变化的幅度、快慢、和起始状态。 3．常用的表示正弦量的方法有、和，它们都能将正弦量的三要素准确地表示出来。 4．交流电压V t u )6 100sin(1.14π π+ =，则该交流电压的最大值为 V ，有效值为 V ，周期为 s ，频率为 Hz ，角频率 rad/s ，初相位为，当t =0．1s 时，电压u= V 。 5．频率为50Hz 的正弦交流电，当U=220V ，uo ?=60°，I=10A ，io ?=?-30时，它们的表达式为u= V ，i= A ，u 与i 的相位差为。 6．两个正弦电流1i 与2i ，它们的最大值都是5A ，当它们的相位差为0°、90°、180°时， 21i i +的最大值分别为、、。 7．在正弦量的波形图中，从坐标原点到最近一个正弦波的零点之间的距离称为。

第2章：正弦交流电

第2章正弦交流电路第1 次课正弦量及其相量表示法一、学时：2学时二、目的与要求： 1、交流电路不仅是交流电机和变压器的理论基础，而且要为电子电路作好理论基础，故这章是本课程的重要内容之一。 2、深刻理解正弦交流电的三要素、相位差及有效值概念。 3、熟悉正弦量的各种表示方法及相互间的关系。三、重点： 1、正弦量的特征及各种表示法。 2、 R、L、C的相量图和相位关系。四、难点：相量计算中的相量图、相位关系。五、教学方式：多媒体或胶片投影或传统方法。六、习题安排：2.2.1、2.2.2 七、教学内容： 2.1 正弦电流与电压 1、正弦量三要素 i=I m sin(ωt+ψ) (下图是ψ=0时波形图) （1）I m：幅值（最大值）等于有效值I的根号2倍；有效值I等于发热效应等价的直流电流数值。（2）角频率ω：等于2πf(频率)=2π/T（周期）；单位时间转过的弧度数（3）初相位ψ：t=0时，正弦量的起始相位角度；相位(ωt+ψ)：反映正弦量的变化进程。

2.相位差 ?=ψ1-ψ 2 不随计时起点而变，反映同频率正弦量相位差，有超前、滞后等问题。两个同频率正弦量的相位之差, 称为相位差, 用字母“φ”表示。设两正弦量：（1）φ12=θ1-θ2>0且|φ12|≤π弧度U1达到振幅值后，U2需经过一段时间才能到达，U1越前于U2 （2）φ12=θ1-θ2<0且|φ12|≤π弧度U1滞后U2 （3）φ12=θ1-θ2=0,称这两个正弦量同相（4）φ12=θ1-θ2=π, 称这两个正弦量反相（5）φ12=θ1-θ2= , 称这两个正弦量正交 2.2 相量表示法 1、相量（1）定义：正弦量除了用波形图及瞬时表达式表示外，还可用一个与之时应的复数表示，这个表示正弦量的复数称为相量。即 I =I ∠ψ 按复数的运算法则计算加减用直角坐标或三角函数形式，乘除用指数形式或极坐标形式。 I =I ∠ψ=Ie j ψ =I(cos ψ+jsin ψ) 2 12112222111)()() sin()sin(θθθωθω?θωθω-=+-+=+=+=t t t U u t U u m m 2 π (a ) (b )(c )(d )

正弦交流电路

电路基础试题一、填空题 3. 正弦量的三要素是指、和。 4. 正弦交流电 i=14.14sin( 314t+30°)A 的有效值为，频率为，初相位为。 5. 在RLC 串联电路中发生的谐振称为谐振。谐振时电路阻抗最，电流最，电路呈现性质。 6. RLC 串联电路接在交流电源上，当X C =X L 时，电路将发生现象，电路阻抗的性质为。总电压与电流的相位差为。 7. 在感性负载两端并联上电容以后，线路上的总电流将，负载电流将，线路上的功率因数将，有功功率将。 8. 提高功率因数的意义在于和。 9. 相等，相同，而互差的三相电动势称为是对称三相电动势。 11.电网的功率因数愈高，电源的利用率就愈，无功功率就愈。 12. 不允许理想电压源路，不允许理想电流源路。 13. KCL 定律是对电路中各支路之间施加的线性约束关系。 15．理想变压器的作用有变换电压、、。 18．在纯电阻交流电路中，电压与电流的相位关系是，在纯电感交流电路中，电压与电流的相位关系是电压电流90o。 20．纯电阻负载的功率因数为，而纯电感和纯电容负载的功率因数为，当电源电压和负载有功功率一定时，功率因数越低电源提供的电流越，线路的电压降越。 21．如果对称三相交流电路的U 相电压,)30314sin(2220V t u U ?+=那么其余两相电压分别为：V u = V ， =W u V 。 27．一正弦交流电流的解析式为,)45314sin(25A t i ?-=则其有效值I= A ，频率f= Hz ，周期T= s ，角频率ω= rad/s,初相i ψ 。 28．提高功率因数常用的方法是，功率因数最大等

第二章正弦交流电路

第2章正弦交流电路判断题 2.1 正弦交流电的基本概念 1．若电路的电压为)30sin(?+=t U u m ω，电流为)45sin(?-=t I i m ω，则u 超前i 的相位角为75°。 [ ] 答案:V 2．如有电流t i 100sin 261=Ａ，)90100sin(282?+=t i Ａ，则电流相量分别是 ?=0/61I Ａ，?=90/82I Ａ。所以二者的电流相量和为：2 1I I I += [ ] 答案:V 3．若电路的电压为u ＝I m sin(ωt+30°)，电流为i =I m sin(ωt-45°)，则u 超前i 的相位角为15°。 [ ] 答案:X 4．正弦量的三要素是指其最大值、角频率和相位。 [ ] 答案:X 5．正弦量可以用相量表示，因此可以说，相量等于正弦量。 [ ] 答案:X 6．任何交流电流的最大值都是有效值的2倍。 [ ] 答案:X 7．正弦电路中，相量不仅表示正弦量，而且等于正弦量。 [ ] 答案:X 2.2 正弦量的相量表示法 1．如有电流t i 100sin 261=Ａ，)90200sin(282?+=t i Ａ，则电流相量分别是 ?=0/61I Ａ，?=90/82I Ａ。所以二者的电流相量和为：2 1I I I += 。[ ] 答案:X 2.3 单一参数的正弦交流电路 1．电容元件的容抗是电容电压与电流的瞬时值之比。 [ ] 答案:X

2．在电感元件的电路中，电压相位超前于电流90o，所以电路中总是先有电压后有电流。 [ ] 答案:X 3．电感元件的感抗是电感电压与电流的瞬时值之比。 [ ] 答案:X 4．电感元件的感抗是电感电压与电流的有效值之比。 [ ] 答案:V 5．直流电路中，电容元件的容抗为零，相当于短路。 [ ] 答案:X 6．直流电路中，电感元件的感抗为无限大，相当于开路。 [ ] 答案:X 7．直流电路中，电容元件的容抗为无限大，相当于开路。 [ ] 答案:V 8．直流电路中，电感元件的感抗为零，相当于短路。 [ ] 答案:V 9．在Ｒ、Ｌ、Ｃ串联电路中，当X L＞X C时电路呈电容性，则电流与电压同相。[ ] 答案:X 10．电感元件电压相位超前于电流π/2 (rad)，所以电路中总是先有电压后有电流。[ ] 答案:X 11．正弦交流电路中，电源频率越高，电路中的感抗越大，而电路中的容抗越小。[ ] 答案:V 12．正弦电流通过电感或电容元件时，当电流为零时，则电压的绝对值为最大，当电流为最大值时，则电压为零。 [ ] 答案:V 13．正弦电流通过电感或电容元件时，当电流为零时，则电压的绝对值为最小。 [ ] 答案:X 14．电容元件的容抗是电容电压与电流的瞬时值之比。 [ ] 答案:X 15．电容元件的容抗是电容电压与电流的有效值之比。 [ ] 答案:V 16．单一电感元件的正弦交流电路中，消耗的有功功率比较小。 [ ] 答案:X 17．电容元件的交流电路中，电压比电流超前90°。 [ ] 答案:X 18．电容元件的交流电路中，电流比电压超前90°。[ ] 答案:V 19．电感元件的有功功率为零。 [ ] 答案:V 20．电容元件的有功功率为零。 [ ] 答案:V 21．电压、电流的相量式，既能反映电压与电流间的大小关系，又能反映相互间的相位

《电工基础》练习及答案(7.初识正弦交流电)

《电工技术基础与技能》复习题 7．初识正弦交流电一、选择题： 1．人们常说的交流电压220V 是指交流电压的（） A ．最大值 B ．有效值 C ．瞬时值 D ．平均值 2．关于交流电的有效值，下列说法正确的是（） A ．最大值是有效值的3倍 B ．有效值是最大值的2倍 C ．最大值为311V 的正弦交流电，就其热效应而言，相当于一个220V 的直流电 D ．最大值为311V 的正弦交流电，可以用220V 的直流电代替 3．一个电容器的耐压为250V ，把它接入正弦交流电中使用，加在它两端的交流电压的有效值可以是（）。 A ．150V B ．180V C ．220V D ．都可以 4．已知V t u )6 314sin(2100π - =，则它的角频率、有效值、初相分别是（） A ．6 2100/314π -、V 、s rad B ．6 100/100π π-、V 、 s rad C ．6 10050π -、V 、 Hz D ．6 100/314π 、V 、 s rad 5．某正弦交流电的初相角2 0π ?- =，在t =0时，其瞬时值将（） A ．大于零 B ．小于零 C ．等于零 D ．不能确定 6．A t i ωsin 51=与A t i )30sin(52?-=ω的相位差是（） A ．30° B ．－30° C ．0° D ．无法确定 7．两个同频率正弦交流电21、i i 的有效值各为40A 和30A ，当21、i i 的有效值为50V 时，1i 与2i 的相位差是（） A ．0° B ．180° C ．45° D ．90° 8．某交流电压V t u )4 100sin(100π π+ =，当s t 1.0=时的值是（） A ．V 7.70- B ．V 7.70 C ．V 100 D ．V 100- 9．某正弦交流电压的有效值为380V ，频率为50Hz ，在t =0时的值为380V ，则该正弦电压的表达式为（） A ．V t u )90314sin(380?+= B ．V t u 314sin 380= C ．V t u )45314sin(2380?+= D ．V t u )45314sin(2380?-= 10．如右图所示的矢量图中，交流电压1u 与2u 的相位关系是（） A ．1u 比2u 超前75° B ．1u 比2u 滞后75° C ．1u 比2u 超前30° D ．无法确定 11．一个电热器接在10V 的直流电源上，产生一定的热功率。把它改接到交流电源上，使产生的热功率是直流时的一半，则交流电源电压的最大值应是（）。 A ．7．07V B ．5V C ．14V D ．10V 12．已知正弦交流电V t u )3 20sin(501π + =，V t u )6 10sin(1002π + =，它们的相位差是（）。 A ． 6 π B ．6π - C ．0 D ．无固定相位差二、填空题： 1．我国工农业生产和生活照明用电电压是 V ，其最大值 V ；周期T= s ，频率f= Hz ，角频率ω= rad/s 2．、和是确定一个正弦量的三要素，它们分别表示正弦量变化的幅度、快慢、和起始状态。 3．常用的表示正弦量的方法有、和，它们都能将正弦量的三要素准确地表示出来。 4．交流电压V t u )6 100sin(1.14π π+ =，则该交流电压的最大值为 V ，有效值为 V ，周期为 s ，频率为 Hz ，角频率 rad/s ，初相位为，当t =0．1s 时，电压u= V 。 5．频率为50Hz 的正弦交流电，当U=220V ，uo ?=60°，I=10A ，io ?=?-30时，它们的表达式为u= V ，i= A ，u

第6章正弦交流电路的分析练习题及答案

第6章正弦交流电路的分析习题答案 6-1 在RL 串联的交流电路中，R 上端电压为16V ，L 上端电压为12V ，则总电压为多少？解：V 2012162222 =+=+=L R U U U 6-2 RL 串联电路接到220V 的直流电源时功率为1.2kW ，接在220V 、50Hz 的电源时功率为0.6kW ，试求它的R 、L 值。解：接直流电源时，电感元件相当于短路，只有电阻作用，因此Ω===3.40k 2.122022P U R ，接交流电源时，A 86.3 3.40k 6.0=== R P I ，由此得707.086 .3220k 6.0cos =?==UI P φ，所以阻抗角?=45φ，感抗Ω=??=?=3.4045tan 3.40tan φR X L ， H 13.050 14.323.402=??== ∴f X L L π 6-3 已知交流接触器的线圈电阻为200Ω，电感量为7H ，接到工频220V 的交流电源上，求线圈中的电流I 。如果误将此接触器接到220V 的直流电源上，线圈中的电流又为多少？如果此线圈允许通过的电流为0.2A ，将产生什么后果？解：线圈接工频交流电时，Ω=?+=+=+=2207)7314(200)(222222L R X R Z L ω，由此得线圈中电流A 1.02207 220≈==Z U I 。如果将该线圈接到直流电源上，A 1.1200 220≈==R U I 如果此线圈允许通过的电流为0.2A ，在直流电中线圈将烧毁，在工频交流电中可以正常使用。 6-4 在RLC 串联电路中，已知R ＝10Ω，L ＝1H ，C ＝0.005F ，电源电压V 20sin 2100t u =，计算：（1）X C 、X L 、Z ；

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