電路分析試題庫(有答案)

1、第1章試題庫一、填空題（建議較易填空每空0.5分，較難填空每空1分）1、電流所經(jīng)過的路徑叫做電路，通常由電源、負(fù)載和中間環(huán)節(jié)三部分組成。2、實際電路按功能可分為電力系統(tǒng)的電路和電子技術(shù)的電路兩大類，其中電力系統(tǒng)的 電路其主要功能是對發(fā)電廠發(fā)出的電能進(jìn)行傳輸、分配和轉(zhuǎn)換；電子技術(shù)的電 路主要功能則是對電信號進(jìn)行傳遞、變換、存儲和處理。3、實際電路元件的電特性 單而確切，理想電路元件的電特性則多元和 復(fù)雜。 無源二端理想電路元件包括 電阻 元件、電感元件和電容元件。4、由理想電路 元件構(gòu)成的、與實際電路相對應(yīng)的電路稱為電路模熨，這類電路只 適用集總參數(shù)元件構(gòu)成的低、中頻電路的分析。5、大小和方向均

2、不隨時間變化的電壓和電流稱為穩(wěn)恒直流電,大小和方向均隨時間 變化的電丿卡和電流稱為交流電,大小和方向均隨時間按照正弦規(guī)律變化的電床和電 流被稱為正弦交流電。6、電壓是電路中產(chǎn)生電流的根本原因,數(shù)值上等于電路中 兩點電位的差值。7、電位具有相對性,其大小正負(fù)相對于電路參考點而言。8、衡帚電源力作功本領(lǐng)的物理量稱為電動勢，它只存在于 電源內(nèi)部,其參考方向 規(guī)定由電源正極高 電位指向 電源負(fù)極低 電位,與 電源端電壓 的參考方向相反。9、電流所做的功稱為電功，其單位有焦耳和度：單位時間內(nèi)電流所做的功稱為辿 功率，其單位有瓦特和瓦。10、通常我們把負(fù)載上的電壓、電流方向稱作關(guān)聯(lián)方向:而把電源上的電壓和

3、電流方 向稱為非關(guān)聯(lián)方向。11、歐姆定律體現(xiàn)了線性電路元件上電圧、電流的約束關(guān)系，與電路的連接方式無關(guān): 基爾霍夫定律則是反映了電路的整體規(guī)律,其中KCL定律體現(xiàn)了電路中任意結(jié)點上 匯集的所有支路電流的約束關(guān)系,KVL定律體現(xiàn)了電路中任意回路上所有元件 上電床的約束關(guān)系,具有普遍性。12、理想電床源輸出的電斥值恒定,輸出的電流值由它本身和外電路共同決定;理 想電流源輸出的電流值恒定,輸出的電壓由它本身和外電路共同決定。13、電阻均為9Q的A形電阻網(wǎng)絡(luò)，若等效為Y形網(wǎng)絡(luò)，各電阻的阻值應(yīng)為丄Q。14、實際電斥源模型“20V、1Q”等效為電流源模型時，其電流源-=20 A,內(nèi)阻R = l_Qo15、

4、直流電橋的平衡條件是一對臂電阻的乘積相等:負(fù)載上獲得最大功率的條件是衛(wèi) 源內(nèi)阻等于負(fù)載電阻，獲得的最大功率匕込=U04也。16、如果受控源所在電路沒有獨立源存在時，它僅僅是一個無源元件,而當(dāng)它的控制 最不為零時，它相當(dāng)于一個電源。在含有受控源的電路分析中，特別要注意：不能隨 意把控制屋的支路消除掉。二、判斷下列說法的正確與錯誤（建議每小題1分）1、集總參數(shù)元件的電磁過程都分別集中在各元件內(nèi)部進(jìn)行。（V ）2、實際電感線圈在任何情況下的電路模型都可以用電感元件來抽象表征。（X ）3、電壓、電位和電動勢定義式形式相同，所以它們的單位一樣。（V ）4、電流由元件的低電位端流向高電位端的參考方向稱為關(guān)

5、聯(lián)方向。（X ）5、電功率大的用電器，電功也一定大。（X ）6、電路分析中一個電流得負(fù)值，說明它小于零。（X ）7、電路中任意兩個結(jié)點之間連接的電路統(tǒng)稱為支路。（V ）8、網(wǎng)孔都是回路，而回路則不一定是網(wǎng)孔。（/ ）9、應(yīng)用基爾霍夫定律列寫方程式時，可以不參照參考方向。（X ）10、電壓和電流計算結(jié)果得負(fù)值，說明它們的參考方向假設(shè)反了。（ V ）11、理想電壓源和理想電流源可以等效互換。（X ）12、兩個電路等效，即它們無論其內(nèi)部還是外部都相同。（X ）13、直流電橋可用來較準(zhǔn)確地測最電阻。（V ）14、負(fù)載上獲得最大功率時，說明電源的利用率達(dá)到了最大。（X ）15、受控源在電路分析中的作用，

6、和獨立源完全相同。（X ）16、電路等效變換時，如果一條支路的電流為零，可按短路處理。（X ） 三、單項選擇題（建議每小題2分）1、當(dāng)電路中電流的參考方向與電流的真實方向相反時，該電流（B ）A、一定為正值 B、一定為負(fù)值C、不能肯定是正值或負(fù)值2、已知空間有a、b兩點，電壓Uab=10V, a點電位為Va=4V,則b點電位Vb為（B ）A、6VE、6VC、14V3、當(dāng)電阻R上的U、i參考方向為非關(guān)聯(lián)時，歐姆定律的表達(dá)式應(yīng)為（B ）A、u = RiB、u = -Ric、u = R| i |4、一電阻R上U、i參考方向不一致，令U = 10V,消耗功率為0.5W,則電阻1為（A ）A、200 Q

7、B、-200 QC、±200 Q5、兩個電陽串聯(lián)，Ri： R2=l： 2,總電壓為60V,則Ui的大小為（B ）A、10VB、20VC、30V6、已知接成Y形的三個電阻都是30 Q,則等效A形的三個電阻阻值為（C ）A、全是10QB、兩個30 Q 個90Q C、全是90 Q7、電阻是（C ）元件，電感是（B ）的元件，電容是（A ）的元件。A、儲存電場能量 B、儲存磁場能量 C、耗能8、一個輸出電壓兒乎不變的設(shè)備有載運行，當(dāng)負(fù)載增大時，是指（C ）A、負(fù)載電阻增大 B、負(fù)載電阻減小 C、電源輸出的電流增大9、理想電壓源和理想電流源間（B ）A、有等效變換關(guān)系 B、沒有等效變換關(guān)系 C

8、、有條件下的等效關(guān)系10、當(dāng)恒流源開路時，該恒流源內(nèi)部（B ）A、有電流，有功率損耗 B、無電流，無功率損耗 C、有電流，無功率損耗四、簡答題（建議每小題35分）1、在8個燈泡串聯(lián)的電路中，除4號燈不亮外其它7個燈都亮。當(dāng)把4號燈從燈座上 取下后，剩下7個燈仍亮，問電路中有何故障？為什么？答：電路中發(fā)生了 4號燈短路故障，當(dāng)它短路時，在電路中不起作用，因此放上和取下 對電路不發(fā)生影響。2、額定電圧相同、額定功率不等的兩個白熾燈，能否串聯(lián)使用？答：不能，因為這兩個白熾燈的燈絲電阻不同，瓦數(shù)大的燈電阻小分斥少，不能正常工 作，瓦數(shù)小的燈電阻大分壓多易燒。3、電橋電路是復(fù)雜電路還是簡單電路？當(dāng)電橋平

9、衡時，它是復(fù)雜電路還是簡單電路？ 為什么？答：電橋電路處于平衡狀態(tài)時，由于橋支路電流為零可京掉，因此四個橋腎具有了串、 并聯(lián)關(guān)系，是簡單電路，如果電橋電路不平衡，則為復(fù)雜電路。4、直流電、脈動直流電、交流電、正弦交流電的主要區(qū)別是什么？答：直流電的大小和方向均不隨時間變化；脈動直流電的大小隨時間變化，方向不隨時 間變化；交流電的大小和方向均隨時間變化：正弦交流電的大小和方向隨時間按正弦規(guī) 律變化。5、負(fù)載上獲得最大功率時，電源的利用率大約是多少？答：負(fù)裁上獲得最大功率時，電源的利用率約為50%。6、電路等效變換時，電壓為零的支路可以去掉嗎？為什么？答：電路等效變換時，電床為零的支路不可以去掉。

10、因為短路相當(dāng)于短接，要用一根短 接線代替。7、在電路等效變換過程中，受控源的處理與獨立源有哪些相同？有什么不同？ 3答：在電路等效變換的過程中，受控電壓源的控制量為零時相當(dāng)于短路；受控電 流源控制量為零時相當(dāng)于開路。當(dāng)控制量不為零時，受控源的處理與獨立源無原則 上區(qū)別，只是要注意在對電路化簡的過程中不能隨意把含有控制星的支路消除掉。8、工程實際應(yīng)用中，利用半衡電橋可以解決什么問題？電橋的平衡條件是什么？答：工程實際應(yīng)用中，利用半衡電橋可以較為精確地測量電阻，電橋平衡的條件是對怦 電阻的乘積相等。9、試述“電路等效”的概念。答：兩個電路等效，是指其對端口以外的部分作用效果相同。10、試述參考方向

11、中的“正、負(fù)”，“加、減”，“相反、相同”等名詞的概念。答：“正、負(fù)”是指在參考方向下，某電量為正值還是為負(fù)值：“加、減”是指方程式各 量前面的加、減號；“相反、相同”則指電壓和電流方向是非關(guān)聯(lián)還是關(guān)聯(lián)。五、計算分析題（根據(jù)實際難度定分，建議每題在612分范圍）1、圖1.5.1所示電路，已知U=3V,求R。（2Q）2KQE3圖 1.5.14KQOwv R圖 1.5.25#2、圖 1.5.2 所示電路，已知 Us=3V, Is=2A,求 Uab 和 I。（3V、5A）3、圖1.5.3所示電路，負(fù)載電阻可以任意改變，問等于多大時其上可獲得最大功 率，并求出最大功率PLmaxO （2Q）4、圖1.5

12、.4所示電路中，求2A電流源之發(fā)出功率。（一 16/3W）g *圖 1.5.34U5、電路如圖155所示，求10V電斥源 發(fā)出的功率。(-35W)6V6、分別計算S打開與閉合時圖1.5.6電路中A、B兩點的電位。(S打開：A-10.5V3-7.5V S 閉合：AOV, B 1.6V)1500圖157圖 1 5.67、試求圖1.5.7所示電路的入端電阻 3。(150Q)一、填空丿8(建議較易填空每空0.5分，較難填空每空1分)第2章試題庫#1、凡是用電阻的串并聯(lián)和歐姆定律可以求解的電路統(tǒng)稱為_2_電路，若用上述方法不能直接求解的電路，則稱為復(fù)雜電路。2、以客觀存在的支路電流為未知量，直接應(yīng)用KC

13、L定律和KVL定律求解電路的方 法，稱為支路電流法。3、當(dāng)復(fù)雜電路的支路數(shù)較多、回路數(shù)較少時，應(yīng)用冋路 電流法可以適當(dāng)減少方程式 數(shù)目。這種解題方法中，是以假想的回路電流為未知量,直接應(yīng)用 KVL定律求 解電路的方法。4、當(dāng)復(fù)雜電路的支路數(shù)較多、結(jié)點數(shù)較少時，應(yīng)用結(jié)點電壓法可以適當(dāng)減少方程式 數(shù)目。這種解題方法中，是以客觀存在的結(jié)點電壓為未知最,直接應(yīng)用KCL定律 和歐姆定律求解電路的方法。5、當(dāng)電路只有兩個結(jié)點時，應(yīng)用結(jié)點電床法只需對電路列寫1個方程式，方程式的一般表達(dá)式為V；S稱作彌爾曼定理。6、在多個電源共同作用的線性 電路中,任一支路的響應(yīng)均可看成是由各個激勵單獨 作用下在該支路上所產(chǎn)

14、生的響應(yīng)的血0_,稱為疊加定理。7、具有兩個引出端鈕的電路稱為二端網(wǎng)絡(luò),其內(nèi)部含有電源稱為 有源二端網(wǎng)絡(luò), 內(nèi)部不包含電源的稱為無源:端網(wǎng)絡(luò)。8、“等效”是指對端口處等效以外的電路作用效果相同。戴維南等效電路是指一個電 阻和一個電壓源的串聯(lián)組合，其中電阻等于原有源二端網(wǎng)絡(luò)除源后的入端電阻,電 壓源等于原有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓。9、為了減少方程式數(shù)目，在電路分析方法中我們引入了冋路電流法、結(jié)點電斥 法：種加定理只適用線性電路的分析。10、在進(jìn)行戴維南定理化簡電路的過程中，如果出現(xiàn)受控源，應(yīng)注意除源后的二端網(wǎng)絡(luò) 等效化簡的過程中，受控電斥源應(yīng)短路處理;受控電流源應(yīng) 開路處理。在對有源 二端網(wǎng)絡(luò)求解

15、開路電壓的過程中，受控源處理應(yīng)與獨立源的分析方法相同。二、判斷下列說法的正確與錯誤（建議每小題1分）1、亮加定理只適合于直流電路的分析。（X ）2、支路電流法和回路電流法都是為了減少方程式數(shù)目而引入的電路分析法。（V ）3、回路電流法是只應(yīng)用基爾霍夫第二定律對電路求解的方法。（V ）4、結(jié)點電壓法是只應(yīng)用基爾霍夫第二定律對電路求解的方法。（X ）5、彌爾曼定理可適用于任意結(jié)點電路的求解。（X ）6、應(yīng)用結(jié)點電壓法求解電路時，參考點可要可不要。（X ）7、回路電流法只要求出回路電流，電路最終求解的量就算解出來了。（ X ）8、回路電流是為了減少方程式數(shù)目而人為假想的繞回路流動的電流。（V ）9、

16、應(yīng)用結(jié)點電壓法求解電路，自動滿足基爾霍夫第二定律。（V ）10、實用中的任何一個兩孔插座對外都可視為一個有源二端網(wǎng)絡(luò)。（V ）三、單項選擇題（建議每小題2分）1、疊加定理只適用于（C ）A、交流電路 B、直流電路C、線性電路2、自動滿足基爾霍夫第一定律的電路求解法是（B ）A、支路電流法 B、回路電流法C、結(jié)點電壓法3、自動滿足基爾霍夫第二定律的電路求解法是（C ）A、支路電流法B、回路電流法 C、結(jié)點電壓法4、必須設(shè)立電路參考點后才能求解電路的方法是（C ）A、支路電流法 B、回路電流法 C、結(jié)點電壓法5、只適應(yīng)于線性電路求解的方法是（C ）A、彌爾曼定理B、戴維南定理C、疊加定理四、簡答題

17、（建議每小題35分）1、下圖所示電路應(yīng)用哪種方法進(jìn)行求解最為簡便？為什么？圖2 4 1題電路9答：用彌爾曼定理求解最為簡便，因為電路中只含有兩個結(jié)點。2、試述回路電流法求解電路的步驟。回路電流是否為電路的最終求解響應(yīng)？答：回路電流法求解電路的基本步驟如下：1. 選取獨立回路（一般選擇網(wǎng)孔作為獨立回路），在回路中標(biāo)示出假想回路電流的 參考方向，并把這一參考方向作為回路的繞行方向。2. 建立回路的KVL方程式。應(yīng)注意自電阻圧降恒為正值，公共支路上互電阻圧降 的正、負(fù)由相鄰回路電流的方向來決定：當(dāng)相鄰回路電流方向流經(jīng)互電阻時與本回路電 流方向一致時該部分壓降取正，相反時取負(fù)。方程式右邊電壓升的正、負(fù)

18、取值方法與支 路電流法相同。3. 求解聯(lián)立方程式，得出假想的各回路電流。4. 在電路圖上標(biāo)出客觀存在的各支路電流的參考方向，按照它們與回路電流之間 的關(guān)系，求出各條支路電流。b圖2.4例2?電路回路電流是為了減少方程式數(shù)目而人為假想的繞 回路流動的電流，不是電路的最終求解響應(yīng)，最后要根 據(jù)客觀存在的支路電流與回路電流之間的關(guān)系求出支路 電流。3、一個不平衡電橋電路進(jìn)行求解時，只用電阻的串并聯(lián) 和歐姆定律能夠求解嗎？ 答：不平衡電橋電路是復(fù)雜電路，只用電阻的串并聯(lián)和 歐姆定律是無法求解的，必須采用KCL和KCL及歐姆定律才能求解電路。4、試述戴維南定理的求解步驟？如何把一個有源二端網(wǎng)絡(luò)化為一個無

19、源二端網(wǎng)絡(luò)？在此過程中，有源二端網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的電壓源和電流源應(yīng)如何處理?答：戴維南定理的解題步驟為：1 將待求支路與有源二端網(wǎng)絡(luò)分離，對斷開的兩個端鈕分別標(biāo)以記號（例如a和b）；2. 對有源二端網(wǎng)絡(luò)求解其開路電壓U°c；3. 把有源二端網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行除源處理：其中電床源用短接線代替；電流源斷開。然后 對無源二端網(wǎng)絡(luò)求解其入端電阻R&4. 讓開路電壓Ug等于戴維南等效電路的電壓源Us，入端電阻R入等于戴維南等 效電路的內(nèi)阻&，在戴維南等效電路兩端斷開處重新把待求支路接上，根據(jù)歐姆定律求 出其電流或電壓。把一個有源二端網(wǎng)絡(luò)化為一個無源二端網(wǎng)絡(luò)就是除源，如上述3所述。5、實際應(yīng)用中，

20、我們用高內(nèi)阻電壓表測得某直流電源的開路電壓為225V,用足夠量程 的電流表測得該直流電源的短路電流為50A,問這一直流電源的戴維南等效電路？ 答：直流電源的開路電壓即為它的戴維南等效電路的電壓源Us，225/50=4.5 Q等于該直 流電源戴維南等效電路的內(nèi)阻 五、計算分析題（根據(jù)實際難度定分，建議每題在612分范闈）1、已知圖2.5.1電路中電壓U=4.5V,試應(yīng)用已經(jīng)學(xué)過的電路求解法求電阻R=（18Q）bU2、求解圖2.5.2所示電路的戴維南等效電路。 （Uab=V, &=&8Q）圖 2.5.23、試用貳加定理求解圖2.5.3所示電路中的電流I,（在電流源單獨作用下U=1V

21、,I '二一 1/3A,電壓源單獨作用時,I"=2A,所以電流1=5/3A）2U4、列出圖2.54所示電路的結(jié)點電圧方程。()10V3 Q6V. °6 QSVb4Q+6 -'圖2.54解:畫出圖2.5.4等效電路圖如下:對結(jié)點A：2A對結(jié)點B：第3章試題庫一、填空題（建議較易填空每空0.5分，較難填空每空1分）1、正弦交流電的三要素是指正弦量的最大值、 角頻率和 初相。2、反映正弦交流電振蕩幅度的暈是它的最大值；反映正弦最隨時間變化快慢程度的 量是它的頻率；確定正弦量計時始位置的是它的初相。3、已知一正弦量i = 7.07sin（314t 30o）A,則該正

22、弦電流的最大俏是7.07 A：有效值是一 5 A：角頻率是314 rad/s：頻率是_ 50 Hz：周期是_ 0.02 s：隨時間的變化 進(jìn)程相位是314t30°電角：初相是 一30°；合一兀6 弧度。4、正弦量的 有效 值等于它的瞬時值的平方在一個周期內(nèi)的平均值的 開方，所 以有效值乂稱為方均根值。也可以說，交流電的有效值等于與其熱效應(yīng)相同 的直流電的數(shù)值。5、兩個同頻率正弦量之間的相位之差稱為相位差,不同頻率的正弦量之間不 存在相位差的概念。6、實際應(yīng)用的電表交流指示值和我們實驗的交流測量值，都是交流電的 冇效值。工 程上所說的交流電壓、交流電流的數(shù)值，通常也都是它們的

23、 有效 值,此值與交流電最 大值的數(shù)量關(guān)系為： 最大值是有效值的1.414倍。7、電阻元件上的電壓、電流在相位上是同相關(guān)系;電感元件上的電壓、電流相位 存在正交關(guān)系,且電壓超前電流:電容元件上的電壓、電流相位存在正交關(guān) 系，且電壓滯后電流。8、同相的電壓和電流構(gòu)成的是有功功率,用P表示，單位為W : 正交的 電壓和電流構(gòu)成無功功率，用Q表示，單位為Vai 。9、能量轉(zhuǎn)換中過程不可逆的功率稱直功功率，能童轉(zhuǎn)換中過程可逆的功率稱無功 功率。能最轉(zhuǎn)換過程不可逆的功率意味著不但有交換，而且還有消耗；能最轉(zhuǎn)換 過程可逆的功率則意味著只交換不消耗。10、正弦交流電路中，電阻元件上的阻抗|z|= R ,與頻

24、率 無關(guān)：電感元件上的阻 抗|z| = Xl_，與頻率 成止比；電容元件上的阻抗|z| = Xc_»與頻率 成反比。二、判斷下列說法的正確與錯誤（建議每小題1分）1、正弦量的三要素是指它的最大值、角頻率和相位。（X ）2、比= 220血sin314tV超前u2 = 311siii（628t-45°）V為45° 電角。 （X ）3、電抗和電阻的概念相同，都是阻礙交流電流的因素。（x ）4、電阻元件上只消耗有功功率，不產(chǎn)生無功功率。（V ）5、從電壓、電流瞬時值關(guān)系式來看，電感元件屬于動態(tài)元件。（V ）6、無功功率的概念可以理解為這部分功率在電路中不起任何作用。（X

25、）7、幾個電容元件相串聯(lián)，其電容量一定增大。（X ）8、單一電感元件的正弦交流電路中，消耗的有功功率比較小。（X ）三、單項選擇題（建議每小題2分）1、在正弦交流電路中，電感元件的瞬時值伏安關(guān)系可表達(dá)為（C ）T diA. U = 1XTB. u =jio）LC、U = L LJdt2、己知工頻電壓有效值和初始值均為380V,則該電壓的瞬時值表達(dá)式為（B ）A、u = 380sin314t V B、u = 537sin（314t + 45°）Vc、u = 380sin（314t 4- 90°） V3、一個電熱器，接在10V的直流電源上，產(chǎn)生的功率為P。把它改接在正弦交流電源

26、 上，使其產(chǎn)生的功率為P/2,則正弦交流電源電壓的最大值為（C ）A、7.07VE、5VC、10V4、己知i =10sin（314t + 90°）A, i2 = 10siii（628t + 30° ） A,則（C ）A、h超前i260° B、h滯后i?60。 C、相位差無法判斷5、電容元件的正弦交流電路中，電壓有效值不變，當(dāng)頻率增大時，電路中電流將（A ）A、增大B、減小C、不變6、電感元件的正弦交流電路中，電壓有效值不變，當(dāng)頻率增大時，電路中電流將（B ）A、增大B、減小C、不變7、實驗室中的交流電壓表和電流表，其讀值是交流電的（B ）oA、最大值B、有效值C、

27、瞬時值8、314UF電容元件用在100Hz的正弦交流電路中，所呈現(xiàn)的容抗值為（C ）A、0.197 QB、31.8QC、5.1 Q9、在電阻元件的正弦交流電路中，伏安關(guān)系表示錯誤的是（B ） A> U = iRB、U = IRC> U = I R10、某電阻元件的額定數(shù)據(jù)為“1KQ、2.5W”,正常使用時允許流過的最大電流為（A ）A% 50niAB、2.5mAC. 250mAn、u=-100sin （6 nt+10° ） V 超前i=5cos （6nt15o ） A 的相位差是（C ）A、25°B、95°C、115°12、周期T=1S>

28、;頻率f=lHz的正弦波是（C ）A、4cos314tB、6sin （5t+17° ） C 4cos2 n t四、簡答題（建議每小題35分）1、電源電壓不變，當(dāng)電路的頻率變化時，通過電感元件的電流發(fā)生變化嗎？ 答：頻率變化時，感抗增大，所以電源電斥不變，電感元件的電流將減小。2、某電容器額定耐壓值為450伏，能否把它接在交流380伏的電源上使用？為什么？ 答：380X1.414=537V>450V,不能把耐壓為450V的電容器接在交流380V的電源上使 用，因為電源最大值為537V,超過了電容器的耐壓值。3、你能說出電阻和電抗的不同之處和相似之處嗎？它們的單位相同嗎？答：電阻在

29、阻礙電流時伴隨著消耗，電抗在阻礙電流時無消耗，二者單位相同。4、無功功率和有功功率有什么區(qū)別？能否從字面上把無功功率理解為無用之功？為什 么？答：有功功率反映了電路中能量轉(zhuǎn)換過程中不可逆的那部分功率，無功功率反映了電路 中能量轉(zhuǎn)換過程中只交換、不消耗的那部分功率，無功功率不能從字面上理解為無用之 功，因為變壓器、電動機(jī)匸作時如果沒有電路提供的無功功率將無法工作。5、從哪個方面來說，電阻元件是即時元件，電感和電容元件為動態(tài)元件？ 乂從哪個方 面說電阻元件是耗能元件，電感和電容元件是儲能元件？答：從電丿玉和電流的瞬時值關(guān)系來說，電阻元件電壓電流為歐姆定律的即時對應(yīng)關(guān)系， 因此稱為即時元件：電感和電

30、容上的電圧電流上關(guān)系都是微分或積分的動態(tài)關(guān)系，因此 稱為動態(tài)元件。從瞬時功率表達(dá)式來看，電阻元件上的瞬時功率恒為正值或零，所以為 耗能元件，而電感和電容元件的瞬時功率在一個周期內(nèi)的平均值為零，只進(jìn)行能量的吞 葉而不耗能，所以稱為儲能元件。6、正弦量的初相值有什么規(guī)定？相位差有什么規(guī)定？答：正弦量的初相和相位差都規(guī)定不得超過±180° o7、直流情況下，電容的容抗等于多少？容抗與哪些因素有關(guān)？答：直流情況下，電容的容抗等于無窮大，稱隔直流作用。容抗與頻率成反比，與電容 量成反比。8、感抗、容抗和電阻有何相同？有何不同？答：感抗、容抗在阻礙電流的過程中沒有消耗，電阻在阻礙電流的

31、過程中伴隨著消耗， 這是它們的不同之處，三者都是電壓和電流的比值，因此它們的單位相同，都是歐姆。9、額定電壓相同、額定功率不等的兩個白熾燈，能否串聯(lián)使用？答：額定電床相同、額定功率不等的兩個白熾燈是不能串聯(lián)使用的，因為串聯(lián)時通過的 電流相同，而這兩盞燈由于功率不同它們的燈絲電阻是不同的：功率大的白熾燈燈絲電 阻小分壓少，不能正常工作；功率小的白熾燈燈絲電阻大分壓多容易燒損。10、如何理解電容元件的“通交隔直”作用？答：直流電路中，電容元件對直流呈現(xiàn)的容抗為無窮大，阻礙直流電通過，稱隔直作用: 交流電路中，電容元件對交流呈現(xiàn)的容抗很小，有利于交流電流通過，稱通交作用。五、計算分析題(根據(jù)實際難度

32、定分，建議每題在612分范闈)1、試求下列鉛正弦最的周期、頻率和初相，二者的相位弄如何？(1) 3siii314t：(2) 8sin(5t+17°)（3sin314t是1.頻交流電，周期為0.02s、頻率是50Hz、初相是零：8sin（5t + 17。）是周期為1.256s、頻率為0.796Hz、初相為17°的正弦交流電）2、某電阻元件的參數(shù)為8G,接在u = 220VIsiii314t V的交流電源上。試求通過電 阻元件上的電流i,如用電流表測量該電路中的電流，其讀數(shù)為多少？電路消耗的功率 是多少瓦？若電源的頻率增大一借，電壓有效值不變又如何？ （8分）（i=38.9si

33、n314tA,用電流表測量電流值應(yīng)為27.5A, P=6050W：當(dāng)電源頻率增大一 倍時，電床有效値不變時，由于電阻與頻率無關(guān)，所以電阻上通過的電流有效值不變）3、某線圈的電感量為0.1亨，電阻可忽略不計。接在u = 220siii314tV的交流 電源上。試求電路中的電流及無功功率；若電源頻率為100Hz,電壓有效值不變乂如何？ 寫出電流的瞬時值表達(dá)式。（8分）（i9.91sin （314t-90° ） A,用電流表測量電流值應(yīng)為7A, Q=1538.6Var；當(dāng)電源 頻率增大為100Hz時，電壓有效值不變，由于電感與頻率成正比，所以電感上通過的電 流有效值及無功功率均減半，i &

34、quot;”4.95sin （628t-90° ） A）4、圖3.5.4所示電路中，各電容量、交流電源的電床値和頻率均相同，問哪一個電 流表的讀數(shù)最大？哪個為零？為什么？(a)r©i(b)C圖 3.5.4（圖b電流表計數(shù)為零，因為電容隔直：圖a和圖c中都是正弦交流電，且電容端 電壓相同，電流與電容量成正比，因此As電流表讀數(shù)最大）5、已知工頻正弦交流電流在t=0時的瞬時值等于0.5A,計時始該電流初相為30° , 求這一正弦交流電流的有效值。（0.707A）6、在luF的電容器兩端加上u = 70.7>/2sin（314t-/6）V的正弦電壓,求通過 電容器

35、中的電流有效值及電流的瞬時值解析式。若所加電圧的有效值與初相不變，而頻 率增加為100Hz時，通過電容器中的電流有效值乂是多少？（22.2mA, i31.4sin （314t +60° ） A：頻率增倍時，容抗減半，電壓有效值不變則電流增倍，為44.4A）第4章試題庫一、填空題（建議較易填空每空0.5分，較難填空每空1分）1、與正弦最具有一一對應(yīng)關(guān)系的復(fù)數(shù)電丿卡、復(fù)數(shù)電流稱之為相最。最大值 相最 的 模對應(yīng)于正弦量的最大值,有效值 相量的模對應(yīng)正弦最的 有效值,它們的幅 角對應(yīng)正弦量的初相。2、單一電阻元件的正弦交流電路中，復(fù)阻抗Z= R :單一電感元件的正弦交流電路中, 復(fù)阻抗Z=

36、 jXL :單一電容元件的正弦交流電路中，復(fù)阻抗Z= iXc_ :電阻電感相 串聯(lián)的正弦交流電路中，復(fù)阻抗Z=R+iXi :電阻電容相串聯(lián)的正弦交流電路中，復(fù)阻 抗Z= Rjy：電阻電感電容相串聯(lián)的正弦交流電路屮，復(fù)阻抗Z= R+j(XL-Xc)o3、單一電阻元件的正弦交流電路中，復(fù)導(dǎo)納Y=G_:單一電感元件的正弦交流電路中, 復(fù)導(dǎo)納Y= jB:單一電容元件的正弦交流電路中，復(fù)導(dǎo)納Y= jBc ；電阻電感電容 相并聯(lián)的正弦交流電路中，復(fù)導(dǎo)納Y=G+i(BcB。4、按照各個正弦最的大小和相位關(guān)系用初始位置的有向線段畫出的若干個相最的圖形, 稱為相量圖。5、相暈分析法，就是把正弦交流電路用相量模型

37、來表示，其中正弦量用相量代替,R、 L、C電路參數(shù)用對應(yīng)的復(fù)阻抗表示,則直流電阻性電路中所有的公式定律均適用 于對相最模型的分析，只是計算形式以復(fù)數(shù)運算代替了代數(shù)運算。6、有效值相量圖中，各相量的線段長度對應(yīng)了正弦量的 有效值,各相量與正向?qū)嵼S 之間的夾角對應(yīng)正弦屋的初相。相量圖克觀地反映了各正弦呈之間的數(shù)星關(guān)系和 相位關(guān)系。7、電壓三角形是相量圖,因此可定性地反映各電壓相量之間的進(jìn)區(qū)關(guān)系及相位關(guān) 系， 阻抗 三角形和 功率 三角形不是相量圖,因此它們只能定性地反映各量之間 的數(shù)量關(guān)系。8、R、L、C串聯(lián)電路中，電路復(fù)阻抗虛部大于零時，電路呈感性;若復(fù)阻抗虛部小 于零時，電路呈容性:當(dāng)電路復(fù)阻

38、抗的虛部等于零時，電路呈阻性,此時電路中 的總電斥和電流相量在相位上呈 同相 關(guān)系,稱電路發(fā)生串聯(lián) 諧振。9、R、L、C并聯(lián)電路中，電路復(fù)導(dǎo)納虛部大于零時，電路呈容性:若復(fù)導(dǎo)納虛部小 于零時，電路呈 感 性:當(dāng)電路復(fù)導(dǎo)納的虛部等于零時，電路呈 阻性,此時電路中 的總電流、電壓相量在相位上呈同相關(guān)系,稱電路發(fā)生并聯(lián)諧振。10、R、L串聯(lián)電路中，測得電阻兩端電壓為120V,電感兩端電斥為160V，則電路總 電壓是200 V。11、R、L、C并聯(lián)電路中，測得電阻上通過的電流為3A,電感上通過的電流為8A,電 容元件上通過的電流是4A,總電流是5 A,電路呈 感 性。12、復(fù)功率的實部是有功功率,單位

39、是瓦：復(fù)功率的虛部是無功功率,單位 是乏爾；復(fù)功率的模對應(yīng)正弦交流電路的視在功率,單位是伏安。二、判斷下列說法的正確與錯誤（建議每小題1分）1、正弦量可以用相量來表示，因此相星等于正弦量。（X ）2、兒個復(fù)阻抗相加時，它們的和增大；兒個復(fù)阻抗相減時，其差減小。 （X ）3、串聯(lián)電路的總電壓超前電流時，電路一定呈感性。（V ）4、并聯(lián)電路的總電流超前路端電壓時，電路應(yīng)呈感性。（X ）5、電感電容相串聯(lián)，Ul=120V, Uc=80V,則總電壓等于200V。（ X ）6、電阻電感相并聯(lián)，Ir=3A, Il=4A,則總電流等于5Ao（ V ）7、提高功率因數(shù)，可使負(fù)載中的電流減小，因此電源利用率提高

40、。（X ）8、避免感性設(shè)備的空載，減少感性設(shè)備的輕載，可自然提高功率因數(shù)。（V ）9、只要在感性設(shè)備兩端并聯(lián)一電容器，即可提高電路的功率因數(shù)。（X ）10、視在功率在數(shù)值上等于電路中有功功率和無功功率之和。（X ）三、單項選擇題（建議每小題2分）1、標(biāo)有額定值為“220V、100W”和“220V、25W”白熾燈兩盞,將其串聯(lián)后接入220V 工頻交流電源上，其亮度情況是（B ）A、100W的燈泡較亮 B、25W的燈泡較亮 C、兩只燈泡一樣亮2、在RL串聯(lián)的交流電路中，R上端電圧為16V,L上端電壓為12V,則總電圧為（B ）A、28VB、20VC、4V3、R、L串聯(lián)的正弦交流電路中，復(fù)阻抗為（C

41、 ）A、Z = R+jLB、Z = R+oLC、Z = R+ jXL4、已知電路復(fù)阻抗乙=（3-J4） Q,則該電路一定呈（B ）A、感性B、容性C、阻性5、電感、電容相串聯(lián)的正弦交流電路，消耗的有功功率為（C ）A、UIB、I2XC、06、在右圖所示電路中，R=Xl=Xc，并己知安培表A】的讀數(shù)為3A,則安培表A2x A3的讀數(shù)應(yīng)為（C ）A、1A、1A E、3A、0A C、4.24A、3A7、每只日光燈的功率因數(shù)為0.5,當(dāng)N只F1光燈相并聯(lián) 時，總的功率因數(shù)（C ）;若再與M只白熾燈并聯(lián)，則總功率因數(shù)（A ）A、大于0.5E、小于0.5C、等于0.58、口光燈電路的燈管電壓與鎮(zhèn)流器兩端電

42、壓和電路總電壓的關(guān)系為（B ）A、兩電壓之和等于總電壓B、兩電壓的相最和等于總電壓四、簡答題（建議每小題35分）1、額定電壓相同、額定功率不等的兩個白熾燈，能否串聯(lián)使用？答：不能串聯(lián)使用。因為額定功率不同時兩個白熾燈分圧不同。2、試述提高功率因數(shù)的意義和方法。答：提高功率因數(shù)可減少線路上的功率損耗，同時可提高電源設(shè)備的利用率，有利F國 民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。提高功率因數(shù)的方法有兩種：一是自然提高法，就是避免感性設(shè)備的空 載和盡帚:減少其空載；二是人工補償法，就是在感性線路兩端并聯(lián)適當(dāng)?shù)碾娙荨?、相量等于正弦量的說法對嗎？正弦量的解析式和相量式之間能用等號嗎？答：相量可以用來表示正弦星，相量不是正弦量，

43、因此正弦量的解析式和相量式之間是 不能畫等號的。4、電壓、電流相位如何時只吸收有功功率？只吸收無功功率時二者相位乂如何？ 答：電壓、電流相位同相時只吸收有功功率，當(dāng)它們相位正交時只吸收無功功率5、阻抗三角形和功率三角形是相量圖嗎？電斥三角形呢？答：阻抗三角形和功率三角形都不是相量圖，電圧三角形是相最圖。6、并聯(lián)電容器可以提高電路的功率因數(shù)，并聯(lián)電容器的容量越大，功率因數(shù)是否被提 得越離？為什么？會不會使電路的功率因數(shù)為負(fù)值？是否可以用串聯(lián)電容器的方法提 高功率因數(shù)？答：并聯(lián)電容器可以提高電路的功率因數(shù)，但提侶欠補償，如果并聯(lián)電容器的容暈過大 而出現(xiàn)過補償時，會使電路的功率因數(shù)為負(fù)值，即電路由感

44、性變?yōu)槿菪?，?dāng)并聯(lián)電容達(dá) 到某一數(shù)值時，還會導(dǎo)致功率因數(shù)繼續(xù)下降（可用相量圖分析）。實際中是不能用串聯(lián) 電容器的方法提髙電路的功率因數(shù)的，因為串聯(lián)電容器可以分壓，設(shè)備的額定電壓將發(fā) 生變化而不能正常工作。五、計算分析題（根據(jù)實際難度定分，建議每題在612分范南）1、RL串聯(lián)電路接到220V的直流電源時功率為1.2KW,接在220V. 50Hz的電源時功率為0.6KW,試求它的R、L值。U22202T I>1600 -Iu220R =« 40.3Q I - J- =J« 3.86Az =«57QP1200Vi<V40.3.r I3.86解:403&quo

45、t;114«0.128H才-皿V577 -40.32L =2t£3142、已知交流接觸器的線圈電阻為200 Q,電感最為73H.接到工頻220V的電源上。求線圈中的電流/=?如果誤將此接觸器接到U=22Z的直流電源上，線圈中的電流乂為多 少？如果此線圈允許通過的電流為0.1A,將產(chǎn)生什么后果？u7?0解：= 0.0956 qO.IAJ200?+(314x7.3)22300U 220I =- = «1.1 A為額定電流的11倍，線圈會因過熱而燒損。R 2003、在電扇電動機(jī)中串聯(lián)一個電感線圈可以降低電動機(jī)兩端的電壓，從而達(dá)到調(diào)速的目 的。已知電動機(jī)電阻為190Q,感

46、抗為260Q,電源電斥為匚頻220V?，F(xiàn)要使電動機(jī)上 的電壓降為180V,求串聯(lián)電感線圈的電感最L，應(yīng)為多大(假定此線圈無損耗電阻)？能否 用串聯(lián)電阻來代替此線圈？試比較兩種方法的優(yōu)缺點。1 QQ解：電動機(jī)中通過的電流：1=qO559A>/1902 + 2602UL =0.559x260 = 145V電機(jī)電阻和電感上的電壓為：Ur = 0.559x190 = 106V串聯(lián)線圈端電壓：U' =2202 -1062 -145 = 47.8VT U；47.8° “ “u L « 0.272111Ha>0.559x314吊聯(lián)線圈電感量:若用電阻代替，則串聯(lián)電阻端

47、電壓：U； = J22O?-1452 -106u59.5V串聯(lián)電阻薛衣牛語106。C比較兩種方法，串聯(lián)電阻的阻值為電動機(jī)電阻的二分之一還要多些，因此需多消 耗功率:AP=0.5592X10633W,這部分能量顯然對用戶來講是要計入電表的。而串聯(lián) 的線圈本身銅耗電阻很小，一般不需要消耗多少有功功率。所以，對用戶來講，用串聯(lián) 線圈的方法降低電壓比較合適。4、己知右圖所示電路中,R=Xc = 10 Q , Uab=Ubc，且電路中路端電壓與總電流同相，求復(fù):阻抗Z°U解：根據(jù)題意可知，電路中發(fā)生了串聯(lián)諧振。2325Zbc因諧振,AB= ZB/=5+j5(Q)5、右醫(yī)所示電路中，己知Z =

48、(30+j30)Q, jXL=jlOQ, 乂知 UZ=85V,求路端電壓有效值U=?T TQC解：1=-= ,« 2A 設(shè) I = 2Z0°AZJ30 亍+ 30 亍則Uz = 85Z00 + 45° = 85Z45°V UL = jl X. = j20VIU =Uz+Ul = 85Z45°+ j20 = 60+ j(60+20) = 60+ j80 = 100Z53.1°V路端電床有效值為100伏。6、在右圖所示電路中,已知u=141.4cos314tV,電流有 效值I=Ic=Il，電路消耗的有功功率為866W,求i、iL>

49、ic。解：u = 100V2sm4t + 90o)V電路若有I=Ic=Il，由相量圖分析可得必有電容支路電流與電感支路電流相位差為120°，這樣兩支路電流的相量和的模才符合I=Ic=Ii， 乂知電容支路的電流超前總電壓90°，則電感支路的電流必滯后總電壓30°，在電阻R上的分壓即為：Ur = 100cos30°Z-120° = 86.6Z-120°Vk=z-120o=sz-120o=10z-120°A則：i = 102siii(314t + 120°)A, iL =10V2siii(314t-120°)A

50、, ic =10V2siii(314t + 180°)A7、已知感性負(fù)載兩端電壓u=311cos314tV,測得電路中的有功功率為7.5KW,無功功 率為5.5KVai,試求感性負(fù)載的功率因數(shù)及其串聯(lián)和并聯(lián)等效參數(shù)。解：串聯(lián)時：S = 7.5 4- j5.5 « 75.2Z36.3°KVA#I = 75.2/220 «0.342A則1<= 518Q L = 380/314 «1 21H并聯(lián)時：R=2202/75006.45 Q"22()2/(5500 X314)=28mH27#Ui9、如下圖所示電路中，己知電路中電流I?8、在右

51、圖所示電路中，已知復(fù)阻抗Z2=j60 Q，各交流電圧的有效值分別為：Us=100V, Ui=171V, U2=240V,求復(fù)阻抗 Zi。解：設(shè)串聯(lián)電路中的電流為參考相最，則I =240/60Z0o«4Z0°A 由相量圖分析可知，總電壓應(yīng)呈感性，設(shè)有功電壓分最為60V, 則無功電壓分量應(yīng)為80V,即240-80=160V, 有 <pi=arcsinl60/17169.3°171Z1 = Z69.3° = 42.75Z69.3。"5.1 + j40Q=2A, Us=7.07V,求電路中總電流I、電 感元件電床兩端電床UL及電斥源Us與總 電流

52、之間的相位差角。解：設(shè)并聯(lián)支路端電壓為參考相量，則Uab = 2x 1ZO° = 2Z0°V1Q電阻上通過的電流ii =2Z0°/l«2Z0°A總電流為：I =ii+I2 =2+j2«2.828Z45°A即總電流有效值為2.828A總i|lJk：Us = 2 5.9+ j5.9«7.07Z123°V|A電感上電爪相位為135°，所以具實部虛部數(shù)值相等，用湊數(shù)法求出總電壓的角度為123°，則電感I端電床為：Ul =5.9十j5.9u8.34Z135°V即總電）卞、電流Z間的和位

53、翠旳為 78° ,電路呈感性。10、電路如圖所示。己知C=100pF, "100 UH, ic =V210cos(107t + 60°)niA,電路消耗的功率P=100mW,試求電阻R和電壓11 (t)o解：&并=10-2Z150°/107 xlO-loZ-9O°= 10Z65°mVR= 0.012/0.1 = 10_3Q I r =10-2/0.001Z65°=10Z65°mAI =iR+ic = (4.23 - 8.66) + j(9.06 + 5) 14.7Z107°niAU =6 并+d

54、l = 0.01Z65° + 14.7Z-17° «14.7Z -17°inV/. u «14.7V2siii(107 t-17°)mV第5章試題庫一、填空題（建議較易填空每空0.5分，較難填空每空1分）1、在含有L、C的電路中，出現(xiàn)總電斥、電流同相位，這種現(xiàn)象稱為諧振。這種現(xiàn) 象若發(fā)生在串聯(lián)電路中，則電路中阻抗最小，電壓一定時電流最大，且在電感和 電容兩端將出現(xiàn)過電壓；該現(xiàn)象若發(fā)生在并聯(lián)電路中，電路阻抗將最大，電壓一 定時電流則最小，但在電感和電容支路中將出現(xiàn)過電流現(xiàn)象。2、諧振發(fā)生時，電路中的角頻率Ofc =_1/VLC_, f0

55、 =_l/2VLC_o3、串聯(lián)諧振電路的特性阻抗Q =品質(zhì)因數(shù)0= OnL/R o4、理想并聯(lián)諧振電路諧振時的阻抗Z= oo ,總電流等于衛(wèi)_。5、實際應(yīng)用中，并聯(lián)諧振電路在未接信號源時，電路的諧振阻抗為電阻R，接入信號 源后，電路諧振時的阻抗變?yōu)樾屠黼娐返钠焚|(zhì)因數(shù)也由Q =辿皿而變?yōu)? = R/ZR/onL ,從而使并聯(lián)諧振電路的選擇性變差，通頻帶變寬。6、交潦多參數(shù)的電路中，負(fù)載獲取最大功率的條件是_ZL=Z；_：負(fù)載上獲取的最 大功率巴=_Us|zg|/& +|Zs|）? + X；_。7、諧振電路的應(yīng)用，主耍體現(xiàn)在用丁仁號的選擇，用于 元器件的測量 和用于 提 高功率的傳輸效率

56、。8、品質(zhì)因數(shù)械大，電路的選擇性越好，但不能無限制地加大品質(zhì)因數(shù)，否則將 造成 通頻帶變窄,致使接收信號產(chǎn)生失真。二、判斷下列說法的正確與錯誤（建議每小題1分）1、串聯(lián)諧振電路不僅廣泛應(yīng)用于電子技術(shù)中，也廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)中。（X ）2、諧振電路的品質(zhì)因數(shù)越高，電路選擇性越好，因此實用中Q值越大越好。（X ）3、串聯(lián)諧振在L和C兩端將出現(xiàn)過電壓現(xiàn)象，因此也把串諧稱為電壓諧振。（V ）4、并聯(lián)諧振在L和C支路上出現(xiàn)過流現(xiàn)象，因此常把并諧稱為電流諧振。（V ）5、串諧電路的特性阻抗Q在數(shù)值上等于諧振時的感抗與線圈銅耗電阻的比值。（V ）6、理想并聯(lián)諧振電路對總電流產(chǎn)生的阻礙作用無窮大，因此總電流為零。（V ）7、無論是直流還是交流電路，負(fù)載上獲得最大功率的條件都是血=&。（ X ）8、RLC多參數(shù)串聯(lián)電路由感性變?yōu)槿菪缘倪^程中，必然經(jīng)過諧振點。（V ）9、品質(zhì)因數(shù)髙的電路對非諧振頻率電流具有較強的抵制能力。（V ）10、諧振狀態(tài)下電源供給電路的功率全部消耗在電阻上。（V ） 三、單項選擇題（建議每小題2分）1