第三章正弦交流電路習(xí)題課課件一

1、第三章第三章 正弦交流電路正弦交流電路 習(xí)題課習(xí)題課一、第三章一、第三章 正弦交流電路正弦交流電路學(xué)習(xí)要點(diǎn)學(xué)習(xí)要點(diǎn)1、正弦量的4種表示及其相互轉(zhuǎn)換；2、R、L、C三元件正弦激勵(lì)下的伏安特性，功率與能量 轉(zhuǎn)換關(guān)系；3、正弦穩(wěn)態(tài)電路的相量圖和相量模型分析法；4、功率因數(shù)的概念與功率因數(shù)的提高；5、串、并聯(lián)諧振電路二、例題與課堂練習(xí)二、例題與課堂練習(xí)求下電路回路電流I。例例1I（有效值）=1A ; 1/3A ; 4RA ？（答： I=1A ）VU0304 4CX 4LXI32例例2tVu314sin2100，調(diào)節(jié)電容C ， 使電流I與電壓u同相，并測(cè)得電容電壓AI1電流VuC180。（1）求參數(shù) R

2、 , L , C ;（2）若R,L,C及u的有效值均不變，但將u的頻率變?yōu)镠zf100在圖示電路中，已知 ：求電路中的電流I及有功功率p ,此時(shí)電路呈何性質(zhì)？CuiRLCu解解：（1）電流I與電壓u同相，電路達(dá)到諧振1001100IUR1801180IUXCCFWXCC7 .1718031411180CLXXHWXLL573. 0314180（2）電路中的電流AXXRUICL35.0287100)(2206 .69287100arccosAtti)6 .69628sin(235.0)(0在圖示電路中，Vtu)4510sin(500。Ati)6010sin(4000，Ati)4510sin(10

3、401。（1）試問兩個(gè)負(fù)載的性質(zhì)？（2）求電源供出的有功功率P，例例3無功功率Q和視在功率S。ui1i2i1Z2Z解解：（1） Z1為阻性Z2為容性（2）kWUIP659.915cos2400250cos0kVarUIQ588.2sinkVAVAUIS101024002504在圖示電路中，VU00100， 3R，1LX， 2CX。 求總電流I，總有功功率P，功率因數(shù)。并畫相量圖U(，I，1I。)2I，例例4UI1I2IRLjXCjX10161213)3)(62(3622jjjjj01 .5326 . 12 . 1jAI001 .53501 .532100kVP31 .53cos5010006

4、. 01 .53coscos0I01 .5304 .1804 .182 . 33jZRL1I2IUjjjjjXRjXjXRjXZLCLC32)3(2)(相量圖解解：1、已 知 某 正 弦 交 流 電 壓 的 周 期 為 10 ms，有 效 值 為 220 V，在 t = 0 時(shí) 正 處 于 由 正 值 過 渡 為 負(fù) 值 的 零 值，則 其 表 達(dá) 式 可 寫 作 ( ) 。 (a) u = 380sin(100 t+180) V ( b ) u = 3 1 1 s i n 2 0 0 t V (c) u = 220sin(628 t+180) V答案：答案：b2、某 正 弦 電 流 的 有

5、效 值 為 7.07 A，頻 率 f =100 Hz，初 相 角 = 60， 則 該 電 流 的 瞬 時(shí) 表 達(dá) 式 為 ( )。 (a) i = 5sin( 100 t60 ) A(b) i = 7.07sin( 100 t+30 ) A (c) i = 10sin( 200 t60 ) A答案：答案：c3、與 電 流 相 量 對(duì) 應(yīng) 的 正 弦 電 流 可 寫 作 i = ( )。 (a) 5 sin(t+53.1) A (b) sin(t+36.9)A(c) sin(t+53.1)A3 j4I答案：答案：b4、用 幅 值 ( 最 大 值 ) 相 量 表 示 正 弦 電 壓 u = 537

6、sin(t90 ) V 時(shí)，可 寫 作 ( )。 (a) (b) (c) V90537mUV 90537mUV )90(537mtU答案：答案：a5、將 正 弦 電 壓 u =10 sin ( 314t + 30 ) V 施 加 于 電 阻 為 5 的 電 阻 元 件 上，則 通 過 該 元 件 的 電 流 i = ( ) 。 ( a ) 2 s i n 3 1 4 t A ( b ) 2 s i n ( 3 1 4 t + 3 0 ) A(c) 2 sin( 314t30 ) A答案：答案：b6、將 正 弦 電 壓 u = 10 sin( 314t+30 ) V 施 加 于 感 抗 XL =

7、 5 的 電 感 元 件 上，則 通 過 該 元 件 的 電 流 i = ( )。 (a) 50 sin( 314t+90 ) A (b) 2 sin( 314t+60 ) A (c) 2 sin( 314t60 ) A答案：答案：c7、如 相 量 圖 所 示 的 正 弦 電 壓 施 加 于 容 抗 XC = 5 的 電 容 元 件 上，則 通 過 該 元 件 的 電 流 相 量 = ( )。 ( a ) 2 1 2 0 A ( b ) 5 0 1 2 0 A(c) 2 60 AU.IU.j+110 V30 .+XC答案：答案：a8、已 知 兩 正 弦 交 流 電 流 i1 = 5 sin(

8、314t+60 ) A，i2 = 5 sin( 314t60 ) A，則 二 者 的 相 位 關(guān) 系 是( )。(a)同 相 (b) 反 相(c) 相 差120答案：答案：c9、已 知 正 弦 交 流 電 壓 u = 100 sin( 2t+60 ) V，其 頻 率 為( )。(a) 50 Hz (b) 2 Hz(c) 1 Hz答案：答案：c10、正 弦 電 壓 波 形 如 圖 示，其 角 頻 率為( ) rad/s。 (a) 200 (b) 100 (c) 0.02 答案：答案：a在圖示電路中， 已知電源電壓tVu314sin2220，電路有功功率kWP11，功率因數(shù)4 .0。（1）求電流i

9、；（2）并聯(lián)電容FC1100，求總電流i及總功率因數(shù)； （3）畫出并聯(lián) C 后的相量圖（含各支路電流及總電壓）。課堂練習(xí)課堂練習(xí)2uiCiiRLC課堂練習(xí)課堂練習(xí)2電路圖電路圖解解：（4）求總電流i比電流i減小了多少？（1）求電流i（2）求電流i及總功率因數(shù)（3）相量圖由學(xué)生自主完成（1）AUPI1254 .02201011cos304 .664 .0arccosAti)4 .66314sin(21250（2） 由)tan(tan2UPC解得05 .37總功率因數(shù)79.0cosAIIP504 .0125cos解解：)5 .37314sin(2630ti總電流AIIP6379. 050cos/（

10、3）CIPIU05.3704.66 ICII相量圖圖示有源二端網(wǎng)絡(luò)N，用內(nèi)阻為50的電壓表電壓表得開路電U為V30，換用內(nèi)阻為100的電壓表測(cè)量時(shí)，開路電壓U為V50。求該網(wǎng)絡(luò)的戴維寧等效電壓源。NVU3050500oCER501001000oCERU課堂練習(xí)課堂練習(xí)3解解：由題意V50V3050100200V150oCE0R3050500oCER501001000oCER由題意即解答 2000RVEoC150例：例：某某RC串聯(lián)電路，已知串聯(lián)電路，已知R = 8，Xc = 6，總電壓總電壓 U = 10 V，試求，試求？并畫出相量圖。？，？，cRUUI解：解： 法一法一 相量模型法相量模型法

11、模型電路如圖模型電路如圖則則AZUI9 .3619 .3610010VRIUR9 .36889 .361VjjXIUCC1 .536689 .361）（）（相量圖：相量圖：IRUCUU9 .36電流超前電壓電流超前電壓所以電路呈容性。所以電路呈容性。9 .36課堂練習(xí)課堂練習(xí)已知已知IL=5A，IC=3A，求總電流，求總電流IIL=5AIC=3AIAIL5AIC3IIICLU答案：答案：I I =2A=2A本題宜采用作圖法本題宜采用作圖法？課堂練習(xí)課堂練習(xí)解：解：為參考正弦量設(shè)UIRU 10CU10U？210U答案：答案：？解：解：課堂練習(xí)課堂練習(xí)已知已知 各元件上電壓表的讀數(shù)，求總電壓各元件

12、上電壓表的讀數(shù)，求總電壓U為參考正弦量設(shè)I？URILICII202555？答案：答案：25I1）課堂練習(xí)課堂練習(xí) 已知電流表已知電流表 PA1PA1、 PA2PA2、 PA3PA3的讀數(shù)分的讀數(shù)分別為別為5A5A、20A20A、25A25A，求電流表，求電流表 PA PA 的讀。的讀。正弦量為參考設(shè)U解：解：2 2）若維持）若維持PA1PA1的讀數(shù)不變，將的讀數(shù)不變，將電路的頻率提高一倍，再求其電路的頻率提高一倍，再求其它表的讀數(shù)。它表的讀數(shù)。U電壓沒變電壓沒變解：解：ZUI 原電路原電路新電路新電路RRLXLLLXLX22CXC1CCXCX2121新電路電流新電路電流AIIRR5AIILL1

13、05 . 0AIICC502因?yàn)橐驗(yàn)锳I31.405105022）（答案：答案：AIAIAIAICLR31.4050105所以電壓也沒變所以電壓也沒變2URILICICU525？5A51U525CUsrad /10001552RIUR1552LLIULXmHXLL110001125251CCCIUCXFXCC10001100011課堂練習(xí)課堂練習(xí)VU52已知三個(gè)表 PA1、 PA2、 PV 的讀數(shù)分別為A25AIL5V5。、，求角滯后CLRUU021901PA2PAPV在圖3-33所示電路中，已知 5LX10CXRAI11I2IU試求：1);2）該電路的無功功率及功率因數(shù)，并說明該電路呈何性質(zhì)

14、。U.I.I1.I2.RjXL-jXC解：解： 1）方法一 分析求解因L、C并聯(lián)部分電壓相同，又知LCXX2212II 02101IIIAII121所以因?yàn)榧凑n堂練習(xí)課堂練習(xí)VjjU045210101052101AI0102AI021801則得1IlURUU450（參考）方法二 畫相量圖求解2IIAII121即VarUIQ1022121045sin0707.045cos0由于 超前 角450 ，故該電路呈電感性。2） 無功功率功率因數(shù)UISG1 . 0SYC1 . 01Z21UU UI1Z。 在圖所示電路中 ， ， 為感性， ,且 與 同相，試 求UI1U2U1ZGCY2Z課堂練習(xí)課堂練習(xí)55200100010001010)10(102jjjjZ同相與又IUIIUU2121,解解因?yàn)樗?1452555jZ即為共扼復(fù)數(shù)，與21ZZ例： 某 R，L 串 聯(lián) 電 路，施 加 正 弦 交 流 電 壓 ，測(cè) 得 有 功 功 率 P40 W，電 阻 上 電 壓 UR 110 V。試 求 電 路 的 功 率 因 數(shù)？ 若 將 電 路 的 功 率 因 數(shù) 提 高 到 0.85，則 應(yīng) 并 聯(lián) 多 大 電 容？解： (1) 電 路 如 圖： uiiiCRLCuR+5 . 0220110cosUUR73. 1tan 5 . 0cos)2( F c