電工學(xué)試題庫(kù)和試題及答案

第1章直流電路習(xí)題參考答案

一、填空題：

1.任何一個(gè)完整的電路都必須有電源、負(fù)載和中間環(huán)節(jié)3個(gè)基本部

分組成。具有單一電磁特性的電路元件稱為上1工露元件，由它M組成的電

路稱為—電路模型電路的作用是對(duì)電能進(jìn)行一傳輸二JW田承換二對(duì)電

信號(hào)進(jìn)石［傳遞_、_存儲(chǔ)_和_處理

2.點(diǎn)映實(shí)晾函器庫(kù)耗能電豳特性的理想電路元件是件；反映實(shí)

際電路器件儲(chǔ)存磁場(chǎng)能量特性的理想電路元件是_電感一元件;副實(shí)際電路器

件儲(chǔ)存電場(chǎng)能量特性的理想電路元件是工件，它們都是無(wú)源二端元件。

1=蟲(chóng)

3.電路有通路、開(kāi)路和短路三種工作狀態(tài)。當(dāng)電路中電流R。、

端電壓。=0時(shí)，此種狹態(tài)稱作短路，這種情況下電源產(chǎn)生的功率全部消耗

在_內(nèi)阻_上。

—4.吸耗能的觀點(diǎn)來(lái)講，電阻元件為耗能元件;電感和電容元件為_(kāi)皿

元件。

5.電路圖上標(biāo)示的電流、電壓方向稱為參考方向，假定某元件是負(fù)載

時(shí)，該元件兩端的電壓和通過(guò)元件的電流方向應(yīng)為共聯(lián)參考才向。

二、判斷題：

1.理想電流源輸出恒定的電流，其輸出端電壓由內(nèi)電阻決定。（錯(cuò)）

2.電阻、電流和電壓都是電路中的基本物理量。（錯(cuò)）

3.電壓是產(chǎn)生電流的根本原因。因此電路中有電壓必有電流。（錯(cuò)）

4.絕緣體兩端的電壓無(wú)論再高，都不可能通過(guò)電流。（錯(cuò)）

三、選擇題：（每小題2分，共30分）

1.當(dāng)元件兩端電壓與通過(guò)元件的電流取關(guān)聯(lián)參考方向時(shí)，即為假設(shè)該元件

（A）功率；當(dāng)元件兩端電壓與通過(guò)電流取非關(guān)聯(lián)參考方向時(shí)，即為假設(shè)該元

件（B）功率。

A、吸收；B、發(fā)出。

2.一個(gè)輸出電壓幾乎不變的設(shè)備有載運(yùn)行，當(dāng)負(fù)載增大時(shí)，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。

3.當(dāng)電流源開(kāi)路時(shí)，該電流源內(nèi)部（C）

A、有電流，有功率損耗；B、無(wú)電流，無(wú)功率損耗；C、有電流，無(wú)功

率損耗。

4.某電阻元件的額定數(shù)據(jù)為“1KQ、2.5W”，正常使用時(shí)允許流過(guò)的最大電流

為（A）

A、50mA；B、2.5mA；C、250mA。

四、計(jì)算題

圖1.1習(xí)題LI的圖

解：(1)在求解電阻網(wǎng)絡(luò)的等效電阻時(shí)，應(yīng)先將電路化簡(jiǎn)并轉(zhuǎn)化為常規(guī)的直

流電路。

該電路可等效化為：

2Q10Q

a口口b

10Q

口

2Q

a口b

ab

國(guó)1.1(a)的尋效痰怏電路

⑹先將電路圖化簡(jiǎn),并轉(zhuǎn)化為常規(guī)直流電路。

就本題而言,仔細(xì)分析發(fā)現(xiàn)25Q和5Q電阻被短路，則原圖可化為:

4a

aCZFb

6Q6Q

3a2.4Q

a□——IZZF-b

5.4Q

aCLPb

Si.1(b)的鋁效空檢電路

1.2根據(jù)基爾霍夫定律，求圖1.2所示電路中的電流Ji和

解：本題所涉及的基本定律就是基爾霍夫電流定律。基爾霍夫電流定律

對(duì)電路中的任意結(jié)點(diǎn)適用，對(duì)電路中的任何封閉面也適用。本題就是KCL對(duì)封

閉面的應(yīng)用。

對(duì)于節(jié)點(diǎn)a有：71+2-7=0

對(duì)封閉面有：71+72+2=0

解得：Ji=7-2=5(A),L

圖1.2習(xí)題1.2的圖

1.3有一盞“220V60W”的電燈搭山(1)試求電燈的電阻；(2)當(dāng)接到

220V電壓下工作時(shí)的電流；(3)如果每晚用三小時(shí)，問(wèn)一個(gè)月(按30天計(jì)算)

用多少電？

解：由題意：

①根據(jù)R=U2/P得：

電燈電阻R=U2/P=2202/60=807(Q)

②根據(jù)I=U/R或P=UI得：

I=P/U=60/220=0.273(A)

③由W=PT得

W=60X60X60X3X30

=1.944X102(J)

在實(shí)際生活中，電量常以“度”為單位，即“千瓦時(shí)”。

對(duì)60W的電燈，每天使用3小時(shí)，一個(gè)月(30天)的用電量為：

W=60/1000X3X30=5.4(KWH)

1.4根據(jù)基爾霍夫定律求圖1.3圖所示電路中的電壓Ui、U2和必。

圖1.3萬(wàn)題1.4的圖

解:根據(jù)基爾霍夫電壓定律，沿任意回路繞行一周，回路中各元件上電壓

的代數(shù)和等于零。

則對(duì)abcka回路：

2-U2-2=0

U2=0

對(duì)cdpkc回路:

-4-UI+U2=0

UI=-4(V)

對(duì)eghce回路:

-U3-10+5+U2=0

U3=-5（V）

1.5已知電路如圖1.4所示，其中石=15V,民=65V,Ri=5Q,足=兄=10。。試

用支路電流法求Ri、度和用三個(gè)電阻上的電壓。

&a%

h11個(gè)

瓦。一

一，、M,一~、。￡2

b

圖1.4習(xí)題1.5圖

解：在電路圖上標(biāo)出各支路電流的參考方向，如圖所示，選取繞行方向。

應(yīng)用KCL和KVL列方程如下

1\+，2-，3=。

hRi+I3R3=Ei

I2R2+I3R3—E?

代入已知數(shù)據(jù)得

/1+h-/3=0

5It+10八=15

1072+10八=65

解方程可得

/i=~7/4（A），/2=33/8（A），心=19/8（A）。

三個(gè)電阻上的電壓電流方向選取一至，則三個(gè)電阻上的電壓分別為:

%

M=Zi7?i=-4=-35/4(V)

—xlO

UirhRir8=165/4(V)

19

—xlO

U^kRi=8=38/4（V）

1.6試用支路電流法，求圖1.5所示電路中的電流/1、/2、/3、/4和/5。（只列

方程不求解）

解：在電路圖上標(biāo)出各支路電流的參考方向，如圖所示，三回路均選取順

時(shí)針繞行方向。應(yīng)用KCL和KVL列方程如下

A-I2-h=0

I2+I4-I5=0

571+I3R1—Ei

，2尺2+/5R3—I3R1—0

-，5尺3-1514=-￡*2

如給定參數(shù)，代入已知，聯(lián)立方程求解即可得到各支路電流。

圖1.5習(xí)題1.6的圖圖1.6習(xí)題1.7圖

1.7試用支路電流法，求圖1.6電路中的電流/3。

解：此圖中有3支路，2節(jié)點(diǎn)，但有一支路為已知，所以只需列兩個(gè)方程即可。

外回路選取順時(shí)針繞行方向。應(yīng)用KCL和KVL列方程如下

/1+h-h=0

6人+12/3=24

72=5(A)所以：7i=-2(A),73=3(A)

1.8應(yīng)用等效電源的變換，化簡(jiǎn)圖1.7所示的各電路。

圖1.7習(xí)題1.8的圖

解:

(e)(f)

1.9試用電源等效變換的方法，求圖L8所示電路中的電流/。

解：利用電源等效變換解題過(guò)程如下：

今J64A612Ao6a。20入(

+IIJ

o5Aoic

2Q

4=2.86

—+1

由分流公式可得：7=5x3(A)

1.10試計(jì)算題1.9圖中的電流/。

圖1.8習(xí)題1.9的圖圖1.9習(xí)題1.1。的圖

解：由于題目中沒(méi)有要求解題方法，所以此題可用電壓源與電流源等

效變換、支路電流法、疊加原理、戴維南定理等方法進(jìn)行求解，下面用戴維南

定理求解。

(1)先計(jì)算開(kāi)路電壓，并將電流源化成電壓源，如下圖。

ttc=-2+12-6X2/3=6(V)

(2)再求等效電阻起b

將恒壓源和恒流源除去，得電路如圖。

(3)由戴維南定理可知，有源二端網(wǎng)絡(luò)等效為一個(gè)電壓源，如圖。

/=472=1(A)

1.11已知電路如圖1.10所示。試應(yīng)用疊加原理計(jì)算支路電流/和電流源的

電壓U。

解：(1)先計(jì)算18V電壓源單獨(dú)作用時(shí)的電流和電壓，電路如圖所示。

/,=JL=6

2+1(A)

{/,=lx6=6(V)

(2)再計(jì)算6A電流源單獨(dú)作用時(shí)的電流和電壓，電路如圖所示。

/〃=_l_x6=2

2+1(A)

3x6

U"=6x+2x2=16(V)

3+6

圖1.1。習(xí)題1.11的圖

(3)兩電源同時(shí)作用的電流和電壓為電源分別作用時(shí)的疊加。

Z=Z,-Z,,=6-2=4(A)

U=U'+U〃=6+16=22(V)

1.12電路圖LU所示，試應(yīng)用疊加原理，求電路中的電流力、/2及36。

電阻消耗的電功率P。

解：(1)先計(jì)算90V電壓源單獨(dú)作用時(shí)的電流和電壓，電路如圖所示。

I，90

1\=-------------=%=6

，12x3615

6+

12+36(A)

，36

=6x---------

12+36(A)

圖1.11習(xí)題1.12的圖

(2)再計(jì)算60V電壓源單獨(dú)作用時(shí)的電流和電壓,電路如圖所示。

*=—————=3.5

-6x36

12+-------

6+36(A)

〃=3.5x36=3

6+36(A)

/f=3.5x_6.=0.5

6+36(A)

(3)兩電源同時(shí)作用的電流和電壓為電源分別作用時(shí)的疊加。

I1=//-Z/=6-3=3(A)

A=-〃+/〃=-3.5+3=-1(A)

/3=^+r=1.5-0.5=2(A)

(4)360電阻消耗的電功率為

P=//3=2-x36=144(w)

1.13電路如圖1.8所示，試應(yīng)用戴維南定理，求圖中的電流/

解：(1)先計(jì)算開(kāi)路電壓，并將12A、6Q電流源化成電壓源，如下圖。

2Q

由于此電路仍為復(fù)雜電路，因此求開(kāi)路電壓仍可用所有分析計(jì)算方法計(jì)

算，現(xiàn)用支路電流法進(jìn)行求解，設(shè)各支路電流及參考方向如圖所示。

由KCL和KVL得：

1\+，2+，3=0

3/1—6/2=12-12=0

6/2—4八=12—4=8

解得：7i=8/9(A),72=4/9(A),-=-4/3(A)

=4-2/3=4-2x(-|)=.⑺

(2)再求等效電阻品b

將恒壓源和恒流源除去，得電路如圖。

(3)由戴維南定理可知，有源二端網(wǎng)絡(luò)等效為一個(gè)電壓源，如圖。

20

1=3=—=2.86

二7

3+1(A)

1.14電路如圖1.12所示，試應(yīng)用戴維南定理，求圖中的電流/。

解：(1)先計(jì)算開(kāi)路電壓，并將3A、6Q電流源化成電壓源，如下圖。

(318V4也.心

e3A

赧。Qv圖

由于此電路仍為復(fù)雜電路，因此求開(kāi)路電壓仍可用所有分析計(jì)算方法計(jì)

算，現(xiàn)用支路電流法進(jìn)行求解，設(shè)各支路電流及參考方向如圖所示。

由KCL和KVL得：

/1+，2-=0

6/i—4A=18-8=10

4A+12八=8

解得：7i=4/3(A),；2=-1/2(A),73=5/6(A)

Uoc=41,=4x(——)=—2

2(V)

(2)再求等效電阻起b

將恒壓源除去，得電路如圖。

痣=4〃6〃12=2(Q)

(3)由戴維南定理可知，有源二端網(wǎng)絡(luò)等效為一個(gè)電壓源，如圖。

-2

I=----=—0.4/、

2+3(A)

1.15電路如圖1.11所示，試應(yīng)用戴維南定理，求圖中的電壓U。

解：(1)先計(jì)算開(kāi)路電壓，如下圖。

ttc=-lX16+l=-15(V)

(2)再求等效電阻起b

將恒壓源和恒流源除去，得電路如圖。

屆b=l(Q)

(3)由戴維南定理可知，有源二端網(wǎng)絡(luò)等效為一個(gè)電壓源，如圖。

-1515.

IT=---——3/八

1+45(A)

物47=4X(-3)=-12(V)

1.16電路如圖1.11所示，如果/3=1A，試應(yīng)用戴維南定理，求圖中的電

阻7?3。

圖i.n習(xí)題1.15的圖圖1.12習(xí)題1.17的圖圖1.13習(xí)題1.18的圖

解：(1)先計(jì)算開(kāi)路電壓，如下圖。

90-60_5

6+123(A)

U=90-6/i=90-6x-=80

oc3(V)

(2)再求等效電阻RAB

將恒壓源除去，得電路如圖。

6x12,

Rab—-----=4.

6+121(Q)

(3)由戴維南定理可知，有源二端網(wǎng)絡(luò)等效為一個(gè)電壓源，如圖。

旦=1

當(dāng)/3=1A時(shí)，則旦+4

所以76=80-4=76(Q)

1.17電路如圖1.14所示，已知15歐電阻的電壓降為30V,極性如圖

1.14所示。試計(jì)算電路中R的大小和B點(diǎn)的電位。

解：設(shè)H電阻上的電壓和電流如圖所示。

由KCL可知

12=2+5=7(A),1=12-2-3=2(A),(A)

由KVL得，(繞行方向選順時(shí)針?lè)较?

上100+30+5右=0

^100-30-35=35(V)

7?=-=—=17.5

I2(Q)

1.18試計(jì)算圖1.15中的A點(diǎn)的電位：（1）開(kāi)關(guān)S打開(kāi)；（2）開(kāi)關(guān)S閉

合。

解：（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S打開(kāi)時(shí)，將電位標(biāo)注的電路復(fù)原為一般電路，如圖

（a）所示。

由KVL得

(3+3.9+20)X戶12+12

7=0.892(mA)

tt=-20^12=-5.84(V)

(2)當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，將電位標(biāo)注的電路復(fù)原為一般電路，如圖(b)所示。

由KVL得

(3.9+20)X7=12

7=0.502(mA)

球=-20△12=1.96(V)

第二章正弦交流電路習(xí)題參考答案

一、填空題：

1.表征正弦交流電振蕩幅度的量是它的最大值；表征正弦交流電隨時(shí)

間變化快慢程度的量是—角頻率3;表征正弦交流電起始位置時(shí)的量稱為它的

初相三者稱為正弦量的—三要素

2.電阻元件上任一瞬向的電底電流關(guān)系可表示為」三運(yùn)」電感元件上任

一瞬間的電壓電流關(guān)系可以表示為=電容元件上任一瞬間的電壓電流

.X-,dur

關(guān)系可以表示為右=彳。由上述三個(gè)關(guān)系式可得，—電阻—元件為即時(shí)元件；

電感_和電容一元件為動(dòng)態(tài)元件?！?/p>

3.在RLC串聯(lián)電路中，已知電流為5A,電阻為30Q,感抗為40Q,容

抗為80Q,那么電路的阻抗為?0Q_，該電路為寶丁生電路。電路中吸收的有

功功率為450W_,吸收的無(wú)功功率丈為燈00var_。

二、判斷題:

1.正弦量的三要素是指最大值、角頻率和相位。

（錯(cuò)）

2.電感元件的正弦交流電路中，消耗的有功功率等于零。

（對(duì)）

3.因?yàn)檎伊靠梢杂孟嗔縼?lái)表示，所以說(shuō)相量就是正弦量。

（錯(cuò)）

4.電壓三角形是相量圖，阻抗三角形也是相量圖。

（錯(cuò)）

5.正弦交流電路的視在功率等于有功功率和無(wú)功功率之和。

（錯(cuò)）

6.一個(gè)實(shí)際的電感線圈，在任何情況下呈現(xiàn)的電特性都是感性。

（錯(cuò)）

7.串接在正弦交流電路中的功率表，測(cè)量的是交流電路的有功功率。

（錯(cuò)）

8.正弦交流電路的頻率越高，阻抗越大；頻率越低，阻抗越小。

（錯(cuò)）

三、選擇題：

1.某正弦電壓有效值為380V,頻率為50Hz,計(jì)時(shí)始數(shù)值等于380V,其

瞬時(shí)值表達(dá)式為（B）

A、w=380sin314rV；B、w=537sin（314r+45°）v；C、

w=380sin（314r+90°）Vo

2.一個(gè)電熱器，接在10V的直流電源上，產(chǎn)生的功率為A把它改接在

正弦交流電源上，使其產(chǎn)生的功率為乃2,則正弦交流電源電壓的最大值為（

D）

A、7.07V；B、5V；C、14V；D、10Vo

3.提高供電電路的功率因數(shù)，下列說(shuō)法正確的是（D）

A、減少了用電設(shè)備中無(wú)用的無(wú)功功率；B、減少了用電設(shè)備的有功功率，

提高了電源設(shè)備的容量；C、可以節(jié)省電能；D、可提高電源設(shè)備的利用

率并減小輸電線路中的功率損耗。

4.已知［=10sin（314/+90°）A,h=10sin（628r+30°）A>則（c）

A、超前，260°；B、滯后，260°；C、相位差無(wú)法判斷。

5.電容元件的正弦交流電路中，電壓有效值不變，頻率增大時(shí)，電路中

電流將（A）

A、增大；B、減??；C、不變。

6.在RL串聯(lián)電路中，UR=16V，UL=12V，則總電壓為（B）

A、28V；B、20V；C、2V。

7.RLC串聯(lián)電路在力時(shí)發(fā)生諧振，當(dāng)頻率增加到家時(shí)，電路性質(zhì)呈（B

）

A、電阻性；B、電感性；C、電容性。

8.正弦交流電路的視在功率是表征該電路的（A）

A、電壓有效值與電流有效值乘積；B、平均功率；C、瞬時(shí)功率

最大值。

四、計(jì)算題

2.1把下列正弦量的時(shí)間函數(shù)用相量表示：

(1)uulOpsinBM大伏⑵/=-5sin(3141—60°)

安

解：(1)慮10/0°(V)(2)&=—5/—60°=5/180°-60°=5/120°(A)

2.2己知工頻正弓菰壓Uab的最大值為311V,初相位為一位。，其有效值為多

少？寫(xiě)出其瞬時(shí)值表達(dá)式；當(dāng)分0.0025s時(shí)，%的值為多少？

解：,-*Uabm—A/2*Uab

.七田/天Uab=-f=Uabm=-7=X311=220

?.有效值V2V2(V)

瞬時(shí)值表達(dá)式為""=311sin(314r-60°)(V)

當(dāng)i=0.0025S時(shí)，

X0.0025—7TIl=|311sin(-27L7")=-80.5

C/fl6=311xsin|jj00^-

3J12(V)

2.3用下列各式表示成串聯(lián)電路中的電壓、電流,哪些是對(duì)的,哪些是錯(cuò)的？

uU

(1)戶回(2)I=R+Xc(3)即R-jcoC

U

(4)/平［

里

(5)U=lk+Uc(6)我心+奧(7)氏—j玄(8)即

圖

j(oC

_.1

解：在R、C串聯(lián)電路中，總阻—荔

_______&_?

而\Z\=^IR2+XI~Z流=改濮=-〃&Xc

曲=佻+魚(yú)U2=UR+UC

所以(IX(2)、(3)、(5)、(7)、(8)均是錯(cuò)的，(4)、(6)是對(duì)的。

2.4圖2.1中，M=40V,年30V,產(chǎn)10sin314tA,則〃為多少？并寫(xiě)出其瞬

時(shí)值表達(dá)式。

解：由電路圖可知，電壓口與電流，同方向，而電壓力超前電流，90°,

所以

U=+&=J30'+40'=50j)

(P=arctan-=arctan-=36.9°

?電壓u超前電流，的電度角54

/.u=500sin(31.4/+36.9°)(V)

2.5圖2.2所示電路中，已知〃=100sin(314什30°)伏，

1=22.36sin(314t+19.7°)安,，2=10sin(314什83.13°)安，試求:

九、萬(wàn)、為并說(shuō)明Z、4的性質(zhì)，繪出相量圖。

解：由題知，感=22.36gi(A)a=10/83.13。(A)

均=100/30°M

所以感〃=片-忌=20/-6.87。⑷

即"=20sin(314/■—6.87°)(A)

%=攀=100^22=50/38.67°

兒2/-8.67。-------(Q)

Z2=嗜==10/-53.13°

10/83.13°--------(Q)

，Zi為感性負(fù)載，Z2為容性負(fù)載。

2.6圖2.3所示電路中，用=龍=自并已知電流表Ai的讀數(shù)為3A,試問(wèn)A2和

A3的讀數(shù)為多少？

解：由圖可以看出，電容與電感并聯(lián)連接，由于電容電流落后兩端電壓

90°,而電感電流超前兩端電壓90。，因?yàn)橛?友，所以通過(guò)電容的電流與通過(guò)電

感的電流大小相等，方向相反，故而電流表A2的讀數(shù)為0A。

由上分析可知，電壓u的有效值為3R,故電感兩端電壓亦為3R。因?yàn)?/p>

X^R,所以電流表A3的讀數(shù)為3A。

2.7有一A、L、C串聯(lián)的交流電路，已知A=/Z=&=10Q,/=1A,試求電壓

U、Ik、II、融和電路總阻抗z。

解：UR=RI=10x1=10(V)

UL=JXI/=10x1=10(v)

Uc=-/Xc/=10xl=10(V)

Z=R+jXL-jXc=R=10(Q)

:.U=ZZ=10xl=10(v)

2.8電路如圖2.4所示，已知o=2rad/s,求電路的總阻抗密尻

解：*.*o=2rad/s

Xc=---=2

XL=(t)L=2(Q)3c(Q)

74丹-/4(2+/2)

Zab=2+jXL+2〃(一jXc)=2+2/+=3+j

2-J2(2-J2)(2+J2)(Q)

2.9電路如圖2.5所示，已知產(chǎn)20Q,^=10/0°A,*=10Q,那的有效

值為200V,求定。一

解：由題意可知：

、年—送200/90。

楣=氏&=200空(V)--jXc—Xc(A)

雷=會(huì)+片=20°/90。+10/0o

Xc一(A)

引=/XzXK=jioX(200年+10/0°)=2000/180。+100/9QO

Xc—Xc——(V)

璘=戊+決=2000/180。+100/90。+200/0°=200-2222+；100

一Xc———Xc(V)

又因沙=200

22

200=(200-2^)+10022

200-=+y200-100

故有’XcXc

=200±173.2v_2000

X。c-200±173.2

則得：Xc=5.36(0),或Xc=74.6(Q)

2.10圖2.6所示電路中,

us=10sin314^V,吊=2Q,及=1Q,Z=637mH,B637uF,求電流九力和電壓

Uc。

解：<y=314rad/s

Xz"=314x637=200(Q)

11<

AccoC314x637x10-°(Q)

(凡+風(fēng))(-./Xc)_10005I?

R,+jXL-jXc1+J195'(Q)

Z=R]+Z]=2-J5.13(Q)

算,“=度=1。"=1.816/68.7°

Z2-J5.13-----(A)

星“=xZi=1.816/68.7°x(—/5.13)=9.32/-21.3。(v)

9.32/-21.3°

=1.86/68.7°

-J5-(A)

則71=1.816sin(314t+68.7°)(A)

力=1.86sin(314什68.7°)(A)

法=9.32sin(314廣21.3°)(V)

2.11圖2.7所示電路中，已知電源電壓方12V,w=2000rad/s,求電流

I、7io

解:當(dāng)3=2000rad/時(shí)s

3

XL=(t)L=2000x0.5xlO=1(Q)

11°

AccoC2000x250x10"(Q)

7=RzJjXc)=_j4=1_,.

1

R2-jXc2-j2(Q)

Z=Ri+jXL+Zl=l+j+l-j=2(Q)

TU12A

Z2(A)

J7C=/xZ]=6xy/2=8.49⑺

卜=區(qū)=~=4.29

R?2(A)

2.12圖2.8所示電路中，已知HI=40Q，XL=30Q，咫=60。，Xc=60Q，接

至220V的電源上.試求各支路電流及總的有功功率、無(wú)功功率和功率因數(shù)。

解：設(shè)。=220過(guò)(V)

年=?==4.4/-36.9。

則Ri+jXi40+/30(A)

為=曲=生"一.=2.59/45。

同理Ri~jXc60—j60(A)

...及=聲+e=4.4/—36.9°+2.59/45。=5.41/—8.61。(A)

/.P=U/COS'9=220X5.41XCOS8.61Q=1.18(KW)

Q=UIsin(p=220x5.41xsin8.61°=178.2(Var)

2=cos。=cos[0°-(-8.61°)]=0.99

2.13圖2.9所示電路中，求：⑴AB間的等效阻抗ZB;⑵電壓相量畫(huà)F

和心DF；(3)整個(gè)電路的有功功率和無(wú)功功率。

6x(6+」8—」8)

ZAB=J4+=3+/4

解:6+6+J8-/8

心=上=1(W=2/_53.1。

ZAB3+J4(A)

免F=附i=2/-53.1°xj4=8/36.9°(V)

落=%B=2/-53.1°x3=6/-53.1°m

I§b=―——=‘J531°=y_53i。

6+j8-786(A)

%=—埠D(R[+J8)=-l/-53.1°x(6+78)=10/—180°(V)

/.P=UIcos(p-10x2xcos53.1°=12(w)

Q=UIsin(p=lOx2xsin53.1°=16(Var)

2.14今有一個(gè)40W的日光燈，使用時(shí)燈管與鎮(zhèn)流器(可近似把鎮(zhèn)流器看作

純電感)串聯(lián)在電壓為220V,頻率為50Hz的電源上。已知燈管工作時(shí)屬于純電

阻負(fù)載，燈管兩端的電壓等于110V,試求鎮(zhèn)流器上的感抗和電感。這時(shí)電路的

功率因數(shù)等于多少？

解：：產(chǎn)40Wtt=110(V)W=314rad/s

/s=/i=￡=l^=0-36

(A)

"：U~=UR+UL

222

,\UL=yU-UR=A220-110=190.5(v)

UL=190.5

=529

IL0.36(Q)

529

XL_=1.69

9—314(H)

_UR_HO

由于燈管與鎮(zhèn)流器是串聯(lián)的，所以c°s°一萬(wàn)一220「0.5

第3章三相交流電路習(xí)題參考答案

三、填空題：

1.對(duì)稱三相負(fù)載作Y接，接在380V的三相四線制電源上。此時(shí)負(fù)載端的相電

1

壓等于_忑_倍的線電壓；相電流等于1倍的線電流:中線電流等于」

2.有一對(duì)稱三相負(fù)載成星形聯(lián)接，每相阻抗均為22Q,功率因數(shù)為0.8,又測(cè)

出負(fù)載中的電流為10A,那么三相電路的有功功率為5280W；無(wú)功功率為

3960var；視在功率為6600VA。假如負(fù)載為感性設(shè)備，則等效電阻是.

17.6Q；等效電感量為(工頻下)42mH。

四、判斷題：

1.中線的作用就是使不對(duì)稱Y接負(fù)載的端電壓保持對(duì)稱。(對(duì)

)

2.三相電路的有功功率，在任何情況下都可以用二瓦計(jì)法進(jìn)行測(cè)量。(錯(cuò)

)

3.三相負(fù)載作三角形聯(lián)接時(shí)，總有4=、3/p成立。(錯(cuò)

)

4.負(fù)載作星形聯(lián)接時(shí)，必有線電流等于相電流。(對(duì))

5.三相不對(duì)稱負(fù)載越接近對(duì)稱，中線上通過(guò)的電流就越小。(對(duì))

6.中線不允許斷開(kāi)。因此不能安裝保險(xiǎn)絲和開(kāi)關(guān)，并且中線截面比火線粗。

(錯(cuò))

三、選擇題：

1.三相對(duì)稱電路是指(C)

A、三相電源對(duì)稱的電路；B、三相負(fù)載對(duì)稱的電路；C、三相電源和三

相負(fù)載均對(duì)稱的電路。

2.三相四線制供電線路，已知作星形聯(lián)接的三相負(fù)載中U相為純電阻，V相為

純電感，W相為純電容，通過(guò)三相負(fù)載的電流均為10安培，則中線電流為(

C)

A、30安；B、10安；C、27.32安。

3.有“220V、100W”“220V、25W”白熾燈兩盞，串聯(lián)后接入220V交流電源,

其亮度情況是(B)

A、100W燈泡最亮；B、25W燈泡最亮；C、兩只燈泡一樣亮。

四、計(jì)算題

3T一臺(tái)三相交流電動(dòng)機(jī)，定子繞組星形連接于UL=380V的對(duì)稱三相電源上，其

線電流7L=2.2A,cos<i>=0.8,試求每相繞組的阻抗Z。

解：先由題意畫(huà)出電路圖(如下圖)，以幫助我們思考。

因三相交流電動(dòng)機(jī)是對(duì)稱負(fù)載，因此可選一相進(jìn)行計(jì)算。三相負(fù)載作星接

時(shí)

UL=?JP

由于UL=380(V),IL=2.2(A)

則UP=220(V),Ip=2.2(A),

..Up220

4=

______=_=io(Q)

0

由阻抗三彳/22_________

R吊吊CO皆p~麗麗薪血仰)

XL=°(Q)

所以Z=80+j60(0)

3-2已知對(duì)稱三相交流電路，每相負(fù)載的電阻為廬8Q,感抗為尤=6Q。

(1)設(shè)電源電壓為％=380V,求負(fù)載星形連接時(shí)的相電流、相電壓和線電流，

并畫(huà)相量圖；

(2)設(shè)電源電壓為%=220V,求負(fù)載三角形連接時(shí)的相電流、相電壓和線電流,

并畫(huà)相量圖；

(3)設(shè)電源電壓為ft=380V,求負(fù)載三角形連接時(shí)的相電流、相電壓和線電流,

并畫(huà)相量圖。

解：由題意：

(1)負(fù)載作星接時(shí)

U,=y3Up

因Ui=380v,則

設(shè)U〃=22叱(V)

因相電流即線電流，其大小為：

220/0°

1.=-==22/-36.9°

8+J6-------(A)

/B=22/—156.9(A)

Ic=22/83.1°(A)

此時(shí)的相量圖略。

(2)負(fù)載作三角形連接時(shí)

u,=up

因U/=220v,則

Uab=U尻=Uca=220(y)

設(shè)肉二220叱

uab220/0°

1ab="=—=22/-36.9°

則相電流Z8+j6(A)

//22/-156.9。(A)

lea=22/83.1°(A)

I&7-3lab/-300=38/-662°(A)

線電流A

A=、麗/-30。=38/-186.9°=38/173.1°(A)

I^c=-37Cfl/-3O°=38/53.1°(A)

此時(shí)的相量圖略。

(3)負(fù)載作三角形連接時(shí)

u,=UP

因U/=380v,則

Uab=Ube=Uca=380(V)

設(shè)慮,=380”

1"="Uab=380一/0。=38/-36.9°

則相電流Z8+j6(A)

38/-156.9°(A)

Ica=38/83.1°(A)

線電流/&A/-30。=65.8/-66.9°(A)

[=#4」-30。=65.8/-186.9。=65.8/173.1°(A)

I&c=/-3/ra/-30°=65.8/53.1°(A)

此時(shí)的相量圖略。

3-3.已知電路如下圖所示。電源電壓％=380V,每相負(fù)

載的阻抗為