電工電子技術(shù)基礎(chǔ) 第2版 答案 第二章正弦交流電路

PAGE20PAGE正弦交流電答案一、填空1、2、3、4、5、周期T6、頻率f7、8、振幅周期初相位9、反比反比10、1）、2），3）、4）11、正比，正比12、1，0與113、電感電容電阻14、U-V-W15、YΔY16、電擊電傷17、保護(hù)接地保護(hù)接零18、線電壓，端線端線，相電壓，端線中性線，19、20、二、選擇填空1、D2、A3、A4、D5

、C6、B7、D8、B9、C10、C11、A12、C13、三相電源繞組星形連接時(shí)，線電壓與相電壓的關(guān)系是（）A、U線=U相B、線電壓滯后與之對應(yīng)相電壓30°C、U線=U相D、線電壓超前與之對應(yīng)的30°14、C15、A16、A17、B18、C19、B20、B三、判斷1、√2、√3、X4、X5、X6、X7、（1）√（2）√（3）X（4）X8、X9、X10、X11、√12、X13、（1）X（2）√（3）X（4）X（5）X（6）X14、（1）X（2）√（3）√（4）X15、X16、X17、√18、√四、問答與計(jì)算題1、已知某電路電流的瞬時(shí)表達(dá)式為i=14.14sin（314t+30o）A，問：（1）該電流的最大值、有效值是多少？（2）周期、頻率各為多少？（3）初相角是多少？（4）時(shí)間t=0和t=0.1s時(shí)的電流是多少？（5）畫出其波形圖。解：（1）（2）（3）（4）當(dāng)當(dāng)(5)2、解：正弦電壓的三要素正弦電流的三要素3、解：根據(jù)正弦量的波形圖4、已知正弦量：u1=20sin（314t+45o）V，u2=40sin（314t－90o）V，1）則它們的相位和初相分別是多少？2）求出它們的相位差，說明相位關(guān)系。解：相位差電壓的相位超前的相位三個(gè)工頻正弦量i1、i2和i3的最大值分別為1A、2A和3A，若i3的初相為60o，i1較i2超前30o，較i3滯后150o，試分別寫出三個(gè)電流的解析式。解：根據(jù)題意將代入得所以三個(gè)電流的解析式為：6、常用的電容器都標(biāo)明了耐壓多少伏?，F(xiàn)有一個(gè)耐壓500V的電容器，可否將他接在電壓為500V的交流電源上使用？為什么？解：耐壓500v的電容器不能接在電壓為500v的交流電源上使用。因?yàn)?00v的交流電源電壓的最大值為超過了電容器的耐壓值而會損壞電容器。7、寫出下列各正弦量對應(yīng)的向量，并繪出向量圖。解：8、兩個(gè)電動勢的表達(dá)式分別為：e1=110sin314tV，e2=110sin（314t+120o）V。試用相量法求出和（e1+e2）與差（e1-e2）的瞬時(shí)值解析式。解:和的相量表達(dá)式如下所以:9、已知u1=220sinωtV，u2=220sin（ωt—240）V，試求u1+u2并繪出相量圖。解：10、一個(gè)220V，60W的燈泡接在u=220sin（314t+30o）V的電源上，求流過燈泡的電流，寫出電流的解析式并畫出電壓、電流的相量圖。解：相量圖如下：Ωm11、一線圈在工頻電壓作用下，感抗為47.1Ω，試求其電感；當(dāng)通過此線圈的電流頻率為100Hz與10﹣6Hz時(shí)，它的感抗各為多少？Ωm解：ΩΩ12、一只耐壓為400V，容量為220μF的電容，接在u=220sin（314t+60o）的電源上，通過的電流是多少？并寫出電流的瞬時(shí)表達(dá)式。解：（Ω）13、具有電感L=160mH和電阻R=25Ω的線圈與電容C=127μF串聯(lián)后，接到電壓u=180sin314tV的電源上。求（1）電路中的電流；（2）有功功率和無功功率；（3）畫出相量圖。解：(1)（Ω）（Ω）(2)(3)14、下圖的交流電路中，已知R=XL=XC，試比較各電流表的讀數(shù)。 14題圖15題圖解：因?yàn)镽=XL=XC所以電流表1、2、3、5的讀數(shù)相同。電流表4的讀數(shù)為0。15、三個(gè)同樣的白熾燈，分別與電阻、電感及電容器串聯(lián)后接在交流電源上，如圖所示。如果R=XL=XC，試問燈的亮度是否一樣？為什么？假如將它們改接在直流電源上，燈的亮度各有什么變化？解：接在交流電源上時(shí)三個(gè)燈的亮度不一樣，如圖與電容、電感串聯(lián)后接于交流電源的白熾燈電壓相等且高于與電阻串聯(lián)的白熾燈電壓，所以與電容、電感串聯(lián)后接于交流電源的白熾燈的亮度相同且比與電阻串聯(lián)的白熾燈亮。假如將它們介入直流電源，與電容串聯(lián)的白熾燈不亮，電容在直流電路中為開路狀態(tài)；與電感串聯(lián)的白熾燈比與電阻串聯(lián)的白熾燈亮度亮，電感在直流電路為短路，白熾燈兩端電壓最大。日光燈電路等效為R=300Ω，XL=446Ω相串聯(lián)的電路，已知電壓u=220sin100πtV，為了提高日光燈電路的功率因數(shù)，在日光燈電路上并聯(lián)一個(gè)C=4.75μF的電容，求并聯(lián)電容后整個(gè)電路的功率因數(shù)cosφ。解：17、三相發(fā)電機(jī)接成三角形供電。如果誤將U相接反,會產(chǎn)生什么后果？如何使連接正確？解：三相發(fā)電機(jī)的三個(gè)繞組依次首尾相連，接成一個(gè)閉合回路，由于各相電壓對稱，在任何時(shí)刻三相電壓之和為零，電源內(nèi)部沒有回路電流。如果誤將U相接反則在回路中引起電流而損壞發(fā)電機(jī)繞組。18、三相四線制電路中,星形負(fù)載各相阻抗分別為ZU=8+j6Ω，ZV=3－j4Ω，ZW=10Ω,電源線電壓為380V,求各相電流及中線電流。解：設(shè)則19、對稱負(fù)載接成三角形,接入線電壓為380V的三相電源,若每相阻Z=6+j8Ω，求負(fù)載各相電流及各線電流。解：設(shè)每相負(fù)載的相電壓為：則則各相電流為：三相負(fù)載對稱，所以各線電流的大小為相電流的倍，相位滯后對應(yīng)相電流各線電流為：20、圖示電路中，設(shè)三相負(fù)載是對稱的，已知接在電路中的電流表A1的讀數(shù)是15A。問：電流表A2的讀數(shù)是多少？解;根據(jù)題意電流表A1的讀數(shù)為線電流，A2的讀數(shù)相電流因三相負(fù)載對稱所以UA1AUA1A2VZZWZ電流表A2的讀數(shù)為：圖中，設(shè)三相負(fù)載是對稱的，已知接在電路中的電壓表V2的讀數(shù)是660V。問：電壓表V1的讀數(shù)是多少？UVWV2ZVUVWV2ZV1ZZ所以電壓表V1的讀數(shù)為220V22、三只白熾燈，額定功率相同，額定電壓均為220V，如圖所示，接在線電壓為380V的三相四線制電源上。將接在V相的開關(guān)S閉合與斷開時(shí)，對V、W兩相的白熾燈亮度有無影響？如果不接中線，影響又將如何？為什么？解：（1）有中線，將接在U相開關(guān)閉合與斷開對其他兩相UVUVWS(2)不接中線，開關(guān)S閉合，三相負(fù)載是對稱負(fù)載，無影響。開關(guān)S斷開，V相、W相兩個(gè)燈泡是串聯(lián)，每一項(xiàng)電壓是380÷2=190V<220V,欠壓白熾燈達(dá)不到額定亮度。五、知識鏈接與拓展1、產(chǎn)生電磁感應(yīng)的條件是什么？簡述電磁爐的工作原理。答：產(chǎn)生電磁感應(yīng)的條件是穿過閉合導(dǎo)體回路所圍面積的磁通量發(fā)生變化，回路中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，回路中就會產(chǎn)生電流。電磁爐的工作原理簡述：電磁爐是利用電磁感應(yīng)原理進(jìn)行加熱的廚房電器，其工作原理概括如下（1）當(dāng)交變電流通過電磁爐內(nèi)部的線圈時(shí)，線圈產(chǎn)生變化電磁場（2）變化的磁場穿過含有鐵質(zhì)材料的鍋具時(shí)，會在鍋具內(nèi)部產(chǎn)生渦旋電流，利用渦旋電流的熱效應(yīng)，使鍋具迅速發(fā)熱，從而加熱食物。2、使用低壓驗(yàn)電筆須注意哪些問題？答：（1）使用驗(yàn)電筆之前，查看驗(yàn)電筆是否有破損，有無受潮或者是進(jìn)水，檢查良好后才可以使用。（2）使用驗(yàn)電筆時(shí)，不可以用手觸摸驗(yàn)電筆前端的金屬部位，這樣做導(dǎo)致人身觸電危險(xiǎn)。（3）在測量電氣設(shè)備是不是帶電之前，先要找一個(gè)已知電源測試試電筆的氖泡是否可以正常發(fā)光，能正常發(fā)光，才可以使用。（4）在敞亮的光線下檢測帶電體時(shí)，應(yīng)非常留意氖泡是否真的發(fā)光(或不發(fā)光)，需要時(shí)可另外一只手遮擋光線認(rèn)真判別。（5）使用低壓驗(yàn)電筆時(shí)，一定按圖正確使用方法握筆，以手指觸摸筆尾的金屬體，讓氖管小窗背光朝自己。當(dāng)用電筆檢測帶電體的時(shí)候，電流通過帶電體、電筆、人體以及地面形成回路，只要帶電體和地面之間的電位差超出60V，電筆中的氖泡就會發(fā)光。電壓高發(fā)光強(qiáng)，電壓低發(fā)光弱。3、在日光燈實(shí)驗(yàn)中，你使用了哪些儀表？說明并聯(lián)電容的物理意義并簡述日光燈點(diǎn)燃的工作原理。答：日光燈實(shí)驗(yàn)中使用的電工儀表:交流電壓表、交流電流表和功率表。并聯(lián)電容的物理意義：是為了提高電路的功率因數(shù)，功率因數(shù)的提高能使發(fā)電設(shè)備的容量得到充分利用，同時(shí)使電能得到大量節(jié)約。日光燈點(diǎn)燃的工作原理：1、在開關(guān)接通瞬間，線路上的電壓全部加在輝光啟輝器的兩端，迫使輝光啟輝器輝光放電。2、輝光放電產(chǎn)生熱量使輝光啟輝器中的雙金屬片受熱膨脹變形與靜觸片接觸，使電路接通，電流流過鎮(zhèn)流器與燈絲，燈絲經(jīng)加熱后發(fā)射電子。3、輝光啟輝器雙金屬片與靜觸片接觸后停止輝光放電，氣體溫度下降，雙金屬片冷卻而恢復(fù)原來的斷開狀態(tài)。4、輝光啟輝器斷開瞬間，鎮(zhèn)流器兩端產(chǎn)生自感大電動勢，這個(gè)電動勢與交流電源電壓疊加，形成一個(gè)高壓脈沖，加在熒光燈管兩端，使熒光燈管內(nèi)的氬氣電離放電，管內(nèi)溫度升高，從而使管內(nèi)汞蒸氣壓力升高，在電子撞擊下開始放電，放電輻射出的紫外線激勵管壁上的熒光粉，發(fā)出像日光一樣的光線。4、在三相四線制的輸電系統(tǒng)中，為什么中線不接開關(guān)，也不接入熔斷器？答:中線的作用就在于使星形聯(lián)接的不對稱負(fù)載的相電壓對稱。如果中線斷