内容发布更新时间 : 2024/12/23 11:17:30星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
7、电阻元件上的电压、电流在相位上是 同相 关系;电感元件上的电压、电流相位存在 正交 关系,且电压 超前 电流;电容元件上的电压、电流相位存在 正交 关系,且电压 滞后 电流。
8、 同相 的电压和电流构成的是有功功率,用P表示,单位为 W ; 正交 的电压和电流构成无功功率,用Q表示,单位为 Var 。
9、能量转换中过程不可逆的功率称 有 功功率,能量转换中过程可逆的功率称 无 功功率。能量转换过程不可逆的功率意味着不但 有交换 ,而且还有 消耗 ;能量转换过程可逆的功率则意味着只 交换 不 消耗 。
10、正弦交流电路中,电阻元件上的阻抗z= R ,与频率 无关 ;电感元件上的阻抗z= XL ,与频率 成正比 ;电容元件上的阻抗z= XC ,与频率 成反比 。
二、判断下列说法的正确与错误(建议每小题1分)
1、正弦量的三要素是指它的最大值、角频率和相位。 ( × ) 2、u1?2202sin314tV超前u2?311sin(628t?45?)V为45°电角。 ( × ) 3、电抗和电阻的概念相同,都是阻碍交流电流的因素。 ( × ) 4、电阻元件上只消耗有功功率,不产生无功功率。 ( ∨ ) 5、从电压、电流瞬时值关系式来看,电感元件属于动态元件。 ( ∨ ) 6、无功功率的概念可以理解为这部分功率在电路中不起任何作用。 ( × ) 7、几个电容元件相串联,其电容量一定增大。 ( × ) 8、单一电感元件的正弦交流电路中,消耗的有功功率比较小。 ( × )
三、单项选择题(建议每小题2分)
1、在正弦交流电路中,电感元件的瞬时值伏安关系可表达为( C )
A、u?iXL B、u=jiωL C、u?Ldi dt2、已知工频电压有效值和初始值均为380V,则该电压的瞬时值表达式为( B )
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A、u?380sin314tV B、u?537sin(314t?45?)V C、u?380sin(314t?90?)V
3、一个电热器,接在10V的直流电源上,产生的功率为P。把它改接在正弦交流电源上,使其产生的功率为P/2,则正弦交流电源电压的最大值为( C ) A、7.07V B、5V C、10V
4、已知i1?10sin(314t?90?)A,i2?10sin(628t?30?)A,则( C )
A、i1超前i260° B、i1滞后i260° C、相位差无法判断
5、电容元件的正弦交流电路中,电压有效值不变,当频率增大时,电路中电流将( A )
A、增大 B、减小 C、不变
6、电感元件的正弦交流电路中,电压有效值不变,当频率增大时,电路中电流将( B )
A、增大 B、减小 C、不变
7、实验室中的交流电压表和电流表,其读值是交流电的( B )。
A、最大值 B、有效值 C、瞬时值
8、314μF电容元件用在100Hz的正弦交流电路中,所呈现的容抗值为( C )
A、0.197Ω B、31.8Ω C、5.1Ω
9、在电阻元件的正弦交流电路中,伏安关系表示错误的是( B )
A、u?iR B、U=IR C、U?IR
10、某电阻元件的额定数据为“1KΩ、2.5W”,正常使用时允许流过的最大电流为( A )
A、50mA B、2.5mA C、250mA
11、u=-100sin(6πt+10°)V超前i=5cos(6πt-15°)A的相位差是( C )
A、25° B、95° C、115° 12、周期T=1S、频率f=1Hz的正弦波是( C )
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??A、4cos314t B、6sin(5t+17°) C、4cos2πt
四、简答题(建议每小题3~5分)
1、电源电压不变,当电路的频率变化时,通过电感元件的电流发生变化吗? 答:频率变化时,感抗增大,所以电源电压不变,电感元件的电流将减小。 2、某电容器额定耐压值为450伏,能否把它接在交流380伏的电源上使用?为什么? 答:380×1.414=537V>450V,不能把耐压为450V的电容器接在交流380V的电源上使用,因为电源最大值为537V,超过了电容器的耐压值。
3、你能说出电阻和电抗的不同之处和相似之处吗?它们的单位相同吗? 答:电阻在阻碍电流时伴随着消耗,电抗在阻碍电流时无消耗,二者单位相同。 4、无功功率和有功功率有什么区别?能否从字面上把无功功率理解为无用之功?为什么?
答:有功功率反映了电路中能量转换过程中不可逆的那部分功率,无功功率反映了电路中能量转换过程中只交换、不消耗的那部分功率,无功功率不能从字面上理解为无用之功,因为变压器、电动机工作时如果没有电路提供的无功功率将无法工作。 5、从哪个方面来说,电阻元件是即时元件,电感和电容元件为动态元件?又从哪个方面说电阻元件是耗能元件,电感和电容元件是储能元件?
答:从电压和电流的瞬时值关系来说,电阻元件电压电流为欧姆定律的即时对应关系,因此称为即时元件;电感和电容上的电压电流上关系都是微分或积分的动态关系,因此称为动态元件。从瞬时功率表达式来看,电阻元件上的瞬时功率恒为正值或零,所以为耗能元件,而电感和电容元件的瞬时功率在一个周期内的平均值为零,只进行能量的吞吐而不耗能,所以称为储能元件。 6、正弦量的初相值有什么规定?相位差有什么规定? 答:正弦量的初相和相位差都规定不得超过?180°。
7、直流情况下,电容的容抗等于多少?容抗与哪些因素有关?
答:直流情况下,电容的容抗等于无穷大,称隔直流作用。容抗与频率成反比,与
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电容量成反比。
8、感抗、容抗和电阻有何相同?有何不同?
答:感抗、容抗在阻碍电流的过程中没有消耗,电阻在阻碍电流的过程中伴随着消耗,这是它们的不同之处,三者都是电压和电流的比值,因此它们的单位相同,都是欧姆。
9、额定电压相同、额定功率不等的两个白炽灯,能否串联使用?
答:额定电压相同、额定功率不等的两个白炽灯是不能串联使用的,因为串联时通过的电流相同,而这两盏灯由于功率不同它们的灯丝电阻是不同的:功率大的白炽灯灯丝电阻小分压少,不能正常工作;功率小的白炽灯灯丝电阻大分压多容易烧损。 10、如何理解电容元件的“通交隔直”作用?
答:直流电路中,电容元件对直流呈现的容抗为无穷大,阻碍直流电通过,称隔直作用;交流电路中,电容元件对交流呈现的容抗很小,有利于交流电流通过,称通交作用。
五、计算分析题(根据实际难度定分,建议每题在6~12分范围)
1、试求下列各正弦量的周期、频率和初相,二者的相位差如何? (1)3sin314t; (2)8sin(5t+17°)
(3sin314t是工频交流电,周期为0.02s、频率是50Hz、初相是零;
8sin(5t+17°)是周期为1.256s、频率为0.796Hz、初相为17°的正弦交流电) 2、某电阻元件的参数为8Ω,接在u?2202sin314tV的交流电源上。试求通过电阻元件上的电流i,如用电流表测量该电路中的电流,其读数为多少?电路消耗的功率是多少瓦?若电源的频率增大一倍,电压有效值不变又如何?(8分)
(i=38.9sin314tA,用电流表测量电流值应为27.5A,P=6050W;当电源频率增大一倍时,电压有效值不变时,由于电阻与频率无关,所以电阻上通过的电流有效值不变)
3、某线圈的电感量为0.1亨,电阻可忽略不计。接在u?220
2sin314tV的交流
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