单相交流电路-练习题.pdf

第第 2 章 正弦交流电路复习练习题章 正弦交流电路复习练习题 基本概念基本概念 理解正弦交流电的三要素 幅值 频率和初相位 理解有效值和相位差的概念 掌握正 弦量的相量表示法 掌握正弦量与相量之间的转换方法 理解正弦交流电路的瞬时功率 无功功率 视 在功率的概念 掌握有功功率 功率因数的概念 理解阻抗的概念 掌握复数的计算方法 掌握相量图 的画法 基本定律和定理基本定律和定理 理解电路基本定律的相量形式 以及欧姆定理的相量形式 分析依据和方法分析依据和方法 熟练掌握单一参数交流电路中电压与电流相量关系 即大小关系和相位关系 理 解阻抗的串 并联 掌握混联电路等效阻抗的求解方法 以及分流 分压公式相量式的熟练应用 掌握 电路 负载 性质的判断 掌握用相量法 相量图 以及大小关系和相位关系计算简单正弦电路的方法 掌握有功功率 无功功率和视在功率的计算方法 理解感性负载提高功率因数的方法 基本公式基本公式 复数 sin ZeZjconZjbaZ j 22 baZ a b arctan 注意几种取值 sin cosZbZa 相量 复数 的计算相量 复数 的计算 2121 21bbjaaAAA 21212211 21AAAAAAAA 21 2 1 22 11 2 1 A A A A A A A A 欧姆定理的相量式欧姆定理的相量式 Z U I 阻抗的串 并联等效电阻阻抗的串 并联等效电阻 21 21 21 ZZ ZZ ZZZZ 并串并串 KCL KVL 定律相量式0 0 UI 分流 分压公式相量式分流 分压公式相量式 U ZZ Z UU ZZ Z UI ZZ Z II ZZ Z I 21 2 2 21 1 21 1 2 21 2 1 有功电功率 cosIUP 无功电功率 sinIUQ 视在功率UIS 功率三角形 sin cos 222 SQSPQPS或或 难点 难点 利用相量图分析电路 多参混联电路的分析计算 一 填空题 一 填空题 1 纯电容交流电路中通过的电流有效值 等于加在电容器两端的 电压 除以它的 容抗 2 在 RLC 串联电路中 发生串联谐振的条件是 感抗 等于 容抗 3 确定正弦量的三要素有 最大值 有效值 角频率 频率 周期 初相角 4 纯电感交流电路中通过的电流有效值 等于加在电感两端的 电压 除以它的 感抗 5 纯电阻交流电路中通过的电流有效值 等于加在电阻两端的 电压 除以它的 电阻值 6 在 RL 串联交流电路中 通过它的电流有效值 等于 电压有效值 除以它的 阻抗模 7 在感性负载的两端适当并联电容器可以使 功率因数 提高 电路的总 电流 减小 8 任何一个正弦交流电都可以用 有效值 相量和 最大值 相量来表示 9 已知正弦交流电压V 60314sin 2380 tu 则它的有效值是 380 V 角频率是 314 rad s 10 实际电气设备大多为 电感 性设备 功率因数往往 较低 若要提高电感性电路的功率因 数 常采用人工补偿法进行调整 即在电感性线路 或设备 两端并联 适当的电容器 11 电阻元件正弦电路的复阻抗是 R 12 各串联元件上 电流 相同 因此画串联电路相量图时 通常选择 电流 作为参考相量 13 电阻元件上的伏安关系瞬时值表达式为 因之称其为即时元件 电感元件上伏安关系 瞬时值表达式为 电容元件上伏安关系瞬时值表达式为 因此把它们称之为动态元件 i u R dt di Lu L dt du Ci C C 14 能量转换过程不可逆的电路功率常称为 功率 能量转换过程可逆的电路功率叫做 功 率 这两部分功率的总和称为 功率 有功 无功 视在 15 负载的功率因数越高 电源的利用率就 无功功率就 越高 越小 16 只有电阻和电感元件相串联的电路 电路性质呈 性 只有电阻和电容元件相串联的电 路 电路性质呈 性 电感 电容 17 当 RLC 串联电路发生谐振时 电路中阻抗最小且等于 电路中电压一定时电流最大 且与 电路总电压 电阻 R 同相 18 已知正弦交流电压V 60314sin 2380 tu 则它的频率为 50 Hz 初相角是 60 19 在电阻元件的电路中 已知电压的初相角为 40 则电流的初相角为 40 20 在电感元件的电路中 已知电压的初相角为 40 则电流的初相角为 50 21 在电容元件的电路中 已知电压的初相角为 40 则电流的初相角为 130 22 在电阻元件的电路中 已知电流的初相角为 20 则电压的初相角为 20 23 在电感元件的电路中 已知电流的初相角为 20 则电压的初相角为 110 34 在电容元件的电路中 已知电流的初相角为 20 则电压的初相角为 70 25 电感元件在正弦交流电路中 呈现的复阻抗是 jXL 26 电容元件在正弦交流电路中 呈现的复阻抗是 jXC 27 RLC 串联电路在正弦交流电路中 呈现的复阻抗是 R j XL XC 28 并联各元件上 电压 相同 所以画并联电路相量图时 一般选择 电压 作为参考相量 二 计算题 1 在纯电容电路中 如图 已知C 50 F f 50HZ 1 当 20sin 2220 tuC V 时 求电流iC 2 当 60 11 0 C I 100 I A 0 A RIIUP 2 cos kIPR11 0 10 22 2100707 01 0 10cos IPUV 45 152100 6045 2100U V 1510sin200 3t u V kIUZ21 0 2100 kRZXL112 2 2 2 2 110 1 3 HXL L 29 求图示电路中的 1阻抗 解 310106020 155 2 4550 j I U Z 1 85ZjZ 32 95 8310 510 1 jjZ 30 图示电路中 电压U 220 53 1 V Z1 3 j4 Z2 6 j8 求 1 1 U 2 U 2 电路的P Q及功率因数 cos 3 说明电路呈何性质 解 1 1298643 21 jjjZZZ 0 7 14 129 1 53 220 jZ U I A 1 53 5 73 43 0 7 14 11 jZIU V 1 53 147 86 0 7 14 12 jZIU V 2 19406 07 14220cos UIP W 25878 07 14220sin UIQ Var 6 01 53coscos 3 电路呈感性 31 图示电路中 0 220U V 30 1 R 40XL 20 2 C XR 求 I 1 I 2 I 电路的总有功功率P 解 解题要点 4030 11 jjXRZ L 2020 22