电工学试题库和试题及答案

1、电工电子学考试大纲一、课程名称：电工电子学（II ）（双语）二、课程代码：15011550三、课程性质：必修课程四、考核内容：1）电路部分a.电路的基本概念和分析方法：基尔霍夫定律，受控电源，采用戴维宁定理、 电源的等效变换、叠加定理等方法分析直流电路，最大功率传输。b.电路的暂态分析：电感与电容的伏安特性以及用并联等效，电路的暂态、稳 态以及时间常数的概念，初始值的求解，一阶线性电路暂态分析的三要素法。 c.正弦稳态分析及频率特性：正弦量的相量表示法，电路基本定律的相量形式、 复阻抗和相量图，用相量法计算简单正弦交流电流电路的方法，有功功率、功率因数的概念和计算方法，无功功率、视在功率的概念

2、和提高功率因数的经济意义， 正弦交流电路的戴维宁等效电路以及最大功率传输的条件，三相交流电路电源和负载的联接方式，相序的概念，对称三相电路的分析计算，滤波器和转移函数的 概念，滤波器的分类与工作原理，交流电路串联谐振和并联谐振的条件、 特征和 频率特性。2）数字逻辑电路部分a.组合逻辑电路：与门、或门、非门、与非门、异或门等逻辑门电路的逻辑功 能，逻辑代数的基本运算法则，简单组合逻辑电路的分析和设计以及用卡诺图化 简逻辑函数的方法。b.时序逻辑电路：R-S触发器、J-K触发器、D触发器的逻辑功能，寄存器、计 数器等时序逻辑电路的工作原理。3）模拟电路部分a.二极管：二极管、稳压管的工作原理和特

3、性曲线，理想二极管电路的分析与 计算，单相整流电路、滤波电路和稳压管稳压电路的工作原理b.放大电路的分类与外特性：放大电路的分类与特性参数，各种放大电路之间 的转换，多级放大的概念，各种理想放大电路的特性，差动放大电路的工作原理， 差模信号和共模信号的概念。c.场效应管：MOSg效应管的基本结构、3个工作区域以及特性方程，共源极单 管放大电路的基本结构和工作原理， 静态工作点的估算，简化的小信号等效电路 的分析法，源极输出器的结构与基本特点。d.双极结型晶体管：共射极单管放大电路的基本结构和工作原理，静态工作点 的估算，简化的小信号等效电路的分析法，射极输出器的结构与基本特点。e.运算放大电路

4、：理想运算放大器的特性，“虚断”与“虚断”的概念，由理 想运算放大器构成的反相输入、同相输入和差动输入三种组态电路。第1章 直流电路 习题参考答案1、 填空题：1 .任何一个完整的电路都必须有 电源、负载 和 中间环节3个基本部分 组成。具有单一电磁特性的电路元件称为 理想 电路元件,由它们组成的电路称 为电路模型。电路的作用是对电能进行 传输、分配和转换；对电信号进 行传递、存储和处理。2 .反映实际电路器件耗能电磁特性的理想电路元件是 电阻 元件;反映实 际电路器件储存磁场能量特性的理想电路元件是 电感 元件;反映实际电路器件 储存电场能量特性的理想电路元件是 电容 元件,它们都是无源 二

5、端 元件。I =US3 .电路有通路、开路和短路三种工作状态。当电路中电流 团、 端电压U = 0时，此种状态称作 短路，这种情况下电源产生的功率全部消耗在 内阻上。4 .从耗能的观点来讲，电阻元件为耗能元件;电感和电容元件为储能元 件。5 .电路图上标示的电流、电压方向称为 参考方向.假定.某元件是负载时. 该元件两端的电压和通过元件的电流方向应为关联参考 方向。2、 判断题：1 .理想电流源输出恒定的电流，其输出端电压由内电阻决定。（错）2 .电阻、电流和电压都是电路中的基本物理量。（错）3 .电压是产生电流的根本原因。因此电路中有电压必有电流。（错）4 .绝缘体两端的电压无论再高，都不可

6、能通过电流。（错）三、选择题：（每小题2分，共30分）1 .当元件两端电压与通过元件的电流取关联参考方向时，即为假设该元件（ A） 功率；当元件两端电压与通过电流取非关联参考方向时，即为假设该元件（ B） 功率。A、吸收；B、发出。2 . 一个输出电压几乎不变的设备有载运行，当负载增大时，是指（ C ）A、负载电阻增大；B、负载电阻减小；C、电源输出的电流增大。3 .当电流源开路时，该电流源内部（ C ）A、有电流，有功率损耗；B、无电流，无功率损耗；C、有电流，无功率 损耗。4 .某电阻元件的额定数据为“ 1KQ、2.5W”，正常使用时允许流过的最大电流 为（A ）A、50mA; B、2.5

7、mA; C、250mA。四、计算题1.1已知电路如题1.1所示，i3c计算a、b两端的电阻。值)(b)Hl i习题i/的图解：(1)在求解电阻网络的等效电阻时，应先将电路化简并转化为常规的直 流电路。该电路可等效化为：2 04 口6 口a *CZI I * tlot) w 1 1 1* h10 LJ2Qa-0* b7fla *匚二I*b国的印敷戋金电路(b)先将电路图化简，并转化为常规直流电路就本题而言，仔细分析发现25Q和5Q电阻被短路，则原图可化为：604Q3n Z4Qa *r I1 I* b5 40a*CD*b国Li(h)的醇救央帔电隈1.2 根据基尔霍夫定律，求图1.2所示电路中的电流

8、Ii和I2；解：本题所涉及的基本定律就是基尔霍夫电流定律。基尔霍夫电流定律对 电路中的任意结点适用，对电路中的任何封闭面也适用。本题就是KCLM封闭面 的应用。对于节点a有：11+2-7=0对封闭面有:I i+I 2+2=0解得：Ii=7-2=5(A) , 12=-5-2=-7 (A)图L2习题匚2的图1.3 有一盏“ 220V 60W的电灯接到。(1)试求电灯的电阻；(2)当接到220V 电压下工作时的电流；(3)如果每晚用三小时，问一个月(按 30天计算)用多 少电？解：由题意：根据R=U/P得：电灯电阻 R=U/P=2202/60=807( Q)根据I=U/R或P=UI得:I=P/U=6

9、0/220=0.273 (A)由W=PT得W=6(X 60 X 60X3X30=1.944 X 102 (J)在实际生活中，电量常以“度”为单位，即“千瓦时”。对60W勺电灯，每天使用3小时，一个月(30天)的用电量为：W=60/1000X 3 X 30=5.4(KWH)1.4 根据基尔霍夫定律求图1.3图所示电路中的电压U、12和U。_ 5$ -10V-Llr-|Z|-CH单由牛羊图L3习题1.4的图解：根据基尔霍夫电压定律，沿任意回路绕行一周，回路中各元件上电压 的代数和等于零。则对abcka回路：2-U2-2=012=0对cdpkc回路：-4-U 1+U=0U=-4(V)对eghce回路

10、：-U3-10+5+U2=03=-5(V)1.5 已知电路如图1.4所示，其中Ei=15V, £=65V, R=5Q , R=R=10Q。试用 支路电流法求R、R和R3三个电阻上的电压。图1.4习题L5图解：在电路图上标出各支路电流的参考方向，如图所示，选取绕行方向。应 用KCL和KVL列方程如下Ii I2 -I3 =0I1R1 I3R3 =EiI2R2 I3R3 =E2代入已知数据得I 1 T 2 I 3 = 05Ii 10I3 =1510I2 10I3 =65解方程可得I1=-7/4 (A), I2=33/8 (A), I3=19/8 (A)。三个电阻上的电压电流方向选取一至，则

11、三个电阻上的电压分别为:7 5Ui=11 R1=- 4=-35/4 (V)3310U2=I 2R2= 8=165/4 (V)19 “10U3=I 3R= 8=38/4 (V)1.6试用支路电流法，求图1.5所示电路中的电流I1、I2、 方程不求解)解：在电路图上标出各支路电流的参考方向，如图所示,针绕行方向。应用KCL和KVL列方程如下13、I4和 15。(只列回路均选取顺时I2 I4=05I1 I3R1 =E1I2R2 I5R3 - =0-I5R3 -15I4 -E2如给定参数，代入已知，联立方程求解即可得到各支路电流* A B 15G图i.5习题L6的图图1,6习题LT图1.7 试用支路电

12、流法，求图1.6电路中的电流13。解：此图中有3支路，2节点，但有一支路为已知，所以只需列两个方程即可。外回路选取顺时针绕行方向。应用 KCL和KVL列方程如下I 1 I 2 - I 3 - 06I1 1213 =2412=5 (A)所以：Ii=-2 (A), 13=3 (A)1.8 应用等效电源的变换，化简图1.7所示的各电路。Eli.7 习题LE的图解:30Al© 0卜合1.9试用电源等效变换的方法，求图 解：利用电源等效变换解题过程如下：2QOl2V iC 取，#5力t k今3q1.8所示电路中的电流I2Q64Ao 36G图1.6习题L9的图202q43- =2.86-1由分流

13、公式可得：1=5 3(A)1.10 试计算题1.9图中的电流I6V图1上 习题1.9的图图1.9习题1.10的图解：由于题目中没有要求解题方法，所以此题可用电压源与电流源等效 变换、支路电流法、叠加原理、戴维南定理等方法进行求解，下面用戴维南定理 求解。6V306QIQT卜F2V川010CZH3QUqc(1)先计算开路电压，并将电流源化成电压源，如下图。12 -623 63 (A)UOc=-2+12-6 X 2/3=6 (V)(2)再求等效电阻Rb将恒压源和恒流源除去，得电路如图。3 6Rab =T 1 = 430103 6b(3)由戴维南定理可知，有源二端网络等效为一个电压源，如图。二1(A

14、)1.11 已知电路如图1.10所示。试应用叠加原理计算支路电流I和电流源的 电压U。解：(1)先计算18V电压源单独作用时的电流和电压，电路如图所示。旦:62 1(A)U =1 6=6 (V)(2)再计算6A电流源单独作用时的电流和电压，电路如图所示。I =6=22 1(A)3 6U =6 2 2 =163 6(V)图1,10习题L 11的图(3)两电源同时作用的电流和电压为电源分别作用时的叠加(2)再计算60V电压源单独作用时的电流和电压，电路如图所示I260= 3.5I3 =3.56 36=0.5(A)I = I - =6-2 = 4 (A)U =U U ” =6 16 =22(V)1.

15、12电路图1. 11所示，试应用叠加原理，求电路中的电流Ii、I2及36。电 阻消耗的电功率P。解：(1)先计算90V电压源单独作用时的电流和电压，电路如图所示。I9090 a11=61 会 12 36156 12+36(A)36I2 =6 = 4.512 +36(A)S 6 3612 -6 3636I11 -3.536 十36(A) 两电源同时作用的电流和电压为电源分别作用时的叠加。I1 =l1-lf = 6-3 = 3(A)12 = T 2 + I =-3.5+3=-1 (A)I3 =I3+I " = 1.50.5=2(A)(4) 36Q电阻消耗的电功率为_. 2 _ 2 一 .

16、P = I3& =2 X36 =144(W)1.13电路如图1.8所示，试应用戴维南定理，求图中的电流 I解：(1)先计算开路电压，并将12A、6Q电流源化成电压源，如下图由于此电路仍为复杂电路，因此求开路电压仍可用所有分析计算方法计 算，现用支路电流法进行求解，设各支路电流及参考方向如图所示。由KCL和KVL得：I1 I2 I3 =03I1 -6I2 =12-12 = 06I2 -4I3 =12 -4 =8解得：I 1=8/9 (A), I2= 4/9 (A), 13 =-4/3 (A)420Uoc =4-2I3 =4-2 (-)=一33 (V)(2)再求等效电阻Rb将恒压源和恒流源

17、除去，得电路如图。(3)由戴维南定理可知，有源二端网络等效为一个电压源，如图。201 - =- =2.864 173(A)1.14电路如图1. 12所示，试应用戴维南定理，求图中的电流 I。解：(1)先计算开路电压，并将3A、6Q电流源化成电压源，如下图由于此电路仍为复杂电路，因此求开路电压仍可用所有分析计算方法计 算，现用支路电流法进行求解，设各支路电流及参考方向如图所示。由KCL和KVL得：1112-13=06I1 -4I2 =18-8 = 104I2 12I3 =8解得：I1=4/3 (A), %= -1/2 (A), 13 = 5/6 (A)1、-U oc =412=4 ()=-22

18、(V)(2)再求等效电阻Rb将恒压源除去，得电路如图。Rb=4/ 6/ 12=2( Q)(3)由戴维南定理可知，有源二端网络等效为一个电压源，如图。,-2-1 = = 一 0.42 3(A)1.15电路如图1. 11所示，试应用戴维南定理，求图中的电压 U 解：(1)先计算开路电压，如下图。m.UOc=-1 义 16+1=-15(V)(2)再求等效电阻Rb将恒压源和恒流源除去，得电路如图。Rb=1( Q)(3)由戴维南定理可知，有源二端网络等效为一个电压源，如图,-1515I = 二 一一 = -31 45(A)U=4I =4X ( -3)=-12 (V)1.16电路如图1.11所示，如果I3

19、=1A,试应用戴维南定理，求图中的电阻R3。2Q16AttOH p+6 o5A4IQ2A-士 匚二B-12VIV U 4Q30V5V15© nR100V T$3,9kQ20kQ+ 12V图Lil习题1.15的图解：(1)先计算开路电压，如下图图L 12习题1. ET的图图1.13习题L18的园9GViO 6W。角科0即12012QI9。，()60Mo90 -60 _ 56 12 一 3(A)40Uqc5UOC =90 -6I1 =90 -6 =803(V)(2)再求等效电阻RAb将恒压源除去，得电路如图。Rab3=46+121(Q)(3)由戴维南定理可知，有源二端网络等效为一个电压源

20、，如图。且二1当 I3=1A 时，则 R3 +4所以R=80-4=76 (Q)1.17电路如图1.14所示，已知15欧电阻的电压降为30V,极性如图1. 14 所示。试计算电路中R的大小和B点的电位。解：设R电阻上的电压和电流如图所示。由KCL可知12=2+5=7(A) , I=I 2-2-3=2 (A), 由KVL得，(绕行方向选顺时针方向)U-100+30+5I2=0(A)U=100-30-35=35U 35R =17.5I 2(V)(Q)1.18试计算图1. 15中的解：（1）当开关S打开时 所示。3k0m+O-,-I里如0Qw 31 Q*（a）12VA点的电位：（1）开关S打开；（2）

21、 ,将电位标注的电路复原为一般电路,ToQ ok2开关S闭合如图（a）A由KVL得(3+3.9+20) XI =12+12I =0.892(mA)U=-20I +12=-5.84 (V)(2)当开关S闭合时，将电位标注的电路复原为一般电路，如图(b)所示 由KVL得(3.9+20) XI =12I =0.502(mA)UA=-20I +12=1.96(V)第二章正弦交流电路习题参考答案一、填空题：1 .表征正弦交流电振荡幅度的量是它的最大值:表征正弦交流电随时间变化快慢程度的量是角频率；表征正弦交流电起始位置时的量称为它的_> 相。三者称为正弦量的 三要素 。2 .电阻元件上任一瞬间的电

22、压电流关系可表示为 _u = iR_;电感元件上任 diui = L -一瞬间的电压电流关系可以表小为 _出_；电容兀件上任一瞬间的电压电流+, ic =CduC r r . 人工、 /口 小 1小 一关系可以表示为出。由上述三个关系式可得， 电阻 元件为即时元件:电感和电容元件为动态元件。3 .在RLC串联电路中，已知电流为5A,电阻为30Q ,感抗为40Q ,容抗 为80Q,那么电路的阻抗为 50Q,该电路为 容 性电路。电路中吸收的有功 功率为450W :吸收的无功功率又为 600var。、判断题：1 .正弦量的三要素是指最大值、角频率和相位2 .电感元件的正弦交流电路中，消耗的有功功率

23、等于零。（对）3 .因为正弦量可以用相量来表示，所以说相量就是正弦量。（错）4 .电压三角形是相量图，阻抗三角形也是相量图。（错）5 .正弦交流电路的视在功率等于有功功率和无功功率之和。（错）6 . 一个实际的电感线圈，在任何情况下呈现的电特性都是感性。（错）7 .用接在正弦交流电路中的功率表，测量的是交流电路的有功功率。（错）8 .正弦交流电路的频率越高，阻抗越大；频率越低，阻抗越小。（错）三、选择题：1 .某正弦电压有效值为380V,频率为50Hz,计时始数值等于380V,其瞬 时值表达式为（B ）A、 u=380sin314t V ； B、 u =537sin（314t + 453 v

24、； C、 u =380sin（314t 90 ） V。2 . 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（ D ）A 7.07V;B 、5V;C 、14V;D 、10V。3 .提高供电电路的功率因数，下列说法正确的是（ D ）A、减少了用电设备中无用的无功功率；B、减少了用电设备的有功功率，提高了电源设备的容量；G可以节省电能；D、可提高电源设备的利用率并减小输电线路中的功率损耗。4 .已知11=10$的（3141+90=）a12=10痴（628 t + 30 0） A ,则（C）A、i1超前i26

25、0° ; 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，频率增大时，电路中电 流将（A ）A、增大；B、减小；C、不变。6 .在RL串联电路中，Ur=16V, Ul=12V,则总电压为（B ）A、28V;B、20V;C、2V。7 . RLC串联电路在f0时发生谐振，当频率增加到2f0时，电路性质呈（B ）A、电阻性；B、电感性；C、电容性。8 .正弦交流电路的视在功率是表征该电路的（ A ）A、电压有效值与电流有效值乘积；B、平均功率；C、瞬时功率最大值。四、计算题2.1 把下列正弦量的时间函数用相量表示:(1) u= 10

26、 v2sin314 t 伏 解：(1)U =10/0o (V)(2)i = 5sin(314 t60o)安Im = 5/ 60o =5/180 o60o=5/120o (A)2.2 已知工频正弦电压Uab的最大值为311V,初相位为一60° ,其有效值为多 少？写出其瞬时值表达式；当t=0.0025S时，4的值为多少？角单,U abm = J2 U ab11U ab U abm 311= 220有效值 22(V)瞬时值表达式为 Uab=311sin(314t-609(V)当t =0.0025S时U ab-311 sin 100二 0.0025 - =311sin(-312)u-80.

27、52.3用下列各式表小uRC串联电路中的电压、电流,U（V）哪些是对的，哪些是错的?U(1)UI= Z(2)R XC(3) I =(4)(5)U=U+UC(6) U=UR+Uc (7)(8)解：在R一一 ，Z = R-C串联电路中，总阻抗1j XC = R r j cUr =IR二 R2 xC=ur Uc u2 =uR u所以（1）、（2）、（3）、（5）、（7）、（8）2.4 图 2.1 中，Ui=40V, U2=30V, i =10sin314t 值表达式。均是错的，（4）、（6）是对的。A,则U为多少？并写出其瞬时解：由电路图可知，电压 u与电流i同方向，而电压 上超前电流i90o,所U

28、 = U12 U； = 302 402 =50(V)U23 =arctan =arctan- = 36.9电压u超前电流i的电度角U14u =50 2sin(31.4t 36.9 )(v)2.5 图 2.2 所示电路中，已知 u=100sin(314 t+30o)伏，i =22.36sin(314 t+19.7o)安,i2= 10sin(314 t+83.13o)安，试求：i1、乙、Z2并说明Z1、Z2的性质，绘出相量图。12m =10/83.13 (A)解：由题知，Im=22.363(A)Um = 100/30 (V)UmZ1 丁 11m所以 I1m=I m T2m = 20/-6.87。

29、即 i1 =20sin 314t -6.87 (A)100/30 =50/ 38.672/-8(Q)z23Ag)1033 12m 10/83.13(Q)Zi为感性负载，Z2为容性负载。2.6 图2.3所示电品&中，X=K=R,并已知电流表Ai的读数为3A,试问A和A 的读数为多少？解：由图可以看出，电容与电感并联连接，由于电容电流落后两端电压90°, 而电感电流超前两端电压90°,因为X=K,所以通过电容的电流与通过电感的电 流大小相等，方向相反，故而电流表 A的读数为°A。由上分析可知，电压u的有效值为3R,故电感两端电压亦为3R。因为Xl=R, 所以电

30、流表A3的读数为3A图3. 1为题2闻的阿因）2引题15的图图2m第期26的困2.7 有一 R L、C串联的交流电路，已知 R=X=X=1°Q , I=1A,试求电压UUU、UL、UC和电路总阻抗Z。解：u r = RI = 1° 1 = 1°（V）UL=|jXLl =1°M1=1°（V）Uc = -jXcI =1°乂1=1°（V）.Z=R + jXL_jXc = R=1°（Q）. U = Z I =1°父1 =1° 八八（V）2.8 电路如图2.4所示，已知=2rad/s ,求电路的总阻抗 乙

31、b。解：, w =2rad/sXl =L =2( q)Xc =白二2wC( Q)Zab = 2 jXL 2 - jXc =2 2j -1j4 =2 2j j4(2 j2) =3 j 2-j2(2-j2)(2+j2)( Q图14习题的图图工5与题工9的图图与题口的图2.9 电路如图2.5所示，已知R=2°Q , %=1°/°。人、K=1°Q , U1的有效值为 2°°V,求 。解：由题意可知：. U2200/90I C 二二U2 = RI2 = 200/0(V)- jXcXc(A)1 L -IC I R200/90Xc10/0(A)20

32、0/90UL=jXL IL=j10 (10/0) =Xc一，2000/180100/90 Xc(V)Ui =Ul U22000/1802000100/90200/0 =200 Xc又因Ui=200Xcj100(V)200 = , (200 - 000)2 1002故有Xc2000 =200 _ 173.2Xc则得：Xc=5.36( Q),或 Xc=74.6( Q)2.10 图 2.6 所示电路中，US=10sin314tV, pF,求电流i 1, i2和电压Uc。20002 “c2200 =200 -100XcXc2000200 _ 173.2R=2Q, R=1Q, L=637mH c=637

33、解:Xl=314rad/s="=314637 = 200( Q)Xc= _ -6 5dC314M637 M10(Q)(R2 jXL)(-jXc)1000 -j5=-j 5.13R2 +jXL-jXc 1 + j195(Q)Z=R +乙=2 j5.13(。)I 1mUcmU 二 :1.816皿Z 2-j5.13(A)二 11m Z1 =1.816/68.7(-j 5.13) =9.32” 21.3(v)Ucm2m-jXc9.32/-21.3j= 1.86/ 68.7(A)则i 1=1.816sin(314 t+68.7 ° )(A)i 2=1.86sin(314 t+68.7

34、 ° )(A)Uc=9.32sin(314 t-21.3 ° )(V)2.11 图2.7所示电路中，已知电源电压 U=12V,=2000rad/s,求电流I、I1解：当=2000rad/时sXL =8L =2000 父0.5父10” =1 (q)Xc11c一 _二 6Z6 2q 2000 M 250 M10(Q)R2(-jXc)-j4R2 - jX2-j2=1 -j(Q)Z = R jXL Zi =1 j 1 - j = 2(Q)=6Z 2(A)Uc =I x|Z1 =6x72=8.49(V)8.49= 4.29c2(A)j用1o_/WA * j4Q方=101吧NB oSI

35、 2. 7为迎的图凰工g习题212的图A wnu2.12 图 2.8 所示电路中，已知 R1 = 40Q, Xl=30Q , R2 = 60Q , Xc= 60Q ,接 至220V的电源上.试求各支路电流及总的有功功率、无功功率和功率因数。解：设U=220”(V)UR1j X l220&40 j30=4.4/一36.9(A)2 ：同理R2 - j X C220/060 - j60=2.59/45(A): I = I1 12 = 4.4/-36.92.59/45 = 5.41/-8.61 (a). P 二UI cos =220 5.41 cos8.61' -1.18(KW)Q -

36、UI sin =220 5.41 sin 8.61' -178.2 (Var)-cos:'-: -cos0C -(-8.61) =0.992.13 图2.9所示电路中，求：(1)AB间的等效阻抗Zab； (2)电压相量U af和Udf； (3)整个电路的有功功率和无功功率。6 (6 j8-j8) Zab = J 4 =3 j4解：6 6 j8-j8U 10/0I =-=- =2/-53.1 Zab 3 j4(A)UAF =IjXL1 =2/-53.1 j4 =8/36.9 (V)UFB - IZfb=2/-53.13=6/-53.1 (V)I FD=1/-53.1(A)UFB

37、_ 6/-53.1 6 j8 - j8 6Udf = -Ifd(R2 j8) = -1/-53.1(6 j8) =10/-180 (V)P =UI cos =10 2 cos53.1 =12（W）Q =UI sin =10 2 sin53.1 =16（Var）2.14 今有一个40W勺日光灯，使用时灯管与镇流器（可近似把镇流器看作 纯电感）串联在电压为220V,频率为50Hz的电源上。已知灯管工作时属于纯电 阻负载，灯管两端的电压等于110V,试求镇流器上的感抗和电感。这时电路的功率因数等于多少？解：P=40WU=110（V）=314rad/s, P 401 R - IL - - = 0.36

38、UR 110（A）2 22 U =U R U L. U L =U 2 - U R - 2202 -1102 =190.5（V）v Ul 190.5 QQX L = = = 529Il 0.36（Q）L =XL=W9 4a 314(H)由于灯管与镇流器是串联的，所以:U Rcos =U 220110 =0.5第3章三相交流电路习题参考答案三、填空题：1 .对称三相负载作Y接，接在380V的三相四线制电源上。此时负载端的相电1压等于不_倍的线电压；相电流等于心倍的线电流；中线电流等于 0 。2 .有一对称三相负载成星形联接，每相阻抗均为22Q,功率因数为0.8,又测出 负载中的电流为10A,那么三

39、相电路的有功功率为 5280W :无功功率为3960var ;视在功率为 6600VA。假如负载为感性设备，则等效电阻是 17.6Q一;等效电感量为（工频下）42mH 。四、1.2.3.4.5.6.， 判断题：中线的作用就是使不对称 Y接负载的端电压保持对称。三相电路的有功功率，在任何情况下都可以用二瓦计法进行测量。三相负载作三角形联接时，总有Il=8IP成立。负载作星形联接时，必有线电流等于相电流。三相不对称负载越接近对称，中线上通过的电流就越小。（对）（错）（错）（对） （对）中线不允许断开。因此不能安装保险丝和开关，并且中线截面比火线粗。（错）三、选择题：1 .三相对称电路是指（C ）A

40、、三相电源对称的电路；B、三相负载对称的电路；C、三相电源和三相负载均对称的电路。2 .三相四线制供电线路，已知作星形联接的三相负载中U相为纯电阻，V相为纯电感，W相为纯电容，通过三相负载的电流均为10安培，则中线电流为(C ) A、30 安； B、10 安；C、27.32 安。3 .有“220V、100W” “220V、25W”白炽灯两盏，串联后接入 220V交流电源， 其亮度情况是(B )A、100W灯泡最亮；B、25W灯泡最亮； C、两只灯泡一样亮。四、计算题3-1 一台三相交流电动机，定子绕组星形连接于UL=380V的对称三相电源上，其线电流I l=2.2A, cos小=0.8 ,试求

41、每相绕组的阻抗Z。解：先由题意画出电路图(如下图)，以帮助我们思考。因三相交流电动机是对称负载，因此可选一相进行计算。三相负载作星接时B a p%U 6Ul =、3Up由于 UL=380(V) , I l=2.2(A)UUpp=220(V), I p=2.2(A),220Ip 2.2(Q)二100由阻抗三角形得R= Z COSP =100父0.8 = 80 3Xl=、Z所以2 -R2 = 1002 - 802 = 60(、Z=80+j603-2已知对称三相交流电路，每相负载的电阻为(Q)R=8Q ,感抗为 K=6Q。(1)设电源电压为 画相量图；(2)设电源电压为 并画相量图；(3)设电源电压

42、为 并画相量图。解：由题意：UL=380V,求负载星形连接时的相电流、相电压和线电流，并U=220V,UL=380V,求负载三角形连接时的相电流、相电压和线电流,求负载三角形连接时的相电流、相电压和线电流,(1)负载作星接时U1=3U p因Ul= 380v,则Ua二Ub 二Uc3 380 - 220V3(V)设Ua= 220叱(V)因相电流即线电流，具大小为:Ia220/08 j6=22/- 36.9(A)I b =22/-156.9(a)I C =22g1(A)此时的相量图略。(2)负载作三角形连接时Ui =Upg|Ui =220 v,贝(JUab=Ubc=Uca=220(V设 Uab =2

43、20/0则相电流U abI ab =Z220/0,8 j6=22/-36.9(A)I bc =22/-156.9口 (A) .I ca =22/83.1 °(A)线电流I A = V31ab/ 30 = = 38/-66.9口 (A)Ib = J3Ibc/-30 = 38/-186.9) = 38/173.1 ©(A)IC ”3Ica/-30' =38/53.1(A)此时的相量图略。(3)负载作三角形连接时Ui =Up因U"380v则U ab - U bc U ca = 380 (助设 Uab =380/0则相电流U ab I ab =Z380/0=38/

44、-36.98 + j6(A)图习题&3的图I bc =38/-156.9口(A)Ica = 38/83.1 n (A)线电流1A =&Iab/ 30n= 65.8/-66.9(A) IL =闻c/-30 = = 65.8/-186.9, = 65.8/173.1。(A)IC = J3 I ca/ 30 = 65.8/53.1 口(A)此时的相量图略。3-3.已知电路如下图所示。电源电压U=380V,每相负载的阻抗为R= Xl=%=10Q。(1)该三相负载能否称为对称负载？为什么？(2)计算中线电流和各相电流，画出相量图；(3)求三相总功率。解：(1)三相负载不能称为对称负载，因

45、为三相负载的阻抗性质不同，其阻抗角也不相同。故不能称为对称负载。ul =380 (V)则 U p = 220 (v)设Ua= 220/0：(V)则Ub=220/-120(V), Uc=220g°(V)5=22/0R (A)Ub- jX C220/-120.=22/-30- j10(A)Uc220/120jXLj10: 22/30(A)所以：In =I a+ Ib +I c =22/0=+22/30+ 22/30 口 =60.1/0 * (A)(3)由于B相负载为电容，C相负载为电感，具有功功率为0,故三相总功率 即A相电阻性负载的有功功率。即 P=Ia2R=22、10 = 4840(

46、囚=4.84(KW)R03-4.电路如图3.2所示的三相四线制电路，三相负载连接成星形，已知电源线电压 380V,负载电阻Ra=11 Q, Rb=Rc=22Q,试求：(1)负载的各相电压、相电流、线电流和三相总功率；(2)中线断开，A相又短路时的各相电流和线电 流；(3)中线断开，A相断开时的各线电流和相电流。(V)解：(1) UL =380 (V)则 U P = 220= 220/0：(V)则Ub= 220/-120(V) , U c = 220/120(V)UaR=20/0_ 一(A)UbRb2203 =10/72022(A)UcRc2203=10/12022 (A)圉32习题3.4的图I

47、 N =I A IB I C =20应 10/-12010/120 = 10. 0(A)(2)此时UbRbIC = I cUcRc22380=17.27(A)中线断开，A相又短路时的电路如图所示;R、R上的电压为电源线电压，38017.2722(A)(3)中线断开，A相断开时的电路如图所示, 此时R、RC二负载串联后的电压为电源线电压,U BC380Rb Rc 22 22= 8.64(A)3-5.三相对称负载三角形连接，其线电流为Il=5.5A, 有功功率为P=7760W,功率因数cos小=0.8求电源的 线电压Ul、电路的无功功率Q和每相阻抗Z。7760解：由于 P=，3ULILc0stpU

48、 l1018.2所以J3IlCOS邛J3 M 5.5M0.8(V)Q = 3UlIlSM ：石父1018.2父5.5气；1-8$中=5819.8(Var)Up=Ul=1018.2(J 吟=5t = 3.18AA2U p 1018.2=320.19Ip 3.18 p(Q)* a B oJCk图33习题3 6的图. .Z=320.19/36.9o3-6.电路如图3.3所示, 求Ul。已知 Z=12+j16 Q Il = 32.9A,解：由于三角形联接时,UlW Il=3IpL I P所以IL 32.9=.3 = ,319(A)=IP 父忆=19M$122 +162 =380 3-7.对称三相负载星

49、形连接，已知每相阻抗为Z=31+j22Q,电源线电压为380V, 求三相交流电路的有功功率、无功功率、视在功率和功率因数。解：Ul =380VUP = 220V_220_|31 + j2222°5.77-312 +222(A)功率因数:31312222= 0.816有功功率：P = 3UlIlC0S = .3 380 5.77 cos = . 3 380 5.77 0.816 = 3098.9(W)无功功率：Q = 3ULILsin ： = 3 380 5.77 ,3122= 2198.8(Var)视在功率:2 2223-8.在线电压为380V的三相电源上，接有两组电阻性对称负载，如

50、图3.4所示。 试求线路上的总线电流I和所有负载的有功功率。解:由于两组对称负载都是电阻性，所以计算较简单。3801 LY=1 PYU p 399二二 22Ry101 L. =.3Ul = ,3R ：(A)380：17.3238Il = Ily Il.： =22 17.32 =39.32也可以用相量法进行求解。由于三相负载对称，所以可以选用一相进行计算。设u'ab =380血(V)Ua =220/0 (V)星接时的线电流和相电流相等，则UaI AY = I a =Ry220/0 in22/010 (A)三角接时的线电压和相电压相等，则I ab纭=380强 10/30由角接时线电流和相电

51、流的关系知，I la = C31ab/-30口 = V3 父 10/300-30° 常 17.32/0 ( A)所以 Il =Ily +IlA = 22+ 17.32/=39.323 g即Il=39.32 (A)3-9.对称三相电阻炉作三角形连接，每相电阻为 38 Q,接于线电压为380V的 对称三相电源上，试求负载相电流Ip、线电流Il和三相有功功率P,并绘出各电压电流的相量图解：由于三角形联接时Ul =UpUp 3801 p = = =10所以Rp38(A)I l =<3Ip =f'3m10 *17.32(A)P =a/3u LI L =73X380 M17.32

52、=1140(W)3-10.对称三相电源，线电压Ul=380V,对称三相感性负载作三角形连接，若测得线电流Il=17.3A,三相功率P=9.12KW,求每相负载的电阻和感抗。解：由于对称三相感性负载作三角形连接时，则Ul=Up, IL=V3Ip因 P = _ 3U LI L cos ：cos ；：=所以39.12 103U L IL 3 380 17.3= 0.8_ IL 17.3一 ,3 一 ，310Up Ul(A)380=3810 R = Z cos中=38父0.8 =30.4(q)Xl = Z2 -R9.12 10 _nR一 0.8 =、.382 - 30.42 = 22.8( "2 )Z=30.4+j22.8(Q)3-11.对称三相电源，线电压Ul=380V,对称三相感性负载作星形连接，若测得 线电流Il=17.3A,三相功率P=9.12KW,求每相负载的电阻和感抗。解：由于对称三相感性负载作星形连接时，则UL=