正弦交流电路习题参考答案
《电路及磁路》-正弦交流电-习题及答案
《电路与磁路》第三章正弦交流电路一、填空题1.两个__________正弦量的相位之差，叫相位差，其数值等于__________之差。
2.正弦交流电的三要素为____________、____________和____________。
3.已知一正弦交流电流i＝30sin(314t＋30°)A。
则它最大值I m为________，有效值I为________，初相角为________。
4.如图1所示，为交流电的波形。
若 ＝60°，U m＝5V，ƒ＝50Hz，解析式u＝______________。
则当t＝0时，u＝________。
图1 图25.如图2，i1、i2角频率均为100πrad／s，则两者的相位差为__________，相位关系为i1比i2__________。
6.某初相角为60°的正弦交流电流，在t＝T／2时的瞬时值i＝0.8A，则此电流的有效值I＝__________，最大值I m＝__________7.已知三个同频率正弦交流电流i1、i2和i3，它们的最大值分别为4A、3A和5A；i1比i2导前30°，i2比i3导前15°，i1初相角为零。
则i1＝______________，i2＝______________，i3＝______________。
8.已知C＝0.1μF的电容器接于ƒ＝400Hz的电源上，I＝10mA，则电容器两端的电压U＝____________，角频率ω＝____________。
9.图3为单一参数交流电路的电压、电流波形图，从波形图可看出该电路元件是________性质的，有功功率是________。
图3 图4 图510.给某一电路施加u＝1002sin(100πt＋π／6)V的电压，得到的电流i＝52sin(100πt＋120°)A。
该元件的性质为________，有功功率为________，无功功率为________。
正弦交流电路习习题解答
欢迎阅读欢迎阅读习 题2.1 电流π10sin 100π3i t ⎛⎫=- ⎪⎝⎭，问它的三要素各为多少？在交流电路中，有两个负载，已知它们的电压分别为1π60sin 3146u t ⎛⎫=- ⎪⎝⎭V ，2π80sin 3143u t ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭V ，求总电压u 的瞬时值表达式，并说明u 、u 1、u 2三者的相位关系。
解：(1)最大值为10（V ），角频率为100πrad/s ，初相角为-60°。
（2）1U 则=m U 100=u 2.2 （1）i 1（2）i 1（3）i 1（4）i 1解：（1（2）I （3）=I （4）设+=1I I I 2.12=I 2.3 （1）u =t V （2）5i =-sin(314t – 60o) A解：(1)U =10/0o (V) (2)mI =－5/－60o =5/180o －60o=5/120o (A) 2.4 已知工频正弦电压u ab 的最大值为311V ，初相位为–60°，其有效值为多少？写出其瞬时值表达式；当t =0.0025s 时，U ab 的值为多少？解：∵U U ab abm 2=欢迎阅读∴有效值2203112121=⨯==U U abmab (V) 瞬时值表达式为 ()︒-=60314sin 311t u ab (V)当t =0.0025S 时，5.8012sin(31130025.0100sin 311-=-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯=πππU ab (V)2.5 题解：（所以U a 由图b所以U a 2.6 （1（2（3解：（2=P U R ==R U I （2）P （32.7 把L =51mH 的线圈（线圈电阻极小，可忽略不计），接在u t +60o) V 的交流电源上，试计算： （1）X L 。
（2）电路中的电流i 。
（3）画出电压、电流相量图。
解：（1）16105131423=⨯⨯==-fL X L π(Ω)欢迎阅读（2）︒-=︒︒==30/75.1390/1660/220L jX U I （A ） )30314sin(275.13︒-=t i （A ）（3）相量图如图所示。
正弦交流电路习题解答
图4-1t rad f /3145014.322=⨯⨯==πωA t i V t u )90314sin(2)45314sin(310︒-=︒+=︒=︒--︒=-=135)90(45i u ψψϕs T x 0075.0501360135360135=⨯︒︒=︒︒=25A t i i t A t t i f ）（，时，）（︒+=∴︒=∴===+=+⨯===3040sin 10305sin 10040sin 10)40sin(225402πψψψπψπππω︒∠=∠︒∠=︒∠=︒∠⨯︒∠=⋅+=+-+=-+=+++=+1.877.145657.51.53101.9857.5645657.51.531042)44()86(1210)44()86(21212121A A A A j j j A A j j j A A 2121)2(;)60sin(10,)sin(5)1(i i i A t i A t i +=︒+==ωω︒∠=︒∠+︒∠=+=︒∠=︒∠=∙∙∙∙∙89.4023.13601005)2(;6010,05)1(2121m m m m m I I I A I A I A I A I V U 25,10,22021===第四章习题4-1 已知正弦电压和正弦电流的波形如图4-1所示,频率为50Hz ，试指出它们的最大值、初相位以及它们之间的相位差，并说明哪个正弦量超前，超前多少度？超前多少时间？ 解：u 、i 的表达式为即：u 比i 超前135°，超前4-2 某正弦电流的频率为20Hz ，有效值为 A ，在t =0时，电流的瞬时值为5A ，且此时刻电流在增加，求该电流的瞬时值表达式。
解：4-3 已知复数A 1=6+j8Ω，A 2=4+j4Ω，试求它们的和、差、积、商。
解：4-4 试将下列各时间函数用对应的相量来表示。
解：4-5 在图4-2所示的相量图中，已知 ，它们的角频率是ω，试写出各正弦量的瞬时值表达式及其相量。
第6章 正弦交流电路的分析练习题及答案
第6章 正弦交流电路的分析习题答案6-1 在RL 串联的交流电路中，R 上端电压为16V ，L 上端电压为12V ，则总电压为多少？解：V 2012162222=+=+=L R U U U6-2 RL 串联电路接到220V 的直流电源时功率为1.2kW ，接在220V 、50Hz 的电源时功率为0.6kW ，试求它的R 、L 值。
解：接直流电源时，电感元件相当于短路，只有电阻作用，因此Ω===3.40k 2.122022P U R ，接交流电源时，A 86.33.40k6.0===R P I ， 由此得707.086.3220k 6.0cos =⨯==UI P φ，所以阻抗角︒=45φ， 感抗Ω=︒⨯=⋅=3.4045tan 3.40tan φR X L ，H 13.05014.323.402=⨯⨯==∴f X L L π6-3 已知交流接触器的线圈电阻为200Ω，电感量为7H ，接到工频220V 的交流电源上，求线圈中的电流I 。
如果误将此接触器接到220V 的直流电源上，线圈中的电流又为多少？如果此线圈允许通过的电流为0.2A ，将产生什么后果？解：线圈接工频交流电时，Ω=⨯+=+=+=2207)7314(200)(222222L R X R Z L ω，由此得线圈中电流A 1.02207220≈==Z U I 。
如果将该线圈接到直流电源上，A 1.1200220≈==R U I 如果此线圈允许通过的电流为0.2A ，在直流电中线圈将烧毁，在工频交流电中可以正常使用。
6-4 在RLC 串联电路中，已知R ＝10Ω，L ＝1H ，C ＝0.005F ，电源电压V 20sin 2100t u =，计算：（1）X C 、X L 、Z ；（2）I &、R U &、LU &、C U &，并画出相量图； （3）写出i 、u R 、u L 、u C 的表达式。
解：（1）X C =1/(ωC )=1/(20×0.005)=10Ω，X L =ωL =20×1=20Ω，Z=R+j(X L －X C )=10+ j10=102∠45°。
电工学试题库
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ω ；表征正弦交流电起始位置时的量称为它的 初相 。
三者称为正弦量的 三要素 。
2.电阻元件上任一瞬间的电压电流关系可表示为 u = iR；电感元件上任一瞬间的电压电流关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30Ω，感抗为40Ω，容抗为80Ω，那么电路的阻抗为 50Ω ，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 。
二、 判断题：1. 正弦量的三要素是指最大值、角频率和相位。
（错）2. 电感元件的正弦交流电路中，消耗的有功功率等于零。
（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. 串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 、V ；B 、V ；C 、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；C 、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。
正弦交流电路习题解答
习 题电流π10sin 100π3i t ⎛⎫=- ⎪⎝⎭，问它的三要素各为多少？在交流电路中，有两个负载，已知它们的电压分别为1π60sin 3146u t ⎛⎫=- ⎪⎝⎭V ，2π80sin 3143u t ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭V ，求总电压u 的瞬时值表达式，并说明u 、u 1、u 2三者的相位关系。
解：(1)最大值为10（V ），角频率为100πrad/s ，初相角为-60°。
（2）︒-=30/601m U &（V ）︒=60/802mU &（V ） 则︒=︒+︒-=+=1.23/10060/8030/6021mm m U U U &&&（V ） )1.23314sin(100︒+=t u （V ）u 滞后u 2，而超前u 1。
两个频率相同的正弦交流电流，它们的有效值是I 1=8A ，I 2=6A ，求在下面各种情况下，合成电流的有效值。
（1）i 1与i 2同相。
（2）i 1与i 2反相。
（3）i 1超前i 2 90o 角度。
（4）i 1滞后i 2 60o 角度。
解：（1）146821=+=+=I I I （A ）（2）6821+=-=I I I （A ）（3）1068222221=+=+=I I I （A ）（4）设︒=0/81I &（A ）则︒=60/62I &（A ） ︒=︒+︒=+=3.25/2.1260/60/821I I I &&&（A ） 2.12=I （A ）把下列正弦量的时间函数用相量表示。
（1）u =t V （2）5i =-sin(314t – 60o) A解：(1)U &=10/0o (V) (2)mI &=－5/－60o =5/180o －60o=5/120o (A) 已知工频正弦电压u ab 的最大值为311V ，初相位为–60°，其有效值为多少？写出其瞬时值表达式；当t =时，U ab 的值为多少？解：∵U U ab abm 2=∴有效值2203112121=⨯==U U abm ab (V) 瞬时值表达式为 ()︒-=60314sin 311t u ab (V)当t =时，5.80)12sin(31130025.0100sin 311-=-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯=πππU ab (V)题图所示正弦交流电路，已知u 1sin314t V ，u 2t –120o) V ，试用相量表示法求电压u a 和u b 。
三相正弦交流电习题与答案(精)
三相正弦交流电一、选择题：1．下列结论中错误的是（）。
A. 当三相负载越接近对称时，中线电流就越小。
B. 当负载作Y 联接时，必须有中线。
C. 当负载作Y 联接时，线电流必等于相电流。
D 、？2．下列结论中错误的是（）。
A. 当负载作△联接时，线电流为相电流的3倍。
B. 当三相负载越接近对称时，中线电流就越小。
C. 当负载作Y 联接时，线电流必等于相电流。
3．下列结论中正确的是（）。
A. 当三相负载越接近对称时，中线电流就越小。
B. 当负载作△联接时，线电流为相电流的倍。
C. 当负载作Y 联接时，必须有中线4．下列结论中正确的是（）。
A. 当负载作Y 联接时，线电流必等于相电流。
B. 当负载作△联接时，线电流为相电流的3倍。
C. 当负载作Y 联接时，必须有中线。
5．已知对称三相电源的相电压u A =10sin(ωt+60° V ，相序为A ─B ─C ，则当电源星形联接时线电压u AB 为（）V 。
A. 17.32sin(ωt-30°B. 10sin(ωt+90°C. 17.32sin(ωt+90°D. 17.32sin(ωt+150°6．对称正序三相电压源星形联接，若相电压u A =100 sin(ωt- 60°V ，则线电压u AB =（）V 。
A. 100 3sin(ωt-60° B. 100sin(ωt-30° C. 1003sin(ωt-150° D. 1003sin(ωt-150°7．在正序对称三相相电压中，u A =U 2sin(ωt-90°，则接成星形时，其线电压u AB 为（）。
A. U sin(ωt-60°B. U 6sin(ωt+30°C. U 2sin(ωt-30°D. U 2sin(ωt+60°9．对称正序三相电压源星形联接，若相电压u A =100 sin(ωt- 60°V ，则线电压u BC =（）V 。
第八章 正弦交流电路 练习题答案
电工技术基础与技能第八章 正弦交流电路 练习题班别：高二（ ） 姓名： 学号： 成绩：一、是非题1、电阻元件上电压、电流的初相一定都是零，所以它们是同相的。
（ ）2、正弦交流电路，电容元件上电压最大时，电流也最大。
（ ）3、在同一交流电压作用下，电感L 越大，电感中的电流就越小。
（ ）4、端电压超前电流的交流电路一定是电感性电路。
（ ）5、有人将一个额定电压为220V 、额定电流为6A 的交流电磁铁线圈误接在220V 的直流电源上，此时电磁铁仍将能正常工作。
（ ） 6、某同学做荧光灯电路实验时，测得灯管两端电压为110V ，镇流器两端电压为190V ，两电压之和大于电源电压220V ，说明该同学测量数据错误。
（ ） 7、在RLC 串联电路中，U R 、U L 、U C 的数值都有可能大于端电压。
（ ） 8、额定电流100A 的发电机，只接了60A 的照明负载，还有40A 的电流就损失了。
（ ） 9、在RLC 串联电路中，感抗和容抗数值越大，电路中的电流也就越小。
（ ） 10、正弦交流电路中，无功功率就是无用功率。
（ ）二、选择题1、正弦电流通过电阻元件时，下列关系式正确的是（ ）。
A.t R U i R ωsin =B. R U i R =C. R U I R =D. )sin(ϕω+=t RUi R2、纯电感电路中，已知电流的初相角为-60°，则电压的初相角为( )。
A.30°B.60°C.90°D.120° 3、加在容抗为100Ω的纯电容两端的电压V t )3sin(100u c πω-=，则通过它的电流应是（ ）。
A. A t )3sin(i c πω+= B. A t )6sin(i c πω+=C. A t )3sin(2i c πω+=D. A t )6sin(2i c πω+=4、两纯电感串联，X L1=10Ω，X L2=15Ω，下列结论正确的是（ ）。
第八章正弦交流电路练习题答案
电工技术基础与技能第八章 正弦交流电路 练习题班别：高二（ ） 姓名： 学号： 成绩：一、是非题1、电阻元件上电压、电流的初相一定都是零，所以它们是同相的。
（ ）2、正弦交流电路，电容元件上电压最大时，电流也最大。
（ ）3、在同一交流电压作用下，电感L 越大，电感中的电流就越小。
（）4、端电压超前电流的交流电路一定是电感性电路。
（ ）5、有人将一个额定电压为220V 、额定电流为6A 的交流电磁铁线圈误接在220V 的直流电源上，此时电磁铁仍将能正常工作。
（ ）6、某同学做荧光灯电路实验时，测得灯管两端电压为110V ，镇流器两端电压为190V ，两电压之和大于电源电压220V ，说明该同学测量数据错误。
（ ）7、在RLC 串联电路中，U R 、U L 、U C 的数值都有可能大于端电压。
（ ）8、额定电流100A 的发电机，只接了60A 的照明负载，还有40A 的电流就损失了。
（ ）9、在RLC 串联电路中，感抗和容抗数值越大，电路中的电流也就越小。
（ ）10、正弦交流电路中，无功功率就是无用功率。
（ ）二、选择题1、正弦电流通过电阻元件时，下列关系式正确的是（ ）。
A.t R U i R ωsin =B. R U i R =C. R U I R =D. )sin(ϕω+=t RUi R 2、纯电感电路中，已知电流的初相角为-60°，则电压的初相角为( )。
° ° ° °3、加在容抗为100Ω的纯电容两端的电压V t )3sin(100u c πω-=，则通过它的电流应是（ ）。
A. A t )3sin(i c πω+= B. A t )6sin(i c πω+=C. A t )3sin(2i c πω+= D. A t )6sin(2i c πω+= 4、两纯电感串联，X L1=10Ω，X L2=15Ω，下列结论正确的是（ ）。
A. 总电感为25H ；B. 总感抗2221L X L L X X +=C. 总感抗为25ΩD. 总感抗随交流电频率增大而减小5、某电感线圈，接入直流电，测出R=12Ω；接入工频交流电，测出阻抗为20Ω，则线圈的感抗为( )Ω。
电工技术基础与技能第八章正弦交流电习题答案(周绍敏)
电工技术基础与技能第八章 正弦交流电路 练习题一、是非题1、电阻元件上电压、电流的初相一定都是零，所以它们是同相的。
（ ）2、正弦交流电路，电容元件上电压最大时，电流也最大。
（ ）3、在同一交流电压作用下，电感L 越大，电感中的电流就越小。
（ ）4、端电压超前电流的交流电路一定是电感性电路。
（ ）5、有人将一个额定电压为220V 、额定电流为6A 的交流电磁铁线圈误接在220V 的直流电源上，此时电磁铁仍将能正常工作。
（ ）6、某同学做荧光灯电路实验时，测得灯管两端电压为110V ，镇流器两端电压为190V ，两电压之和大于电源电压220V ，说明该同学测量数据错误。
（ ）7、在RLC 串联电路中，U R 、U L 、U C 的数值都有可能大于端电压。
（ ）8、额定电流100A 的发电机，只接了60A 的照明负载，还有40A 的电流就损失了。
（ ）9、在RLC 串联电路中，感抗和容抗数值越大，电路中的电流也就越小。
（ ）10、正弦交流电路中，无功功率就是无用功率。
（ ）二、选择题1、正弦电流通过电阻元件时，下列关系式正确的是（ ）。
A.t R U i R ωsin = B. R U i R = C. R U I R = D. )sin(ϕω+=t RU i R 2、纯电感电路中，已知电流的初相角为-60°，则电压的初相角为( )。
A.30°B.60°C.90°D.120°3、加在容抗为100Ω的纯电容两端的电压V t )3sin(100u c πω-=，则通过它的电流应是（ ）。
A. A t )3sin(i c πω+= B. A t )6sin(i c πω+= C. A t )3sin(2i c πω+= D. A t )6sin(2i c πω+=4、两纯电感串联，X L1=10Ω，X L2=15Ω，下列结论正确的是（ ）。
《电工技术基础与技能》第六章正弦交流电习题(答案)
第六章 正弦交流电练习题 姓名： 班级： 学号：填空题1、 大小 和 方向 都随时间作周期性变化的电流、电压、电动势称为交流电，按 正弦 规律变化的交流电称为正弦交流电。
2、正弦交流电的三要素是 最大值（有效值） 、 角频率（频率、周期） 和 初相 。
3、交流电每重复变化一次所用的时间叫 周期 ，用字母 T 表示，其单位为 秒 。
4、交流电在一秒钟变化的次数叫 频率 ，用字母 f 表示，其单位为 Hz 或赫兹 。
5、周期与频率之间的关系为 T=1/f ，角频率与频率之间的关系为 ω=2πf ，工频交流电的频率f= 50 Hz 。
6、我国供电系统中，交流电的频率是___50_____Hz ，习惯上称为工频，周期为__0.02s _____。
7、交流电路i=10sin （628t+4π/3）A ，则其最大值为10A ，频率为 100Hz ，初相位为 4π/3_。
8、已知正弦交流电压()V 60314sin 22200+=t u ,它的最大值为_220V ______，有效值为_ ___220V ____，角频率为__314rad/s ______，相位为__314t+60°____，初相位为___60°_____。
9、某正弦交流电流的最大值为2A ，频率为50Hz ，初相为030，则该正弦交流电流的解析式i =___2sin （314t+30°）A___。
9、已知两个正弦交流电的瞬时值表达式分别为0120260)u t V =-和 0210230)u t V =+，则他们的相位差是__-90º_____，其相位关系是___u1滞后u290º（正交）___。
10、有两个同频率的正弦交流电,当它们的相位差分别为0°、180°、90°时,这两个正弦交流电之间的相位关系分别是__同相__、__反相__和___正交__。
11、i=5 2 sin(200πt-30O)A 则 I m= 7.07A ,I= 5 A ,ω= 200πrad/s f=Hz ,T= 0.01 s ,初相φ=-30O，相位为200πt-30O。
电工基础-正弦交流电路练习题(含答案) 江苏省对口单招
。
9．某电流相量形式为 =（3+j4）A,则其瞬时表达式为 10．频率不同的正弦量可以在同一相量图中画出。
（
）
（
）
（
）
。
（
）
（
）
四、简答题 1．最大值 2．有效值 3．额定值 4．正弦交流电有哪几方面的特点?⃣ 5．以日光灯为例简述自感现象。⃣
五、计算题 1、如图 4-4 所示，求曲线的频率、初相⻆、最大值，并写出其瞬时值表达式。
19 ． 已 知
，由相量图得
=_________，所以
=___________。
20.基尔霍夫电压定律的相量形式的内容是在正弦交流电路中，沿
各段电压
恒等于零。
21．流入节点的各支路电流
的代数和恒等于零，是基尔霍夫
定律得相量形式。
22．在纯电阻交流电路中，电压与电流的相位关系是_______。
23．把 110V 的交流电压加在 55Ω的电阻上，则电阻上 U=_____V,电流 I=_____A。
2、已知电流和电压的瞬时值函数式为
，
。试在保持相位差不变的条件下，将电压的初相⻆改为零度，重
新写出它们的瞬时值函数式。
3．一个正弦电流的初相位
，
时，
，试求该电流的有效值 I。
4．周期性交流电压的波形如图 4—5 的（a），（b），（c）所示，不用计算，能否看出有效值与 最大值的关系？
U1m
U2m
t/s
计算题
1、
；
；
；
2、若
，则
3．0.366A
4．能。(a)相等；(b)
；(c)
5.
6.
；
；14.55
正弦交流电习题及答案(简单)(选自正弦理论习题)
〔例3-1-1〕某正弦电压的最大值U m =310V，初相角ψu =30°；某正弦电流的最大值I m= 14.1A，初相角ψi =－60°。
它们的频率均为50H Z。
试分别写出电压和电流的瞬时值表达式。
并画出它们的波形。
求电压u和电流i在t=(1/300)s时的瞬时值。
〔解〕电压的瞬时值表达式为u = U m sin (ωt+ψu )=310 sin (2πf t+ψu )V=310 sin (314 t+30°)V电流的瞬时值表达式为i = I m sin (ωt+ψi )=14.1 sin (314t－60°)A电压和电流的波形如图3-1-4所示。
u =310 sin (2π×50 t+30°)V=310 sin (2π×50×1/300+30°)V=310 sin (π/3+30°)V=310 sin90°V =310Vi =14.1 sin (2π×50×1/300－60°)A=14.1 sin0°A=0【说明】①在t=1/300s瞬时，电压u达到最大值U m=310V，而电流i到零点，见图3-1-4。
②u与i的频率相同而最大值和初相位不同。
分析电路经常会遇到两个同频率正弦量，因为电路中所有的电压、电流都是与电源频率相同的正弦量，这种初相位的差异反映了两者随时间变化的步调不一致。
这种步调不一致的程度一般用相位差来表示。
2.有一直流耐压为220V的交、直流通用电容器，能否把它接在220V交流电源上使用？为什么？[答] 220V交流电压的最大值为2202V，超过电容器的耐压值220V，会使电容器的绝缘击穿，故耐压为220V的电容器不能用在220V交流电压上。
3. 已知图3-2-8（a）所示的电路中，i1 =28 sin (ωt+60°)A，i2=26sin (ωt－30°)A，试求总电流i的有效值及瞬时值表达式。
电工技术第四章 正弦交流电路习题解答
tωi /A222032πtωi /A 2032π6πA102i 1i 第四章 正弦交流电路[练习与思考]4-1-1 在某电路中，()A t i 60 314sin 2220-=⑴指出它的幅值、有效值、周期、频率、角频率及初相位，并画出波形图。
⑵如果i 的参考方向选的相反，写出它的三角函数式，画出波形图，并问⑴中各项有无改变？ 解：⑴ 幅值 A I m 2220有效值 A I 220= 频率 3145022f Hz ωππ===周期 10.02T s f== 角频率 314/rad s ω=题解图4.01 初相位 s rad /3πψ-=波形图如题解图4.01所示(2) 如果i 的参考方向选的相反, 则A t i ⎪⎭⎫ ⎝⎛+=32 314sin 2220π，初相位改变了，s r a d /32πψ=其他项不变。
波形图如题解图4.02所示。
题解图4.024-1-2 已知A )120314sin(101 -=t i ，A )30314sin(202 +=t i ⑴它们的相位差等于多少？⑵画出1i 和2i 的波形。
并在相位上比较1i 和2i 谁超前，谁滞后。
解：⑴ 二者频率相同，它们的相位差︒-=︒-︒-=-=1503012021i i ψψϕ (2)在相位上2i 超前，1i 滞后。
波形图如题解图4.03所示。
题解图4.03+1+j1m I ∙2m I ∙mI ∙︒60︒30︒1.234-2-1 写出下列正弦电压的相量V )45(sin 2201 -=t u ω，)V 45314(sin 1002 +=t u解：V U ︒-∠=∙4521101 V U︒∠=∙4525024-2-2已知正弦电流)A 60(sin 81 +=t i ω和)A 30(sin 62 -=t i ω，试用复数计算电流21i i i +=，并画出相量图。
解：由题目得到Aj j j j I I I m m m ︒∠=+=-++=︒-︒+︒+︒=︒-∠+︒∠=+=∙∙∙1.231093.32.9)32.5()93.64()30sin 630cos 6()60sin 860cos 8(30660821所以正弦电流为)A 1.23(sin 101 +=t i ω题解图4.04 相量图如题解图4.04所示。
电工技术教学课件常晓玲习题答案第三章
第三章 正弦交流电路习题参考答案1．已知t e 314sin 2220=V ，试问e 的最大值、有效值、角频率、频率和初相位各是多少？解：e 的最大值 V E m 3112220==有效值 E=220V 角频率 ω=314( rad/s)频率和初相位 f = ω/2л = 50Hz 初相位为零2．已知某正弦电流的有效值是10A ，频率为50Hz 。
初相为30°，（1）写出它的瞬时表达式，并画出其波形图；（2）求该正弦电流在t=0.0025s 时的相位和瞬时值。
解：（1）A t i )30314sin(210︒+= （2）当t=0.0025s 时 相位角︒=⨯⨯=452/3600025.0314πφ瞬时值 A i 1022210sin 210=⨯==φ 3．已知)30314sin(2101︒+=t i A ，)30314sin(10︒-=t i A ，画出这个电流的波形图，哪个电流超前？它们的相位差是多少？若用万用表测量这两个电流，试问读数各为多少？解：i 超前60°。
用万用表测量时，i 1=10A,i =7.07A4．已知)30314sin(210︒+=t u V ，t i 314sin 25=A ，求u 、i 的相量并画出相量图。
解: u 的相量为︒∠=3010UV i 的相量为︒∠=05IA 5．指出并改正下列各式的错误1）V 2） A ︒∠=4520u )60sin(10︒+=t Iω 3）V 4）︒∠=120220E )30sin(5︒-=t I ω A解：1） 2）V U︒∠=4520 A t i )60sin(10︒+=ω3） 4）V E︒∠=120220 A t i )30sin(5︒-=ω 6．当频率提高时，R 、X L 、X C 如何变化？解：R 与频率无关。
X L =ωL ，频率提高时，X L 成比例提高。
X C =1/ωC ，频率提高时，X C 成反比例下降。
正弦交流电路习题解答
图4-1 t rad f /3145014.322=⨯⨯==πωAt i Vt u )90314sin(2)45314sin(310︒-=︒+=︒=︒--︒=-=135)90(45i u ψψϕs T x 0075.0501360135360135=⨯︒︒=︒︒=25A t i i t A t t i f ）（，时，）（︒+=∴︒=∴===+=+⨯===3040sin 10305sin 10040sin 10)40sin(225402πψψψπψπππω︒∠=∠︒∠=︒∠=︒∠⨯︒∠=⋅+=+-+=-+=+++=+1.877.145657.51.53101.9857.5645657.51.531042)44()86(1210)44()86(21212121A A A A j j j A A j j j A A 2121)2(;)60sin(10,)sin(5)1(i i i A t i A t i +=︒+==ωω︒∠=︒∠+︒∠=+=︒∠=︒∠=•••••89.4023.13601005)2(;6010,05)1(2121m m m m m I I I A I A I A I A I V U 25,10,22021===第四章习题4-1 已知正弦电压和正弦电流的波形如图4-1所示,频率为50Hz ，试指出它们的最大值、初相位以及它们之间的相位差，并说明哪个正弦量超前，超前多少度？超前多少时间？解： u 、i 的表达式为即：u 比i 超前135°，超前4-2 某正弦电流的频率为20Hz ，有效值为 A ，在t =0时，电流的瞬时值为5A ，且此时刻电流在增加，求该电流的瞬时值表达式。
解：4-3 已知复数A 1=6+j8Ω，A 2=4+j4Ω，试求它们的和、差、积、商。
解：4-4 试将下列各时间函数用对应的相量来表示。
解：4-5 在图4-2所示的相量图中，已知 ，它们的角频率是ω，试写出各正弦量的瞬时值表达式及其相量。
正弦交流电路 习题参考答案
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ω ；表征正弦交流电起始位置时的量称为它的 初相 。
三者称为正弦量的 三要素 。
2. 电阻元件上任一瞬间的电压电流关系可表示为 u = iR ；电感元件上任一瞬间的电压电流关系可以表示为dtdi Lu =L ；电容元件上任一瞬间的电压电流关系可以表示为dtdu Ci CC =。
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30Ω，感抗为40Ω，容抗为80Ω，那么电路的阻抗为 50Ω ，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 。
二、 判断题：1. 正弦量的三要素是指最大值、角频率和相位。
（错）2. 电感元件的正弦交流电路中，消耗的有功功率等于零。
（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. 串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 、t u 314sin 380=V ；B 、)45314sin(537︒+=t u V ；C 、)90314sin(380︒+=t u 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 。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第四章 正弦交流电路[练习与思考]4-1-1 在某电路中，()A t i 60 314sin 2220-=⑴指出它的幅值、有效值、周期、频率、角频率及初相位，并画出波形图。
⑵如果i 的参考方向选的相反，写出它的三角函数式，画出波形图，并问⑴中各项有无改变？ 解：⑴ 幅值 A I m 2220有效值 A I 220= 频率 3145022f Hz ωππ=== 周期 10.02T s f== 角频率 314/rad s ω=题解图 初相位 s rad /3πψ-=波形图如题解图所示(2) 如果i 的参考方向选的相反, 则A t i ⎪⎭⎫⎝⎛+=32 314sin 2220π，初相位改变了，s rad /32πψ=其他项不变。
波形图如题解图 所示。
题解图 4-1-2 已知A )120314sin(101 -=t i ，A )30314sin(202 +=t i⑴它们的相位差等于多少？⑵画出1i 和2i 的波形。
并在相位上比较1i 和2i 谁超前，谁滞后。
解：⑴ 二者频率相同，它们的相位差︒-=︒-︒-=-=1503012021i i ψψϕ (2)在相位上2i 超前，1i 滞后。
波形图如题解图所示。
题解图 4-2-1 写出下列正弦电压的相量V )45(sin 2201 -=t u ω，)V 45314(sin 1002+=t u 解：V U ︒-∠=•4521101 V U ︒∠=•4525024-2-2 已知正弦电流)A 60(sin 81+=t i ω和)A 30(sin 62-=t i ω，试用复数计算电流21i i i +=，并画出相量图。
解：由题目得到Aj j j j I I I m m m ︒∠=+=-++=︒-︒+︒+︒=︒-∠+︒∠=+=•••1.231093.32.9)32.5()93.64()30sin 630cos 6()60sin 860cos 8(30660821 所以正弦电流为)A 1.23(sin 101+=t i ω 题解图 相量图如题解图所示。
4-2-3 指出下列各式的错误。
A I 3010∠=, )V 45sin 100+=t ( U ωA e I j 3010=， A )20314sin 10 +=t (I解：A I 3010∠= 应改为 A I ︒∠=•3010)V 45sin 100+=t ( U ω 应该为 )V 45sin 100+=t ( u ωA eI j 3010= 应该为 A e I j ︒•=3010A )20314sin 10+=t (I 应该为 A )20314sin 10+=t (i4-3-1 已知H 1=L 的电感接在400Hz/100V 的正弦电源上，u 的初相位为200，求电流并画出电流、电压的相量图。
解：已知VU ︒∠=•20100A j jX U I L ︒-∠=⨯⨯︒∠==••7004.01400220100π电流、电压的相量图如题解图所示。
4-3-2 指出下列各式哪些是对的，哪些是错的？L X i u = ，L j I U ω=，L X IU=••，L U j I ω••-= dt di Lu =，C X I U =，C IUω=，C j I U ω••-=题解图解：L X iu = 此式错 应改为 L X IU =L j I U ω= 此式错 应改为 L j IUω=••L X IU =••此式错 应改为L jX IU =••L UjI ω••-= 此式正确 dtdiL u = 此式正确C X I U= 此式正确 C I U ω= 此式错 应改为 CI U ω1=Cj IU ω••-= 此式错 应改为CIj U ω••-=4-3-3 试列表比较RLC 三元件在正弦电源激励下各自表现的特性及其关系。
解：4-4-1 假设R 、L 、C 已定，电路性质能否确定？阻性？感性？容性？ 解：不能。
还跟电路的频率有关。
4-4-2 RLC 串联电路的ϕcos 是否一定小于1？ 解：还可能等于1。
4-4-3 RLC 串联电路中是否会出现U U >R ，U U >L ，U U >C 的情况？ 解：会出现U U >L 和U U >C 的情况，不会出现U U >R 的情况。
4-4-4 在RLC 串联电路中，当C L >时，u 超前i ，当C L <时，u 滞后i ，这样分析对吗？ 解：在RLC 串联电路中，当C L X X >，电路呈感性，u 超前i ；当C L X X <时，电路呈容性，u 滞后i 。
所以上面的分析是不正确的。
4-4-5 有一RLC 串联的交流电路，已知Ω===10C L X X R ，A I 1=，试求其两端的电压U 。
解：此电路为纯阻性，所以V IR U 10101=⨯==4-4-6 有一RC 串联电路，已知Ω=4R ，Ω=3C X ，电源电压V 0100 ∠=•U ，试求电流i 。
解：Aj jX R U I C ︒∠=︒-∠︒∠=-∠︒∠=-︒∠=-=••9.36209.365010043arctan501003401004-5-1图4-20所示的四个电路，每个电路图下的电压、电流和电路阻抗模的答案对不对？各图中给定的电路电压、阻抗是否正确？Ω=7Z V U 14=Ω=14Z V U 70=Ω=2Z A I 8=Ω=2Z A I 8=(a) (b) (c) (d) 图4-17 练习与思考4-5-1图 解：（a ）Ω=5Z VU 10=(b)两个元件性质相同，容抗和电压可以直接相加。
图中给定的电路电压、阻抗是正确。
（c)图中给定的电路电压、阻抗是正确。
（d)两个元件性质不同，图中给定的电路电压、阻抗是不正确。
4-5-3 两个阻抗串联时，在什么情况下21Z Z Z += 成立？两个阻抗并联时，在什么情况下21111Z Z Z+=成立？解：当两个阻抗的阻抗角相等的时候，上面2个式子成立。
4-5-4 图4-21所示电路中，已知Ω===2C L R X X ， 电流表A 1的读数为3A ，试问：⑴A 2和A 3的读数为多少? ⑵并联等效阻抗Z 为多少?图4-18 练习与思考4-5-4图解：⑴此题为RLC 并联电路，Ω===2C L R X X ，所有各元件中电流的大小是相等的，即R C L I I I ==，相量图如题解图所示。
由相量图知，电流表1A 所测量的的总电流1I 就是电阻电流R I ，所以A I I I R C L 3===，所以电流表3A 的读数为3A 。
电流表2A 测量的是R I •和C I •的总和。
由相量图可知2A 的读数为4.24A 。
题解图 ⑵212121211111=-+=-+=j j jX jX R Z C L 则并联等效阻抗Ω=2Z4-6-1 对于感性负载，能否采取串联电容器的方式提高功率因数？解：电容电感串联能够提高电路总的功率因数，但是会改变感性负载的工作状态。
4-6-2 试用相量图说明，并联电容量过大，功率因数反而下降的原因。
解：从题解图相量图上可知，当并联合适的电容时，总电压和总电流的夹角ϕ减小，使得功率因数提高，直到提高到1，这时继续增加并联的电容值，电路由感性变为容性，功率因数反而下降。
题解图4-6-3 提高功率因数时，如将电容器并联在电源端（输电线始端），是否能取得预期效果？ 解：电容并联在输电线始端，只能减少电源的无功电流，提高了电源的功率因数，但是连接负载的的输电线路（可能很长）电流并无改变，仍然存在原来的功率损耗，因此达不到提高功率因数的预期效果。
4-6-4 功率因数提高后，线路电流减小了，瓦时计会走的慢些（省电）吗？ 解：不会。
因为瓦时计测量的是有功功率，提高功率因数后，电路的有功功率不变。
4-7-1 电路基本定律的相量形式是什么？ 解：KCL 定理：0=∑•IKVL 定理：0=∑•U欧姆定律：Z IU =••4-7-2分析正弦交流电路一般采用什么方法？解： 1．根据原电路图画出相量模型图(电路结构不变)R R →、L jX L →、C jX C -→•→U u 、•→I i 、•→E e2．根据电路基本定律的相量形式，列出相量方程式或画相量图 3．用相量法或相量图求解 4．将结果变换成要求的形式4-7-3 分析复杂正弦交流电路采用什么方法？解：同第2章计算复杂直流电路一样，支路电流法、结点电压法、叠加原理、戴维宁定理等方法也适用于计算复杂交流电路。
所不同的是电压和电流用相量表示，电阻、电感和电容及组成的电路用阻抗或导纳来表示，采用相量法计算。
4-7-4 能否用直流电路中学过的弥尔曼定理和支路电流法分析正弦交流电路？如果能用，使用时应注意什么问题？解：可以。
注意：电压和电流用相量表示，电阻、电感和电容及组成的电路用阻抗或导纳来表示，采用相量法计算。
4-8-1 串联谐振时，电路对外呈电阻性，无功功率为零，能否认为电感和电容的无功功率也为零？解：不能。
电路总的无功功率为零，电感和电容的无功功率大小相等，方向相反。
4-8-2 试说明当频率低于或高于谐振频率时，RLC 串联电路是电容性还是电感性的？ 解：当0f f <时，C L X X <，电路呈容性；当0f f =时，C L X X <，电路发生谐振； 当0f f >时，C L X X >，电路呈感性。
4-8-3 有一2000PF 的电容和一个10Ω的电阻及的线圈，将它们接成并联谐振电路，求谐振时的阻抗和谐振频率。
解：s rad .LCω/1058.110200020117150⨯=⨯⨯==-K Ω.RC L Z -101020001010201230=⨯⨯⨯==-习 题4-1 已知某正弦电压当其相位角为6π时，其值为5V ，该电压的有效值是多少？若此电压的周期为10ms ，且在t=0时正处于由正值过渡到负值时的零值，写出电压的瞬时值表达式。
解：设正弦电压的瞬时值表达式为V t U u m )sin(ψω+=由题目知6sin5πm U =，所以V U m 10=, 有效值V U 07.7=s rad f /62810101223=⨯⨯==-ππω 由t=0时正处于由正值过渡到负值时的零值得：πψ= 得到电压的瞬时值表达式：V t u )628sin(10π+=4-2 已知某负载的电流和电压的有效值和初相位分别是6A 、-30o ；48V 、45o ，频率均为50Hz 。
(1)写出它们的瞬时值表达式；(2) 画出它们的波形图；(3)指出它们的幅值、角频率以及两者之间的相位差。
解：(1)s rad f /3145022=⨯==ππωV t u )45314sin(248︒+=A t i )30314sin(26︒-= (2)波形图如题解图所示。