第2章 正弦交流电路 习题参考答案
电工学习题
第1章直流电路习题参考答案一、填空题：1. 任何一个完整的电路都必须有、和 3个基本部分组成。
具有单一电磁特性的电路元件称为电路元件，由它们组成的电路称为。
电路的作用是对电能进行、和转换；对电信号进行、和。
2. 反映实际电路器件耗能电磁特性的理想电路元件是元件；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元件，它们都是无源元件。
3. 电路有、和三种工作状态。
当电路中电流0R U I S 、端电压U＝0时，此种状态称作，这种情况下电源产生的功率全部消耗在。
4.从耗能的观点来讲，电阻元件为元件；电感和电容元件为元件。
二、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。
（）2. 电阻、电流和电压都是电路中的基本物理量。
（）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。
（）4. 绝缘体两端的电压无论再高，都不可能通过电流。
（）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（）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（）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（）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（）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“1KΩ、2.5W”，正常使用时允许流过的最大电流为（）A、50mA；B、2.5mA；C、250mA。
四、计算题1.1已知电路如题1.1所示，试计算a、b两端的电阻。
1.2根据基尔霍夫定律，求图1.2所示电路中的电流I1和I2；1.4 根据基尔霍夫定律求图 1.3图所示电路中的电压U1、U2和U3。
1.5 已知电路如图1.4所示，其中E1=15V，E2=65V，R1=5Ω，R2=R3=10Ω。
电工学试题库和试题与答案
一、 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 二端 元件。
3. 电路有 通路 、 开路 和 短路 三种工作状态。
当电路中电流0R U I S、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。
二、 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“1K Ω、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 。
第2章正弦交流电-2.2单一元件正弦交流电路
③由于电压的初相为45°，而电流的初相为−45º，故电压和电流的 相量图如图所示。 1 U I ＝— 1 ×100×10=500（var） ④Q＝UI＝— m m 2 2
相量图
2.2单一元件正弦交流电路电阻 Nhomakorabea路电感电路
电容电路
1 电容元件
（1）电容参数C
q q＝Cu 或 C＝— u 电容量的单位是F（法[拉]）。 具有参数C的电路元件称电容元件，简称电容。
相量图
③电压、电流的相量图如图所示。
2.2单一元件正弦交流电路
电阻电路
电感电路
电容电路
1 电感元件
（1） 电感参数L
Ψ Ψ=LI 或 L＝— I
电感元件
式中，磁链与电流的比值L叫做线圈的电感量，电感量的单位为H（亨[利]）。 具有L参数的电路元件称电感元件，简称电感。 空心线圈的电感量是一个常数，与通过的电流大小无关，这种电感叫做线性电感。线性 电感的大小只与线圈的形状、尺寸、匝数有关。一般而言，线圈直径的截面积越大，匝数越 密，电感量越大。
p>0，吸收能量
p<0，释放能量
2.2单一元件正弦交流电路
电阻电路
电感电路
电容电路
2 电感交流电路
例题：已知加在L＝10mH电感线圈两端的正弦交流电压u＝100sin(1000t+45º)V，求：①感抗XL； ②线圈中的电流最大值Im和线圈中的电流i；③作电路中电压与电流的相量图；④无功功率Q。 解：①感抗XL＝ωL＝1000×10×10−3＝10Ω Um 100V ②Im＝—＝ ———＝10（A） XL 10Ω φi＝φu−90º＝45º−90º＝−45º i＝10sin(1000t−45º)（A）
电工学试题库_考试必备! 2
一、直流电路 习题参考答案一、 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 二端 元件。
3. 电路有 通路 、 开路 和 短路 三种工作状态。
当电路中电流0R U I S、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。
二、 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“1K Ω、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 。
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。
正弦交流电路练习题二
正弦交流电路练习题二一、选择题1、两个正弦交流电电流的解析是：i1=10sin(314t+π/6)A，i2=14.1sin（314t+π/4）A。
这两个式中两个交流电流相同的量是____________。
A、最大值B、有效值C、周期D、初相位2、已知一交流电流，当t=0时的值i0=1A，初相位为300，则这个交流电的有效值为__________。
A、0.5AB、1.414AC、1AD、2A3、白炽灯与电容器组成的电路如图所示，由交流电源供电，如果交流电的频率减小，则电容器的_________。
A、电容增大B、电容减小C、容抗增大D、容抗减小4、白炽灯与线圈组成的电路如图所示，由交流电源供电，如果交流电的频率增大，则线圈的_________。
A、电感增大B、电感减小C、感抗增大D、感抗减小5、一个电热器接在10V的直流电源上，产生一定的热功率。
把它改接到交流电源上，使产生的热功率是直流时的一半，则交流电源电压的最大值应是__________。
A、7.07VB、5VC、14VD、10V6、在纯电感电路中，下列各式正确的是__________。
A、I=U/LB、I=U/ωLC、I=ωLUD、I=u/X L7、如图所示，当交流电源的电压为220V，频率为50H z时，三只白炽灯的亮度相同。
现将交流电的频率改为100H z，则下列情况正确的应是___________。
A、A灯比原来暗B、B灯比原来亮C、C灯比原来亮D、C灯和原来一样亮8、在如图所示电路中，交流电压的读数分别是V为10V，V1为8V，则V2的读数是_________。
A、6VB、2VC、10VD、4V9、在如图所示电路中，交流电流表的读数分别是A1为6A，A2为2A，A3为10A，则A的读数是____________。
A、10AB、18AC、2AD、6 A10、如图所示，电路在开关S断开时的谐振频率为f0，在开关S合上后电路的谐振频率为___________。
电工学试题库及答案
电⼯学试题库及答案第1章直流电路习题参考答案⼀、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，它们都是⽆源⼆端元件。
3. 电路有通路、开路和短路三种⼯作状态。
当电路中电流0R U I S 、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。
⼆、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“1K Ω、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 。
第二章正弦交流电路
第2章 正弦交流电路判断题正弦交流电的基本概念1．若电路的电压为)30sin(︒+=t U u m ω，电流为)45sin(︒-=t I i m ω， 则u 超前i的相位角为75°。
[ ]答案:V2．如有电流t i 100sin 261=Ａ，)90100sin(282︒+=t i Ａ，则电流相量分别是︒=0/61I &Ａ，︒=90/82I &Ａ。
所以二者的电流相量和为：21I I I &&&+= [ ] 答案:V3．若电路的电压为u ＝I m sin(ωt+30°)，电流为i =I m sin(ωt-45°)，则u 超前i 的相位角为15°。
[ ]答案:X4．正弦量的三要素是指其最大值、角频率和相位。
[ ]答案:X5．正弦量可以用相量表示，因此可以说，相量等于正弦量。
[ ]答案:X6．任何交流电流的最大值都是有效值的2倍。
[ ]答案:X7．正弦电路中，相量不仅表示正弦量，而且等于正弦量。
[ ]答案:X正弦量的相量表示法1．如有电流t i 100sin 261=Ａ，)90200sin(282︒+=t i Ａ，则电流相量分别是︒=0/61I &Ａ，︒=90/82I &Ａ。
所以二者的电流相量和为：21I I I &&&+= 。
[ ] 答案:X单一参数的正弦交流电路1．电容元件的容抗是电容电压与电流的瞬时值之比。
[ ]答案:X2．在电感元件的电路中，电压相位超前于电流90º，所以电路中总是先有电压后有电流。
[ ]答案:X3．电感元件的感抗是电感电压与电流的瞬时值之比。
[ ]答案:X4．电感元件的感抗是电感电压与电流的有效值之比。
[ ]答案:V5．直流电路中，电容元件的容抗为零，相当于短路。
[ ]答案:X6．直流电路中，电感元件的感抗为无限大，相当于开路。
[ ]答案:X7．直流电路中，电容元件的容抗为无限大，相当于开路。
第2章 正弦交流电路
式中Em =Bm lv，称作感应电动势最大值。当线圈ab边转到N 极中心时，绕组中感应电动势最大，为 Em；线圈再转180°， ab边对准S极中心时，绕组中感应电动势为-Em。
二、表示正弦交流电特征的物理量
如图 2 -1 所示的发电机，当转子以等速旋转时， 绕组 中感应出的正弦交变电动势的波形如图 2 - 2 所示。图中横 轴表示时间，纵轴表示电动势大小。图形反映出感生电动 势在转子旋转过程中随时间变化的规律。下面介绍图 2 - 2 所示正弦交流电的物理量。
则i1和i2的相位差为 φ=(ωt+φ1)-(ωt+φ2)=φ1-φ2 这表明两个同频率的正弦交流电的相位差等于初相之差。 若两个同频率的正弦交流电的相位差φ1-φ2＞0, 称“i1超 前于i2”; 若φ1-φ2＜0, 称“i1滞后于i2”；若φ1-φ2=0，称“i1和i2 同相位”；若相位差φ1-φ2=±180°, 则称“i1和i2反相位”。 必须指出，在比较两个正弦交流电之间的相位时， 两正弦 量一定要同频率才有意义。否则随时间不同，两正弦量之间 的相位差是一个变量，这就没有意义了。 综上所述，正弦交流电的最大值、 频率和初相叫做正 弦交流电的三要素。 三要素描述了正弦交流电的大小、 变 化快慢和起始状态。
eA Em sin wt
eB Em sin(wt φ 0 )
e eB N eA
Z Y S
B A O 2
t
图2 .5
(a)
(b)
图 2 - 5不同相的两电势
这两个正弦交变电动势的最大值相同， 频率相同， 但相 位不同: eA的相位是ωt，eB的相位是（ωt+φ0），见图 2 -(5b)。
频率的单位是Hz(赫［兹］)。1Hz=1s-1。
第2章 正弦交流电路(RL部分)
2.当Φ ＜0时，反映出电压u的相位滞后 电流i的相位一个角度Φ ，简称电压u滞后电
流i。
将上面（a）图中的u、i交换过来即可。
超前、滞后是相对而言的，u超前i，也可
以说是i滞后u。
3.当Φ =0时，电压u和电流i同相位如 图（b）所示。
4.当Φ =π /2时，称正交，如图（c）所 示。
5.当 Φ=π 时，称反相，如图 2-4 （ d） 所示。
≈11Ω
ƒ = 1000 Hz时，
XL=2π ƒL= (2π ×l000×35×10-3)Ω
≈220Ω
（2）当U = 220V ，ƒ = 50Hz时， 电流： I = U/XL = 220/11A= 20A 有功功率： P = 0 无功功率： QL =UI = (220×20) V=4400var
1.电感的电压
设L中流过的电流为i=Imsinω t，则电压 瞬时值为：
uL =ω LImsin（ω t+π /2）
表明：纯电感电路中，电感两端电压与电
流同频率，在相位上超前电流π /2电角度。
纯电感电路的矢量图如图所示：
2.电感的感抗 XL =UL/I =ω L =2π ƒL XL称为感抗，单位是Ω 。与电阻相似，感 抗在交流电路中也起阻碍电流的作用，这种 阻碍作用与频率有关。当L一定时，频率越 高，感抗越大。在直流电路中，因频率f = 0，其感抗也等于零。
P=UmIm/2=UI=I2R＝U2/R
单位：W（瓦）
【例2.5】已知电阻R =440Ω ，将其接在U = 220V的交流电路上，试求电流I和功率P。 解：电流为： I = U/R = 220/440 = 0.5 A 功率为： P = UI = 220×0.5 = 110 W
电工学部分习题参考答案
电工学部分习题参考答案第1章 习题习 题1-1 单项选择题1. 一个220V 、40W 的灯泡和一个220V 、60W 的灯泡串联起来接到220V 的电源上，请问哪个灯泡会比较亮（ ）A ．220V ，40W 的灯泡比较亮B ．220V ，60W 的灯泡比较亮C ．一样亮2. 一个220V 、40W 的灯泡和一个220V 、60W 的灯泡并联起来接到220V 的电源上，请问哪个灯泡会比较亮（ ）A ．220V ，40W 的灯泡比较亮B ．220V ，60W 的灯泡比较亮C ．一样亮3. 空间中有a 、b 、c 三点，已知V 2ab =U ，V 3bc =U ，求ac U 的电压。
（ ） A. 1V B. 5V C. －1V4. 已知V 2ab =U ，V 3bc =U ，如果以b 点作为电位参考点，求a 、b 、c 三点电位。
（ ）A ．a 点电位为0V ，b 点电位为2V ，c 点电位为3V B. a 点电位为2V ，b 点电位为0V ，c 点电位为3V C ．a 点电位为2V ，b 点电位为0V ，c 点电位为-3V D. a 点电位为5V ，b 点电位为3V ，c 点电位为0V 5. 如图所示，A 10S =I ，V 5S =U ，Ω=1R ，问电压源和电流源各起什么作用。
（ ）图 习题1-1（5）图图 习题1-3图A ．电压源起负载作用，电流源起电源作用。
B ．电压源起电源作用，电流源起电源作用。
C. 电压源起电源作用，电流源起负载作用。
1-2 判断题（正确的请在每小题后的圆括号内打“√”，错误的打“×”） 1. 如果没有参考方向，只说某支路中的电流为-1A ，这种说法没有意义。
（ ） 2. 电路中某两点的电位很高，因此这两点间的电压也很高。
（ ）3. 实际电流源允许开路运行，它对外不输出功率，自身也不消耗功率。
（ ）4. 电压和电位的单位都是伏特，但是它们在概念上没有联系。
电工学试题库和试题及答案1-图文
电工学试题库和试题及答案1-图文第1章直流电路习题参考答案一、填空题：1.任何一个完整的电路都必须有、和3个基本部分组成。
具有单一电磁特性的电路元件称为电路元件，由它们组成的电路称为电路的作用是对电能进行、和；对电信号进行、和2.反映实际电路器件耗能电磁特性的理想电路元件是元件；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元件，它们都是无源元件。
3.电路有、和三种工作状态。
当电路中电流、端电压U＝0时，此种状态称作，这种情况下电源产生的功率全部消耗在上。
4.从耗能的观点来讲，电阻元件为元件；电感和电容元件为元件。
5.电路图上标示的电流、电压方向称为，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方向。
二、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。
（）2.电阻、电流和电压都是电路中的基本物理量。
（）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。
（）4.绝缘体两端的电压无论再高，都不可能通过电流。
（）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（）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（）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（）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（）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“1KΩ、2.5W”，正常使用时允许流过的最大电流为（）A、50mA；B、2.5mA；C、250mA。
四、计算题1.1已知电路如题1.1所示，试计算a、b两端的电阻。
IUSR01.2根据基尔霍夫定律，求图1.2所示电路中的电流I1和I2；1.3有一盏“220V60W”的电灯接到。
第2章 正弦交流电路
eU Em sin t eV Em sin(t 120 ) eW Em sin(t 120 )
（2-31）
相应的波形图、相量图如图2-16（a）、 （b）所示。
图2-16 三相对称电动势
2．三相电源的星形联结
（1）星形联结
把上述三相绕组的末端U2、V2和W2连在一 起，就构成星形联结，如图2-17所示。
UR U 311 2 V 220V
【例2-4】
根据式（2-10），电流有效值为
P 100W IR 0.455A U R 220V
2.2.2 纯电感电路
1．电压和电流的关系
纯电感电路如图2-10（a）所示，电感电
流与电压参考方向一致，设电感电流为
iL 2 I L sin t
2.3.1 电压和电流关系 2.3.2 电路的功率和能量转换
2.3.1 电压和电流关系
RLC串联电路如图2-12所示，取电压和电 流的参考方向一致。 为便于分析，电路中各量均采用相量表 示，各元件也采用相量化模型。
图2-12 RLC串联电路
用相量法分析电路如下。
（1）作相量图
图2-13 相量图
（2）求相量和
IL IP
【例2-8】三相电源作星形联结，线电压是 380V，负载是额定电压为220V的电灯组，问： （1）三相负载采用什么联结方式； （2）若三相负载的等效电阻 R1=R2=R3=510 ， 求相电流、线电流和中线电流； （3）若三相负载的等效电阻分别为 R1=510 ， R2=510，R3=2k，求中线电流。
QC UC IC 50 0.157 var 7.85var
当 f 5 000Hz 时，
XC IC 1 1 3.19 2π fC 2 3.14 5 000 10 106
电工电子技术及应用第二章单相正弦交流电路习题
《学习指导与练习》上的题(P21)二、单项选择题1.两个正弦交流电流的解析式是i 1=2202sin(10πt+3π)A ，i 2=311sin(10πt －3π)A 。
在这两个式子中两个交流电流相同的量是（ ）。
【C 】A. 最大值和初相位B. 有效值和初相位C. 最大值、有效值和周期D. 最大值、有效值、周期和初相位2.对照明用交流电u=380sin(100πt －2π)V 的说法正确的是（ ）。
【A 】A. 1S 内交流电压有100次达到最大值B. 交流电的有效值为220VC. 初相位为π/2D. 1S 内交流电压有50次过零3.当两个同频率正弦量的初相位相等时，下列表述正确的是（ ）。
【D 】 A. 两个正弦量的最大值和有效值相等 B. 两个正弦量的计时起点一定相同C. 判断两个正弦量是否同时到达最大值和零值，还须由计时起点确定D. 两个正弦量同时到达最大值和零值4.在正弦量的有效值相量表示法中，下列说法正确的是（ ）。
【B 】 A. 相量的长度等于正弦量的最大值 B. 相量的长度等于正弦量的有效值 C. 相量与横轴的夹角等于正弦量的相位 D. 相量与横轴的夹角等于正弦量的初相位5.已知某交流电流，t=0时的瞬时值i 0=10A ，初相位ψ0=30°，则这个正弦交流电的有效值为（ ）。
【C 】 A. 20AB. 202AC. 14.14D. 10A6.电容器上标有“30μF ，600V ”的字样，600V 的电压是指（ ）。
【A 】 A. 额定电压B. 最小电压C. 正常工作时必须加的电压D. 交流电压有效值7.电感量一定的线圈，如果产生的自感电动势大，则反映该线圈中通过的电流（ ）。
【D 】 A. 数值大B. 变化量大C. 时间快D. 变化率大11.线圈电感的单位是（ ）。
【A 】A.亨【利】B. 法【拉】C. 高【斯】D. 韦【伯】12.一个空心线圈，当通过它的电流为8A 时，电感为36mH ；若通过它的电流为4A 时，则（ ）。
华东理工大学电工学第二章习题答案
第二章 正弦交流电路2.1 基本要求(1) 深入理解正弦量的特征，特别是有效值、初相位和相位差。
(2) 掌握正弦量的各种表示方法及相互关系。
(3) 掌握正弦交流电路的电压电流关系及复数形式。
(4) 掌握三种单一参数（R ，L ，C ）的电压、电流及功率关系。
(5) 能够分析计算一般的单相交流电路，熟练运用相量图和复数法。
(6) 深刻认识提高功率因数的重要性。
(7) 了解交流电路的频率特性和谐振电路。
2.2 基本内容 2.2.1 基本概念 1. 正弦量的三要素(1) 幅值（U m ，E m ，I m ）、瞬时值（u, e, i ）、有效值（U ，E ，I ）。
注：有效值与幅值的关系为：有效值2幅值=。
(2) 频率（f ）、角频率（ω）、周期（T ）。
注：三者的关系是 Tf ππω22==。
(3) 相位（ϕω+t ）、初相角（ϕ）、相位差（21ϕϕ-）。
注：相位差是同频率正弦量的相位之差。
2. 正弦量的表示方法 (1) 函数式表示法：。
)sin();sin();sin(i m e m u m t I i t E e t U u ϕωϕωϕω-=+=+= (2) 波形表示法：例如u 的波形如图2-1-1(a)所示。
(3) 相量（图）表示法：使相量的长度等于正弦量的幅值（或有效值）； 使相量和横轴正方向的夹角等于正弦量的初相角； 使相量旋转的角速度等于正弦量的角速度。
注：例。
)60sin(24,)30sin(2621V t u V t u o o +=+=ωω求?21=+u u解：因为同频率同性质的正弦量相加后仍为正弦量，故)sin(221ϕω+==+t U u u u , 只要求出U 及ϕ问题就解决了。
解1：相量图法求解如下：具体步骤为三步法（如图2-1-2所示）：第一步：画出正弦量u 1、u 2的相量12U U 、（U 1=6，U 2=4）。
第二步：在相量图上进行相量的加法，得到一个新相量U。
《电工与电子技术基础》第2章正弦交流电路习题解答
2.19 电路如题 2.19 图所示，已知ω=2rad/s，求电路的总阻抗 Zab。
题 2.17 图
题 2.19 图
第 2 章 正弦交流电路习题解答
69
解：∵ω=2rad/s
∴ X L = ωL = 2 (Ω)
∴
XC
=
1 ωC
=
2 (Ω)
Z ab
=
2+
j
XL
+ 2 //(−
j
X C) =
2+
2j
+
− j4 2 − j2
=
2+
2j
+
− j4(2 + j2) (2 − j2)(2 + j2)
=3+
j (Ω)
2.20 题 2.20 图所示电路，已知 U=100V，R1=20Ω，R2=10Ω，XL=10 3 Ω，求（1）电流
I，并画出电压电流相量图；（2）计算电路的功率 P 和功率因数 cosφ。
解：（1）设U = 100 ∠_0_°_ V，则
题 2.13 图
题 2.14 图
题 2.16 图
解：由题知， Im = 22.36/19.7° (A) I2m = 10/ 83.13° (A)
所以 I1m = Im − I2m = 20/− 6.87° (A)
即 i1 = 20sin(314t − 6.87°)(A)
∵Z1 =
U m I1m
cosϕ = cos15° = 0.966
2.21 题 2.21 图所示正弦交流电路，已知U = 100 ∠_0_°_ V， Z1 = 1 + j Ω， Z2 = 3 − j4 Ω，求 I 、U1 、U2 ，并画出相量图。
电工学试汇总题库和试题及其规范标准答案
第1章 直流电路 习题参考答案一、 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 二端 元件。
3. 电路有 通路 、 开路 和 短路 三种工作状态。
当电路中电流0R U I S、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。
二、 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。
第2章--正弦交流电路-习题参考答案
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 750W ，吸收的无功功率又为 1000var 。
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 。
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。
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第二章 正弦交流电路 习题参考答案2.1 把下列正弦量的时间函数用相量表示：(1) u ＝102sin314t 伏 (2) i ＝－5sin(314t －60º)安解：(1)U =10/0º (V) (2)mI =－5/－60º =5/180º－60º=5/120º (A) 2.2 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=∴有效值2203112121=⨯==U U abm ab (V) 瞬时值表达式为 ()︒-=60314sin 311t u ab (V) 当t =0.0025S 时，5.80)12sin(31130025.0100sin 311-=-=⎪⎭⎫⎝⎛-⨯⨯=πππU ab (V) 2.3 用下列各式表示RC 串联电路中的电压、电流，哪些是对的，哪些是错的？（1） i =Z u （2） I=C X R U + （3） I = C j R U ω- （4） I=Z U（5） U=U R +U C （6） U =R U +CU （7）I =－j C U ω （8）I = j C U ω解：在R 、C 串联电路中，总阻抗cjR X j R Z C ω1-=-= 而 X R Z C22+= ZU I = R I U R = X I U C = CR U U U += U U U C R 222+= 所以 （1）、（2）、（3）、（5）、（7）、（8）均是错的，（4）、（6）是对的。
2.4 图2.1中，U 1=40V ，U 2=30V ，i =10sin314t A ，则U 为多少？并写出其瞬时值表达式。
解：由电路图可知，电压u 1与电流i 同方向，而电压u 2超前电流i 90º，所以504030222221=+=+=U U U (V)∵电压u 超前电流i 的电度角︒===9.3643arctan arctan21U U ϕ ∴)9.364.31sin(250︒+=t u (V)2.5 图2.2所示电路中，已知u ＝100sin(314t +30º)伏，i ＝22.36sin(314t +19.7º)安，i 2＝10sin(314t +83.13º)安，试求： i 1、Z 1、Z 2并说明Z 1、Z 2的性质，绘出相量图。
解：由题知，︒=7.19/36.22m I (A) ︒=13.83/102m I (A) ︒=30/100m U (V) 所以︒-=-=87.6/2021mm m I I I (A) 即()︒-=87.6314sin 201t i (A)∵︒=︒-︒==67.38/5067.8/230/10011m m I U Z (Ω)︒-=︒︒==13.53/1013.83/1030/10022m m I U Z(Ω) ∴Z 1为感性负载，Z 2为容性负载。
2.6 图2.3所示电路中，X R =X L =R ，并已知电流表A 1的读数为3A ，试问A 2和A 3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 R =X L ，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 2的读数为0A 。
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X L =R ，所以电流表A 3的读数为3A 。
2.7 有一R 、L 、C 串联的交流电路，已知R=X L =X C =10Ω，I=1A ，试求电压U 、U R 、U L 、U C 和电路总阻抗Z 。
解： 10110=⨯==RI U R (V) 10110=⨯==I X j U L L (V) 10110=⨯=-=I X j U C C (V) ∵10==-+=R X j X j R Z C L (Ω) ∴10110=⨯==I Z U (V)2.8 电路如图2.4所示，已知ω=2rad/s ，求电路的总阻抗Z ab 。
解：∵ω=2rad/s∴2==L X L ω (Ω) 2ω1==CX C (Ω) ∴()j j j j j j j j j X j X j Z C L ab +=+-+-++=--++=-++=3)22)(22()22(42222422//22(Ω)2.9 电路如图2.5所示，已知R =20Ω，R I =10/0ºA ，X L =10Ω，1U 的有效值为200V ，求X C 。
解： 由题意可知：︒==0/20022I R U (V) CC C X jX U I ︒=-=90/2002 (A) ∴︒+︒=+=0/1090/200CRC L X I I I (A) ︒+︒=︒+︒⨯=⨯=90/100180/2000)0/1090/200(10CC L L L X X j I jX U (V) 10020002000/20090/100180/200021j X X U U U CC L +-=︒+︒+︒=+= (V)又因U 1=200故有 22100)2000200(200+-=CX 221002002000200-±=-C X2.1732002000±=CX 2.1732002000±=C X 则得： X C =5.36(Ω)，或X C =74.6(Ω)2.10 图2.6所示电路中，u S =10sin314t V ，R 1=2Ω，R 2=1Ω，L =637mH ，C =637μF ，求电流i 1， i 2和电压u c 。
解：ω=314rad/s200106373143=⨯⨯==-L X L ω（Ω）5106373141ω16=⨯⨯==-C X C （Ω）13.5195151000))((221j j j jX jX R jX jX R Z C L C L -=+-=-+-+=（Ω）13.5211j Z R Z -=+=（Ω）︒=-︒==7.68/816.113.520/101j Z U I Sm m (A) ︒-=-⨯︒=⨯=3.21/32.9)13.5(7.68/816.111j Z I U m Cm (V) ︒=-︒-=-=7.68/86.153.21/32.92j jX U I C Cm m (A) 则 i 1=1.816sin(314t +68.7°)(A) i 2=1.86sin(314t +68.7°)(A) u c =9.32sin(314t -21.3°)(V)2.11 图2.7所示电路中，已知电源电压U =12V ，ω=2000rad/s ，求电流I 、I 1。
解：当ω=2000rad/时s1105.020003=⨯⨯==-L X L ω（Ω）21025020001ω16=⨯⨯==-C X C （Ω）j j j jX R jX R Z C C -=--=--=1224)(221（Ω）21111=-++=++=j j Z jX R Z L （Ω）︒=︒==0/620/12Z U I (A) ︒-=-⨯︒=⨯=45/49.8)1(0/61j Z I U C (V) ︒-=︒-==45/25.4245/49.821R U I C (A) 则 I =6(A) I 1=4.25(A)2.12 图2.8所示电路中，已知R 1＝40Ω，X L =30Ω，R 2＝60Ω，X c ＝60Ω，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︒=0/220.U (V)则︒-=+︒=+=9.36/4.430400/22011j X j R U I L (A)同理︒=-︒=-=45/59.260600/22022j X j R U I C(A)∵ ︒-=︒+︒-=+=61.8/41.545/59.29.36/4.421I I I (A) ∴18.161.8cos 41.5220cos =︒⨯⨯==ϕUI P (KW)2.17861.8sin 41.5220sin =︒⨯⨯==ϕUI Q (Var)2.13 图2.9所示电路中，求：(1)AB 间的等效阻抗Z AB ；(2)电压相量UAF 和U DF ；(3)整个电路的有功功率和无功功率。
解：438866)886(64j j j j j j Z AB +=-++-+⨯+=︒-=+︒==1.53/2430/10j Z U I AB (A) ︒=⨯︒-==9.36/841.53/21j jX I U L AF (V) ︒-=⨯︒-==1.53/631.53/2FB FB Z I U (V) ︒-=︒-=-+=1.53/161.53/6886j j U I FBFD(A)︒-=+⨯︒--=+-=180/10)86(1.53/1)8(2j j R I U FD D F (V) ∴121.53cos 210cos =︒⨯⨯==ϕUI P (W)161.53sin 210sin =︒⨯⨯==ϕUI Q (Var)2.14 今有一个40W 的日光灯，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？若将功率因数提高到0.8，问应并联多大的电容？解：∵P =40W U R =110(V) ω=314rad/s∴36.011040====R L R U P I I (A) ∵U U U L R 222+=∴5.1901102202222=-=-=U U U R L (V)∴52936.05.190===I U X LL L (Ω)69.1314529===ωX L L (H)由于灯管与镇流器是串联的，所以5.0220110cos ===U U R ϕ设并联电容前功率因数角为ϕ1，并联后为ϕ2，则3tan 1=ϕ 43tan 2=ϕ 所以，若将功率因数提高到0.8，应并联的电容为()58.243322031440tan tan 2212=⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯=-=ϕϕωUPC (µF)2.15 一个负载的工频电压为220V ，功率为10kW ，功率因数为0.6，欲将功率因数提高到0.9，试求所需并联的电容。
解：当︒==1.536.0cos 11ϕϕ时︒==8.259.0cos 22ϕϕ时所以()()55948.033.12203141010tan tan 23212=-⨯⨯=-=ϕϕωU PC (µF)。