第五章 正弦交流电路单元测验
第五章 正弦交流电路习题
第五章正弦交流电路习题一、填空题1、 正弦交流电的三要素为_______、_______和_______，它们是确定正弦交流电变化情况的三个重要数值。
2、 正弦交流电压V t u )45314sin(230︒+=，其振幅为 _____ 、角频率为 ______ 、频率为 ____ 、周期为 ____ 、初相角为 ________ 、有效值为 ______ 。
3、 我国第一颗人造地球卫星发出《东方红》乐曲的信号频率是20MHz ，则它的周期是 ___ 、角频率为 ___ 。
4、 某正弦交流电流I=10A 、Hz 、f 100=φ=－π/3，则该正弦电流瞬时值的表达式为i= 。
5、 已知正弦交流电流A t i )30314sin(2.28︒+=，其频率为 ____ 、周期为 ___ 、在s t 1.0=时瞬时值为 ____ 。
6 、 频率为50Hz 的两个正弦交流电压，当它们的相位差为π/3时，则时间差为 __ 。
7、 正弦交流电的最大值是有效值的 ___ 倍。
我国在日常生活中使用的交流电频率为 ___ ，周期为 __ 。
8、 已知两个正弦交流电流：2121,)3/2314sin(10,)3/314sin(5i i A t i A t i 和则ππ-=-=的相位差为 __ ，而且 __ 超前 __ 。
9 、 已知两个正弦交流电压：=︒-=21,)30314sin(2220u V t u,)90314sin(2220V t ︒+若将纵坐标轴向左移π/3，则1u 的初相位为 __ ，2u 的初相位为 __ ，1u 和2u 的相位差为 __ ，而且 _ 超前 _ 。
10、已知：sin 3,)35314sin(2,)150314sin(10021=︒-=︒-=i A t i V t uA t )60314(︒+，在保持相位差不变的条件下，将电压的初相位改为0°则A i A i V u __________,__________,__________21===。
高中物理第五章交变电流单元质量评估选修3-2
D.通过电阻的电流方向每秒变化 100次第五章交变电流单元质量评估 （90分钟 100分）一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。
其中1〜6题为单选题,7〜12题为多选 题） 1.（2018 •温州高二检测）两个相同的白炽灯 L 1和L 2,接到如图所示的电路中,灯L 1与电容器 串联,灯L 2与电感线圈串联，当a 、b 处接电压最大值为 U 、频率为f 的正弦交流电源时，两 灯都发光，且亮度相同。
更换一个新的正弦交流电源后 ，灯L 1的亮度高于灯L 2的亮度，新电源 的电压最大值和频率可能是 （ ）u m 而频率大于f u m 而频率小于f u m 而频率仍为f u m 而频率仍为f【解析】选A 。
灯L 1的亮度高于灯L 2的亮度，说明电容对交变电流的阻碍作用减小 ，电感对交 变电流的阻碍作用增大，根据电容、电感阻碍作用与交流电频率的关系 ，交流电的频率应该是 增大了，故A 正确。
2.（2018 •东莞高二检测）如图甲是阻值为5 Q 的线圈与阻值为15 Q 的电阻R 构成的回路。
线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的规律如图乙所示。
则 （ ）A.电压表的示数为 14.14 VB. 通过电阻的电流为 0.707 AC. 电阻R 上消耗的功率为 3.75 WA. 最大值仍为B. 最大值仍为C. 最大值大于D. 最大值小于丿)2X 15 W=7.5 W,故C 错误；由图象知周期T=0.04 s,所以每秒有25个周期，而一个周期电流方向变化 2次,因此电流方向每秒变化 50次,故D 错误。
0'sin100 n t(V)的交流电源上，副线圈接有R=55 Q 的负载电阻，原、副线圈匝数之比为 2 : 1,电流表、电压表均为理想电表。
下列说法 正确的是( )A. 原线圈的输入功率为 220B. 电流表的读数为1 AC. 电压表的读数为110 ''D.副线圈输出交流电的周期为50 s【解题指南】 解答本题应从以下三点分析(1) 在交流电路中交流电表均测量交变电流的有效值。
第5章 正统交流电习题与答案
第5章 正统交流电一、填空题1．正弦交流电在0.1s 时间内变化了5周，那么它的周期等于 0.02s ，频率等于 50Hz 。
2.我国民用交流电压的频率为 50 Hz ，有效值为 220V 。
3.一个电热器接在10V 的直流电源上，产生一定的热功率，把它接到交流电源上，使产生的热功率是直流时相等，则交流电压的最大值是14.14V 。
4.正弦交流电的三要素是 最大值 、 频率 、 初相位 。
5.已知一正弦交流电流i =10sin （100πt +3π）A ，则其有效值为 7.07A ，频率为 50Hz ，初相位为 3π。
6.已知一正弦交流电流最大值是50A ，频率为50Hz ，初相位为1200，则其解析式为i =50sin （100πt +1200）A 。
7.旋转矢量在纵轴上的投影，就是该正弦量的瞬时 值。
8.已知交流电压的解析式：u 1=102sin(100πt －900) V,，u 2=10sin(100πt ＋900) V ，则它们之间的相位关系是 反相 。
9.若正弦交流电在t=0时的瞬时值为2A ，其初相为π/6，则它的有效值为 2.828 A 。
10.已知某正弦交流电流在t=0时，瞬时值为0.5 A ，电流初相位为300，则这个电流的有效值为 7.07A 。
11.电容器和电阻器都是构成电路的基本元件，但它们在电路中所起的作用却是不同的，从能量上来看，电容器是一种 储能 元件，而电阻器则是 耗能 元件。
12.当R=2欧的电阻通入交流电，已知交流电流的表达式为i =4sin(314t-450)A ，则电阻上消耗的功率是16W 。
13.在纯电感交流电路中，电感两端的电压 超前 电流2π，在纯电容电路中，电容两端的电压 滞后 电流2π。
14．纯电感交流电路中，电感两端电压为u =2sin(100πt+6π)V ，L =10 mH ，瞬时功率最大值为 0.318 var ，一个周期内的平均功率为 0 W 。
物理选修3-2人教新课标第五章交流电单元测试题1(精)
物理选修3-2人教新课标第五章交流电单元测试题1(时间：60分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分)1.小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系，如图1所示，此线圈与一个R＝10 Ω的电阻构成闭合电路，不计电路的其他电阻．下列说法正确的是()．图1A．交变电流的周期为0.125 sB．交变电流的频率为8 HzC．交变电流的有效值为 2 AD．交变电流的最大值为4 A解析本题考查对交流电的图像、交流电的最大值、有效值的掌握情况．由图像可以看出，此交变电流的周期为0.250 s，电压的最大值U m＝20 V．所以交变电流的频率为4 Hz，A、B项均错误；交变电流的最大值I m＝U mR＝2 A，有效值I＝22A＝ 2 A，C项正确、D项错误．答案 C图22.两个相同的白炽灯L1和L2，接到如图2所示的电路中，灯L1与电容器串联，灯L2与电感线圈串联，当a、b处接电压最大值为U m、频率为f的正弦交流电源时，两灯都发光，且亮度相同．更换一个新的正弦交流电源后，灯L1的亮度高于灯L2的亮度，新电源的电压最大值和频率可能是()．A．最大值仍为U m而频率大于fB．最大值仍为U m而频率小于fC．最大值大于U m而频率仍为fD．最大值小于U m而频率仍为f解析灯L1的亮度高于灯L2的亮度，说明电容对交变电流的阻碍作用减小，电感对交变电流的阻碍作用增大，根据电容、电感阻碍作用与交流电频率的关系，交流电的频率应该是增大了，故A正确．答案 A3．如图3所示，边长为a m的正方形线圈在磁感应强度为B T的匀强磁场中，以对角线为轴匀速转动．角速度为ωrad/s，转动轴与磁场方向垂直，若线圈电阻为RΩ，则从图示位置转过90°角的过程中()．图3①磁通量变化率的最大值为Ba2ωWb/s②感应电流的最大值为2Ba2ω/R A③流过导体横截面的电荷量为Ba2/R C④线圈中产生的热量为2ωB2a4/πR J A．①B．①②C．①③D．③④解析线圈从图示位置转过90°的过程中，感应电动势最大值为Ba2ω V，即磁通量变化率的最大值为Ba2ω Wb/s；感应电流的最大值应为Ba2ω/R A，有效值为2Ba2ω/2R A；线圈中产生的焦耳热为Q＝I2Rt＝πωB2a44R J；流过导体横截面的电荷量q＝I·Δt＝ΔΦR＝Ba2R C.答案 C4．在电路的MN间加一如图4所示的正弦交流电，负载电阻为100 Ω，若不考虑电表内阻对电路的影响，则交流电压表和交流电流表的读数分别为()．图4A．220 V 2.20 A B．311 V 2.20 AC．220 V 3.11 A D．311 V 3.11 A解析电压表和电流表都是表示的有效值，根据图像得出电压的有效值是220 V，根据欧姆定律得出电流的有效值是2.20 A.答案 A5．(2012·全国，19)一台电风扇的额定电压为交流220 V．在其正常工作过程中，用交流电流表测得某一段时间内的工作电流I随时间t的变化如图5所示．这段时间内电风扇的用电量为()．图5A．3.9×10－2度B．5.5×10－2度C．7.8×10－2度D．11.0×10－2度解析因1度＝3.6×106J且电流表示数为电流有效值，故用电量W＝U(I1t1＋I2t2＋I3t3)，代入数值得W＝5.5×10－2度，故B项正确．答案 B二、多项选择题(本题共4小题，每小题8分，共32分．每小题选对但不全的得4分，有选错的或不选的得0分)6．如图6所示，处在磁感应强度为B的匀强磁场中的单匝矩形线圈abcd，以恒定的角速度ω绕ab边转动，磁场方向垂直于纸面向里，线圈所围面积为S，线圈导线的总电阻为R.t＝0时刻线圈平面与纸面重合，且cd边正在离开纸面向外运动．则()．图6A．时刻t线圈中电流的瞬时值i＝BSωR cos ωtB．线圈中电流的有效值I＝BSωRC．线圈中电流的有效值I＝2BSω2RD．线圈消耗的电功率P＝(BSω)2R解析由题目条件可知，回路中感应电流最大值为BSωR，而如图所示，t＝0时刻线圈处于中性面，则电流瞬时值的表达式为i＝BSωR·sin ωt，故A错．而线圈中电流的有效值为I m2＝2BSω2R，故B错、C正确．而线圈消耗的电功率为P＝I2R＝(BSω)22R2·R＝(BSω)22R，故D错．答案 C7．单匝闭合线框在匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的转轴OO′匀速转动，在转动过程中，穿过线框的最大磁通量为Φm，线框中的最大感应电动势为E m，下列说法中正确的是()．A．在穿过线框的磁通量为Φm2的时刻，线框中的感应电动势为E m2B．在穿过线框的磁通量为Φm2的时刻，线框中的感应电动势为E m2C．线框每转动一周，线框中的感应电流方向改变一次D．线框转动的角速度为E m Φm解析闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动，若从中性面开始计时，穿过线框的磁通量Φ按余弦规律变化，线框中产生的感应电动势按正弦规律变化，在穿过线框的磁通量为Φm/2的时刻，线框中的感应电动势大于E m/2，A错误；在穿过线框的磁通量为Φm/2的时刻，线框中的感应电动势等于E m/2，B项正确；线框每转动一周，线框中感应电流的方向改变两次，C错误；由E m ＝BSω＝Φmω解得线框转动的角速度为ω＝E m/Φm，D正确．图78.如图7所示，“二分频”音箱内有两个不同口径的扬声器，它们的固有频率分别处于高音、低音频段，分别称为高音扬声器和低音扬声器，音箱要将扩音机送来的含有不同频率的混合音频电流按高、低频段分离出来，送往相应的扬声器，以便使电流所携带的音频信息按原比例还原成高、低频的机械振动．图为音箱的电路图，高、低频混合电流由a、b端输入，L1和L2是线圈，C1和C2是电容器()．A．甲扬声器是高音扬声器B．C2的作用是阻碍低频电流通过乙扬声器C．L1的作用是阻碍低频电流通过乙扬声器D．L2的作用是减弱通过乙扬声器的低频电流解析这是一个实际应用问题，考查对电感、电容在高频、低频同时存在的电路中的综合作用．只要抓住基础知识点，就可进行综合分析．电路中的电感和电容作用可以简单概括为：电感——通直流，阻交流，通低频，阻高频；电容——通交流，隔直流，通高频，阻低频．答案BD图89.距离足够大的金属板A、B间有一电子(不计重力影响)，在A、B间接有如图8所示的正弦式电压u，t＝0时电子从静止开始运动，则()．A．电子做往复运动B．在足够长的时间后，电子一定要碰到某个金属板上C．t＝T/2时，电子速度达到最大值D．t＝T时，电子将回到原出发点解析电子始终朝一个方向运动，不断交替加速、减速，故B、C正确．三、非选择题(38分)图910．(8分)家庭用吊扇的电源采用220 V单相交流电，电扇中电动机电路如图9所示，C为移相电容，L1、L2为定子线圈．吊扇用了几年后，转速明显变慢，现在电容C上并联了一只标有“2 μF、400 V”的电容后，吊扇转速明显变快了，试说明理由．答案在电容C上并联一只电容后，总电容变大，对交流电起阻碍作用的容抗变小，线圈L中的电流变大，电动机转速明显加快．图1011．(15分)如图10所示，矩形线圈面积为S，匝数为N，线圈电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕O O′轴以角速度ω匀速转动，外电路电阻为R.当线圈由图示位置转过90°的过程中，求：(1)通过电阻R的电荷量q.(2)电阻R上产生的焦耳热Q.解析(1)依题意磁通量的变化量ΔΦ＝BS，线圈转过90°的时间为Δt＝T 4＝2π4ω＝π2ω，平均感应电动势为E＝NΔΦΔt＝2NBSωπ；平均感应电流为I＝ER＋r＝2NBSωπ(R＋r)；通过电阻R的电荷量为q＝I·Δt＝NBS R＋r.(2)线圈中感应电动势的有效值和最大值E m的关系是E＝E m2＝NBSω2，电路中电流的有效值为I＝ER＋r＝NBSω2(R＋r).电阻R上产生的焦耳热为Q ＝I 2R Δt ＝N 2B 2S 2ωR π4(R ＋r )2.答案 (1)NBS R ＋r(2)N 2B 2S 2ωR π4(R ＋r )212．(15分)某兴趣小组设计了一种发电装置，如图11所示．在磁极与圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角α均为49π，磁场均沿半径方向，匝数为N的矩形线圈．abcd 的边长ab ＝cd ＝l 、bc ＝ad ＝2l .线圈以角速度ω绕中心轴匀速转动、bc 和ad 边同时进入磁场，在磁场中，两条边所经过处的磁感应强度大小均为B 、方向始终与两条边的运动方向垂直，线圈的总电阻为r ，外接电阻为R .求：图11(1)线圈切割磁感线时，感应电动势的大小E m ；(2)线圈切割磁感线时，bc 边所受安培力的大小F ；(3)外接电阻上电流的有效值I .解析 (1)bc 、ad 边的运动速度v ＝ωl 2，感应电动势E m ＝4NBl v ，解得E m ＝2NBl 2ω.(2)电流I m ＝E m r ＋R ，安培力F ＝2NBI m l ，解得F ＝4N 2B 2l 3ωr ＋R .(3)一个周期内，通电时间t ＝49T ，R 上消耗的电能W ＝I 2m Rt ，且W ＝I 2RT解得I ＝4NBl 2ω3(r ＋R ).答案 (1)E m ＝2NBl 2ω (2)F ＝4N 2B 2l 3ωr ＋R4NBl2ω(3)I＝3(r＋R)。
电工电子技术基础单元测试第五章 自测题-电路的暂态分析
[解]
初始值：
uC
(0
)=U
2
R1
R2 R2
=18 4k 4k 4k
9V
根据换路定则： uC (0 ) uC (0 ) =9V
稳态值： uC ()
U
2
R1
R2 R2
=8
4k 4k 4k
4V
时间常数：
=RC=(R1 //R2 )C=
4k 4k 4k
50 F
0.1s
由三要素法求解公式：
f
(t)=f
2
[解] 初始值： uC (0 )=I R3 =2012 240V
根据换路定则：uC (0 ) uC (0 ) =240V
稳态值： uC () 0V
时间常数：
=RC=(R1+R2 //R3 )C =(6k
6k 12k 6k 12k
)4 F
0.04s
由三要素法求解公式：
f
(t)=f
()+[f
(0
()+[f
(0 )-f
()]
e-
t
，得 t
0
时：
uC (t) uC ()+[uC (0 ) uC ()] e- t 4 (9 4) e- t 0.1 (4 5e-10t )V
2.. 图示电路，I=20mA，R1=6k，R2=6k，R3=12k，C=4μF。在开关 S 闭合前 电路已处于稳态。求开关闭合以后的电容上的电压 uc。)-fFra bibliotek()]
e-
t
，得
t
0
时：
uC (t) uC ()+[uC (0 ) uC ()] e- t 240e-25tV 3. 如图所示，在开关 S 闭合前电路已处稳态，用三要素法求开关闭合后的电压
电路分析正弦交流电路自测题
正弦交流电路自测题一、填空题1、正弦交流电的三要素是指正弦量的、和。
2、反映正弦交流电振荡幅度的量是它的；反映正弦量随时间变化快慢程度的量是它的；确定正弦量计时始位置的是它的。
3、已知一正弦量A )30314sin(07.7︒-=t i ，则该正弦电流的最大值是A ；有效值是A ；角频率是rad/s ；频率是Hz ；周期是s ；随时间的变化进程相位是；初相是；合弧度。
4、正弦量的值等于它的瞬时值的平方在一个周期内的平均值的，所以值又称为方均根值。
也可以说，交流电的值等于与其相同的直流电的数值。
5、两个正弦量之间的相位之差称为相位差，频率的正弦量之间不存在相位差的概念。
6、实际应用的电表交流指示值和我们实验的交流测量值，都是交流电的值。
工程上所说的交流电压、交流电流的数值，通常也都是它们的值，此值与交流电最大值的数量关系为：。
7、电阻元件上的电压、电流在相位上是关系；电感元件上的电压、电流相位存在关系，且电压电流；电容元件上的电压、电流相位存在关系，且电压电流。
8、正弦交流电路中，电阻元件上的阻抗z =，与频率；电感元件上的阻抗z =，与频率；电容元件上的阻抗z =，与频率。
9、与正弦量具有一一对应关系的复数电压、复数电流称之为。
最大值的模对应于正弦量的值，有效值的模对应正弦量的值，它们的幅角对应正弦量的。
10、单一电阻元件的正弦交流电路中，复阻抗Z=；单一电感元件的正弦交流电路中，复阻抗Z=；单一电容元件的正弦交流电路中，复阻抗Z=；电阻电感相串联的正弦交流电路中，复阻抗Z=；电阻电容相串联的正弦交流电路中，复阻抗Z=；电阻电感电容相串联的正弦交流电路中，复阻抗Z=。
11、R 、L 、C 串联电路中，电路复阻抗虚部大于零时，电路呈性；若复阻抗虚部小于零时，电路呈性；当电路复阻抗的虚部等于零时，电路呈性，此时电路中的总电压和电流相量在相位上呈关系，称电路发生串联。
12、R 、L 、C 并联电路中，电路复导纳虚部大于零时，电路呈性；若复导纳虚部小于零时，电路呈性；当电路复导纳的虚部等于零时，电路呈性，此时电路中的总电流、电压相量在相位上呈关系，称电路发生并联。
正弦交流电 单元检测题
正弦交流电单元检测题（90分）班级：姓名：成绩：一、填空题（每空2分，共20分）1.三相四线制路中，正相序，已知u1=3802sin（314t+2100），则线电压的瞬时值u23=____ ___ A。
2.规定为电流的方向，规定为电动势的方向。
3.目前测量电阻的常用方法是伏安法和惠斯通电桥法。
惠斯通电桥法可以精确的测量电阻值，精确度与和有关，与电源的电动势无关。
4.叠加定理只能用来求解线性电路中的，而不能进行功率的计算。
5. 的形状经常被用来判断铁磁性物质的性质和材料选择的依据。
6. 把容量0.25μF、耐压300V和容量0.5μF、耐压250V的两电容串联后，最大耐压值是_____V。
7. 若XL=5Ω的电感元件作用正弦电压u=-100sin（ωt+300）V 则通过该元件的电流瞬时值i=8. 法拉第电磁感应定律的内容是：。
二、多项选择题（每题至少有两个答案是正确的，多选、漏选均不得分，每题3分共27分）1.下列说法正确的是（）A．导体的电阻与其长度成正比，与横截面积成反比，与电压、电流无关B．形成电流的两个基本条件是：要有自由电荷和电位差C．串联电阻两端的电压与电阻成正比D．并联电阻消耗的功率与电阻成正比2.下列对电容说法正确的是（）A．电容与极板间距离成反比，与极板正对面积成正比B．串联电容可以提高耐压，并联电容可以增大电容C．电容处于充电状态时，电压、电流都是变小，能量增加D．电容器的电容量与两端电压成反比，与电荷量成正比3.下列对磁场和磁路说法正确的是（）A．磁感线是人为虚构的，可以表示磁场的方向和强度B．电流的磁效应可以用右手定则和安培定则判断磁感线绕向C．磁感应强度与流过线圈的电流大小、导体形状和媒介质的磁导率有关D．物质根据磁滞回线的形状分为：顺磁性物质、反磁性物质和铁磁性物质4.下列关于电磁感应说法正确的是（）A．感应电动势与磁通的变化量成正比B．自感系数与线圈的匝数、尺寸以及媒介质的磁导率有关C．变压器线圈的互感系数与它们的结构、相互位置及媒介质磁导率有关D．同名端中所讲的“极性”指的是感应电动势和电源的极性5.下列关于交流电的相关说法正确的是（）A．交流电的三要素是相位、有效值、角频率B．交流电的表示方法有解析式法、波形图法、矢量图法C．电阻、电容、电感都具有滤波功能D．对称三相电动势的特点是：幅值相等、频率相同、相位互差120º6.下列关于功率说法正确的是（）A．有功功率反映了电阻所消耗功率大小，其值等于最大功率的一半B．功率因数反映了电源功率被利用程度C．提高功率因数的方法是在感性负载两端并联适当的电容D．以上说法都不正确7.已知某RLC串联电路的端电压和电流的表达式分别为u=36sin(314t-50º)V，i=-4sin(314t+40º)A，则下列说法正确的是（）A．该电路为电感性电路 B。
人教版高二物理选修3-2第五章《交流电流》单元测试(含答案)
交流电流单元测试一、选择题1、交流发电机的线圈在匀强磁场中转动，当线圈平面通过中性面时，下列说法正确的是（）A.穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势最大B.穿过线圈的磁通量等于零，线圈中的感应电动势最大C.穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势等于零D.穿过线圈的磁通量等于零，线圈中的感应电动势等于零2、一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的交变电流电动势如图5-1所示，下面说法正确的是（）图5-1A.交流电动势的最大值为20 VB.交流电动势的有效值为102VC.交流电动势的频率为50 HzD.交流电动势的周期为0.04 s3、一只“220 V 100 W”的灯泡接在u=311sin314t V的交变电源上，则下列判断正确的是（）A.灯泡能正常发光B.与灯泡串联的电流表的读数为0.45 AC.与灯泡并联的电压表的读数为220 VD.通过灯泡的电流表达式为i=0.64sin314t A4、如图5-2所示电路中，a、b两端连接的交流电源既含高频交流，又含低频交流；L是一个25 mH的高频扼流圈，C是一个100 pF的电容器，R是负载电阻，下列说法正确的是（）图5-2A.L的作用是“通低频，阻高频”B.C的作用是“通交流，隔直流”C.C的作用是“通高频，阻低频”D.通过R的电流中，低频电流所占的百分比远远大于高频交流所占的百分比5、在交流电路中，如果电源电动势的最大值不变，频率可以改变，在如图5-3所示的电路a、b两点间逐次将图中的电路元件（1）、（2）、（3）单独接入，当使交变电流频率增加时，可以观察到下列所述的哪一种情况（）图5-3A.A1示数不变，A2增大，A3减小B.A1示数减小，A2不变，A3增大C.A1示数增大，A2不变，A3减小D.A1、、A2、A3的示数均不变6、一个理想变压器，原线圈和副线圈的匝数分别为n1和n2，正常工作时输入和输出的电压、电流、功率分别为U1和U2，I1和I2，P1和P2，已知n1>n2，则（）A.U1>U2,P1<P2 B.P1=P2,I1<I2C.I1<I2,U1>U2D.P1>P2,I1>I27、理想变压器原、副线圈的匝数比为1∶10，则正常工作时，变压器的输入功率与输出功率之比为（）A.1∶10B.10∶1C.1∶1D.1∶1008、某发电厂原来用11 kV的交流电压输电，后来改用升压变压器将电压升高到220 kV输电，输送的电功率都是P.若输电线路的电阻为R，则下列说法正确的是（）A.据公式I=P/U，提高电压后输电线上的电流降为原来的1/20B.据公式I=U/R，提高电压后输电线上的电流增为原来的20倍C.据公式P=I2R，提高电压后输电线上的功率损耗减为原来的1/400D.据公式P=U2/R，提高电压后输电线上的功率损耗将增大为原来的400倍9、一个小水电站，输出的电功率为20 kW，输电线总电阻为0.5 Ω，如果先用400 V的电压输送，后又改用2 000 V的电压输送，则输送电压提高后，输电导线上损失的电功率变化情况是（）A.减少50 WB.减少1 200 WC.减少7.68×106 WD.增大7.68×106 W二、填空题10、如图5-4所示为一理想变压器，它的原线圈接在交流电源上，副线圈接有一个标有“12 V 100 W”字样的灯泡，已知变压器原、副线圈的匝数比为18∶1，那么小灯泡正常工作时，图中的电压表的读数为__________ V，电流表的读数为__________ A.图5-411、闭合线圈在匀强磁场中匀速转动，转速为240 r/min,若线圈平面转至与磁感线平行时的电动势为 2 V，则从中性面开始计时，所产生的感应电动势表达式为e=__________ V.从中性面起经1/48 s，感应电动势的大小为__________.12、一阻值恒定的电阻器，当两端加上10 V的直流电压时，测得它的功率为P；当两端加上某一正弦交流电压时，测得它的功率为P/2，由此可知该交流电压的有效值为__________ V，最大值为__________ V.13、远距离输电，原来用电压U0输送，输电线上损失的功率为P0，现要使输电线路上损失的功率减少到原来的1%，在保持输送功率不变的情况下，输电电压变为__________U0.三、综合题14、闭合线圈在匀强磁场中匀速转动，线圈的转速为240 r/min,已知这个线圈平面转到与磁场方向平行时的感应电动势为2 V，某时刻该线圈平面与中性面重合，从此时刻起的1/48 s内，线圈内的平均感应电动势是多少？在1/48 s时，线圈中的瞬时电流是多大?（已知线圈的总电阻为0.5 Ω）15、如图5-5所示，某发电厂的输出电压恒定，分别用甲、乙两种线路向同一用电器送电，用电器上的功率相同，甲线路中不用变压器，线路总电阻为0.9 Ω；乙线路中在用电器处装原、副线圈匝数比为9∶10的升压变压器，线路总电阻为1.8 Ω.求：图5-5（1）两种输电方式中线路损失的功率之比；（2）用电器的电阻.16、如图5-6所示，一个小型旋转电枢式交流发电机，其矩形线圈长度为a、宽度为b,共有n匝，总电阻为r,与线圈两端相接触的集流环上接有一个阻值为R的定值电阻，线圈以角速度ω在磁感应强度为B的匀强磁场中绕与磁场方向垂直的对称轴OO′匀速转动，沿转轴OO′方向看去，线圈转动方向沿顺时针.求：图5-6（1）从图中画出线圈经过图示位置时通过电阻R上的感应电流的方向;（2）从图示位置（线圈平面平行于磁场方向）开始计时，经多长时间，通过电阻R 上的电流的瞬时值第一次为零;（3）与电阻并联的交流电压表的示数是多大.17.供电网中某一居民小区的用户变压器输入电压为U1=1×104 V，此变压器的匝数比为125∶3.原来小区各用户用电总功率为44 kW，由于用电功率随生活条件的改善而增加，现在小区各户居民用电总功率增加到88 kW，打算在不改变线路的情况下更换一台用户变压器.设新用户变压器的输入电压仍为U1=1×104 V不变，且用电器户正常工作电压为220 V.求：(1)居民小区输电线路的电阻R线；(2)新更换的用户变压器的原、副线圈匝数比.参考答案1、思路解析：题中“当线圈平面通过中性面时”，穿过线圈的磁通量最大，而此时磁通量的变化率为零，线圈中感应电动势为零（因此得名“中性面”），故C 选项正确. 答案:C2、思路解析：此题属于交变电流的图象类问题，由图象知E m =20 V ，T=0.04 s ，f=25 Hz,E=102 V ，故正确选项为ABD. 答案:ABD3、思路解析：由u=311sin314t V 知：U=23112m U V=220 V ，灯泡能正常发光，选项A 正确.I=U P =220100 A=0.45 A ，电流表和电压表的读数均为有效值，故选项BC 正确.I m =2I=2×0.45 A=0.64 A ，故D 正确，故该题正选项为ABCD. 答案:ABCD4、思路解析：L 是一个自感系数很小的高频扼流圈，其作用是“通低频，阻高频”，A 选项正确.C 是一个电容很小的电容器，在题图所示电路中，对高频交流的容抗远小于对低频交流的容抗，其作用是“通高频，阻低频”，C 选项正确.因电路中无直流电源，故B 选项错误.由于L 对高频交流的阻碍作用和C 对高频交流的旁路作用，使得通过R 的电流中，低频交流所占的百分比远大于高频交流所占的百分比，D 选项正确，本题A 、C 、D 选项正确. 答案:ACD5、思路解析：在交流电路中，当频率增加时，容抗减小，感抗增大，而电阻是与频率无关的，在电路中电源的电动势最大值不变，即a 、b 间的电压不变，所以当频率增加时，A 1示数增大，A 2不变，A 3示数变小，因此，该题正确选项为C. 答案:C6、思路解析：因为变压器为理想变压器，故有21U U =21n n ,P 1=P 2,由题意知n 1>n 2,U 1>U 2,又因I 1U 1=I 2U 2，则I 1<I 2，故B 、C 选项正确. 答案:BC7、思路解析：不管理想变压器的原、副线圈匝数比如何，正常工作时，变压器的输入功率与输出功率相等（因为能量守恒），故比值为1∶1，选项C 正确. 答案:C8、思路解析：由I=P/U ，得I 1=UP1,I 2=2U P ，I 1∶I 2=U 2∶U 1=220 kV ∶11 kV=20∶1,I 2=I 1/20，A 正确，B 错.线路损耗P 损=I 2R ，所以P 损1=I 12R ，P 损2=I 22R ，所以P 损2∶P 损1=I 22∶I 12=(201I )2∶I 12=1∶400.所以C 正确，D 错.（考查功率损失与电流平方正比关系的应用） 答案:AC9、思路解析：用400 V 的电压送电：ΔP 1=I 2R=(1U P)2·R=(40010203⨯)2×0.5 W=1 250 W ；改用2 000 V 电压输电：ΔP 2=(2U P )2·R=(200010203⨯)2×0.5 W=50 W ，损失电功率减少了ΔP 1-ΔP 2=（1 250-50） W=1 200 W ，B 正确.（考查输电线路损失功率与电压、电流的关系的应用）答案:B10、思路解析：灯泡正常发光，则副线圈两端电压为U 2=12 V ，电流为I 2=2U P =12100 A=8.3 A. 由公式21U U =21n n 得U 1=21n n U 2=18×12 V=216 V ，所以电压表的读数为216 V. 由1221n n I I =，得I 1=12n n I 2=181×8.3 A=0.46 A ，所以电流表的读数为0.46 A. 答案:216 0.4611、思路解析：由n=240 r/min=60240r/s=4 r/s,得ω=2πn=2π×4=8π.当线圈平面与磁感线平行时（S ∥B ），感应电动势最大，即E m =2 V .所以e=E m sin ωt=2sin8πt t=481 s 时，e=2sin （8π×481） V=2sin 6πV=2×21 V=1 V . 答案:2sin8πt 1 V12、思路解析：当电阻器两端加直流电压时，有P=U 2/R ；当电阻器两端加正弦交流电压时，设交流电压的有效值为U ′，有P/2=U ′2/R ；联立以上两式可解得U ′=52 V ，其最大值为U m =2U ′=10 V. 答案:52 1013、思路解析：设输送功率为P ，则P 0=(0U P )2R 线，0.01P 0=(UP)2·R 线,所以U=10U 0.（考查输电线路功率损失跟输送电压的平方成反比关系）答案:1014、思路解析：线圈的角速度ω=2πn=2π×240/60=8π rad/s,线圈平面与磁感线平行时，感应电动势最大E m =2 V.从E m =BS ω中可得到Φ1=BS=ωmE =π82Wb.当线圈从中性平面转t=1/48 s 时，转的角度θ=ωt=8π×481=6π,此时穿过线圈的磁通量Φ2=Φ1cos 6π=23Φ1,所以磁通量的变化ΔΦ=Φ1-Φ2=（π82-23×π82） Wb=π832- Wb.因此E=t ∆∆Φ=481832π- V=0.5 V .线圈从中性面开始（t=0）电动势的瞬时值表达式为e=E m sin ωt=2sin8π V当t=481 s 时，e=2sin 6πV=1 V 此时线圈中的电流为I=5.01=R e A=2 A.答案:0.5 V 2 A15、思路解析：(1)由用电器的功率相同，得 甲图中：P 线=I 2R 甲 乙图中：P 线′=(910I)2R 乙 所以200818.11009.08110081'=⨯⨯==乙甲线线R R P P . (2)由U 源=IR 甲+IR 用 U 源=910IR 乙+109IR 用 解得R 用=11 Ω.答案:(1)81∶200 (2)11 Ω16、思路解析：(1)图示位置为垂直中性面位置，由右手定则可判定感应电流的方向自上而下流过电阻R.(2)线圈转动产生感应电流的周期为T=2π/ω,从图示位置开始，过t=T/4=π/2ω第一次出现i=0的情况.（3）线圈转动时产生感应电动势的最大值为 E m =nBS ω=nBab ω 感应电流最大值为I m =E m /(R+r)=nBab ω/(R+r) 电阻两端电压的最大值为 U m =I m R=nBab ωR/(R+r) 交流电压表的示数为U=U m /2=nBab ωR/［2 (R+r)］.答案:(1)电流自上而下流过电阻R (2)t=T/4=π/2ω（3）U=U m /2=nBab ωR/［2 (R+r)］ 17、思路解析：(1)用户变压器副线圈电压 U 2=12n n U 1=1253×1×104 V=240 V 用户工作总电流I=用U P =220104.44⨯ A=200 A线路电阻R 线=2002202402-=-IU U 用Ω=0.1 Ω.(2)当用户功率增加为P ′=8.8×104 W时,用户工作总电流为I ′=220108.8'4⨯=用U P A=400 A 线路电压降ΔU ′=I ′R 线=400×0.1 V=40 V新的用户变压器副线圈电压U 2′=220 V+40 V=260 V 因此原副线圈匝数比为n 1∶n 2=U 1∶U 2′=500∶13. 答案:(1)0.1 Ω (2)500∶13。
人教版选修3-2第五章交变电流单元测试题
一、单选题人教版选修3－2第五章交变电流单元测试题1. 下列i-t 图像属于正弦式交流电的是（ ）A ．B ．C ．D ．2. 如图所示，三个完全相同的负载连接成星形，由不计内阻的三相交变电源供电，若C 相断开，则电流表和电压表的示数变化应分别是 （ ）A ．电流表示数变小，电压表示数不变B ．电流表示数不变，电压表示数变大C ．电流表、电压表示数都变小D ．电流表、电压表示数都不变3. 一正弦式交变电流随时间变化的规律如图所示，由图可知()C ．该交变电流的方向每秒钟改变50次B ．该交变电流的频率为50 Hz AA ．该交变电流的瞬时表达式为i ＝10sin (25πt )D．该交变电流通过阻值为2 Ω的电阻时，此电阻消耗的功率为200 W4. 如图所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比n1∶n2＝2∶1，原线圈接正弦式交流电，副线圈接电动机，电动机线圈电阻为R，当输入端接通电源后，电流表读数为I，电动机带动一质量为m的重物以速度v匀速上升，若电动机因摩擦造成的能量损失不计，则图中电压表的读数为A．B．C．4IR D．5. 如图所示，某小型发电站发电机输出的交流电压为500 V，输出的电功率为50 kW，用电阻为3 Ω的输电线向远处送电，要求输电线上损失功率为输电功率的0.6%，则发电站要安装一升压变压器，到达用户再用降压变压器变为220 V供用户使用(两个变压器均为理想变压器)。
对整个送电过程，下列说法正确的是( )A．输电线上的损失功率为300 WB．升压变压器的匝数比为1∶100C．输电线上的电流为100 AD．降压变压器的输入电压为4 970 V6. 放置在同一竖直面内的两光滑同心圆环a、b通过过其圆心的竖直轴O1O2连接，其半径R b=R a，环上各有一个穿孔小球A、B(图中B球未画出)，均能沿环无摩擦滑动．如果同心圆环绕竖直轴O1O2以角速度ω匀速旋转，两球相对于铁环静止时，球A所在半径OA与O1O2成θ=300角．则( )A．球B所在半径OB与O1O2成45°角B．球B所在半径OB与O1O2成30°角C．球B和球A在同一水平线上D．由于球A和球B的质量未知，不能确定球B的位置7. 输出导线的电阻为R，输送电功率为P.现分别用U1和U2两种电压来输电，则两次输电线上损失的功率之比为（）A．U1∶U2B．U12∶U22C．U22∶U12D．U2∶8. 如图所示，动圈式话筒能够将声音转变为微弱的电信号(交变电流)．产生的电信号一般都不是直接送给扩音机，而是经过一只变压器(视为理想变压器)之后再送给扩音机放大，变压器的作用是为了减少电信号沿导线传输过程中的电能损失，关于话筒内的这只变压器，下列判断正确的是( )A．一定是降压变压器，因为P＝I2R，降压后电流减少，导线上损失的电能减少B．一定是降压变压器，因为，降压后电压降低，导线上损失的电能减少C．一定是升压变压器，因为，升压后，电流增大，使到达扩音机的信号加强D．一定是升压变压器，因为P＝UI，升压后，电流减小，导线上损失的电能减少9. 如图所示，水平铜盘半径为r，置于磁感应强度为B，方向竖直向下的匀强磁场中，铜盘绕通过圆盘中心的竖直轴以角速度ω做匀速圆周运动，铜盘的边缘及中心处分别通过导线和滑动变阻器R1与理想变压器的原线圈相连，该理想变压器原、副线圈的匝数比为n∶1，变压器的副线圈与电阻为R2的负载相连，则（）二、多选题A ．变压器原线圈两端的电压为B ．若R 1不变时，通过负载R 2的电流强度为0C ．若R 1不变时，通过变压器的副线圈横截面磁通量为0D ．若R 1变化时，通过负载R 2的电流强度为通过R 1电流的10. 图甲所示电路中，A 1、A 2、A 3为相同的电流表，C 为电容器，电阻R 1、R 2、R 3的阻值相同，线圈L 的电阻不计．在某段时间内理想变压器原线圈内磁场的变化如图乙所示，则在t 1～t 2时间内()A ．电流表A 1的示数比A 2的小B ．电流表A 2的示数比A 3的小C ．电流表A 1和A 2的示数相同D ．电流表的示数都不为零11. 一闭合矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，产生的感应电流如图所示，由图可知(A ．该交变电流的有效值是5 AB ．该交流电的频率是50 HzC ．t ＝0时刻线圈平面位于中性面D ．该交变电流的瞬时值表达式为i ＝5cos 100πt (A)12.如图所示的交流为，接在阻值的电阻两端，则)三、解答题A ．电压表的读数为311VB ．电流表读数为C ．电流表读数是1AD ．2s 内电阻的电热是440J13. 如图所示，在水平面内直角坐标系xOy 中有一光滑金属导轨AOC ，其中曲线导轨OA 满足方程y ＝Lsin kx ，长度为的直导轨OC 与x 轴重合，整个导轨处于垂直纸面向外的匀强磁场中．现有一长为L 金属棒从图示位置开始沿x 轴正方向以速度v 做匀速直线运动，已知金属棒单位长度的电阻为R 0，除金属棒的电阻外其余部分电阻均不计，棒与两导轨始终接触良好，则在金属棒运动至AC 的过程中（）A ．感应电动势的瞬时值为e ＝BvLsin kvtB ．感应电流逐渐减小C ．闭合回路消耗的电功率逐渐增大D ．通过金属棒的电荷量为14. 一台发电机产生正弦式电流，如果e ＝400sin314t (V)，那么电动势的峰值是多少，线圈匀速转动的角速度是多少，如果这个发电机的外电路只有电阻元件，总电阻为2kΩ，写出电流瞬时值的表达式．15. 如图所示，一台有两个副线圈的理想变压器，原线圈匝数n 1＝1100匝，接入电压U 1＝220 V 的电路中． (1)要求在两个副线圈上分别得到电压U 2＝6 V ，U 3＝110 V ，它们的匝数n 2、n 3分别为多少？ (2)若在两副线圈上分别接上“6 V ，20 W”、“110 V ,60 W”的两个用电器，原线圈的输入电流为多少？（4）计算降压变压器的输出功率．（3）若输电导线中的电功率损失为输电功率的4%，求输电导线的总电阻和降压变压器原线圈两端的电压；流；（2）发电机的输出功率是100kW ，输出电压是250V ，升压变压器的原、副线圈的匝数比为1：25，求升压变压器的输出电压和输电导线中的电（1）画出上述输电全过程的原理图；发电站的电源通过升压变压器、输电导线和降压变压器把电能输送到用户，如果升压变压器和降压变压器都可视为理想变压器．16.。
正弦交流电路测试
正弦交流电路测试姓名（ ）一、填空（３０％）１、正弦交流电压u=302sin(314t+45°)V,其振幅为（ ），角频率为（ ），频率为（ ），周期为（ ），初相角为（ ），有效值为（ ）。
２、频率为５０ＨＺ的两个正弦交流电，当它们的相位差为3时，则时间差为（ ）。
t(s)）。
0 .075 0.02４、已知u 1=50sin(ωt +45°),u 2=50sin(ωt+135°),则u 1+u 2=( )。
５、已知日光灯电路的灯管等效电阻Ｒ＝３０Ω，镇流器线圈的电感Ｌ＝１.66H ，电源电压Ｕ＝２２０Ｖ，f=５０ＨＺ，则灯管电流为（ ），灯管电压为（ ），镇流器电压为（ ），电路有功功率为（ ）。
６、如图，u=2202sin314tV ，i=222(314t-53°)Ａ，则Ｒ＝（ ），Ｃ＝（ ）。
二、选择（２１％）１、u=Umsin(ωt+30°)+Umsin(ωt-60°)v,则u 的有效值为（ ）Ａ、（Ｕ１m+Ｕ2m ）/2 B 、Ｕ１m+Ｕ２mＣ、Ｕm 2+Ｕm 2 Ｄ、Ｕm 2+Ｕm 2/22、某交流电已知电压初相为245电流初相为-23。
则电压与电流的初相关系 Ａ、电压超前电流268° B 、电流超前电压222°C 、电压超前电流90°D 、电压滞后电流92°3、 已知框内为两元件串联,U=7Sin(wt+40°)v ，I=5Sin （wt+90°）则元件为( )．A 、RLB 、RC Ｃ、LC Ｄ、ＲR4、如图，ABC三个电灯，当SA合上瞬间A、A灯亮B、B灯最亮C、C灯亮D、一样亮5、当电源频率为f时，电压表读数相同,现频率升高4、各表变化为（）。
A、V1>V2>V3B、V2>V3>V1C、V3>V1>V2D、V2>V1>V3６、在ＲＬＣ并联正弦交流中，当外加电源的频率为f时，电路发生了谐振，若外加电压保持不变，而频率增大时，电路的性质为（）。
选修3-2单元练习第五章交流电
1．有一正弦交流电，它的电压随时间变化的情况如图所示，则电压的有效值为________ V ；频率为________ Hz.2．如图所示，是一交流电压随时间变化的图象，此交流电压的有效值等于___ V .3．如图所示，匀强磁场 B ＝0.05T ，矩形线圈的匝数 N ＝100，边长 Lab ＝0.20m ，Lbc ＝0.10m ，以 300r/min 的转速匀速转动，线圈总电阻为 2Ω，.线圈外接电阻为 8Ω．从通过中性面时开始计时，（1）交变电动势的瞬时值表达式为_______V ； （2）交变电压表的示数为__________V ；（3）线圈由图示位置转过2π的过程中，电阻 R 上产生的热量为_______J ； （4）线圈由图示位置转过2π的过程中，通过电阻 R 的电量为_____C 。
4．如图所示为一交变电流的图象(t 轴上方为正弦函数图象),则该交变电流的有效值为多大( ) A ．I 0B ．I 0√2+I 0C ．√32I 0D ．I0√25．在匀强磁场中，一个100匝的闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化.设线圈总电阻为2Ω，则A ．0t =时，线圈平面平行于磁感线B ．1t s =时，线圈中的电流改变方向C ． 1.5t s =时，线圈中的感应电动势最大D ．一个周期内，线圈产生的热量为28J π6．一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示.已知发电机线圈内阻为5.0Ω，现外接一只电阻为105.0Ω的灯泡，如图乙所示，则( )A ．电路中的电流方向每秒钟改变50次B ．电压表V 的示数为220 VC ．灯泡实际消耗的功率为440WD ．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为20J7．如图所示，一自耦变压器（可看做理想变压器）输入端AB间加一正弦式交流电压，在输出端CD间接灯泡和滑动变阻器．转动滑片P可以改变副线圈的匝数，移动滑片Q可以改变接入电路电阻的阻值．则（）．A．只将P顺时针转动，灯泡变亮B．只将P逆时针转动，灯泡变亮C．只将Q向上移动，灯泡变亮D．只将Q向下移动，灯泡变亮8．如图所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比n1∶n2＝2∶1，原线圈接正弦式交流电，副线圈接电动机，电动机线圈电阻为R，当输入端接通电源后，电流表读数为I，电动机带动一质量为m的重物以速度v匀速上升，若电动机因摩擦造成的能量损失不计，则图中电压表的读数为A．4IR+mgvI B．mgvIC．4IR D．14IR+mgvI9．如图所示的电路中，ab间接上某一交流电源，三盏灯都正常发光．若保持电源电压恒定，增大交流电的频率，下列说法正确的是（）A．L1变暗，L3变亮B．L1、L2、L3都变亮C．L1、L2、L3都变暗D．L1、L2、L3亮度都不变10．供电公司检修人员用交流电表监控供电线路中强电流和高电压，使用的仪器是电流互感器和电压互感器，接线如图所示．其中n1、n2、n3、n4分别为四组线圈的匝数，a、b为两只交流电表，下列说法中正确的是（）A．A为电流互感器，且n1＜n2，a是电流表B．B为电压互感器，且n3＞n4，b是电压表C．B为电流互感器，且n3＜n4，b是电流表D．A为电压互感器，且n1＞n2，a是电压表11．如图所示，某电子电路的输入端输入的电流既有直流成分，又有交流低频成分和交流高频成分，若通过该电路只把交流的低频成分输送到下一级，那么关于该电路中各元件的作用，下列说法中正确的是( )A．L在此的功能为通直流，阻交流，叫高频扼流圈B．L在此的功能为通高频，阻低频，叫低频扼流圈C．C1在此的功能为通交流，隔直流，叫隔直电容D．C2在此的功能为通高频，阻低频，叫高频旁路电容12．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，电阻R=22Ω，各电表均为理想电表.副线圈输出电压的变化规律如图乙所示.下列说法正确的是A．输入电压的频率为100Hz B．电压表的示数为220VC．电流表的示数为1A D．电阻R消耗的电功率是22W13．某发电站采用高压输电向外输送电能。
第五章正弦交流电路习题及参考答案
第五章 正弦稳态电路分析一、思考题5.1为了改善电路的功率因数，常在感性负载上并联电容器， 此时增加了一条电流支路，试问电路的总电流是增大还是减小，此时感性元件上的电流和功率是否改变？为什么？ 5.2提高线路功率因数为什么只采用并联电容器法， 而不用串联法？所并的电容器是否越大越好？为什么？ 5.3三相负载根据什么条件作星形或三角形连接？5.4试分析三相星形联接不对称负载在无中线情况下，当某相负载开路或短路时会出现什么情况？如果接上中线，情况又如何？5.5三相四线制有什么特点？其中线上可以安装保险丝吗？为什么？二、计算题5.1图示5.1为正弦波经半波整流后的波形，求其有效值和平均值。
5.2图示5.2电路中，已知R 1=R 2=X L =100Ω，U AB =141.4 /0ºV ，两并联支路的功率P AB =100W ，其功率因数为cos φAB =0.707 (φAB <0)。
求： （1）该电路的复阻抗Z 1；（2）端口电压U 及有功功率P ，无功功率Q 和功率因数λ。
5.3若。
，求，)()(sin 3)(cos )(2121t i t i A t t i A t t i +-==ωω5.4已知V t u V t u bc ab )60314sin(100)30314cos(100 +=+=，，在用相量法求u ac 时，下列四种算法得答案哪些是正确的？不正确的，错在何处？方法一： 方法二：Vt u j U U j U j U ac bc ab bc ab 314cos 2.17302.173506.86506.86=+=+-=+=∙∙∙∙Vt u j U U j U j U ac bc ab bc ab )45314cos(4.1936.1366.1366.8650506.86 +=+=++=+=∙∙∙∙方法三： 方法四：I R 1 A＋I 22X L－B图5.2Vt u j U U j U j U ac bc ab bc ab 314sin 2.1732.17306.86506.8650=+=++=+-=∙∙∙∙Vt u j U U j U j U ac bc ab bc ab )45314sin(7.516.366.36506.866.8650 +=+=+-=+-=∙∙∙∙5.5（1）指出题图5.3所示相量模型是否有错？ (2）指出下列各式是否有错？rmLm m R L R L R LmmU U U u u u U U U L R R UU Lj R L j U U LR U I L R U I +=+=+=+=+=+=+=∙∙∙∙∙∙∙∙∙；；；；；ωωωωω5.6 电路如题图5.4所示，问频率ω为多大时，稳态电流i(t)为零？5.7指出并改正下列表达式中的错误 （1）152)15sin(2)(j e t t i -=-=ω A（2）)90sin(25905 +=∠=∙t U ωV5.8试求下列正弦信号的振幅、频率和初相角，并画出其波形图 （1）u (t )=10sin314t V（2）u (t )=5sin(100t +30°)V （3）u (t )=4cos(2t -120°)V （4）)452sin(28)( -=t t u5.9 电路如图5.5所示。
第五章正弦交流电路习题
第五章习题（练习册）1.是非题（1）用交流电压表测得交流电压是220V ，则此交流电压的最大值是3220V 。
（2）一只额定电压为220V 的白炽灯，可以接在最大值为311V 的交流电源上。
（3）用交流电压表测得交流电的数值是平均值。
（4）如果将一只额定电压为220V 、额定功率为100W 的白炽灯，接到电压为220V 、输出额定功率为2000W 的电源上，则白炽灯会烧坏。
（5）电感性负载并联一只适当数值的电容器后，可使线路中的总电流减小。
（6）只有在纯电阻电路中，端电压与电流的相位差才为零。
（7）某电路两端的端电压为)30314sin(2220︒+=t u V ，电路中的总电流为)30314sin(210︒-=t i A ，则该电路为电感性电路。
（8）在RLC 串联电路中，若C L X X >，则该电路为电感性电路。
（9）在RLC 串联电路中，若C L X X =，这时电路的端电压与电流的相位差为零。
（10）谐振电路的品质因数越高，则电路的通频带也就越宽。
（11）在RLC 并联电路中，若C L X X <，则该电路中的总电流超前端电压，电路为电容性电路。
（12）正弦交流电的三要素是指：有效值、频率和周期。
2.选择题（1）两个正弦交流电流的解析式是：)6314sin(101π+=t i A ，)4314sin(2102π+=t i A 。
这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10=i A ，初相位为︒30，则这个交流电的有效值为_______A ．0.5AB ．1.141AC ．1AD ．2A（3）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_________。
电路基础(正弦交流电路的稳态分析)单元测试与答案
一、单选题1、用电表测量市电电网电压为210伏，该电压的振幅值为_______伏，它的变化周期为_________。
( )A.220，50HzB.210√2，20msC.220，314rad／sD.220√2，50Hz正确答案：B2、图示两条曲线的相位差= （）。
A. 90度B.120度C.-120度D.180度正确答案：B3、关联参考方向下加在一个感抗是20Ω的纯电感两端的电压是u=10sin(wt+ 30°)V，则通过它的电流瞬时值为___A。
（）A.i=0.5sin(2wt−30°)B.i=0.5sin(wt−60°)C.i=0.5sin(wt+60°)D.i=0.5sin(wt+30°)正确答案：B4、在关联参考方向下，感性电路中电压电流的相位关系为（）。
A.电压比电流超前B.电压比电流滞后C.电压和电流同相D.电流比电压超前正确答案：A5、若R、L、C串联电路按关联参考方向电流与电阻电压、电感电压、电容电压构成的相量图如图所示，则此电路的性质为_________。
A.感性B.容性C.阻性D.不确定正确答案：B6、在R-L-C串联的正弦交流电路中，电路的性质取决于（）。
A.电路外施电压的大小B.电路连接形式C.电路各元件参数及电源频率D.无法确定正确答案：C7、如图：各电源电压，灯泡和电容均相同，则最亮的灯泡是（）。
A. 图a)B.图b)C.图c)D.不确定正确答案：C8、图示电路，电压表的读数V1=6V，V2=8V，则总电压表V的读数为（）。
A.2VB.10VC.14VD.5V正确答案：B9、在R、L、C串联正弦交流电路中，已知XL=XC=20Ω，R=10Ω，总电压有效值为220V，则电容上电压为（）。
A.0VB.440VC.220VD.314V正确答案：B10、电路如图，交流电流表的读数分别是A1为6A，A2为2A，A3为10A，则电流表A的读数是（）。
交流电部分单元测试题
《电工基础》单元测试题——交流电部分《正弦交流电路部分》测试题说明：1、本试卷分Ⅰ、Ⅱ两卷，请把Ⅰ卷上的答案填写在Ⅱ卷的 相应为位置，任何错添均不得分。
2、本试卷满分为300分，时间为150分钟。
第Ⅰ卷一、单项选择（每题3分，共105分）11、一正弦交流电的解析式为μ=220sin(314t-60°)V ，则下列说法成立的是 。
A 、U=220V B 、ω=314rad/s C 、φ0=60° D 、f =100Hz 12、在R 、L 的串联电路中下列说法成立的是 A 、端电压总是滞后总电流arctanR X L B 、端电压总是超前总电流arctan RXL C 、电感线圈上的电压总是超前电阻上电压RXarctan 2L -πD 、该电路的复阻抗为：Z=R - j X L 13、在正弦交流电路中，下列量可以表示交流电的变化步调的是A 、周期TB 、角频率ωC 、振幅D 、初相位 14、在RC 并联的交流电路，R=5Ω，X C =10Ω，外加电压为U=10V ，则有 （04高考）A 、OA I A I C R ==、2B 、A I A IC R 20==、 C 、A I A I C R 12==、D 、A I A I C R 21==、 15、如图所示的电路中，R=2Ω，H L F C s rad 2,1,/1===ω，则电路的等效阻抗为 （04高考） A 、2Ω B 、4Ω C 、8Ω D 、22Ω16、某电路的复阻抗为Z=8 + j （15-14）Ω，则该电路呈 性，电路的电阻为 Ω A 、感、8 B 、容 、8 C 、容、1 D 、感、1 17、如图所示的交流电路中，输入电压与输出电压的表述中成立的是 A 、电阻上的电压U R 总是与端电压的U 1同相位的 B 、2U 总是滞后1U 的 C 、2U 总是超前1U 的 D 、2U 与1U 的相位差角为RX C arctan 21=φ 18、有关j 的说法不正确的是A 、j=1-B 、j 2πje = C 、5j 25πje==5∠90° D 、5 j 25πje ==5∠-90°19、在正弦交流电路中，有关功率的说法正确的是A 、P=P 1+P 2+P 3+…+PnB 、S=S 1+S 2+S 3+…+SnC 、Q=Q 1+Q 2+Q 3+…+QnD 、P+Q=S 20、如图所示的交流电路中，端电压为 ，总阻抗为A 、7Ω 14VB 、7Ω 10VC 、5Ω 14VD 、5Ω 10V21、RLC 串联谐振电路，R=4Ω，，电路的端电压为12V ，则电路的电流为 （04高考） A 、0A B 、1A C 、1.5A D 、3A 22、已知复阻抗为Z= 4- j 4，则电路为 ，电压 电流A 、感性、超前B 、容性、超前C 、容性、滞后D 、感性、滞后 23、在RLC 的串联谐振电路中，U R =10V ，U C =400V ，则电路的品质因数为A 、0.025B 、40C 、10D 、400 24、如图所示的波形图表示正弦交流电路为A 、电阻与电感的串联B 、一定是纯电容C 、纯电感D 、可能是电阻与电容的串联 25、正弦交流电路中的有功功率定义是 。
正弦交流电测验
会考模拟题（第五章）班级: 姓名: 成绩:一、填空题（每空1分，总共24分）1．正弦交流电的三要素是 、 、 。
2．在纯电感交流电路中，电感两端的电压相位 电流π/2（超前、落后）。
3．已知正弦交流电电动势e ＝３１１sin(314t ＋π／6)Ｖ，则它的有效值Ｅ是_________，频率是__ __，初相位是__ ____。
4．在R 、L 、C 串联电路中，已知R 、L 、C 上的电压均为100V ，则电路两端的总电压应是 。
5．某正弦交流电流i=202sin(314t –π/4)A,则它的有效值I= A ，周期T= S ；当t= 0时的瞬时值i(0)= A 。
6．已知交流电压的解析式：u1=102sin(100πt-2π)V,，u2=10sin(100πt+2π)V ，则它们之间的相位关系是 。
7．正弦交流电,314sin 502)60314sin(1001t u t u =︒+=和则=1Um ，=2Um ，频率f= ,周期T= ,初相位=1ϕ , =2ϕ ,ϕ的相位差与21u u = 。
8．已知交流电压,)45314sin(311V t u ︒+=它的有效值是 ，频率是 ，初相 。
若电路接上一纯电感负载X L =220欧，则电路上电流的大小是 ，电流的解析式是 。
二、选择题(每题2分，共30分)1．RLC 串联交流电路中，已知R=30欧，XL= 40欧，XC=80欧，则电路呈（ ）A ．电阻性B ．电感性C ．电容性D ．中性2．在感抗为X L ＝50Ω的纯电感电路两端加上正弦交流电压，u ＝20Sin （100πt+3π）伏时，通过它的瞬时电流值的函数式为（ ）A ．i ＝20Sin （100πt+3π）A B ．i ＝0.4Sin （100πt －6π）A C ．i ＝0.4Sin （100πt+3π）A D ．i ＝0.4Sin （100πt ＋6π）A 3.在RLC 串联电路中，U R ＝40V 、U L ＝70V 、U C ＝40V ，则该电路总电压U 为（ ）A ．150VB ．50VC ．70VD ．40V4.如右图所示，当正弦交流电源的电压为220V ，频率为50HZ 时，三只电灯的亮度相同，现将交流电的频率改为100HZ ，则下列情况中正确的应是（ ）A ．A 灯比原来暗；B ．B 灯比原来暗；C ．C 灯比原来暗；D ．A 、B 、C 灯都不变。
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第五章 单元测验 1.选择题
（1）正弦交流电的三要素是指______。
A ．电阻、电感和电容
B ．有效值、频率和初相
C ．电流、电压和相位差
D ．瞬时值、最大值和有效值 （2）交流电路中视在功率的单位是______。
A ．焦 B ．瓦 C ．伏安 D ．乏
（3）在纯电容电路中，正确的关系式是______。
A ．CU I ω= B ．C U I ω=
C ．C
m X U I = D ．C X u
I = （4）交流电路如图所示，电流表A1、A2的读数分别为13A 和5A ，则电流表A3的
读数是______。
A ．8A
B ．12A
C ．18A
D ．约14A
（5）交流电路如图所示，电阻、电感和电容两端的电压都是100V ，则电路的端电压是_____。
A ．100V
B ．300V
C ．200V
D ．3100V
（6）在RLC 串联电路中，端电压与电流的相量图如图所示，这个电路是_____。
A ．电阻性电路 B ．电容性电路 C ．电感性电路 D ．纯电感电路 2.填空题
（1）市用照明电的电压是220V ，这是指电压的_______值，接入一个标有“220V 、100W ”的白炽灯后，灯丝上通过的电流的有效值是________，电流的最大值是________。
（2）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，电路的阻抗为_______，该电路称为_______性电路。
电阻上的平均功率为_______，无功功率为_______；电感上的平均功率为_______，无功功率为_______；电容上的平均功率为_______，无功功率为_______；
（3）已知交流电压)45314sin(2220︒+=t u V ，它的有效值是_______，频率是______，初相是_______。
若电路接上一纯电感负载Ω=220L X ，则电路上电流的大小是______，电流的解析式是_______________。
（4）在图中，（a ）图是_________电路的波形图；（b ）图是_______电路的相量图。
（5）在谐振电路中，可以增大品质因数，以提高电路的_______；但若品质因数过大，就使_________变窄了，接收的信号就容易失真。
（6）如图所示，当交流电源电压的有效值不变，而频率升高一倍时，A1、A2、A3三个电流表读数的变化依次是_________、___________和___________。
（7）在RLC 串联谐振电路中，已知R=10Ω，电流谐振曲线如图所示，电路的品质因
数Q=__________，电感L=________，电容C=__________。
（8）_________________________之比叫做功率因数。
感性电路提高功率因数的方法是____________________________。
3.作图和计算题
（1）已知一个容量为10F μ电容器接到t u π100sin 2220=V 的交流电源上。
求：①电路中电流的大小；②写出电路中电流的解析式；③作出电流和端电压的相量图。
（2）已知一交流电路中的电流I=4.4A ，电路端电压U=220V ，相量图如图所示。
指出它是什么性质的交流电路，并在同一坐标中画出电流、电压的波形图。
（3）把一个电阻为20Ω，电感为48mH 的线圈接到)2
314sin(2110π
+=t u V 的交流
电源上。
求：①线圈中电流的大小；②写出线圈中电流的解析式；③作出线圈中电流和端电压的相量图。
（4）在RLC 串联谐振回路中，已知电感L=40H μ，电容C=40pF ，电路的品质因数Q=60，谐振时电路中的电流为0.06A 。
求：该谐振电路的①谐振频率；②电路端电压；③电感和电容两端的电压。