电工学 第三章 答案
电工学第三版第3章答案
R 25, X 0, 0
u 与 i 同相，电阻性。
100 30 25 70 （3）Z R j X 4 40 I (8.55 j 23.49) U
R 8.55 , X C 23.49 , 70
1 1 Hz 100Hz 3 T 10 10
I 7.07 180 A 7.07 180 A 7.07 A
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B 3.2.3 已知 A = 8 + j6 ， 8 45。求（1）A＋B ;（2） B A A－B；（3） A B ；（4） ；（5）j A＋B ；（6） A 。 j B 【解】 本题目的是为了熟悉复数运算。 ∵ A 8 j 6 1036.87
1053.1 2.3718.4 V
23.771.5 V
U 2 Z 2 I ( j10) 2.3718.4 V
10 90 2.3718.4 V
23.7 71.6 V
（2）由于 Z Z1 Z 2 6 j 8 Z 2，所以 Z 2 j 8 时，Z最 小，I 最大。这时 US 150 150 I A A Z1 Z 2 6 j 8 j 8 60
0.00119H 1.19 mH
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3.4.5
电流如图3.9（教材图3.03）
所示， 1 (6 j8) , Z 2 j10 , U S 15 0 V Z 求：（1）I 和 U 1 、U 2 ；（2）改变 Z 2 为何 值时，电路中的电流最大，这时的电流 是多少？ 【解】 （1）Z Z1 Z 2
电工技术第3章答案
UL =
4 × XL = R + jX L
4 2X L
× X L = 2 2V ，电压表读数 V = 2U L = 4V 。
答案： （d）
10．如图 3-63 所示正弦交流电路中，已知 Z = (40 + j40 )Ω ， X C = 40Ω ，U = 400 V， )。 (c) 400 V Z (d) 600V
U 2
=
400 2
V = 283V
答案： （a） 11．如图 3-64 所示正弦交流电路中，已知 R = 4Ω ， L = 2mH ， ω = 2000rad/s V， 则 )。 电流 i1 与 i 2 的角度关系为 ( (a) i1 与 i2 同相 (b) i1 超前 i 2 135° (c) i1 超前 i 2 90° (d) i1 超前 i 2 45°
答案： （d） 18．在 RL 并联的正弦交流电路中， R = 4Ω ， X L = 3Ω ，电路的无功功率 Q = 30 var， 则有功功率 P 为 ( )。 (a) 22.5W (b) 40W (c) 60W (d) 80W
S = P + (QL − QC ) (c) S = P + Q L − QC
） 。
1 ⎤ ⎦ 1 ⎤ ⎡ (c) U = ⎢ R + j(ωL + ) I ωC ⎥ ⎣ ⎦ ) I (a) U = ⎢ R + j(ωL − ωC ⎥
& U R
R
⎡ ⎣
& = R + j(ωL − & ) I (b) U ⎢ ωC ⎥
1 ⎤ ⎦ & = ⎡ R + j(ωL + 1 )⎤ I & (d) U ⎢ ⎥ C ω ⎣ ⎦
电工学概论习题答案_第三章
3-1. 何谓电力系统？采用电力系统传输和分配电能比由发电厂直接向用户供电由什么优点？答：电力系统是由发电厂、变电站、配电所直到各个用户等环节所组成的电能生产消费系统。
实践证明独立运行的发电厂通过电力网联接成电力系统后，将在技术经济上具有以下优点：（1）减少系统中的总装机容量（2）合理使用动力资源，充分发挥水力发电厂的作用（3）提高供电的可靠性（4）提高运行的经济性3-2. 为什么要采用高压传输电能？我国目前远距离输电所采用的最高电压等级是多少？在城市内所采用高压配电的电压等级是多少？答：采用高压传输电能能够明显减少传输过程中的电能损耗。
我国远距离输电所采用的最高电压等级是500kV。
在城市内所采用的高压配电的电压等级是35 kV 或10 kV。
3-3. 输电线路在什么情况下采用架空线？在什么情况下采用电力电缆？答：交流输电线可分为架空线路与电缆线路两大类，前者应用于地区间的输电，一般电压较高、距离较长。
后者应用于城市内的输电，电缆线路一般埋设在地下，线路电压为35kV或10kV，也有380V/220V的低压，在大型工厂企业内部也采用电缆输电。
与架空线路相比，电缆线路的铺设成本要高许多，所以在电力系统中只有在一些不适于架空线路的地方如过江、跨海或严重污染区才考虑使用电缆输电。
3-4. 架空输电线为什么一般采用钢芯铝绞线？答：架空输电线用以传输电流、必须具有足够的截面以保持合理的电流密度及比较小的电能损耗，同时又必须有足够的机械强度和抗大气化学腐蚀能力。
一般采用钢芯铝绞线它能兼顾机械强度、导电能力、散热面积等要求。
3-5. 何谓高压走廊？在高压走廊的范围内应注意什么安全问题？答：高压架空输电线路所通过的路径必须占用一定的土地面积和空间区域，称为线路走廊或高压走廊，在该走廊内除杆塔基础占用一定土地外，其余土地可用于耕作和绿化，但不能用于建设居住用房，人应避免长期在强电磁场的环境下生活，因为强电磁场会引起人生理上发生一些不良反应，这些反应可能会引起心情上的变化甚至会引起某些慢性不可预知的疾患。
电工电子学第三章习题答案 (2)
第三章交流电路3-1 试写出表示u A =)120314sin(2220,314sin 22200-==t u tV u B A 和V t u C )120314sin(22200+=的，并画出相量图。
解：V U V U V U C B A 0.00120220,120220,0220∠=-∠=∠=•••3-2 如图所示的是时间t=0时电压和电流的相量图，并已知U=220V ，I 1=10A ，I 2=52A ，试分别用三角函数式和复数式表示各正弦量。
3-3已知正弦电流i 1=22sin(100πt+60°)A, i 2=32sin(100πt+30°)A,试用相量法求i=i 1+i 2。
解A tg j j j j I I I 010000210.4284.4)598.3232.3(3914.23232.3598.3)213232(23321230sin 330cos 360sin 260cos 2∠=∠=+=⨯+⨯+⨯+⨯=+++=+=-•••i= 4.842 sin （100πt+42.00） A3-4在图示电路中，已知R=100Ω，L=31.8mH ，C=318uF 。
求电源的频率和电压分别为50Hz 、100V 和1000Hz 、100V 的两种情况下，开关S 合向a 、b 、c 位置时电流表的读数，并计算各元件中的有功功率和 无功功率.解：当F=50HZ 、U=100V 时，S 接到a ，Ia=)(1100100A =；有功功率为：P=UIa=100WS 接到b ，Ib=)(1099.9100108.312501003A LV ==⨯⨯⨯=-πω 无功功率为：Q=UIb=1000Var S 接到c ，)(10100103182506A C V Ic =⨯⨯⨯⨯==-πω。
无功功率为：q=UIc=-1000Var当F=1000HZ 、U=100V 时S 接到a ，Ia=)(1100100A =；有功功率为：P=UIa=100WS 接到b ，Ib=)(5.08.199100108.31210001003A L V ==⨯⨯⨯=-πω 无功功率为：Qb=UIb=50Var S 接到c ，)(8.19910010318210006A C V Ic=⨯⨯⨯⨯==-πω。
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12
P174/10 求图3-6-5所示电路中1、2两点间等效电激流及内电导。已知
E 2.5V,IS 5mA, R1 200 , R3 1800 。
R1
R3
解：（1）用电源变换方法求1、2之间的短路电流
1
E
R2
IS
利用上题解得的电压和内阻，进行等效变换。
2
I sd
UOC R12
R1
E1 jX L
jX L
600 52
590
42.4245 V
U a U b 42.4245 V
E2
U b R4
(R3
R4 )
42.4245 6
10
70.7145 V
8
P173/8：用简化分析方法求解第二章第15题。 已知：R1 3 X L 4
2.5 10 7.5V
I 14
B
Rab 10 // 2.5 5 // 20 6
5 20
I 7.5 0.375A 6 14
A U abo
Rab B
14
6
P173/7：用戴维宁定理和叠加原理求解第二章第14题。求 I 0
时，问E2等于多少？
R1 a X C R1 b R2
IYSd
1 E 1 R2 1 RR1 RR12////RR2 3 RR3 2 1R9333
0.0020.5517 S .33200 400 //1800
400 400 1800
3.79
Eo0e .0000.806020A5170.78.6323mVA
R1
电工学习题答案详解-第3章习题
图3.12
3.5.2 电路如图3.13（教材图3.06） R 所示， 40 、U 100 V 保持不变。 （1）当f ＝50 Hz时，I L 4 A, I C 2 A， 求 UR 和 ULC ;（2）当 f ＝100 Hz时，求 UR 和 ULC 。
1 1 Hz 100Hz 3 T 10 10
I 7.07 180 A 7.07180 A 7.07 A
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第 3 章
交 流 电 路
B 3.2.2 已知 A = 8 + j6 ， 8 45。求（1）A＋B ;（2） B A A－B；（3） A B ；（4） ；（5）j A＋B ；（6） A 。 j B 【解】 本题目的是为了熟悉复数运算。 ∵ A 8 j 6 1036.87
第 3 章
交 流 电 路
3.4.3 将一个电感线圈接到 20 V直流电源时，通过的电 流为1A，将此线圈该接于2 000Hz、20 V的电源时，电流为 0.8 A。求该线圈的电阻 R 和电感 L 。
3.4.4 一个 R 、C 串联电路，当输入电压为1 000 Hz、12V 时，电路中的电流为 2 mA，电容电压 U C 滞后于电源电压 U 60 ，求 R 和 C。
图3.13
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第 3 章
交 流 电 路
3.5.3
电路如图3.15（教材图
3.07）所示，已知 U＝220V，f＝ 50 Hz，开关闭合前后电流表的稳 定读数不变。试求电流表的读数 值以及电容 C（C不为零）。 3.5.4 在图3.17（教材图3.08） 所示电路中，已知 R 2 , Z 1
电工学课后答案_第3章习题
(1)Z =(6+j8);(2)U =50 30V,I =2 30�A; (3)U =100 30V,I =4 40�A3.3.1在图图3.6（教材图图3.01）所示 电路中，已知 R = 100 & , L = 31.8 mH,C = 318 ∝ F, 求电源的频率和电压分别为50 Hz 、100 V 和1 000 Hz ，100 V 两种情况下，开关S合向 a 、b 、c 位置时电流表的读数，并 计算各元件中的有功功率和无功功率。
3.4.1在图3.7（教材图3.02）所示电路中，三个照明相同，R = X C = X L ,试问接于交流电源上时，照明灯的亮度有什么不同？若该接到电压相同的直流电源上，稳定后，与接交流电 源时相比，各照明灯的亮度有什么变化？3.4.2求串联交流电路中下列三种情况下电路中的 R 和 X 各为多少？指出电路的性质和电压对电流的相位差• •� • •�时，电路中的电流为2mA ，电容电压U C 滞后于电源电压U 60 3.4.5电流如图3.9（教材图•3.03）求：（）I 和U 1、U 2；（2）改变Z 2为何3.4.3将一个电感线圈接到 20 V 直流电源时，通过的电 流为1A ，将此线圈该接于2 000Hz 、20 V 的电源时，电流为 0.8 A 。
求该线圈的电阻 R 和电感 L 。
3.4.4一个 R 、C 串联电路，当输入电压为1 000 Hz 、12V • •，求 R 和 C 。
图3.9图3.03 所示， 1 = (6 + j8) & , Z 2 = j10 & ,U S = 15 0� V • • •（1（2 值时，电路中的电流最大，这时的电流 是多少？ 图3.99�V ，U 1超前于U 90，超前于I 30�，求U 1和U 2。
•••3.4.6在图3.10（教材图3.04）所示电路中，已知 U ＝220 �3.5.1电路如图3.12（教材图3.05）•Z 1 = (2 + j2) & , Z 2 = (3 + j3) & , I S = 5 0�• •求各支路电流 I 1 、I 2和理想电流源的端电压。
电工学章节试题及答案
电工学章节试题及答案第一章电路分析基础1. 电流、电压和电阻的关系是？答案：根据欧姆定律，电流与电压成正比，与电阻成反比。
即 I =U/R，其中 I 表示电流，U 表示电压，R 表示电阻。
2. 并联电路和串联电路的特点和区别是什么？答案：特点：- 并联电路：并联电路中，电流从不同的支路流过，并且在分流点重新汇合。
每个支路的电压相同，总电流等于各支路电流之和。
- 串联电路：串联电路中，电流只有一个路径可以流通，并且在各元件之间依次通过。
各元件之间的电压可以不同，总电压等于各元件电压之和。
区别：- 并联电路：电流分流，电压相同，等效电阻计算使用倒数之和。
- 串联电路：电流不分流，电压相加，等效电阻计算使用直接之和。
3. 如何计算电路中的总电阻？答案：根据欧姆定律，电阻的总和等于各个电阻的直接相加。
如果电路中存在并联电阻，则需要将并联电阻的倒数相加，再取倒数作为总电阻。
4. 什么是电路的节点和支路？答案：电路的节点是指两个或多个元件连接的交汇点，节点是电路中的连接点。
支路是指电路中的路径，通过支路可以完成电流的流通。
5. 如何计算电路中各支路的电流？答案：根据欧姆定律，可以使用基尔霍夫定律来计算电路中各支路的电流。
根据基尔霍夫定律，节点的电流入射等于电流散射，可以建立节点电流方程进行计算。
第二章交流电路分析1. 什么是交流电路？答案：交流电路指的是电路中电压和电流的变化方式是交变的。
交流电路中的电压和电流都是随时间变化的，通常使用正弦函数来描述。
2. 如何计算交流电路中的电压、电流和功率？答案：在交流电路中，电压和电流的大小和相位差可以使用复数形式表示，即使用幅值和相位来描述。
根据欧姆定律和功率公式，可以利用复数运算来计算交流电路中的电压、电流和功率。
3. 什么是交流电路中的阻抗和导纳？答案：交流电路中的阻抗是指电路对交流电的阻碍程度，它与电路中的电阻、电抗和电容有关。
阻抗可以使用复数表示。
导纳是阻抗的倒数，它表示电流通过电路的能力。
电工第3章答案(有解析)
3.1 对称三相负载，Z=17. 32+j10Ω，额定电压U N =220V ， 三相四线制电源，线电压 u UV = 3802sin(314t+30°)(V) ，负载如何接？求线电流，画相量图。
解：应采用星形联接，相电压U U =220V ，满足额定电压需要。
︒∠=∴︒∠=••022030380U UV U UA j Z U I ︒-∠=+==••30111032.17220U U A I ︒-∠=•15011VA I ︒∠=•9011W3.2 有日光灯120只，每只功率P ＝40W ，额定电压U N ＝220V ，cosφN =0.5，电源是三相四线制，电压是380／220V ，问日光灯应如何接？当日光灯全部点亮时，相电流、线电流是多少？解：电源线电压是380V ／相电压是220V ，将120只日光灯均匀接在三相上，每相40只（并联）。
A U P I I P P L 54.141101600cos 40==⨯⨯==φ3.3 三相绕组三角形联接的对称三相电路 。
已知U L =380V , I L =84.2A 。
三相总功率P=48.75KW, 求绕组复阻抗Z 。
解：A 6.483I I L P ＝=z ＝U L /I P =7.82Ω88.0I 3P cos P L ＝U =ϕφ=28.36 °Z ＝7.82∠ 28.36 °3.4 对称三相负载Z L ＝50+j28.9Ω星形联接，已知U L =380V, 端线阻抗Z L ＝ 2+j1Ω, 中线阻抗Z N ＝1－j Ω 。
求负载端的电流和线电压，并画相量图 。
解：0220 03380 U UV ︒∠=︒∠=••U U 设A Z U I ︒∠=+︒∠==••3067.39.29j 5230220Z N L U U －－＋ ︒∠=︒∠=••6067.3I 18067.3I W V －︒∠︒∠⨯︒∠='•013.212303.67308.57U ＝－U︒∠︒∠'='••304.367303U UV ＝U U ︒∠'︒∠'••904.367 1504.367WU VW ＝－＝U U3.5 S 闭合时，电流表读数7.6A ，求S 打开时各电流表读数（设三相电压不变）。
电工技术第3章习题解答
UCA 380150(V )
IB
U AB RA RB
380 150 22
17.3 150(A)
IC
Uቤተ መጻሕፍቲ ባይዱA RA RC
380150 22
17.3150(A)
IA IB IC (17.3 150 17.3150) 30 30180( A)
（3）中线断开、A相断开时的各相电流、线电流
解(1)星形连接相、线电流相等
UP
UL 3
380
/
3 220V
设：U A 220 00V
U B 220 120 0V U C 220 120 0V
I AL
I AP
UA RA
220 /11
20 A
I BL
I BP
UB RB
220 120 22
10 120A
ICL
ICP
UC RC
2201200 22
101200 A
IN I A IB IC 11( A)
P U AI A cosA UBIB cosB UC IC cosC
=220 20+2 22010=8800(W)
（2）中线断开、A相又短路时的各相电流、线电流
U AB 38030(V )
UBC 380 90(V )
解：
I p I L / 3 11 3A
Z 122 162 20
U L I p z 11 3 20 220 3 380V
3.8 在线电压为380V的三相电源上，接有两组电阻性对称负载。
如图所示。试求线路电流I。
解：
U A 2200V
I A1
UA 10
220 A
I AB
U AB 38
电工学第三章习题答案
第三章 电路的暂态分析3.2.1 图3.01所示各电路在换路前都处于稳态，试求换路后其中电流i 的初始值(0)i +和稳态值()i ∞。
(b)(a)(c)(d)图3.01解： （a ）A 5.1265.0)0(5.0)0(21)0(=×===−++L L i i i A 326)(==∞i（b ）02662)0(62)0(6)0(=−=−−=−=++c c u u iA 5.1226)(=+=∞i （c ）A 6)0()0(==−+i i A 0)(=∞i（d ）A 75.04364)0(622)0(6)0(=−=−=+−=−++c c u u iA 12226)(=++=∞i3.4.1 在图3.07(a)的电路中，u 为一阶跃电压，如图3.07(b)所示，试求3i 和c u 。
设V 1)0(c =−u 。
(a)图3.07(b)解：s 102)(331312−×=++=C R R R R R τV 22224)(C =+×=∞u V 1)0()0(C C ==−+u u V 2)(500C t e t u −−=mA 75.0)(1)(4)0(31131312322323213=+++++++=+R R R R R R R R R R R R R R R R i mA 144)(3==∞imA 25.01)(5003t e t i −−=3.4.2 电路如图3.08所示，求0t ≥时(1)电容电压C u ，(2)B 点电位B v 和(3)A 点电位A v 的变化规律。
换路前电路处于稳态。
Sk 10图3.08解：(1)求0≥t 时的电容电压C uV 15255)6(0)0()0(C =×+−−==−+C u uV 5.1525510)6(6)(C =×++−−=∞u[]s 1044.010100105//)2510(6123−−×=×××+=τ故V 5.05.1)5.11(5.1)(66103.21044.0C t t e et u ×−×−−=−+=−t =0_时k 10t =0+时+6V Ωk 10（2）求0≥t 时的B 点电位B v注意，+=0t 时，由于电容中存在电流，0CC ≠=dtdu Ci 因此，10K 和5K 电阻中的电流不等。
电工学(下册)电子技术基础 第3章 习题解答讲解
第3章晶体三极管及其放大电路3.1 测得放大电路中的晶体三极管3个电极①、②、③的电流大小和方向如图3.1所示，试判断晶体管的类型（NPN或PNP），说明①、②、③中哪个是基极b、发射极e、集电极c，求出电流放大系数 。
图3.1 习题3.1图解：(a) ①-c ②-b ③-e PNP β=1.2/0.03=40(b) ①-b ②-e ③-c NPN β=1.5/0.01=1503.2 试判断图3.2所示电路中开关S放在1、2、3哪个位置时的I B最大；放在哪个位置时的I B最小，为什么？+V CC图3.2 习题3.2图解：在①时，发射极相当于一个二级管导通，此时I B就等于此导通电流。
在②时，三极管相当于两个并联的二极管，此时I B等于两个二级管导通电流之和，所以此时的电流最大。
在③时，发射极导通，集电结反偏，集电结收集电子，所以I B电流下降，此时电流最小。
3.3.测得某放大电路中晶体三极管各极直流电位如图3.3所示，判断晶体管三极管的类型（NPN或PNP）及三个电极，并分别说明它们是硅管还是锗管。
解：(a) ①-e ②-c ③-b 硅NPN(b) ①-b ②-c ③-e 锗PNP(c) ①-b ②-e ③-c 锗PNP图3.3 习题3.3图3.4 用万用表直流电压挡测得晶体三极管的各极对地电位如图3.4所示，判断这些晶体管分别处于哪种工作状态（饱和、放大、截止或已损坏）。
2.7V(a)(b)－5V－－0.6V(c)－(d)9V－6V(e)0V(f)图3.4 习题3.4图解：(a) 截止 (b) 饱和 (c) 放大 (d) 饱和 (e) 截止 (f) 损坏3.5 某晶体管的极限参数为I CM = 20mA 、P CM = 200mW 、U (BR)CEO = 15V ，若它的工作电流I C = 10mA ，那么它的工作电压U CE 不能超过多少？若它的工作电压U CE = 12V ，那么它的工作电流I C 不能超过多少？解：)V (1510200,15min ,min C CM (BR)CEO CE =⎭⎬⎫⎩⎨⎧=⎭⎬⎫⎩⎨⎧=I P U U )mA (67.1612200,20min ,min CE CM CM C =⎭⎬⎫⎩⎨⎧=⎭⎬⎫⎩⎨⎧=U P I I3.6 图3.5所示电路对正弦信号是否有放大作用？如果没有放大作用，则说明理由并将错误加以改正（设电容的容抗可以忽略）。
电工原理第三章试题及答案
电工原理第三章试题及答案第一节：选择题1. 在交流电路中，以下哪个元件具有电压和电流存在相位差的特性？A. 电阻B. 电感C. 电容D. 变压器答案：C. 电容2. 在交流电路中，电感对电流的影响是？A. 直流电感为短路，交流电感为开路B. 电感对交流电流引起相位差C. 电感与电流无关D. 电感只影响电压答案：B. 电感对交流电流引起相位差3. 以下哪个元件可以在交流电路中改变电压大小？A. 变压器B. 电感C. 电容D. 电阻答案：A. 变压器第二节：判断题1. 对于直流电路和交流电路，电流方向都是从正极到负极。
答案：错误2. 电感和电容在交流电路中都会引起功率损耗。
答案：错误3. 交流电路中的电压和电流可以同时存在相位差。
答案：正确第三节：填空题1. 电感对直流电流的阻碍作用称为_____________。
答案：电感的自感作用2. 电容对交流电流的阻碍作用称为_____________。
答案：电容的电抗作用3. 电感和电容在交流电路中的共同特点是：都可以引起_____________。
答案：相位差第四节：简答题1. 请简要解释交流电路中的相位差。
答案：相位差是指交流电流和电压之间存在的时间上的差异。
在交流电路中，由于电容和电感的存在，电流和电压的波形可能会出现相位差。
相位差的大小决定了电流和电压之间的相对延迟或超前关系。
2. 请说明交流电路中的无功功率和有功功率的区别。
答案：有功功率是指在电路中产生的对外做功的功率，它可以被有用地转换为其他形式的能量，如机械能、光能等。
而无功功率是指不能被直接利用的功率，它在交流电路中并不对外做功，而是在电路中流动的电流与电压之间存在相位差，形成电压和电流的交叉功率。
3. 请简要介绍变压器的工作原理。
答案：变压器是通过电磁感应原理实现电压的升降的装置。
当变压器的一侧通有交流电流时，通过铁芯的磁场感应，将一侧的电压转换为磁场能量，然后在另一侧再通过电磁感应将磁场能量转换为电压输出。
电工学 第3章 课后习题答案 课件
2. 复数的运算方法
复数的运算：加、减、乘、除法。 设： A1= a1+j b1 = c1∠ψ1 A2= a2+j b2 = c2∠ψ2 ≠０ 加、减法：A1〒A2 = (a1〒 a2) + j (b1〒 b2) 乘法: A1A2 = c1 c2∠ψ1 + ψ2 A1 c1 = c ∠ ψ1 － ψ 2 A2 2
第 3 章
交 流 电 路
教学基本要求
1. 理解正弦交流电中频率、角频率与周期之间，瞬时 值、有效值与最大值之间，相位、初相位与相位差之间的关 系； 2. 掌握正弦交流电的相量表示法及其运算； 3. 理解 R、L、C 在交流电路中的作用； 4. 掌握串联交流电路中的阻抗、阻抗模和阻抗角的计算； 理解串联交流电路中电压与电流的相量关系、有效关系和相 位关系； 5. 掌握串联、并联时等效阻抗的计算； 6. 掌握串联、并联和简单混联电路的计算方法； 7. 理解有功功率、无功功率和视在功率的定义并掌握其 计算方法；
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第 3 章
交 流 电 路
3.3.(2) 试将三种单一参数交流电路的主要结论列 于表中，以供学习参考。
【答】
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第 3 章
交 流 电 路
3.4 串联交流电路
（一）R、L、C 串联电路
KVL
U = UR + UL + UC = RI + j XLI－ j XC I u
OБайду номын сангаас
＋ u －
i
R
图 3.3.1 纯电阻电路
i
u
ωt
U
I
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答
3.1.1 已知某负载的电流和电压的有效值和初相位分别 � 频率均为50 Hz。（ 1）写出它们的 45� , 是2A 、- 30 ;36V、 ,频率均为 。（1 2）画出它们的波形图；（ 3）指出它们 瞬时值表达式；（ 瞬时值表达式；（2 ）画出它们的波形图；（3 的幅值、角频率以及二者之间的相位差。
3.9.2 在图3.28（教材3.17）所
交流理想电压源的电压 ,交流理想电压源的电压 IS = 2 A ,
此频率时的 ,此频率时的 uS = 12 2 sin 314t V,
XC＝ 3 Ω, XL = 6 Ω, R = 4 Ω，求通 R中消耗的有功功率。
课
后
示电路中，直流理想电流源的电流
过电阻R的电流瞬时值、有效值和
ww
•
(1) Z = (6 + j8) ; (2) U = 50 ∠30 V, I = 2 ∠30� A; (3) U = 100 ∠ − 30 V, I = 4∠ 40� A
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� • �
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3.4.3 将一个电感线圈接到 20 V直流电源时，通过的电 Hz、20 V的电源时，电流为 流为1A，将此线圈该接于 2 000 000Hz 0.8 A。求该线圈的电阻 R 和电感 L 。 1 000 Hz、12V 3.4.4 一个 R 、C 串联电路，当输入电压为 • • 时，电路中的电流为 2 mA，电容电压 U C 滞后于电源电压 U 60 ，求 R 和 C。 3.9 （教材图 3.03 ） 电流如图3.9 3.9（教材图 （教材图3.03 3.03） 3.4.5 电流如图 • � Z = ( 6 + j 8 ) Ω , Z = − j 10 Ω , U = 15 ∠ 0 V 2 S 所示， 1 • • • 1） I 和 U1 、U2 ；（ 2）改变 Z 2 为何 求：（ 求：（1 ；（2 值时，电路中的电流最大，这时的电流 是多少？
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【解】 本题目的仍是为了熟悉正弦交流电的三要素。
课
后
(ωt +ψ) A 设 i = Imsin sin( 则 故
答
5 A = Imsin
5 Im = 0.5 A = 10 A
Im 10 I = A = 7.707 A = √2 √2
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ww
案 网
3.2.1 已知某正弦电流当其相位角为 5 A， 则该电流的有效值是多少？若此电流的周期为 10 ms，且在 t＝0 时正处于正值过渡到负值时的零值，写出电流的瞬时 • 值表达式 i 和相量 I 。
= 2.34 + j11.66
ww
A ⋅ B = 10 ∠ 36 .87 � × 8∠ − 45 �
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答
B = 8∠ − 45 � = 5.66 − j 5.66
= 11.89∠78.65�
案 网
1）A＋B ;（2） B = 8∠ − 45�。求（ 求（1 3.2.2 已知 A = 8 + j6 ， B A A－B；（3） A ⋅ B ；（4） ；（5）j A＋B ；（6） A + 。 j B 【解】 本题目的是为了熟悉复数运算。 ∵ A = 8 + j 6 = 10 ∠ 36 . 87 � ∵
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答 案 网
图3.28
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（1）i = 2 2 sin( 314 t − 30 � ) A
u = 36 2 sin( 314 t + 45 � ) V
（2）波形图如图 3.5 所示。
ww
课
后
【解】 本题目的是为了熟悉正弦交流电的三要素。
答
3.1.1 已知某负载的电流和电压的有效值和初相位分别 � 写出它们的 45�, 频率均为 50 Hz。(1) 是2A 、- 30 ; 36V、 (1)写出它们的 (2) 画出它们的波形图； (3) 指出它们的幅 瞬时值表达式； 瞬时值表达式；(2) (2)画出它们的波形图； 画出它们的波形图；(3) 值、角频率以及二者之间的相位差。
案 网
图3.21
课
后
图3.22
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3.7.3 两台单相交流电动机并联在 220 V交流电源上工作， 取用的有功功率和功率因数分别为 P1 = 1 kW, λ 1 = 0 .8; P2 = ＝0.5 kW，λ2＝0.707求总电流、总有功功率、无功功率、视 在功率和总功率因数。 3.7.4 图3.23（教材图3.13） 所示日光灯电路，接于 220 V、50 Hz交流电源上工作，测得灯管电 压为100 V、电流为0.4 A，镇流器 1）灯管的 的功率为7 W。求：（ 求：（1 电阻 RL 及镇流器的电阻和电感； （2）灯管消耗的有功功率、电路 图3.23 消耗的总有功功率以及电路的功 3）欲使电路的功率因数提高到 0.9，需并联多大的 率因数；（ 率因数；（3 4）画出完整的相量图。 电容？（ 电容？（4
• •
后
I 2 和理想电流源的端 求各支路电流 I 1 、 电压。
3.5.2 电路如图3.13（教材图3.06） R = 40 Ω、U = 100 V 保持不变。 所示， （1）当f ＝50 Hz时，I L = 4 A, I C = 2 A， （2）当 f ＝100 Hz时，求 求 UR 和 ULC ; ;（ UR 和 ULC 。
。求： I 1 、 I 2和 U 。 5 ∠30 A
�
• •
课
后
值以及电容 C（C不为零）。
答
案 网
50 Hz，开关闭合前后电流表的稳
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图3.15
•
图3.17
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3.5.5 在图3.18（教材图3.09）所 示电路中，已知 R = X C , U = 220 V 总电压 U 与总电流 I 相位相同。 求 U L 和 UC 。
3.7.2 电路如图 3.22（教材图3.1 ,U＝220 V, R 和 XL串联支路 ）所示, 2）所示 的 P1 = 726 W, λ 1 = 0 . 6 。当开关S 闭合后，电路的总有功功率增加了 74 W， 无功功率减少了 168 var，试求总电流 I 及 Z2 的大小和性质。
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•
•
答
案 网
•
3.6.1 图3.20（教材图3.10）所示交流电路， U＝220 V,S
U R = 80 V, P = 320 W ;S 断开时，P＝405 W，电路为 闭合时，
电感性，求 R、XL 和 XC
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•
课
后
图3.18
。
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答
3.7.1 在图 3.21（教材图3.11） 所示电路中，为保持负载的 UL = 欲将 ,欲将 110 V , PL = 264 W, λL = 0.6 , 负载接在 220 V，50 Hz 的交流电源上， 求开关 S 分别合到 a、b、c 位置时， 应分别串联多大的 R，L 和 C。
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练习题解答
案 网
图3.5
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下一题
（3） 电流
电压
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幅值 角频率 相位差
2 2A
/s 314 rad rad/s
ϕ = ψu －ψi = 75
�
36 2 V 314 rad /s （u 超前于i） rad/s
课
后
答
案 网
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Байду номын сангаас
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= − 0 .34 + j 2 .34
B 8 ∠ − 45 � A + = 8 + j6 + j 1∠ 90 � = 8 + j 6 + 8∠ − 135�
课
后
•
答
案 网
3.6 （教材图 3.01 ）所示 在图3.6 3.6（教材图 （教材图3.01 3.01）所示 3.3.1 在图 电路中，已知 R = 100 Ω , L = 31.8 mH,C = 318 µ F, 求电源的频率和电压分别为 50 Hz、100 V 和1 000 Hz，100 V两种情况下，开关 S 合向 a、b、c 位置时电流表的读数，并 计算各元件中的有功功率和无功功率。
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课 后 答 案 网
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后
R = 80 Ω , ）所示电路中， 3.8.1 在图3.25（教材图3.14 • C = 106 µ F , L = 63 . 7 mH , U = 220 ∠0� V。
答
•
案 网
•
，额定电 3.7.5 有一电感性负载，额定功率 PN = 40 kW 压 U N = 380 V , 额定功率因数 λ N = 0 .4 ，现接到 50 Hz、380 ,额定功率因数 1）负载的电流、视在功率和无 的交流电源上工作。求：（1 V 的交流电源上工作。求：（ 2）若与负载并联一电容，使电路总电流降到 120 A， 功功率；（ 功功率；（2 此时电路的功率因数提高到多少？并联的电容是多大？
3.2.1 已知某正弦电流当其相位角为 则该电流的有效值是多少？若此电流的周期为 10 ms，且在 t＝0 时正处于正值过渡到负值时的零值，写出电流的瞬时 • 值表达式 I 和相量 I 。
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B = 8∠ − 45 �。求（ 1）A＋B ;（2） 3.2.2 已知 A = 8 + j6 ， 求（1 B A A－B；（3） A ⋅ B ；（4） ；（5）j A＋B ；（6） A + 。 j B