第三章 交流电路

课程名称：电路 总分：324分 答题时长：300分钟 出卷人：王赛楠

一、单项选择题：(共53题，53分)
1、  图示电路中负载电阻 吸收的最大功率等于____。
  0W
 6W
 3W
 12W
2、  图示正弦电流电路中电压的振幅等于____。
 1V
 4V
 10V
 20V
3、  图示正弦电流电路中电压的初相等于____。
 
 
 
 
4、  图示单口网络相量模型的等效阻抗等于____。
 (3+j4)Ω
 (0.33-j0.25)Ω
 (1.92+j1.44)Ω
 (0.12+j0.16)Ω
5、  图示单口网络相量模型的等效导纳等于____。
 (0.5+j0.5) S
 (0.33-j0.25)Ω
 (1.92+j1.44)Ω
 (0.12+j0.16)Ω
6、  图示单口网络的功率因数为____。
 0.8
 0.707
 -0.6
 0.6
7、  图示电路中电阻R吸收的平均功率P等于（）____。
 12.5W
 16W
 32W
 25W
8、  图示电路中负载获得的最大平均功率等于____。
 2.5W
 5W
 10W
 20W
9、  图示单口网络的等效电感为____。
 1H
 2H
 3.5H
 4H
10、  图示谐振电路的品质因数为____。
 0.01
 1
 10
 100
11、  RLC并联正弦电流电路中，则总电流为_______A。
 8
 5
 2
 7
12、   的耦合电感在次级开路时，初级的等效电感为_______H。
 10
 12
 16
 15
13、  电流源A与电阻并联单口网络向外传输的最大平均功率为_______W。
 4
 8
 16
 22
14、  在正弦交流电路中，电感元件的瞬时值伏安关系可表达为____。 
 
 u＝jiωL
 
15、  已知工频电压有效值和初始值均为380V，则电压的瞬时值表达式为____。
 V
 V
 V
16、  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____。
 7.07V
 5V
 10V
17、  已知A，）A，则____。
 i1超前i260°
 i1滞后i260°
 相位差无法判断
18、  电容元件的正弦交流电路中，电压有效值不变，当频率增大时，电路中电流将____。
 增大
 减小
 不变
19、  电感元件的正弦交流电路中，电压有效值不变，当频率增大时，电路中电流将____。 
 增大
 减小
 不变
20、  实验室中的交流电压表和电流表，其读值是交流电的____。
 最大值

 
 有效值

 
 瞬时值
21、  314μF电容元件用在100Hz的正弦交流电路中，所呈现的容抗值为____。
 0.197Ω
 31.8Ω 
 5.1Ω
22、  在电阻元件的正弦交流电路中，伏安关系表示错误的是____。
 Um＝IR 
 Um＝IR 
 
23、  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____。 
 50mA
 2.5mA

 
 250mA
24、  u＝－100sin（6πt＋10°）V超前i＝5cos（6πt－15°）A的相位差是____。
 25°
 95°
 115°
25、  周期T=1S、频率f＝1Hz的正弦波是____。
 4cos314t 
 6sin（5t+17°）
 4cos2πt
26、  标有额定值为“220V、100W”和“220V、25W”白炽灯两盏，将其串联后接入220V工频交流电源上，其亮度情况是____。
 100W的灯泡较亮

 
 25W的灯泡较亮
 两只灯泡一样亮
27、  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____。 
 28V

 
 20V

 
 4V
28、  R、L串联的正弦交流电路中，复阻抗为____。
 
 
 
29、  已知电路复阻抗Z＝（3－j4）Ω，则该电路一定呈____。
 感性
 容性
 阻性
30、  电感、电容相串联的正弦交流电路，消耗的有功功率为____。
 UI
 I2X 
 0
31、  在图示电路中，R＝XL＝XC，并已知安培表A1的读数为3A，则安培表A2、A3的读数应为____。
 1A、1A

 
 3A、0A

 
 4.24A、3A
32、  日光灯电路的灯管电压与镇流器两端电压和电路总电压的关系为____。
 两电压之和等于总电压  
 两电压的相量和等于总电压
 两电压和小于总电压
33、 RLC并联电路在f0时发生谐振，当频率增加到2f0时，电路性质呈____。 
 电阻性
 电感性
 电容性
34、  处于谐振状态的RLC串联电路，当电源频率升高时，电路将呈现出____。 
电阻性 
 电感性
 电容性
35、  下列说法中，____是正确的。
 串谐时阻抗最小
 并谐时阻抗最小
 电路谐振时阻抗最小
36、  下列说法中，____是不正确的。
 并谐时电流最大

 
 并谐时电流最小
 理想并谐时总电流为零
37、  发生串联谐振的电路条件是____。
 
 
 
38、  正弦交流电路中，负载上获得最大功率的条件是____。
 
 
 
39、  符合全耦合、参数无穷大、无损耗3个条件的变压器称为____。
 空芯变压器
 理想变压器
 实际变压器
40、  线圈确定后，其互感电压的大小正比于相邻线圈中电流的 ____。
 大小
 变化量
 变化率
41、  两互感线圈的耦合系数K=____。
 
 
 
42、  两互感线圈同侧相并时，其等效电感量L同=____。
 
 
 
43、  两互感线圈顺向串联时，其等效电感量L顺=____。
 
 
 
44、  符合无损耗、K=1和自感量、互感量均为有限值条件的变压器是____。
 理想变压器

 
 全耦合变压器
 空芯变压器
45、  三相四线制电路中，相电压为220V，则火线与火线之间的电压为____。
 220V
 311V  
 380V
46、  三相对称交流电路的瞬时功率为____。
 一个随时间变化的量
 一个常量，其值恰好等于有功功率
 0
47、  三相发电机绕组接成三相四线制，测得三个相电压UA＝UB＝UC＝220V，三个线电压UAB＝380V，UBC＝UCA＝220V，这说明____。
 A相绕组接反了
 B相绕组接反了
 C相绕组接反了
48、  某对称三相电源绕组为Y接，已知V，当t=10s时，三个线电压之和为____。
 380V
 0V
 380/V
49、  三相电源绕组连成Y时线电压为380V，若改接成Δ形，线电压为____。
 380V
 660V

 
 220V
50、  已知的对称纯电容负载作Δ接，与对称三相电源相接后测得各线电流均为10A，则三相电路的视在功率为____。
 1800VA

 
 600VA

 
 600W
51、  测量三相交流电路的功率，其中三瓦计法是测量____电路的功率。
 三相三线制电路
 对称三相三线制电路
 三相四线制电路
52、  三相四线制电路，已知A，A，A，则中线电流为____。 
 10A
 0A

 
 30A
53、  三相对称电路是指____。
 电源对称的电路
 负载对称的电路
 电源和负载均对称的电路
二、填空题：(共48题，96分)
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，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、      的电压和电流构成的是有功功率，用P表示，单位为    ；    的电压和电流构成无功功率，用Q表示，单位为    。
9、  能量转换中过程不可逆的功率称  功功率，能量转换中过程可逆的功率称  功功率。能量转换过程不可逆的功率意味着不但   ，而且还有   ；能量转换过程可逆的功率则意味着只   不    。

10、  正弦交流电路中，电阻元件上的阻抗=    ，与频率  ；电感元件上的阻抗=  ，与频率  ；电容元件上的阻抗=  ，与频率    。
11、  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    。

12、  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=  。
13、  单一电阻元件的正弦交流电路中，复导纳Y=  ；单一电感元件的正弦交流电路中，复导纳Y=  ；单一电容元件的正弦交流电路中，复导纳Y=  ；电阻电感电容相并联的正弦交流电路中，复导纳Y=  。

14、

按照各个正弦量的大小和相位关系用初始位置的有向线段画出的若干个相量的图形，称为  图。

15、  相量分析法，就是把正弦交流电路用相量模型来表示，其中正弦量用  代替，R、L、C电路参数用对应的    表示，则直流电阻性电路中所有的公式定律均适用于对相量模型的分析，只是计算形式以   运算代替了代数运算。

16、  有效值相量图中，各相量的线段长度对应了正弦量的   值，各相量与正向实轴之间的夹角对应正弦量的  。相量图直观地反映了各正弦量之间的   关系和  关系。
17、    三角形是相量图，因此可定性地反映各电压相量之间的  关系及相位关系，   三角形和    三角形不是相量图，因此它们只能定性地反映各量之间的   关系。

18、  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    。

19、  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    。
20、  R、L串联电路中，测得电阻两端电压为120V，电感两端电压为160V，则电路总电压是    V。

21、  R、L、C并联电路中，测得电阻上通过的电流为3A，电感上通过的电流为8A，电容元件上通过的电流是4A，总电流是    A，电路呈    性。

22、  复功率的实部是  功率，单位是   ；复功率的虚部是    功率，单位是    ；复功率的模对应正弦交流电路的    功率，单位是    。

23、  在含有L、C的电路中，出现总电压、电流同相位，这种现象称为   。这种现象若发生在串联电路中，则电路中阻抗   ，电压一定时电流   ，且在电感和电容两端将出现  ；该现象若发生在并联电路中，电路阻抗将   ，电压一定时电流则    ，但在电感和电容支路中将出现    现象。

24、  谐振发生时，电路中的角频率ωo=  ，fo=  。

25、  串联谐振电路的特性阻抗ρ=  ，品质因数Q =   。
26、  理想并联谐振电路谐振时的阻抗Z=  ，总电流等于  。
27、  实际应用中，并联谐振电路在未接信号源时，电路的谐振阻抗为电阻R，接入信号源后，电路谐振时的阻抗变为  ，电路的品质因数也由Qo=  而变为Q=  ，从而使并联谐振电路的选择性变   ，通频带变    。

28、  交流多参数的电路中，负载获取最大功率的条件是    ；负载上获取的最大功率     。

29、  品质因数越  ，电路的    性越好，但不能无限制地加大品质因数，否则将造成   变窄，致使接收信号产生失真。

30、  当流过一个线圈中的电流发生变化时，在线圈本身所引起的电磁感应现象称  现象，若本线圈电流变化在相邻线圈中引起感应电压，则称为    现象。

31、  当端口电压、电流为  参考方向时，自感电压取正；若端口电压、电流的参考方向    ，则自感电压为负。
32、  互感电压的正负与电流的    及   端有关。
33、  两个具有互感的线圈顺向串联时，其等效电感为   ；它们反向串联时，其等效电感为   。

34、  两个具有互感的线圈同侧相并时，其等效电感为    ；它们异侧相并时，其等效电感为    。

35、  理想变压器的理想条件是：①变压器中无  ，②耦合系数K=  ，③线圈的  量和    量均为无穷大。理想变压器具有变换   特性、变换    特性和变换   特性。

36、  理想变压器的变压比n=   ，全耦合变压器的变压比n=   。

37、  当实际变压器的  很小可以忽略时，且耦合系数K=  时，称为  变压器。这种变压器的  量和   量均为有限值。

38、  空芯变压器与信号源相连的电路称为   回路，与负载相连接的称为    回路。空芯变压器次级对初级的反射阻抗Z1r=    。

39、  理想变压器次级负载阻抗折合到初级回路的反射阻抗Z1n=   。
40、  三相电源作Y接时，由各相首端向外引出的输电线俗称   线，由各相尾端公共点向外引出的输电线俗称    线，这种供电方式称为     制。

41、  火线与火线之间的电压称为   电压，火线与零线之间的电压称为    电压。电源Y接时，数量上Ul=    Up；若电源作Δ接，则数量上Ul=    Up。

42、  火线上通过的电流称为    电流，负载上通过的电流称为    电流。当对称三相负载作Y接时，数量上Il=   Ip；当对称三相负载Δ接，Il=    Ip。

43、  中线的作用是使   Y接负载的端电压继续保持   。

44、  对称三相电路中，三相总有功功率P=  ；三相总无功功率Q=    ；三相总视在功率S=    。
45、  对称三相电路中，由于    =0，所以各相电路的计算具有独立性，各相  也是独立的，因此，三相电路的计算就可以归结为    来计算。

46、  若  接的三相电源绕组有一相不慎接反，就会在发电机绕组回路中出现，这将使发电机因   而烧损。

47、  我们把三个  相等、    相同，在相位上互差     度的正弦交流电称为    三相交流电。
48、  当三相电路对称时，三相瞬时功率之和是一个    ，其值等于三相电路的    功率，由于这种性能，使三相电动机的稳定性高于单相电动机。
三、计算题：(共35题，175分)
1、  图示电路中电流求稳态电流。

2、  图示正弦电流电路中，已知V，求电流和。

3、  试求下列各正弦量的周期、频率和初相，二者的相位差如何？

（1）3sin314t；          （2）8sin(5t＋17°)

4、  某电阻元件的参数为8Ω，接在V的交流电源上。试求通过电阻元件上的电流i，如用电流表测量该电路中的电流，其读数为多少？电路消耗的功率是多少瓦？若电源的频率增大一倍，电压有效值不变又如何？

 

5、  某线圈的电感量为0.1亨，电阻可忽略不计。接在V的交流电源上。试求电路中的电流及无功功率；若电源频率为100Hz，电压有效值不变又如何？写出电流的瞬时值表达式。
6、  图示电路中，各电容量、交流电源的电压值和频率均相同，问哪一个电流表的读数最大？哪个为零？为什么？

7、  在1μF的电容器两端加上V的正弦电压，求通过电容器中的电流有效值及电流的瞬时值解析式。若所加电压的有效值与初相不变，而频率增加为100Hz时，通过电容器中的电流有效值又是多少？

8、  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。

9、  已知交流接触器的线圈电阻为200Ω，电感量为7.3H，接到工频220V的电源上。求线圈中的电流I=？如果误将此接触器接到U=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0.1A，将产生什么后果？

10、  在电扇电动机中串联一个电感线圈可以降低电动机两端的电压，从而达到调速的目的。已知电动机电阻为190Ω，感抗为260Ω，电源电压为工频220V。现要使电动机上的电压降为180V，求串联电感线圈的电感量L"应为多大(假定此线圈无损耗电阻)？能否用串联电阻来代替此线圈？试比较两种方法的优缺点。
11、 已知图示电路中，R＝XC＝10Ω，UAB＝UBC，且电路中路端电压与总电流同相，求复阻抗Z。

 

 

12、  图示电路中，已知Z＝(30＋j30)Ω，jXL＝j10Ω，又知UZ =85V，求路端电压有效值U＝？

13、  在右图所示电路中，已知u＝141.4cos314tV，电流有效值I＝IC＝IL，电路消耗的有功功率为866W，求i、iL、iC。

14、  已知感性负载两端电压u＝311cos314tV，，测得电路中的有功功率为7.5KW，无功功率为5.5KVar，试求感性负载的功率因数及其串联和并联等效参数。

15、  在右图所示电路中，已知复阻抗Z2＝j60Ω，各交流电压的有效值分别为：US=100V，U1＝171V，U2＝240V，求复阻抗Z1。

16、  如下图所示电路中，已知电路中电流I2＝2A，US＝7.07V，求电路中总电流I、电感元件电压两端电压UL及电压源US与总电流之间的相位差角。

17、  电路如图所示。已知C=100pF，L=100μH，mA，电路消耗的功率P=100mW，试求电阻R和电压u（t）。

 

18、  已知一串联谐振电路的参数R=10Ω，L=0.13mH，C=558pF，外加电压U=5mV。试求电路在谐振时的电流、品质因数及电感和电容上的电压。
19、  已知串联谐振电路的谐振频率，电容，通频带宽度，试求电路电阻及品质因数。

20、  已知串谐电路的线圈参数为“”，接在角频率的10V电压源上，求电容C为何值时电路发生谐振？求谐振电流I0、电容两端电压UC、线圈两端电压URL及品质因数Q。

21、  已知题图示并联谐振电路的谐振角频率中，谐振时电路阻抗等于2KΩ，试求电路参数R、L和C。

 

22、  如右图所示电路，其中V，调节电容C使电流i与电压u同相，此时测得电感两端电压为200V，电流I＝2A。求电路中参数R、L、C，当频率下调为f0/2时，电路呈何种性质？

23、  求图示电路的等效阻抗。

24、  耦合电感L1=6H，L2=4H，M=3H，试计算耦合电感作串联、并联时的各等效电感值。

25、  耦合电感L1=6H，L2=4H，M=3H。①若L2短路，求L1端的等效电感值；②若L1短路，求L2端的等效电感值。

26、  电路如图所示，求输出电压U2。

 

 

27、  电路如图所示。①试选择合适的匝数比使传输到负载上的功率达到最大；②求1Ω负载上获得的最大功率。

28、  三相电路如图所示。已知电源线电压为380V的工频电，求各相负载的相电流、中线电流及三相有功功率P。

 

29、  已知对称三相电源A、B火线间的电压解析式为V，试写出其余各线电压和相电压的解析式。
30、  已知对称三相负载各相复阻抗均为8＋j6Ω，Y接于工频380V的三相电源上，若uAB的初相为60°，求各相电流。

 

31、  某超高压输电线路中，线电压为22万伏，输送功率为24万KW。若输电线路的每相电阻为10Ω，①试计算负载功率因数为0.9时线路上的电压降及输电线上一年的电能损耗。②若负载功率因数降为0.6，则线路上的电压降及一年的电能损耗又为多少？

 

32、  有一台三相电动机绕组为Y接，从配电盘电压表读出线电压为380V，电流表读出线电流为6.1A，已知其总功率为3.3KW，试求电动机每相绕组的参数。

33、  一台Δ接三相异步电动机的功率因数为0.86，效率η=0.88，额定电压为380V，输出功率为2.2KW，求电动机向电源取用的电流为多少？

34、  三相对称负载，每相阻抗为6＋j8Ω，接于线电压为380V的三相电源上，试分别计算出三相负载Y接和Δ接时电路的总功率各为多少瓦？

35、  一台Y接三相异步电动机，接入380V线电压的电网中，当电动机满载时其额定输出功率为10KW，效率为0.9，线电流为20A。当该电动机轻载运行时，输出功率为2KW时，效率为0.6，线电流为10.5A。试求在上述两种情况下电路的功率因数，并对计算结果进行比较后讨论。