《电工与电子技术》习题册习题解答

1 《电工与电子技术》

习题与解答

第二章：正弦交流电路、第三章：三相交流电路

一、单项选择题

*1．R 、L 串联的正弦交流电路如题1图所示，若

u R =52sin(ωt+10°)V ，u L =52sin(ωt+100°)V ，则总电

压u 为( B )。

A.5sin(ωt+45°)V

B.10sin(ωt+55°)V

C.52sin(ωt+110°)V

D.102sin(ωt+70°)V

*2．负载为三角形连接的三相电路，若每相负载的有功功率为30W ，则三相有功功率为( C )。

A. 0

B.303W

C. 90W

D. 903W

**3．某电感L 接于频率为50Hz 的正弦交流电路，设电感L=0.1H ，则该电感的感抗等于( C )。

A.3.14Ω

B.0.032Ω

C.31.4Ω

D.314Ω

*4．某三角形联接的纯电容负载接于三相对称电源上，已知各相容抗X c =6Ω，线电流为10A ，则三相视在功率( B )。

A.1800V A

B.600V A

C.600W

D.1800W

5．有关题5图示电路电流?I 的下列计算公式中，错误．．

的是( B )。 A.R

U R ? B.C j U C ω? C.C U C j ?ω D.)C

j R (U ω1+? 6．三相对称负载星形接法，若电源线电压为380V ，线电流为10A ，每相负载的功率因数为0.5，则该电路总的有功功率为( C )。

A.1900W

B.2687W

C.3291W

D.5700W

*7．纯电感元件的正弦交流电路如题7

图示，

2 已知电源的角频率为ω，其U 与I 的正确关系是( B )。

A.L I j U

ω-= B.L I j U

ω= C.L

1I j U ω-= D.L

1I j U ω=

8．题8图示电路中，u=)180t sin(U m ?+ω，i=t

sin I m ω则此电路元件是( B )。

A.电容元件

B.电阻元件

C.电感元件

D.电阻与电感串联元件

*9．已知单相交流电路中某负载无功功率为3kVar,有功功率为4 kW ，则其视在功率为( C )。

A.1kV A

B.7kV A

C.5kV A

D.0kV A

10．已知单相交流电路中某负载无功功率为6kVar,有功功率为8 kW ，则其视在功率为( C )。

A.13kV A

B.2 kV A

C.10kV A

D.0kV A

11．下列物理量中，通常采用相量法进行分析的是（ A ）

A ．随时间变化的同频率正弦量

B ．随时间变化的不同频率正弦量

C ．不随时间变化的直流量

D ．随时间变化不同周期的方波变量

12．电容元件的正弦交流电路如题12图所示，其U

与I 的正确关系式是（ C ）。

A ．C I j U

ω -= B ．C I j U

ω = C ．C

I j U ω1 -= D ．C

I j U ω1 = *13．正弦交流电流的频率为50Hz ，有效值是1A ，初相角90°，其时间表示式为（ B ）。

A.i(t)=sin(314t+90°)A

B.i(t)=2sin(314t+90°)A

C.i(t)=cos(314t+90°)A

D.i(t)=2cos(314t+90°)A

**14．如题1－14图，C=1μF ，u=500sin1000t(V)，则i

为（ C ）。

A.500 sin(1000t+90°)A

B.500 sin(1000t-90°)A

C.0.5 sin(1000t+90°

)A

3 D.0.5 sin(1000t-90°)A

**15．已知某元件Z=10－j4(Ω)，则可判断该元件为（ C ）。

A.电阻性

B.电感性

C.电容性

D.不能确定

*16．三相四线制电路中，已知三相电流是对称的，并且A I =10A ，I B =10A ，I C =10A ，则中线电流N I 为（ C ）。

A.10A

B.5A

C.0A

D.30A

17．在正弦交流电路计算中，正确的基尔霍夫电流定律相量表达式是（ B ）。

A . Σi=0

B . ΣI =0

C . ΣI m =0

D . ΣI=0

*18．若三相四线制供电系统的相电压为220V ，则线电压为（ C ）。

A.220V

B.2202V

C.2203V

D.3802V

19．已知正弦电压u 的波形如题1－19图所示，则其正确的瞬时值表达式是（ D ）。

20．某交流电路中，电感L 与电阻R 串联，已知感抗X L =7.07Ω，电阻R=7.07Ω，

则其串联等效阻抗|Z|为( B )。

A.14.14Ω

B.10Ω

C.7.07Ω

D.0Ω

*21．为了提高感性负载电路的功率因数，通常采用的方法有（ D ）。

A ．串联电感

B ．串联电容

C ．并联电感

D ．并联电容

22．用符号m U 表示的物理量是正弦交流电压的（ D ）

A.有效值

B.有效值相量

C.最大值

D.最大值相量

*23．负载三角形连接的对称三相电路，若线电流i A =A )30314sin(33?+t ，则相电流i AB 为（ C ）

A.3sin314tA

B.A 314sin 33t

C.A )60314sin(3?+t

D.A )60314sin(33?+t

*24．三角形连接的对称三相电源的线电压AB U 与其相应相电压A U 的关系是AB U =（ A ）

A.A U

B.2A U

C.3A U

D.3

30A U

25．设电路中按关联方向某元件上的电压u 与电流i 分别为u =－U m sinωt ，i =I m cosωt ，则此元件是（ A ）

A.电感元件

B.电容元件

C.电阻元件

D.电阻与电容串联元件

4 26．已知某负载两端电压为2200U =V ，流经的电流为 I 2230=-A ，其正确的相量图是下列相量图中的（ B ）

27．题1－27图示电路中电流I 与电压U 及电路参数R 、X L 、X C 之间的正确关系式是（ D ）

A.C L X X R U I -+=

B.L

C X X R U I -+= C.222C L X X R U I -+= D.22)

(C L X X R U I -+=

28．在正弦交流电路中，某负载的有功功率P=1000W ，无功功率Q=577var ，则该负载的功率因数为 ( D )

A. 0.5

B. 0.577

C. 0.707

D. 0.866

29．正弦电压u 的波形如题29图所示，其正确的解析表达式是（ D ） A. u=-311sin(250πt+

π4)V B. u=311sin(250πt-π4

)V C. u=-311sin(500πt-34π)V D. u=311sin(500πt-34π)V 30．题30图示正弦交流电路中U=220V ，R=ωL=

1ωC =100Ω，此电路消耗的有功功率是 ( B )

A. 2.2×100W

B. 2.22×100W

C. 2.2×300W

D. 2.22×300W

31．某正弦电流当其相位角为6

π时取值为5A ，则可知该电流有效值为( B )。 A.5A B.7.07A C.10A D.14.14A

32．已知三相电源电压u A =2202sin(314t-12O )V ，u B =2202sin(314t-132O )V ， u C =2202sin(314t+108O )V,则当t=0.01s 时，三相电源电压之和u A +u B +u C 为 ( B )

A.220V

B.0V

C.-220V

D.6602V

题29图

题30图

5 33．某正弦交流电压u 的初相位为45°，在t=0时u=220V ，则u 的有效值为( A )

A.220V

B.380V

C.144V

D.155V

34．在R 、L 、C 串联正弦电路中，若电阻上电压为9V ，电感上电压为30V ，电容上电压为18V ，则电路的总电压U 为 ( B )

A.57V

B.15V

C.21V

D.3V

35．已知单相交流电路中某负载视在功率为5kV A ，有功功率为4kW ，则其无功功率Q 为（ B ）。

A.1kVar

B.3kVar

C.9kVar

D.0kVar

36．某电容C 与电阻R 串联，其串联等效阻抗|Z|=10Ω，已知容抗X c =7.07Ω，则电阻R 为（ B ）。

A.17.07Ω

B.7.07Ω

C.2.93Ω

D.10Ω

*37．当三相对称交流电源接成星形时，若线电压为380V ，则相电压为 （ C ）。 A.3803V B.3802V C.380/3V D.380V

38．三角形接法三相对称电阻负载原来接于线电压为220V 三相交流电源上，后改成星形接法接于线电压为380V 的三相电源上。则该三相负载在这两种情况下的线电流的比值为11

Y I I ?=（ A ）。设I △1是三相负载三角形接法接于线电压为220V 的三相交流电源时的线电流，I Y1是三相负载星形接法接于线电压为380V 的三相交流电源时的线电流。

A.1.7

B.1.4

C.0.6

D.0.7

39．某电路组件中，按关联方向电流)90t 314sin(210i ?-=A ，两端电压t 314sin 2220u =V ，则此组件的无功功率Q 为（ C ）

A.-4400W

B.-2200var

C.2200var

D.4400W

40．题40图示电路中，u 为正弦交流电压，其角频率为ω，则此电路中的阻抗|Z|为 ( A ) A.2221)C 1L ()R R (ω-

ω++ B.2221)C

1L ()R R (ω+

ω++ C. C

1L )R R (21ω-ω++ D.C

1L R R 21ω+ω++ 41．在负载为三角形连接的对称三相电路中，各线电流与相电流的关系是( D )

A.大小、相位都相等

B.大小相等、线电流超前相应的相电流?90

C.线电流大小为相电流大小的3倍、线电流超前相应的相电流?30

D.线电流大小为相电流大小的3倍、线电流滞后相应的相电流?30

*42．某三相交流电源的三个电动势接成星形时线电压有效值为6.3kV ，若将题40图

6

它接成三角形，则线电压有效值为 ( C )。

A.6.3kV

B.10.9kV

C.3.64kV

D.4.46kV

43．电容C 的端电压为u C =1002sin （200t －60°）V ，通过电容的电流I C ＝40mA ，则电容C 为（ B ）

A ．F 2μ

B ．2F μ

C ．12.5F

D ．12.52F

*44．负载为三角形连接的对称三相电路中，若线电压380=AB

U ／0°V ，线电流

=A

I ，则负载的功率因数为（ B ） A ．0.5 B ．0.707 C ．0.86 D ．0.966

45．题45图所示正弦电路中，电源频率为50Hz ，电感L ＝3143H ，电容C ＝314

1F ，此电路的阻抗｜Z ｜等于（ B ） A ．1Ω B ．2Ω C ．3Ω D ．4Ω 46．题46图中，U 和I

的关系是【 B 】 A.U =(R+jωL)I

B.U =－(R+jωL)I

C.I =(R+jωL)U

D.I =-(R+jωL)U 47．题47图ab 两端的等效阻抗是【 B 】

A.0Ω

B.1Ω

C.(1+j)Ω

D.2Ω 48．题48图中，已知电压源的P=2W ，则Z 1的P 1

是【 C 】

A.0.25W

B.0.5W

C.1W

D.2W

49．组件接在交流电源两端，已知该组件吸收P=1W ，Q=-1var ，则该组件可能是【 C 】

A.电阻组件

B.电阻电感串联组件

C.电阻电容串联组件

D.电阻电容并联组件

50．电感接在有效值为2V 的交流电压源两端，已知吸收Q=1var ，则该电感的阻抗是【 D 】

A.jΩ

B.j2Ω

C.j3Ω

D.j4Ω

51．星形连接的对称三相电源的线电压AB ?U 与其相应的相电压A ?

U 的关系是AB ?

U =（ D ）

题45图 题46图 题47图 题48图

题52图

7

52．正弦电压u=U m sin(ωt+?)的波形如题52图所示，则?=（ C ）

A.-30o

B.0o

C.30o

D.150o

53．已知在R 、L 串联的正弦交流电路中，总电压U=30V ，L 上的电压U L =18V ，则R 上的电压U R 应为（ B ）

A.12V

B.24V

C.48V

D.482V

54．已知正弦电流的有效值相量为1045I A =∠-，则此电流的瞬时值表达式是下列式中的（ C ）

A.10sin(ωt －45o)A

B. 10sin(ωt ＋45o)A

C.102sin(ωt －45o)A

D.102 sin(ωt ＋45o)A

55．通过电感L 的电流为i L =62sin(200t+30o)A ，此电感的端电压U L =2.4V ，则电感L 为（ B ） A.2mH B.2mH C.8mH D.400mH

56．电路如题56图所示，已知1I =3A ，I 2=4A ，I 3=8A,

则I 等于（ B ）

A.1A

B.5A

C.15A

D.0

*57．对称三相负载每一相产生的有功功率和无功功率分别为40W 、30var ，则三相总的视在功率为（ C ）

A.70V·A

B.50V·A

C.150V·A

D.10V·A

58．设题58图示正弦交流电路中X L >X C ，则下列表示此电路电流与各电压关系的相量图中，正确的是（ A ）

**59．有功功率P 、无功功率Q 与视在功率S 之间，正确的关系式是（ D ）

A.S=P-Q

B.S=22Q P -

C.S=P+Q

D.S=22Q P +

60．题60图示正弦交流电路中(X L ≠X C )，电流i

与

题56图 题58图 题60图

8 电压u 的相位关系是（ B ）

A.同相

B.相差90°

C.相差120°

D.反相

61．若Q L 和Q C 分别为电路中电感和电容产生的无功功率，则该电路总的无功功率Q 可表示为（ C ）

A ．Q=|Q C |-|Q L |

B ．Q=Q

C -Q L

C ．Q=|Q L |-|Q C |

D ．Q=Q L +Q C

62．电路如题62图所示，已知I 1=3A ，I 2=8A ，I 3=4A 则电流I 等于（ B ）

A ．1A

B ．5A

C ．7A

D ．15A

63．在三相四线制供电系统中，电源线电压与相电压的相位关系为 （ D ）

A ．线电压滞后于对应相电压120°

B ．线电压超前于对应相电压120°

C ．线电压滞后于对应相电压30°

D ．线电压超前于对应相电压30°

64．在负载为纯电容组件的正弦交流电路中，电压u 与电流i 的相位关系是（ A ）

A.u 滞后i 90o

B.u 超前i 90o

C.反相

D.同相

二、填空题

不写解答过程，将正确的答案写在每小题的空格内。错填或不填均无分。

**1．电感（电容）元件是一种储能元件，可将输入的电能转化为 磁场（电场） 能量储存起来。

*2．有三个电阻，阻值均为R=10Ω，作三角形连接后接在线电压为380V 的

三相电网中，则其线电流有效值为，相电流有效值为__38__A 。

**3．电压u=141sin(314t+30°)V ，则该电压的频率为__50__Hz.

4．已知正弦电压u=)t sin(U u m ?+ω，其中u ?称为此电压的 初相位角 。

*5．若R 、L 、C 串联电路按关联方向电流I 与电阻电压R

U 、电感电压L U 、电容电压C U 构成的相量图如题5图所示，则此电路的性质为 容性 。

**6．在正弦交流电路中，电源的频率越高，电感元件的

感抗越 大 。

*7．已知正弦电压的有效值为200V ，频率为100Hz ，初

相角为?-45，则其瞬时值表达式

u=45)t V π-。

**8．正弦量的三要素是最大值（或有效值）、频率和 初

相角 。

*9．对称三相电源是指三个幅值相等、频率相同和 三相互差120度 电动势题62图

9 的电源。

*10．对称三相电动势是指三个幅值相等、频率相同和 三相互差120度 的三相电动势。

*11．负载三角形连接的对称三相电路中，线电流I 1是相电流I ph

倍。

12．在正弦交流电路中，电容C 越大，频率f 越高，则其容抗越 小 。

13．题13图示正弦交流电路的I U

、、Z 均已知，其有功功率可表示为P ＝cos UI ?

**14．若将电容量C ＝

μ314

1F 的电容器接到工频交流电源上，则此电容器的容抗C X ＝610Ω 15．题15图示电路中，电流i=5sinωtA,R=2Ω,ωL=2Ω。

则电压u 的有效值为__10_V ，u 的初相位为45。

16．角频率ω与频率f 的关系式是ω=2f 。

*17．若三相电动势依次达到最大值的次序为A —C —B ，

则称此种次序为 负相序（逆相序） 。

*18．R 、C 串联的正弦交流电路中，电阻组件的端电压

为12V ，电容组件的端电压为16V ，则电路的总电压为

__20__V 。

**19．R 、C 串联的正弦交流电路，若R=X C ,则该电路的功率因数

为0.7072=。 20．若电源电压有效值保持不变而频率提高时，则

R 、C 串联正弦交流电路的电流有效值将__增大__ 。

*21．负载三角形连接的三相对称电路，每相负载阻

抗均为1060∠Ω，电源的线电压有效值为380V ，则线

电流有效值为。

22．R 、L 串联正弦交流电路，已知总电压与总电流

的相位差为30°，感抗X L =100Ω，电阻

R=Ω。

*23．i 1与i 2为同频率的正弦电流，其幅值分别为103A 和10A ，它们的波形如题23图所示，则

i 1

=30)t A ω+，i 2=10sin(60)t A ω-。

24．i 1与i 2为同频率的正弦电流，其幅值分别为103A 和10A ，它们的波形如题24图所示，则i 1的初

相位等于30，i 2的初相位等于60-。

题15图

题23图 题24图

10 25．已知某负载Z Z ?=∠的端电压为u U U ?=∠，则此负载中的电流I =()u U U Z Z

??=∠-∠。 *26．有一三相对称负载联成三角形接于线电压U L =220V 的三相电源上，已知负载相电流为20A ，功率因数为0.5。则负载从电源所取用的平均功率P=_6600_W;视在功率S=_13200_V A 。

27．随时间t 变化的正弦量在t ＝0时的相位角，称为此正弦量的 初相角。 *28．电容组件是一种储能组件，可将电源提供的能量转化为 电场 能量储存起来。

29．当加在电容组件两端的交流电压的幅值不变而频率增

高时，流过电容组件的电流将__增大__ 。

30．已知题30图的相量图中I I ?=∠-，U

的大小为U ，则U ＝30U ?-+。 31．式Q C =I 2X C 是表示电容组件在正弦电路中的 无功 功率计算公式。

32．正弦交流电压的最大值U m 与其有效值U 之比U

U m

33．某一负载的复数阻抗为Z=20－j30Ω，则该负载电路可等效为一个电阻组件和一个__电容__ 组件串联的电路。

**34．在交流电路中，有功功率的单位是瓦(W)、千瓦(kW)，无功功率的单位是 乏（Var ）、千乏（kVar ） ，而视在功率的单位是伏安或千伏安。

*35．市用照明电的电压是220伏，这是指电压的__有效__ 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0.45A ，电流的最大值0.64A 。

36．正弦电流通过纯电感组件时，电感两端电压的

相位__超前__ 于流过 电流的相位90°。 37．题37图示正弦交流电路中，已知

8090U V =-，R 1=10Ω, R 2=20Ω, R 3=10Ω,则R 2两端电

压2U ＝4090-V 。

38．日光灯镇流器的电路模型可等效为一个电阻组

件和一个

电感 组件串联电路。

39．题39图所示电路中，两个电压表读数如图所示，

则电压u 的有效值U ＝

。

40．设相量I =（3－j4）A ，角频率ω=314 rad/s ，则

对应的正弦量是i(t)＝53.1)t

- A 。 *41．对称三相电路的平均功率为P ，线电压为U l ，线电流为I l ，则功率因数λ 题30图

题37图

题39图

11 三、简析题

1．正弦电路如题1图所示。试求：

(1)以?1U 为参考相量，作出?1U 、?I 、?C U 、?R U

的相量图；

(2)说明当?1U 及R 、C 不变、电源频率f 增大

时，I 、U C 、U R 比原来增大还是减小?

1．解：（1）以?1U 为参考相量，作出I U 、?I 、C U 、R U 的相量图如图所示。

（2）当?1U 及R 、C 不变，由于112C X C fC ωπ=

=，故C X 随电源频率f

增大而减小，因为I =

所以I 增大；

因为R U RI = 所以R U 增大；

又因为C U = 所以C U 减小。

2．图示对称三相电路中，R AB =R BC =R CA =100Ω，电源线电压为380V ，求：

（1）电压表○V 和电流表○A 的读数是多少?

（2）三相负载消耗的功率P 是多少?

2．解：（1）○V 表读数为380V ○A

380 6.58100

A = （2）23803()1004332100P W =??= #*3．三相对称交流电路，电源为顺相序，已知A 相相电压u A （t ）=380sin314tV ，负载为星形联接，每相负载Z=(3+j4)Ω，求负载的线电流的有效值相量。

3．解：已知380m U V =

，可得268.7U V == 因为星接时线电流等于相电流，故得

268.7268.753.753.134553.1A A A U I A Z j =

===-+

根据对称性有： 53.753.112053.7173.153.753.112053.766.9B C I A

I A

=--=-=-+=

**4．有一电感线圈接于100V 、50Hz 的正弦交流电源上，测得此电感线圈的电流I=2A ，有功功率P=120W ，求此线圈的电阻R 和电感L 。

12 4．解：22120302

P R I ===Ω 30260R U R I V ==?=

80L U V ===

80402

L X ==Ω 400.1274127.42 3.1450

L X L H mH ω====?? **5．有一电感线圈，当接于电压为32V 的直流电源时，测得线圈电流为4A ，将其改接到50Hz,60V 的交流电源上，电流为6A ，求线圈的电阻和电感。 5．解：3284R ==Ω 60106

Z ==Ω

6L X =

==Ω 619.12314

L

L X X L mH f ωπ==== **6．一台星形连接的三相发电机，相电流为120A ，线电压为800V ，功 率因数为0.8，求此发电机提供的有功功率、无功功率和视在功率。

6．解：因为星接时线电流等于相电流，且

sin 0.6?===，所以

cos l l P I ?=

800×120×0.8＝

133kW

sin l l Q I ?=

×800×120×

0.6=99.8KVar

166.3S KVA ===

7．题7图（a ）所示无源二端网络电路中的u 、i 随时间t 按正弦规律变化，如题7图（b ）所示，已知电压有效值U ＝70.7V ，电流最大值m I =10A ，试分析确定题7图（a ）示方框内电路等效元件的性质及参数大小。

7、解：由题7图（b ）可知：0.02T s =，50f Hz =，314/rad s ω=，则

u 、i

表达式为：sin()sin()m u u u U t t ω?ω?=+=+

70.7sin(314)100sin(314)22

t V t V ππ=+=+ sin m i I t ω=＝10sin314tA

13 阻抗角022u i π

π

???=-=-= 阻抗1001010

m m U z I ===Ω ∵电阻cos 10cos

02R z π?===Ω 且电抗sin 102X z π==Ω＞0

∴该元件为纯电感。 8．电路如题2图所示。已知R=30Ω，X C1=15Ω,X C2=25Ω, 60R U V =。求I 、U 、1C U 、2C U ，并画出电压、电流的相量图。

8解：

600.2030R U I R =

= 11()0.201590390C C U I jX V =-=?-=-

22()0.202590590C C U I jX V =-=?-=-

1260390590681053.1R C C U U U U j V =++=+-+-=-=- #*9．在负载为三角形连接的对称三相电路中，每相负载由R 和X L 串联组成。已知线电压3800AB U V =∠，线电流 6.5883.1A I A =∠-。求R 、X L 的数值及三相负载消耗的总功率P 。

9解： 6.5883.1A I A =-

∴ 3.853.13A AB I A =

==-- ∴ 380010053.160803.853.1

AB AB U Z j I ===+=+- ∴ 60R =Ω

80L X =Ωcos cos53.10.6?==

∴ 11380 6.580.6 2.6P I COS kW ?==??= #*10．题10图示正弦交流电路中，欲使输出电压u 2

超前输入电压u 1的相位角为60°，若R=100Ω，试求电感L 应取多大值?(设电源角频率为1000rad/s)。

题10图 解题8图

14 10解：按题目要求可画出相量图如图所示，由于阻抗三角形和电压三角形是相似三角形，由图可得 3tan 303

L X R ==

10033

L X

R ==Ω 10001003

L X L L ω=

==Ω ∴57.730

L H mH == 11．

在R 、L 串联电路中，外加电压

314u tV =，按关联方向电流()

31445i t A =-，求此电路的阻抗Z 、电阻R 及电感L 。 11解：2201022U Z I ===Ω cos 10cos 457.07R Z ?===Ω sin 10sin 457.07L X Z ?===Ω 7.0722.5314

L X L mH ω=== 12．电路如图所示，已知R ＝6Ω，当电压u=122sin （200t ＋30°）V 时，测得电感L 端电压的有效值U L ＝62V ，求电感L 。

12解：已知U ＝12V ，U L ＝62V ，R ＝6Ω

，200/rad s ω=

由电压△可得：

R U

==

==

6

R U I R

=== 6L L U X I ===Ω 60.0330200L X L H mH ω==== **13．对称三相电路的线电压为380V ，负载星形连接，每相负载阻抗为Z ＝12＋j7Ω，求负载的相电流大小及电源输出功率P.

13

解：由127Z j =+Ω可得：13.9Z ==Ω，12R =

Ω 三相负载对称Y 接380U V 线＝，则：220U V 相

22015.813.9

U I A Z ==相相＝ 题12图

15 223315.8128987P I R W ==??=相

14．电路如题14图所示，已知R=10kΩ，C=5100pF ，

外接电源电压u=tV sin 2ω，频率为1000Hz ，试求：

（1）电路的复数阻抗Z ；

（2）?I 、?R U 、?C U .

14解：

（1）3312111010210510010

c Z R jX R j j C ωπ-=-=-=?-??? (1031.2)32.872.2j k k =-Ω=-Ω

（2）10U V =

23.051072.230.572.2U I mA A Z μ-=

=?= 0.30572.2R U IR V ==

10.95217.8C U jI V C ω=-=- **15．如题15图所示电路中，三角形联结的对称负载，电源线电压U l =220V ，

每相负载的电阻为30Ω，感抗为40Ω，试求相电流与线电流。

15解：已知30R =Ω，40L X =Ω，则

50Z ==Ω，又已知220U V 线＝，

三相对称负载△接，

则 220U U V 相线＝＝

∴

220 4.450

U I A Z ==相相＝ I 线相＝ 16．题16图示电路中R=3Ω，L =12．74mH ，电源电压u=2202sin 314t V ，试求：

（1）电流I ；（2）电阻及电感的端电压U R 、U L .

16解：220,314/U V rad s ω==

3

R =Ω

331412.74104L X L ω-==??=Ω

5Z ==Ω

（1）220445U I A Z === （2）344132R U RI V ==?=

444176L L U X I V ==?=

题14图 题15图

题16图

16 四、计算题

#*1．在题1图示电路中，u=1002sin(314t+45°)V ，电流相量20I =A ，电容电压有效值U c =50V 。求：(1)R ，L ，C ；(2)有功功率P ，无功功率Q 及视在功率S 。

1．解：（1）对应于u 的相量为

10045U V = 10045504520

U Z I ===Ω 45?=

50252

C C U X I ===Ω sin X Z ?=＝50×0.707＝35.35Ω

L

C X X X =+

＝35.35＋25＝60.35Ω 35.35R =

==Ω 或： cos R Z ?=＝50×0.707＝35.35Ω

60.35192.2314

L X L mH ω==

= 11127.331425

C C F X μω===? （2）cos P UI ?=＝100×2×0.707＝141.4W

sin Q UI ?=＝100×2×0.707＝141.4Var

S UI =＝100×2＝200V A #*2．一盏日光灯接于220V 工频交流电源上，工作时的等效电路如题2图所示。测得灯管两端的电压为60V ，镇流器两端的电压为200V ，镇流器消耗的功率为4W ，电路中的电流为0.4A ，工作时的等效电路如题37图所示，求灯管的等效电阻R 、镇流器的等效电阻r 与等效电感L 、灯管及整个电路消耗的功率P 。

2解：2005000.4

L rL U Z I ===Ω

22

4250.4r P r I ===Ω 499.4L X =

=Ω 499.4 1.59314

L X L H ω==

= 60150

0.4R U R I ===Ω

17 600.424R R P U I W ==?=

24428R r P P P W =+=+=

3．电路如图所示，已知u=1002sin （100πt+30°）V ， i=22sin （100πt+83.1°）A 。

求：R 、C 、C

R U U 、、有功功率P 和功率因数cos ?，并画出电流及各电压的相量图。

3解：u 、i 的相量表达式为：

10030U V = 283.1I A =

3083.153.1u i ???=-=-=-

100cos cos(53.1)2

U R I ?==-500.630=?=Ω 100sin sin(53.1)2

U X I ?==-50(0.8)40C X =?-=-Ω=- 40C X =Ω

66

101079.610040

C C F X μωπ===? 30283.16083.1R U RI V V ==?=

9040283.1C C U jX I =-=-??

80 6.9V =-

cos cos(53.1)0.6?=-=

cos 10020.6120P UI W ?==??=

画出电流及各电压的相量图如右图所示：

#*4．在题4图示电路中，R=1Ω，C=0.001F ，

u s =3sin(1000t-2

π)V 。求： (1)电压u c ,u R ；

(2)电路的有功功率P ；

(3)作,,,S R C U I U U 的相量图。

4解：（1）

1R =Ω，

11110000.001

C X C ω===Ω? 11C Z R jX j =-=-Ω= 32S U =- 3S U I Z =

=-

324

R U RI V π==- )2R u t V π=-

18 3324C C U jX

I V π=-=

- 3)4

C u t V π=- （2）22314

P I R W ==?= （3）作,,,S R C U I U U 的相量图如右图所示：

5．在题5图示电路中，已知：R=30Ω，L=127mH,C=40μF, u=2202sin(314t+30°)V 。求：

(1)电流i

(2)有功功率P 及功率因数

(3)画出相量图(含U ·，I ·

)。

5解：30R =Ω， 33141271040L X L ω-==??=Ω

611803144010

C X C ω-===Ω?? ()30(4080)30405053.1L C Z R j X X j j =+-=+-=-=-Ω 53.1?=-，cos cos(53.1)0.6?=-=

（1）22030U V = 22030 4.4

83.15053.1

U I A Z ===- 83.1)i t A =+

（2）cos 220 4.4cos(53.1)220 4.40.6581P UI W ?==?-=??= （3）30 4.483.113283.1R U RI V ==?=

40 4.483.1176173.1L L U jX I j V ==?=

80 4.483.1352 6.9C C U jX I j V =-=-?=-

画出相量图如下图所示：

6

．在题6图电路中，已知R=2Ω，L=1H ，i(t)=14.14sin(2t)A ，求u(t)、i L (t)、题5图

19 电路的有功功率和无功功率及功率因数。

6解：已知2/rad s ω=，1L H =

212L X L ω==?=Ω

由i(t)=14.14sin(2t)A 得14.1401002

I A =

= 22//11

22

L j Z R jX j j ?===+=

+ 24510010245U ZI V ==?= ∴

()2s i n (245)

20s i n (245)

u t t V t V =+=+

10245

R U I R ===

102L L U I jX ===

∴ ()

2s i n (245)10s i n (245)

L i t

t t A =-=

-

222100R P I R W ==?=

22

2100

L L L Q I X Var ==?=

S === cos 0.7072

P S ?==== 7．某供电线路及负载的等效电路如题7图所示。已知负载等效电阻R Z =10Ω、等效感抗X Z =l0.2Ω，线路的电阻R L =0.5Ω、感抗X L =1

Ω，求：

（1

）保证电压U Z =220V 时的电源电压U 和线路压降U ZL ；

（2）负载有功功率PZ 和线路的功率损耗PL ； （3）电路的总功率因数cos

φ.

7解：

（1）保证电压U Z =220V 时的电源电 压U 和线路压降U ZL 14.28Z Z ===Ω 1.12L Z ===Ω

22015.414.28ZZ Z U I A Z =

== 题6图 题7图

20 线路压降：15.4 1.1217.25ZL ZL U I Z V ==?=

15.40.57.7RL L U IR V ==?=

15.410154RZ Z U IR V ==?=

15.4115.4XL L U IX V ==?=

15.410.2157.1XZ Z U IX V ==?=

7.7154161.7R RL RZ U U U V =+=+=

15.4157.1172.5L XL XZ U U U V =+=+=

236.4U V ===

（2）负载有功功率PZ 和线路的功率损耗PL

2215.4102371.6Z Z P I R W ==?=

2215.40.5118.6L L P I R W ==?=

（3）电路的总功率因数cos φ

118.62371.62490.2L Z P P P W =+=+=

236.415.43640.6S UI VA ==?=

2490.2cos 0.6843640.6

P S ?===

第九章：半导体二极管和三极管、第十章：基本放大电路

一、单项选择题

*1．若用万用表测二极管的正、反向电阻的方法来判断二极管的好坏，好的管子应为（ C ）

A 、正、反向电阻相等

B 、正向电阻大，反向电阻小

C 、反向电阻比正向电阻大很多倍

D 、正、反向电阻都等于无穷大 *2．电路如题2图所示，设二极管为理想元件，其正向导通压降为0V ，当U i =3V 时，则U 0的值( D )。

A 、不能确定

B 、等于0

C 、等于5V

D 、等于3V

**3．半导体三极管是具有( B )PN 结的器件。

A 、1个

B 、2个

C 、3个

D 、4个

*4．三极管各极对公共端电位如题4图所示，则处于放大状态的硅三极管是( C )

题4图

题2图

21

5．晶体管的主要特性是具有（ D ）。

A 、单向导电性

B 、滤波作用

C 、稳压作用

D 、电流放大作用 *6．稳压管的稳压性能是利用PN 结的（ D ）。

A 、单向导电特性

B 、正向导电特性

C 、反向截止特性

D 、反向击穿特性

*7．若三极管工作在放大区，三个电极的电位分别是6V 、12V 和6.7V ，则此三极管是（ D ）

A 、PNP 型硅管

B 、PNP 型锗管

C 、NPN 型锗管

D 、NPN 型硅管

8．对放大电路进行动态分析的主要任务是（ C ）

A 、确定静态工作点Q

B 、确定集电结和发射结的偏置电压

C 、确定电压放大倍数A u 和输入、输出电阻r i ，r 0

D 、确定静态工作点Q 、放大倍数A u 和输入、输出电阻r i ，r o

*9．射极输出器电路如题9图所示，C 1、C 2足够

大，对输入的交流信号u 可视作短路。则输出电压u 0

与输入电压u i 之间的关系是( B )。

A 、两者反相，输出电压大于输入电压

B 、两者同相，输出电压小于且近似等于输入电

压

C 、两者相位差90°，且大小相等

D 、两者同相，输出电压大于输入电压

*10．某固定偏置单管放大电路的静态工作点Q

如题10图所示，若将直流电源U cc 适当降低，则Q 点将

( C )。

A 、移至Q′

B 、移至Q″

C

、移至

D 、不变

*11．在共射极放大电路中，当其他参数不变只有负

载电阻R L 增大时，电压放大倍数将( B )

A 、减少

B 、增大

C 、保持不变

D 、大小不变，符号改变

*12．已知放大电路中的一只低频小功率晶体管的静态基极电流I B 为0.047mA

，题10图

题9图

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