电工电子技术基础 第2版 答案 第二章正弦交流电路.docx

第二章正弦交流电答案一、填空K102IGId500O91202、54100Orad/s-()f3,50sm(314÷60o)V252V4、10”5、周期T6、频率f732nf=8、振幅周期初相位9、反比反比10、1)、2),3)、4)II,正比，正比12、1.。与I13,电感电容电阻14、U-V-W15.YY16、电击电伤17,保护接地保护接零18、线电压.端线端线，相电压，端线中性线，3=z3UP19、U1.=z3Up30°20/；V=380/盛OU=220/120?Uw=220-20n二、选择填空1、D2、A3、A4、D5、C6、B7、D8、B9、C10、C11、A12、C13、三相电源绕组星形连接时，线电压与相电压的关系是()A,U线=U相C'U线=U相B,线电压滞后与之对应相电压30°14、C15、A16、A17、B18、C19、B20、BD、线电压超前与之对应的30°三、判斫I、42、43、X4、X5、X6、X7、(1)(2)(3)X(4)X8、X9、X10、XIK12、X13、(1)X(2)(3)X(4)X(5)X(6)X14、(I)X(2)(3)(4)X15、X16、X17、18、四、问答与计算题1、已知某电路电麓的瞬时表达式为i=14.14sin(314t+3(F)A.问：(I)该电流的最大值、有效值是多少？(2)周期、频率各为多少？(3)初相角是多少？(4)时间I=0和I=0.1s时的电潦是多少？解：(1)=I1.I1.I三B104(2) T0.02sf=30/(3) 6=30°(4)当/=i=14.14sin3Oo=7.074当f=0.1.i=14.14sin(1011+30°)=7.07/1(5)2、解：正弦电压的三要素Um=200V3=KMX)ras入=-160c正弦电流的三要素Im-5u'Mrads6=30°3、解：根据正弦量的波形图Uj三200sin(u;/+)Vti2=250疝3,-PV4、已知正弦量：Ui=20sin<314t+45o)V,u2=40sin(314t-90)V,1)则它们的相位和初相分别是多少？2)求出它们的相位差，说明相位关系。解：)0i45f6-90°2)相位差0=135°电压建1的相位超前四的相位13So5、三个工频正弦量ii、b和b的最大值分别为1A、2A和3A,若h的初相为60i较h超前30”,较i3滞后15(%试分别写出三个电流的解析式。解：根据即意也一金=30°1.-o1=150°将加-60(I代入得O1-90°6=-120°所以三个电流的解析式为：t=sin(314f-9Oo)Ar2=2sin(3Uf-12Oo).4t3=3sin(314f+6Oo)46、常用的电容器都标明了耐压多少伏。现有一个耐压500V的电容器，可否将他接在电压为500V的交流电源上使用？为什么？解：耐压500V的电容器不能接在电压为500y的交流电源上使用.因为500V的交流电源电压的最大值为5(M)¾超过了电容器的耐压值而会损坏电容罂。7、写出卜列各正弦列对应的向量,并绘出向量图。(1) M1=2202sin(ft+1.(X)V(2) tt2=1.1.(2sin(-240')V(3) 1.=102cos(<f+301.)(4) G=14.14Sin(M-90)4解：(1)=220/100°(2)(j2=110/12OQ(3)/1=10/鲤(4)2=10-90°8、两个电动势的表达式分式为:e=1.1.()sin314tV.e2=1.IOsin<314t+120o)V。试用相量法求出和(e+eC与差(e-e2)的瞬时值解析式。解：仃和e。的相量表达式如下E1=110/0?=I1.C=110/120°=-55+jM5E=E1+E2=55+j553=110Q?E"=EE1=165-553=1105-30o所以：=e+e2=110sin(314f+60°)V/=e1-e2=1103sin(314/-30O)V9、已知u=220sin3iV,u2三220sin(t-240)V,试求in+并绘出相量图解：Um=Vm+Om2=220世+220/1205=22O0V10、个220V,60W的灯泡接在U=22()、回Sin(31.4t+3OU)V的电源上,求流过灯泡的电流，写出电流的解析式并画出电压、电流的相量图。解:IK一线圈在工频电压作用下，感抗为47.1C,试求其电感：当通过此线圈的电流频率为K)OHZ与IO6HZ时，它的感抗各为多少？解：/=50,ZX1.=2111.=47.1I1.)=11M)/.Vri2,Vr=94.2Q(2)2=IO""/Xzo=94.2XIO-8Q12、一只耐压为400V,容量为22OF的电容，接在u=22O、仿sin(31.4t+6O°)的电源上，通过的电流是多少？并写出电流的瞬时表达式。解:-Vc*4.5314×220×1.()-U220s-:TTV1.,j1.Kr11.5O.=-+90°=60°+9Oo=15()°i=15.22sin(311÷15Oo)J13、具有电感1.=1.60mH和电阻R=25Q的线圈与电容C=127nF串联后，接到电压u=180sin31.4tV的电源上。求(1)电路中的电流：(2)有功功率和无功功率；(3)画出相量图.解：1.=£=314x16()X1()1=5C(Q)Xr=2557-314×127XIOY-(Q)IZI=JR2+(X.-Xr)2=252=.=1.睾='Z2X2X25(2)P=2=182×25=811FQ=Q1.QC=Rx(X1.-XC)=81V(ir(3)14.卜图的交流电路中，DJjir=X1.=Xc,试比较各电流表的读数。14超图15题图解：因为R=X1.=XC所以电流表1、2、3、5的读数相同。电流表4的读数为0。15、三个同样的白炽灯,分别与电R1.、电感及电容潜串联后接在交流电源上，如图所示.如果R=X1.=XG试问灯的亮度是否一样？为什么？假如将它们改接在直流电源上，灯的亮度各有什么变化？解：接在交流电源上时三个灯的亮度不样，如图与电容、电感串联后接于交流电源的白炽灯电压相等且高丁与电阻串联的白炽灯电压，所以与电容、电感串联后接于交流电源的白蛆灯的亮度相同且比与电阻串联的白蛆灯亮。假如将它们介入直流电源,与电容串联的白炽灯不亮，电容在直流电路中为开路状态：与电感串联的白炽灯比与电阻串联的白炽灯亮度亮，电感在直潦电路为短路.白炽灯两端电压最大。16、日光灯电路等效为R=300C,X1.=446Q相串联的电路，已知电压u=2202sin1.11tV,为了提尚日光灯电路的功率因数，在日光灯电路上并联一个C=4.75HF的电容，求并联电容后整个电路的功率因数cos。解：17、三相发电机接成：角形供电.如果误将U相接反，会产生什么后果？如何使连接正确？解：三相发电机的三个绕组依次首尾相连，接成一个闭合回路，由于各相电压对称，在任何时刻三相电压之和为零，电源内部没有回路电流。如果误将U相接反则在回路中引起电流而损坏发电机绕组。18、三相四线制电路中，星形负栽各相阻抗分别为Z=8+j6Q,Zv=3-j4,ZW=IoQ.电源线电压为380V.求各相电流及中线电流。解：设%=220度则f-220-120oUw=220/1200i1.f*M器必jy.贺竽察Xv3-14Zu-IO1.VW=iu+v÷iw=22/或+44-670+22/120019、对称负载接成三角形,接入线电压为380V的三相电源,若每相阻Z=6+j8Q,求负载各相电流及各线电流。解:设每相负载的相电压力：%八=380/位则1.Vh380-120,iUwu380/120°则各相电流为：=誓=38E6÷8,=华工6+j8弼/皿人Hu三相负载对称，所以各线电流的大小为相电流的/?倍，相位滞后对应相电流3。”各线电流为：jv=383-8304Iv=38商豆£从Iw=385E)20、图示电路中，设三相负载是对称的，已知接在电路中的电流表A1.的读数是I5A,问：电流表Az的读数是多少？解:根据题意电流表A1.的读数为线电流，A?的读数相电流因三相负载对称所以/.=3p呆精圆电流表A?的读数为：5西421、图中，设三相负载是对称的,已知接在电路中的电压是Vz的读数是660V.问:电压表V1.的读数是多少？Wc解：如图所示电压表V2的读数是660V为线电压，电压表VI的读数为相电压所以电压表V1.的读数为220V1.fU1.湖790izu-=茄22(U22、三只白炽灯，额定功率相同，额定电压均为220V,如图所示,接在线电压为380V的三相四线制电源上。将接在V相的开关S闭合与断开时，对V、W两相的白炽灯亮度有无影响？如果不接中线，影响又将如何？为什么？解：(1)有中线，将接在U相开关闭合与断开对其他两相无影响.二(2)不接中线，0CJ开关S闭合，三相负载是对称负效，无影响。V开关S断开，V相、W相两个灯泡是串联，CZTVXr每一项电压是380÷2=1.90Vv220V,欠压白炽灯达不到额定亮度。vCF五、知识链接与拓展K产生电磁惑应的条件是什么？简述电磔炉的工作原理0答：产生电磁感应的条件是穿过闭合导体回路所困面积的磁通量发生变化，回路中产生感应电动势,回路中就会产生电流。电磁炉的工作原理简述：电遨炉是利用电遨感应原理进行加热的厨房电器，其工作原理概括如下（I）当交变电流通过电磁炉内部的线圈时，线圈产生变化电磁场（2）变化的破场穿过含有铁质材料的锅具时，会在锅具内部产生涡旋电流，利用涡旋电流的热效应，使锅具迅速发热，从而加热食物。2、使用低压验电笔须注意哪些问题？答：（1）使用验电笔之前，查看验电笔是否有破损，有无受潮或者是进水，检查良好后才可以使用（2）使用欧电笔时，不可以用手触摸验电笔前端的金属部位，这样做导致人身触电危险。（3）在测量电气设备是不是带电之前，先要找一个已知电源测试试电笔的双泡是否可以正常发光，能正常发光，才可以使用。4）在敞亮的光线下检测带电体时，应非常出意阳泡是否真的发光（或不发光），需要时可另外一只手遮挡光线认其判别。（5）使用低压验电笔时，一定按图正确使用方法握笔，以手指触摸箔尾的金属体，让双管小窗背光朝自己。当用电笔枪测带电体的时候，电流通过带电体、电笔、人体以及地面形成回路，只要带电体和地面之间的电位差超出60V,电笔中的玩泡就会发光,电压高发光强，电压低发光弱.3、在日光灯实验中，你使用了哪些仪表？说明并联电容的物理意义并简述日光灯点燃的工作原理。答：日光灯实险中使用的电工仪表:交流电压表、交流电流表和功率表。并联电容的物理意义：是为了提高电路的功率因数，功率因数的提高能使发电设符的容量得到充分利用,同