电工学第三、四章习题答案-(1)

第三章三相电路一、单相选择题1．三相对称绕组在空间位置上应彼此相差（B）A、60°电角度；B、120°电角度；C、180°电角度；D、360°电角度。2.三相对称电路是指（C）A、三相电源对称的电路；B、三相负载对称的电路；C、三相电源和三相负载均对称的电路-D、三相电源对称和三相负载均不对称的电路。3.有“220V、100W”“220V、25W”白炽灯两盏，串联后接入220V交流电源，其亮度情况是（B）A、100W灯泡最亮；B、25W灯泡最亮；C、两只灯泡一样亮；D、100W和25W都不亮。4.三相四线制供电线路，已知作星形联接的三相负载中U相为纯电阻，V相为纯电感，W相为纯电容，通过三相负载的电流均为10安培，则中线电流为（A）A、30安；B、10安；C、27.32安。5.在某对称星形连接的三相负载电路中，已知线电压utAB=V3802sin，则C相电压有效值相量CU为（A）A、22090VB、38090VC、22090VD、903806．星型连接的三相对称负载，接于三相对称电源上，线电流与相电流之比为(C)。A、3B、2C、1D、337.额定电压为220V的照明负载接于线电压为380V的三相四线制电源时，必须接成(A)形。A、B、C、Y和都可以D、Y和都不可以8．当三相交流发电机的三个绕组连接成星形时，若线电压VtuBC)180sin(2380，则相电压Cu(D)。A、Vt)30sin(2220B、Vt)30sin(2380C、Vt)120sin(2380D、2202sin(30)t9.有一对称三相电动势，若U相电动势为VtuU)314sin(311则V相和W相电动势分别为（A）A、VtuVtuWV)3314sin(311)3314sin(311B、VtuVtuWV)3314sin(311)3314sin(311C、VtuVtuWV)6314sin(311)6314sin(311D、VtuVtuWV)6314sin(311)6314sin(31110．在三相交流电路中，三相堆成负载星形连接，三个线电流均为4A，则中线电流为（A）。A、0B、4AC、8AD、12A11.某三相电热电器，每相负载的电阻为55Ω，额定电流为4A，电源电压为380V，则三相电热电器用作（A）。A、Y连接B、△连接C、Y、△连接均可D、不能在该电源上使用二、填空题1．我国民用三相交流电的相电压是220伏，线电压是380伏，从相位关系上看，相电压滞后线电压30度。2．三相对称负载三角形电路中，线电压abU与相电压aU的关系是abU=aU，线电流aI与相电流abI的关系是abI=3031aI。3.对称三相负载作Y接，接在380V的三相四线制电源上。此时负载端的相电压等于31倍线电压；相电流等于1倍的线电流；中线电流等于0。4.有一对称三相负载成星形联接，每相阻抗均为22Ω，功率因数为0.8，又测出负载中的电流为10A，那么三相电路的有功功率为1760w；无功功率为1320w；视在功率为2200w。5．为了防止中线断开，中性线上不允许装设开关和熔断器。6.对称三相负载三角形连接，接在线电压为380V的三相电源上，已知线电流的有效值为10A，三相有功功率为6KW，则电路中的相电压为220V，相电流为3310A，功率因数为19310，三相负载的阻抗为322。8.电力工程上常采用黄、绿、红三种颜色表示U、V、W三相。三、计算题1．下图所示的电路为三相对称电路，其线电压Ul=380V，每相负载R=6Ω。试求:相电压、相电流、线电流，并画出电压和电流的相量图。解：电路为三相对称电路，所以只要求出一相，即可知其他相。已知线电压幅值为380v，所以设0220AU，则30380ABU067.3660220RUIAPA3051.633067.363RUIALA2．在线电压为380V的三相电源上，接有两组电阻性对称负载，如下图所示。试求线路上的总线电流I和所有负载的有功功率。解：由于两组对称负载都是电阻性，所以计算较简单。22103380YPPYLYRUII（A）32.1738380333RURUILPL（A）32.3932.1722LLYLIII（A）也可以用相量法进行求解。由于三相负载对称，所以可以选用一相进行计算。设30/380ABU（V）则0/220aU（V）星接时的线电流和相电流相等，则0/22100/220YaaAYRUII（A）三角接时的线电压和相电压相等，则30/103830/380RUIABab（A）由角接时线电流和相电流的关系知，0/32.173030/10330/3abLII（A）所以0/32.390/32.170/22LLYLIII（A）即IL=39.32（A）3．一台三相交流电动机，定子绕组星形连接于线电压UL=380V的对称三相电源上，其线电流IL=2.2A，cosφ=0.8，试求每相绕组的阻抗Z。解：因三相交流电动机是对称负载，因此可选一相进行计算。三相负载作星接时3LpUU由于UL=380(V)，IL=2.2(A)则UP=220(V),Ip=2.2(A),2201002.2ppUZI（Ω）由阻抗三角形得808.0100COSZR（Ω）60801002222RZXL（Ω）所以Z=80+j60（Ω）4.电路如图3.2所示的三相四线制电路，三相负载连接成星形，已知电源线电压380V，负载电阻Ra＝11Ω，Rb=Rc=22Ω，试求：（1）负载的各相电压、相电流、线电流和三相总功率；（2）中线断开，A相又短路时的各相电流和线电流；（3）中线断开，A相断开时的各线电流和相电流。解：（1）380LU（V）则220pU（V）设0/220.aU（V）则120/220.bU（V），120/220.cU（V）0/20..RUIaA（A）120/1022120/220..bbBRUI（A）120/1022120/220..cCRUcI（A）所以：120/10120/100/20....CBANIIII=100（A）（2）中线断开，A相又短路时的电路如图所示；此时RB、RC上的电压为电源线电压，27.1722380bbbBRUII（A）27.1722380cccCRUII（A）（3）中线断开，A相断开时的电路如图所示，此时RB、RC二负载串联后的电压为电源线电压，64.82222380cbBCCBRRUII（A）5.在线电压为380V的星形连接三相电源上，接两组电阻性对称负载，如图10所示。已知22,3821RR,试求电路的线电流I。解：设VUA0220则：VUAB30380对于星形负载：其线电流等于相电流：AI01022/02201对于三角形负载，线电流计算如下：AI031038/038032依据KCL定理得：AIII32.270310010216．已知电路如下图所示。电源电压UL=380V，每相负载的阻抗为R＝XL＝XC＝10Ω。（1）该三相负载能否称为对称负载？为什么？（2）计算中线电流和各相电流，画出相量图；（3）求三相总功率。解：（1）三相负载不能称为对称负载，因为三相负载的阻抗性质不同，其阻抗角也不相同。故不能称为对称负载。（2）380LU（V）则220pU（V）设0/220.aU（V）则120/220.bU（V），120/220.cU（V）0/22..RUIaA（A）30/2210120/220..jjXUICbB（A）30/2210120/220..jjXUcILC（A）所以：30/2230/220/22....CBANIIII=0/1.60（A）(3)由于B相负载为电容，C相负载为电感，其有功功率为0，故三相总功率即A相电阻性负载的有功功率。即4840102222RIPa（W）=4.84(KW)第四章一、选择题1．图示电路在换路前已处于稳定状态，而且电容器C上已充有图示极性的6V电压，在t=0瞬间将开关S闭合，则i(0+)=(A)A、1A；B、0A；C、1A；D、2A。2.RC电路的初始储能为零，而由初始时刻施加于电路的外部激励所引起的响应称为(C)响应。A、暂态B、零输入C、零状态D、全响应3.全响应是指电源激励和储能元件的初始状态均不为零时电路的响应，也就是零输入响应和零状态响应的叠加，这是（C）在一阶线性电路暂态分析中的应用。A、戴维宁定理B、诺顿定理C、叠加定理D、结点电压法4.图5所示电路的时间常数（D）。A、2RCB、RC2C、RC1D、RC5．换路定则适用于换路瞬间，下列描述正确的是（A）A、)0()0(LLiiB、)0()0(LLuuC、)0()0(cciiD、)0()0(RRuu二、填空题1．换路瞬间，0-0uc）（电容元件可视为开路路瞬间，0-0iL）（电感元件可视为短路。2.RC串联电路的零状态响应是指uc(0-)等于零、外加激励不等于时的响应。（t=0时换路）。3.电路产生暂态过程的原因是电路中电感电流不能突变，电容电压。4.暂态电路分析时，电路换路前，若uC(0-)0，换路瞬间(t=0+等效电路中)，电容元件可用电压源替代，其电压为uC(0-)；换路前，若iL(0-)0，在t=0+等效电路中，电感元件可用电流源替代，其电流为iL(0-)。5.对于一阶RC电路，时间常数=RC，对于一阶RL电路时间常数=RL。6．一阶电路全响应的三要素是指待求响应的初始值值、稳态值值和时间常数。三、计算题3.如图所示，换路前各储能元件均未储能。试求在开关S闭合瞬间（t=0+）各元件中的电流及其两端电压。解：开关在闭合前，电路处于稳态,所以0)0(1Li0)0(2Li0)0(1Cu0)0(2Cu开关合上后瞬间根据换路定则可得：0)0()0(11LLii0)0()0(22LLii0)0()0(11CCuu0)0()0(22CCuu所以电感相当于开路，电容相当于短路，等效电阻如图所示所以ARRUiiRR18210)0()0(2121VuR2)0(1VuR8)0(2C1和C2电流会等于流过电阻R1和R2的电流，即AiiCC1)0()0(21L1和L2两端电压会等于R2两端电压，即VuuLL8)0()0(212.如图8所示电路在换路前已达稳态。当t0时开关接通，求t0的)(tuc和)(ti。解：VuuCc126)0()0(1分Vuc0)(1分SRC6.010610100362分依据三要素法得：VeetutC35126126)(2分则：AedttduCtitcc352101.2)()(2分据KCL知：mAetititc352142)(42)(3.图示电路原已稳定，已知：R1=6，R2=3，C=0.25F，IS=1A，t=0时将开关S闭合。求S闭合后的)(1ti，)(2ti，并画出)(1ti，)(2ti的变化曲线。SISCR2R1i1i2uC+曲线②tCCCCeuuutu)()0()()(其中：sCRRRR5.02121V3)0()0(2SRIuuCC0)(CuV3)(2tCetuA5.0)()(211tCeRtutiA)()(222tCeRtuti①t(s)i(A)0-0.50.51i1i2②