交流电路习题

正弦交流电路习题课一、知识点复习二、例题解析三、习题练习一、知识点复习1、RLC串联电路的电压关系2、RLC串联电路的阻抗关系3、RLC串联电路的功率关系例1、试求下列电路图中电压表Vo的读数RLV2VOV1100V60VI解：2UIoU1UV802122UUUo串联以电流I为参考相量二、例题解析例2、有一具有电阻的线圈，如接在频率为50HZ，电压为220V的交流电源上，通过线圈的电流为2.2A。如将此线圈改接在电压为36V的直流电源上，则通过线圈的电流为0.6A。求：（1）线圈的等效电阻R、电感X+和阻抗值|Z|。（2）线圈的功率因素COSψ及消耗的功率。80601002222RZXL答案：（1）R=36/0.6=60（Ω），|Z|=220/2.2=100（Ω）（Ω）。（2）功率因数COSψ=R/|Z|=0.6，消耗的功率P=2904（W）例3、利用交流电流表、交流电压表和交流单相功率表可以测量实际线圈的电感量。设加在线圈两端的电压为工频110V，测得流过线圈的电流为5A，功率表读数为400W。则该线圈的电感量为多大？解：R=P/I2=400/25=16Ω|Z|=110/5=22Ω(ωL)2=222-162=228L=48.1mH三、习题练习1．一交流电路，若u＝UmsinωtV，i＝Imsin(ωt十π/2)A，则可知该电路的负载为_______。A．纯电感B．纯电阻C．纯电容D．RL串联负载2．某负载电压和电流分别为u＝100sin(314t十30°)V，i＝2sin(314t一30°)A，该负载的性质和消耗的功率分别为___。A．电容性／50WB．电感性／50WC．电容性／200WD.电感性／200W3．在电感和电阻串联的交流电路中，电感电压为UL、电阻电压为UR，则它们的相位关系是_______。A．UR超前ULB．UL超前URC．同相D．不能确定4．在RL串联交流电路中，电源电压U＝100V，已知UR＝60V，则电感两端电压UL为_______。A.160VB.40VC.20VD．80V5．RL串联电路接于220V直流电源时，测得其电流为22A；当接于220V、50Hz交流电源时，测得电流为11A，则可确定感抗XL为__。A．10ΩB．20ΩC．10√5ΩD．10√3Ω||ZR||ZXLUURSP6．在RL串联交流电路中，电路的阻抗为|Z|，感抗为XL，下面表示功率因数的表达式中，错误的是_______。A．cosΦ=B．cosΦ=C．cosΦ=D．cosΦ=7．把电阻R＝8Ω、感抗XL＝6Ω串联后，接于220V交流电源上，这时电路的电流为_______，功率因数为_______。A．10A／0.8B．22A／0.8C．15.7A／0.6D．22A／0.68．下面的负载电路中，_______的功率因数最低。A．电阻与电容串联电路B．纯电感电路C．纯电阻电路D．电阻与电感串联电路9．交流电路中功率因数等于_______。A．线路有功功率P与视在功率S的比值B．线路电压与电流的比值C．负载电阻与电抗的比值D．线路电压与电流的相位差10、某负载电压和电流分别为u＝50sin100tV，i＝2sin(100t+60°)A，该负载的性质和消耗的功率分别为___。A．电容性／25WB．电感性／25WC．电容性／50WD.电感性／50W11.RL串联电路与U＝100V直流电源相接，R＝10Ω，L＝O.1H，流过RL电路的电流为_______。A．5AB．0AC．10AD．7．07A12．RLC串联电路接于U＝100V直流电源上，其中R＝10Ω，C＝1uF，流过RLC电路的电流为_______。A．5AB．0AC．10AD．7．07A13、在RLC串联的正弦交流电路中Z=R＋j（XL－Xc），若电路呈容性，则说明_______。A、XL=XcB、XL＞XcC、XL＜XcD、Z=014、在R、L、C串联正弦电路中，若电阻上电压为6V，电感上电压为18V，电容上电压为10V，则电路的总电压有效值U为_______。A、16VB、10VC、34VD、12V15、已知单相交流电路中某负载无功功率为3kVar，有功功率为4kW，则其视在功率为()。A、5kWB、5kVAC、7kVAD、1kW16、在R、L串联电路中，已知R=60Ω、XL=80Ω，则电路总电压与电流间的夹角为（）度。A、0B、45C、53D、9017、已知电压相量=100∠30°V，阻抗Z=6+j8Ω，则电路的功率因数COSφ为（）。A、0.5B、0.6C、0.8D、0.866U18、某电路总电压相量=100∠30°V，总电流相量=5∠-30°A，则该电路的无功功率Q=（）。A、0varB、250varC、varD、500var。250319、图示电路，Z=R+jx=|Z|ejφ，则阻抗消耗的功率P=（）。A、B、UIcosφC、UID、I2Z2UR21、提高供电线路的功率因数，下列说法正确的是（）A、减少了用电设备中无用的无功功率；B、可以节省电能；C、减少了用电设备的有功功率，提高了电源设备的容量；D、可提高电源设备的利用率并减小输电线路中的功率损耗。20、串联正弦交流电路的视在功率表征了该电路的（）A、电路中总电压有效值与电流有效值的乘积；B、平均功率；C、瞬时功率最大值。D、有功功率22、实验室中的功率表，是用来测量电路中的（）。A、有功功率B、无功功率C、视在功率D、瞬时功率23、在RLC串联电路中，如果调大电容，则（）。A.电路的感性增强B.电路的容性增强C.电路的性质不变D、电路的阻性增强24、电气设备的额定容量是指（）A、有功功率B、无功功率C、视在功率D、瞬时功率练习1、有40W的日光灯一个，使用时灯管与镇流器（可近似地把镇流器看作是纯电感）串联在电压为220V，频率为50Hz的电源上。已知灯管工作时属于纯电阻负载，灯管两端的电压等于110V，试求镇流器的感抗与电感。这时电路的功率因数等于多少？练习2、在R-L-C串联电路中，已知电路端电压U＝220V，电源频率为50Hz，电阻R＝30Ω，电感L＝445mH，电容C＝32μF。求（1）电路的阻抗；（2）电路中的电流大小;（3）端电压和电流之间的相位差；（4）电阻、电感和电容两端的电压；（5）电路的性质。练习4、在RLC串联电路中，已知R=30Ω、L=0.5H、C=1000μF，电源电压U=80V，ω=100rad/s，求电路的感抗XL、容抗XC、阻抗|Z|、电路中电流I及电路的功率P。练习3、在电阻、电感和电容串联电路中，电路中电流为6A，UR＝80V，UL＝240V，UC＝180V，电源频率为50Hz。试求：（1）电源电压的有效值U；（2）电路参数R、L和C；（3）电流和电压的相位差。练习5、图示电路中，R=5Ω，XL=13Ω，XC=1Ω，电压表V的读数是26V，求电压表V1的读数。【例】在RC串联电路中，已知电阻R=60，电容C=20F，外加电压为u=141.2sin628tV。试求：(1)电路中的电流I；(2)各元件电压UR、UC；(3)总电压与电流的相位差。解：(1)由V100V22.141Ω100Ω80122UXRZωCXCC，　，(2)UR=RI=60V，UC=XCI=80V，显然22CRUUU(3)53.16080(arctan)arctan()RXC即总电压比电流滞后53.1，电路呈容性。例RLC串联电路，已知：R=30Ω，L=254mH，C=80μF。计算：①感抗、容抗及阻抗⑤P及QV30314sin2220tu②电流的I及i④作出相量图③UR、UL、UC、及uR、uL、uC解：①感抗XL=ωL=314×254×10-3=80Ω401080314116CXC容抗5022CLXXRZ阻抗A4.4ZUI②电流的I及iuRLCRuLuCuiA1.23314sin24.41.5330314sin24.4tti)(01.53arctan感性RXXCL④作出相量图23.1˚30˚IUCURULUCU③UR、UL、UC、及uR、uL、uCUR=IR=132V；UL=IXL=352V；UC=IXC=176VV1.23314sin2132tuRV9.66314sin2352tuLV1.113314sin2176tuCP=I2R=583Wvar774IUIUQQQCLcL⑤P及Q例用复数法计算上题的电流和电压感抗XL=80Ω容抗XC=40Ω解：)(1.53504030)(ojXXjRZCL)A(1.234.41.535030220oooZUI)V(1.231321.234.430ooIRUR)V(9.663521.234.49080oooIjXULL)V(1.1131761.234.49040oooIjXUCC1.RL串联电路的阻抗Z=4+j3Ω，试问该电路的电阻和感抗各为多少？并求电路的功率因数和电压与电流的相位差。9.3643arctan8.0344cos22；电阻R=4Ω；感抗XL=3Ω解：2.RLC串联电路中，ULU，即部分电压大于电源电压，为什么？在RLC串联电路中，是否还可能出现UCU？URU？解：有可能出现UCU；而UR≤U讨论题