电路试题及答案

第1章试题库一、填空题（建议较易填空每空分，较难填空每空1分）1、正弦交流电的三要素是指正弦量的最大值、角频率和初相。2、反映正弦交流电振荡幅度的量是它的最大值；反映正弦量随时间变化快慢程度的量是它的频率；确定正弦量计时始位置的是它的初相。3、已知一正弦量A)30314sin(07.7ti，则该正弦电流的最大值是A；有效值是5A；角频率是314rad/s；频率是50Hz；周期是s；随时间的变化进程相位是314t-30°电角；初相是－30°；合－π/6弧度。4、正弦量的有效值等于它的瞬时值的平方在一个周期内的平均值的开方，所以有效值又称为方均根值。也可以说，交流电的有效值等于与其热效应相同的直流电的数值。5、两个同频率正弦量之间的相位之差称为相位差，不同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，都是交流电的有效值。工程上所说的交流电压、交流电流的数值，通常也都是它们的有效值，此值与交流电最大值的数量关系为：最大值是有效值的倍。7、电阻元件上的电压、电流在相位上是同相关系；电感元件上的电压、电流相位存在正交关系，且电压超前电流；电容元件上的电压、电流相位存在正交关系，且电压滞后电流。8、同相的电压和电流构成的是有功功率，用P表示，单位为W；正交的电压和电流构成无功功率，用Q表示，单位为Var。9、能量转换中过程不可逆的功率称有功功率，能量转换中过程可逆的功率称无功功率。能量转换过程不可逆的功率意味着不但有交换，而且还有消耗；能量转换过程可逆的功率则意味着只交换不消耗。10、正弦交流电路中，电阻元件上的阻抗z=R，与频率无关；电感元件上的阻抗z=XL，与频率成正比；电容元件上的阻抗z=XC，与频率成反比。二、判断下列说法的正确与错误（建议每小题1分）1、正弦量的三要素是指它的最大值、角频率和相位。（×）2、V314sin22201tu超前V)45628sin(3112tu为45°电角。（×）3、电抗和电阻的概念相同，都是阻碍交流电流的因素。（×）4、电阻元件上只消耗有功功率，不产生无功功率。（∨）5、从电压、电流瞬时值关系式来看，电感元件属于动态元件。（∨）6、无功功率的概念可以理解为这部分功率在电路中不起任何作用。（×）7、几个电容元件相串联，其电容量一定增大。（×）8、单一电感元件的正弦交流电路中，消耗的有功功率比较小。（×）三、单项选择题（建议每小题2分）1、在正弦交流电路中，电感元件的瞬时值伏安关系可表达为（C）A、LiXuB、u＝jiωLC、dtdiLu2、已知工频电压有效值和初始值均为380V，则该电压的瞬时值表达式为（B）A、tu314sin380VB、)45314sin(537tuVC、)90314sin(380tuV3、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（C）A、B、5VC、10V4、已知)90314sin(101tiA，30628sin(102ti）A，则（C）A、i1超前i260°B、i1滞后i260°C、相位差无法判断5、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（A）A、增大B、减小C、不变6、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（B）A、增大B、减小C、不变7、实验室中的交流电压表和电流表，其读值是交流电的（B）。A、最大值B、有效值C、瞬时值8、314μF电容元件用在100Hz的正弦交流电路中，所呈现的容抗值为（C）A、ΩB、ΩC、Ω9、在电阻元件的正弦交流电路中，伏安关系表示错误的是（B）A、iRuB、U＝IRC、RIU10、某电阻元件的额定数据为“1KΩ、”，正常使用时允许流过的最大电流为（A）A、50mAB、C、250mA11、u＝－100sin（6πt＋10°）V超前i＝5cos（6πt－15°）A的相位差是（C）A、25°B、95°C、115°12、周期T=1S、频率f＝1Hz的正弦波是（C）A、4cos314tB、6sin（5t+17°）C、4cos2πt四、简答题（建议每小题3～5分）1、电源电压不变，当电路的频率变化时，通过电感元件的电流发生变化吗？答：频率变化时，感抗增大，所以电源电压不变，电感元件的电流将减小。2、某电容器额定耐压值为450伏，能否把它接在交流380伏的电源上使用？为什么？答：380×=537V450V，不能把耐压为450V的电容器接在交流380V的电源上使用，因为电源最大值为537V，超过了电容器的耐压值。3、你能说出电阻和电抗的不同之处和相似之处吗？它们的单位相同吗？答：电阻在阻碍电流时伴随着消耗，电抗在阻碍电流时无消耗，二者单位相同。4、无功功率和有功功率有什么区别？能否从字面上把无功功率理解为无用之功？为什么？答：有功功率反映了电路中能量转换过程中不可逆的那部分功率，无功功率反映了电路中能量转换过程中只交换、不消耗的那部分功率，无功功率不能从字面上理解为无用之功，因为变压器、电动机工作时如果没有电路提供的无功功率将无法工作。5、从哪个方面来说，电阻元件是即时元件，电感和电容元件为动态元件？又从哪个方面说电阻元件是耗能元件，电感和电容元件是储能元件？答：从电压和电流的瞬时值关系来说，电阻元件电压电流为欧姆定律的即时对应关系，因此称为即时元件；电感和电容上的电压电流上关系都是微分或积分的动态关系，因此称为动态元件。从瞬时功率表达式来看，电阻元件上的瞬时功率恒为正值或零，所以为耗能元件，而电感和电容元件的瞬时功率在一个周期内的平均值为零，只进行能量的吞吐而不耗能，所以称为储能元件。6、正弦量的初相值有什么规定？相位差有什么规定？答：正弦量的初相和相位差都规定不得超过180°。7、直流情况下，电容的容抗等于多少？容抗与哪些因素有关？答：直流情况下，电容的容抗等于无穷大，称隔直流作用。容抗与频率成反比，与电容量成反比。8、感抗、容抗和电阻有何相同？有何不同？答：感抗、容抗在阻碍电流的过程中没有消耗，电阻在阻碍电流的过程中伴随着消耗，这是它们的不同之处，三者都是电压和电流的比值，因此它们的单位相同，都是欧姆。9、额定电压相同、额定功率不等的两个白炽灯，能否串联使用？答：额定电压相同、额定功率不等的两个白炽灯是不能串联使用的，因为串联时通过的电流相同，而这两盏灯由于功率不同它们的灯丝电阻是不同的：功率大的白炽灯灯丝电阻小分压少，不能正常工作；功率小的白炽灯灯丝电阻大分压多容易烧损。10、如何理解电容元件的“通交隔直”作用？答：直流电路中，电容元件对直流呈现的容抗为无穷大，阻碍直流电通过，称隔直作用；交流电路中，电容元件对交流呈现的容抗很小，有利于交流电流通过，称通交作用。五、计算分析题（根据实际难度定分，建议每题在6～12分范围）1、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°)（3sin314t是工频交流电，周期为、频率是50Hz、初相是零；8sin(5t＋17°)是周期为、频率为、初相为17°的正弦交流电）2、某电阻元件的参数为8Ω，接在tu314sin2220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？（8分）（i=，用电流表测量电流值应为，P=6050W；当电源频率增大一倍时，电压有效值不变时，由于电阻与频率无关，所以电阻上通过的电流有效值不变）3、某线圈的电感量为亨，电阻可忽略不计。接在tu314sin2220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。（8分）（i≈（314t-90°）A，用电流表测量电流值应为7A，Q=；当电源频率增大为100Hz时，电压有效值不变，由于电感与频率成正比，所以电感上通过的电流有效值及无功功率均减半，iˊ≈（628t-90°）A）4、图所示电路中，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？（图b电流表计数为零，因为电容隔直；图a和图c中都是正弦交流电，且电容端电压相同，电流与电容量成正比，因此A3电流表读数最大）5、已知工频正弦交流电流在t=0时的瞬时值等于，计时始该电流初相为30°，求这一正弦交流电流的有效值。（）6、在1μF的电容器两端加上)6/314sin(27.70tuV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？（①，i≈（314t＋60°）A；②频率增倍时，容抗减半，电压有效值不变则电流增倍，为）第2章试题库一、填空题（建议较易填空每空分，较难填空每空1分）1、与正弦量具有一一对应关系的复数电压、复数电流称之为相量。最大值相量的模对应于正弦量的最大值，有效值相量的模对应正弦量的有效值，它们的幅角对应正弦量的初相。2、单一电阻元件的正弦交流电路中，复阻抗Z=R；单一电感元件的正弦交流电路中，复阻抗Z=jXL；单一电容元件的正弦交流电路中，复阻抗Z=－jXC；电阻电感相串联的正弦交流电路中，复阻抗Z=R＋jXL；电阻电容相串联的正弦交流电路中，复阻抗Z=R－jXC；电阻电感电容相串联的正弦交流电路中，复阻抗Z=R＋j（XL－XC）。3、单一电阻元件的正弦交流电路中，复导纳Y=G；单一电感元件的正弦交流电路中，复导纳Y=－jBL；单一电容元件的正弦交流电路中，复导纳Y=jBC；电阻电感电容相并联的正弦交流电路中，复导纳Y=G＋j(BC－BL)。4、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，称为相量图。图-(a)u－(c)u(b)CCCA1CA2A3U5、相量分析法，就是把正弦交流电路用相量模型来表示，其中正弦量用相量代替，R、L、C电路参数用对应的复阻抗表示，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，只是计算形式以复数运算代替了代数运算。6、有效值相量图中，各相量的线段长度对应了正弦量的有效值，各相量与正向实轴之间的夹角对应正弦量的初相。相量图直观地反映了各正弦量之间的数量关系和相位关系。7、电压三角形是相量图，因此可定性地反映各电压相量之间的数量关系及相位关系，阻抗三角形和功率三角形不是相量图，因此它们只能定性地反映各量之间的数量关系。8、R、L、C串联电路中，电路复阻抗虚部大于零时，电路呈感性；若复阻抗虚部小于零时，电路呈容性；当电路复阻抗的虚部等于零时，电路呈阻性，此时电路中的总电压和电流相量在相位上呈同相关系，称电路发生串联谐振。9、R、L、C并联电路中，电路复导纳虚部大于零时，电路呈容性；若复导纳虚部小于零时，电路呈感性；当电路复导纳的虚部等于零时，电路呈阻性，此时电路中的总电流、电压相量在相位上呈同相关系，称电路发生并联谐振。10、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200V。11、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5A，电路呈感性。12、复功率的实部是有功功率，单位是瓦；复功率的虚部是无功功率，单位是乏尔；复功率的模对应正弦交流电路的视在功率，单位是伏安。二、判断下列说法的正确与错误（建议每小题1分）1、正弦量可以用相量来表示，因此相量等于正弦量。（×）2、几个复阻抗相加时，它们的和增大；几个复阻抗相减时，其差减小。（×）3、串联电路的总电压超前电流时，电路一定呈感性。（∨）4、并联电路的总电流超前路端电压时，电路应呈感性。（×）5、电感电容相串联，UL=120V，UC=80V，则总电压等于200V。（×）6、电阻电感相并联，IR=3A，IL=4A，则总电流等于5A。（∨）7