电路模拟第4章学习讨论题

1第3章一、学习辅导1．交流电路中特有的概念(三要素、有效值、相量、相位关系、相量图)。2．正弦交流量的相量表示方法(复数表示正弦量，仅表示二个要素)。3．正弦交流电路中元件的复数形式及意义，元件VCR的相量形式。4．正弦交流电路中基尔霍夫定律、欧姆定律的相量形式。5．相量模型的建立。6．如何分析计算正弦交流电路(复阻抗、电路性质、电压电流计算、功率的定义及计算、谐振特点、对称三相电路)。二、讨论题(一)填空题1.正弦交流电的三要素是指正弦量的、和。2.反映正弦交流电振荡幅度的量是它的；反映正弦量随时间变化快慢程度的量是它的；确定正弦量计时始位置的是它的。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A；角频率是rad/s；频率是Hz；周期是s；初相是。4．两个正弦量之间的相位之差称为相位差，频率的正弦量之间不存在相位差的概念。5．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，通常也都是它们的值，此值与交流电最大值的数量关系为：。6．电阻元件上的电压、电流在相位上是关系；电感元件上的电压、电流相位存在关系，且电压电流；电容元件上的电压、电流相位存在关系，且电压电流。7．正弦稳态电路中，某二端网络的有功功率用P表示，单位为；无功功率用Q表示，单位为；视在功率用S表示，单位为；三个功率的关系是。8．正弦交流电路中，电阻元件上的阻抗z=，与频率；电感元件上的阻抗z=，与频率；电容元件上的阻抗z=，与频率。9．与正弦量具有一一对应关系的复数电压、复数电流称之为。最大值相量的模对应于正弦量的值，有效值相量的模对应正弦量的值，它们的幅角对应正弦量的。10．单一电阻元件的正弦交流电路中，复阻抗Z=；单一电感元件的正弦交流电路中，复阻抗Z=；单一电容元件的正弦交流电路中，复阻抗Z=；电阻电感相串联的正弦交流电路中，复阻抗Z=；电阻电容相串联的正弦交流电路中，复阻抗Z=；电阻电感电容相串联的正弦交流电路中，复阻抗Z=。11．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，称为图。12．相量分析法，就是把正弦交流电路用相量模型来表示，其中正弦量用代替，R、L、C电路参数用对应的表示，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，只是计算形式以运算代替了代数运算。13．有效值相量图中，各相量的线段长度对应了正弦量的值，各相量与正向实轴之间的夹角对应正弦量的。相量图直观地反映了各正弦量之间的关系和关系。14．正弦电压为u1=10sin(100πt+3π/4)V，u2=10sin(100πt+π/4)V，则u1的相量为，u1＋u2的相量为。15．R、L、C串联电路中，电路复阻抗虚部大于零时，电路呈性；若复阻抗虚部小于零时，电路呈性；当电路复阻抗的虚部等于零时，电路呈性，此时电路中的总电压和电流相量在相位上呈关系，称电路发生串联。16．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V。17．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2件上通过的电流是4A，总电流是A，电路呈性。18．复功率的实部是功率，单位是；复功率的虚部是功率，单位是；复功率的模对应正弦交流电路的功率，单位是。19．在含有L、C的电路中，出现总电压、电流同相位，这种现象称为。这种现象若发生在串联电路中，则电路中阻抗，电压一定时电流，且在电感和电容两端将出现；该现象若发生在并联电路中，电路阻抗将，电压一定时电流则，但在电感和电容支路中将出现现象。20．谐振发生时，电路中的角频率0，0f。21．三相电源作Y接时，由各相首端向外引出的输电线俗称线，由各相尾端公共点向外引出的输电线俗称线，这种供电方式称为制。22．火线与火线之间的电压称为电压，火线与零线之间的电压称为电压。电源Y接时，数量上UlUp；若电源作Δ接，则数量上UlUp。23．火线上通过的电流称为电流，负载上通过的电流称为电流。当对称三相负载作Y接时，数量上IlIp；当对称三相负载Δ接，IlIp。24．对称三相电路中，三相总有功功率P=；三相总无功功率Q=；三相总视在功率S=。25．对称三相电路中，由于中线电流IN=，所以各相电路的计算具有独立性，各相也是独立的，因此，三相电路的计算就可以归结为来计算。26．我们把三个相等、相同，在相位上互差度的正弦交流电称为三相交流电。27．已知三相交流电动机Y形连接，其额定功率为22kW，额定电压为380V，功率因数为0.85，则其额定电流为。(二)判断题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．电阻元件上只消耗有功功率，不产生无功功率。（）4．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。（）5．正弦量可以用相量来表示，因此相量等于正弦量。（）6．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。（）7．串联电路的总电压超前电流时，电路一定呈感性。（）8．电感电容相串联，UL=120V，UC=80V，则总电压等于200V。（）9．电阻电感相并联，IR=3A，IL=4A，则总电流等于5A。（）10．视在功率在数值上等于电路中有功功率和无功功率之和。（）11．谐振状态下电源供给电路的功率全部消耗在电阻上。（）12．三相电路只要作Y形连接，则线电压在数值上是相电压的3倍。（）13．三相总视在功率等于总有功功率和总无功功率之和。（）14．对称三相Y接电路中，线电压超前与其相对应的相电压30°电角。（）15．三相电路的总有功功率cos3llIUP。（）16．三相负载作三角形连接时，线电流在数量上是相电流的3倍。（）(三)选择题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（）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（）A、tu314sin380VB、)45314sin(537tuVC、)90314sin(380tuV3．已知)90314sin(101tiA，30628sin(102ti）A，则（）A、i1超前i260°B、i1滞后i260°C、相位差无法判断34．实验室中的交流电压表和电流表，其读值是交流电的（）。A、最大值B、有效值C、瞬时值5．314μF电容元件用在100Hz的正弦交流电路中，所呈现的容抗值为（）。A、0.197ΩB、31.8ΩC、5.1Ω6．在电阻元件的正弦交流电路中，伏安关系表示错误的是（）。A、iRuB、U＝IRC、RIU7．u＝－100sin（6πt＋10°）V超前i＝5cos（6πt－15°）A的相位差是（）。A、25°B、95°C、115°8．周期T=1S、频率f＝1Hz的正弦波是（）。A、4cos314tB、6sin（5t+17°）C、4cos2πt9．在RL串联的交流电路中，R上端电压为16V，L上端电压为12V，则总电压为（）。A、28VB、20VC、4V10．R、L串联的正弦交流电路中，复阻抗为（）。A、jLRZB、LRZC、LjXRZ11．已知电路复阻抗Z＝（3－j4）Ω，则该电路一定呈（）。A、感性B、容性C、阻性12．电感、电容相串联的正弦交流电路，消耗的有功功率为（）。A、UIB、I2XC、013．下列说法中，（）是正确的。A、串谐时阻抗最小B、并谐时阻抗最小C、电路谐振时阻抗最小14．发生串联谐振的电路条件是（）。A、RL0B、LCf10C、LC1015．某三相四线制供电电路中，相电压为220V，则火线与火线之间的电压为（）。A、220VB、311VC、380V16．某对称三相电源绕组为Y接，已知15380ABUV，当t=10s时，三个线电压之和为（）。A、380VB、0VC、380/3V17．某三相电源绕组连成Y时线电压为380V，若将它改接成Δ形，线电压为（）。A、380VB、660VC、220V18．三相四线制电路，已知2010AIA，10010BIA，14010CIA，则中线电流NI为（）。A、10AB、0AC、30A19．三相对称电路是指（）。A、电源对称的电路B、负载对称的电路C、电源和负载均对称的电路20．图(a)示双口网络相量模型的等效阻抗等于()。A、(2-j0.5)B、(2+j0.5)C、(2+j2)D、(2-j2)(a)(b)21．图(b)示双口网络相量模型的功率因数等于()。A、0.5B、0.6C、1.0D、0.7074(四)计算分析题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°)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，电流又如何？（i=38.9sin314tA，用电流表测量电流值应为27.5A，P=6050W）3.某线圈的电感量为0.1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，电流及无功功率又如何？写出电流的瞬时值表达式。（i≈9.91sin(314t-90°)A，用电流表测量电流值应为7A，Q=1538.6Var；iˊ≈4.95sin(628t-90°)A）4.已知工频正弦交流电流在t=0时的瞬时值等于0.5A，计时始该电流初相为30°，求这一正弦交流电流的有效值。（0.707A）5．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？（22.2mA，i≈31.4sin（314t＋60°）mA；44.4mA）6．RL串联电路接到220V的直流电源时功率为1.2KW，接在220V、50Hz的电源时功率为0.6KW，试求它的R、L值。（40.3，0.128H）7．在图所示电路中，R＝XL＝XC，并已知安培表A1的读数为3A，则安培表A2、A3的读数应为多少？（提示：画相量图进行分析；4.24A，3A）8．已知图所示电路中，R＝XC＝10Ω，UAB＝UBC，且电路中路端电压与总电流同相，求复阻抗Z。（提示：已知路端电压与总电流同相，所以电路中发生了谐振，总阻抗无虚部。答案为5+j5）9．图所示电路中，已知Z＝(30＋j30)Ω，jXL＝j10Ω，又知UZ=85V，求路端电压有效值U＝？（100V）10．在图所示电路中，已知u＝141.4sin(314t+90°)V，电流有效值I＝IC＝IL，电路消耗的有功功率为866W，求i、iL、iC。(提示：画相量图进行分析)（)A018sin(314t210)A60sin(314t210)A012sin(314t210CLiii，，）511．在图所示电路中，已知复阻抗Z2＝j60Ω，各交流电压的有效值分别为：US=100V，U1＝171V，U2＝240V，求复阻抗Z1。(提示：画相量图进行分析，设法求出1U与I的相位差角即为Z1的阻抗角)(15.1+j40Ω)12.电路如图所示。已知C=100pF，L=100H，)15010sin(2107tiCmA，电路消耗的功率P=100mW，试求电阻R和电压u（t）。（R=0.001，)mV17-tsin(1027.147u）13．如图所示电路，其中)90314sin(2100tuV，调节电容C使电流i与电压u同相，此时测得电感两端电压为200V，电流I＝2A，求电路中参