電路分析試題庫全(有答案)(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 ，復(fù)阻抗Z= －jXC ；電阻電感相串聯(lián)的正弦交流電路中，復(fù)阻抗Z= R＋jXL ；電阻電容相串聯(lián)的正弦交流電路中，復(fù)阻抗Z= R－jXC ；電阻電感電容相串聯(lián)的正弦交流電路中，復(fù)阻抗Z= R＋j（XL－XC） 。單一電阻元件的正弦交流電路中，復(fù)導(dǎo)納Y= G ；單一電感元件的正弦交流電路中，復(fù)導(dǎo)納Y= －jBL ；單一電容元件的正弦交流電路中，復(fù)導(dǎo)納Y= jBC ；電阻電感電容相并聯(lián)的正弦交流電路中，復(fù)導(dǎo)納Y= G＋j(BC－BL) 。按照各個正弦量的大小和相位關(guān)系用初始位置的有向線段畫出的若干個相量的圖形，稱為 相量 圖。相量分析法，就是把正弦交流電路用相量模型來表示，其中正弦量用 相量 代替，R、L、C電路參數(shù)用對應(yīng)的 復(fù)阻抗 表示，則直流電阻性電路中所有的公式定律均適用于對相量模型的分析，只是計算形式以 復(fù)數(shù) 運算代替了代數(shù)運算。有效值相量圖中，各相量的線段長度對應(yīng)了正弦量的 有效 值，各相量與正向?qū)嵼S之間的夾角對應(yīng)正弦量的 初相 。相量圖直觀地反映了各正弦量之間的 數(shù)量 關(guān)系和 相位 關(guān)系。 電壓 三角形是相量圖，因此可定性地反映各電壓相量之間的 數(shù)量 關(guān)系及相位關(guān)系， 阻抗 三角形和 功率 三角形不是相量圖，因此它們只能定性地反映各量之間的 數(shù)量 關(guān)系。R、L、C串聯(lián)電路中，電路復(fù)阻抗虛部大于零時，電路呈 感 性；若復(fù)阻抗虛部小于零時，電路呈 容 性；當(dāng)電路復(fù)阻抗的虛部等于零時，電路呈 阻 性，此時電路中的總電壓和電流相量在相位上呈 同相 關(guān)系，稱電路發(fā)生串聯(lián) 諧振 。R、L、C并聯(lián)電路中，電路復(fù)導(dǎo)納虛部大于零時，電路呈 容 性；若復(fù)導(dǎo)納虛部小于零時，電路呈 感 性；當(dāng)電路復(fù)導(dǎo)納的虛部等于零時，電路呈 阻 性，此時電路中的總電流、電壓相量在相位上呈 同相 關(guān)系，稱電路發(fā)生并聯(lián) 諧振 。R、L串聯(lián)電路中，測得電阻兩端電壓為120V，電感兩端電壓為160V，則電路總電壓是 200 V。1R、L、C并聯(lián)電路中，測得電阻上通過的電流為3A，電感上通過的電流為8A，電容元件上通過的電流是4A，總電流是 5 A，電路呈 感 性。1復(fù)功率的實部是 有功 功率，單位是 瓦 ；復(fù)功率的虛部是 無功 功率，單位是 乏爾 ；復(fù)功率的模對應(yīng)正弦交流電路的 視在 功率，單位是 伏安 。二、判斷下列說法的正確與錯誤（建議每小題1分）正弦量可以用相量來表示，因此相量等于正弦量。 （ ）幾個復(fù)阻抗相加時，它們的和增大；幾個復(fù)阻抗相減時，其差減小。 （ ）串聯(lián)電路的總電壓超前電流時，電路一定呈感性。 （ ∨ ）并聯(lián)電路的總電流超前路端電壓時，電路應(yīng)呈感性。 （ ）電感電容相串聯(lián)，UL=120V，UC=80V，則總電壓等于200V。 （ ）電阻電感相并聯(lián)，IR=3A，IL=4A，則總電流等于5A。 （ ∨ ）提高功率因數(shù)，可使負(fù)載中的電流減小，因此電源利用率提高。 （ ）避免感性設(shè)備的空載，減少感性設(shè)備的輕載，可自然提高功率因數(shù)。 （ ∨ ）只要在感性設(shè)備兩端并聯(lián)一電容器，即可提高電路的功率因數(shù)。 （ ）視在功率在數(shù)值上等于電路中有功功率和無功功率之和。 （ ）三、單項選擇題（建議每小題2分）標(biāo)有額定值為“220V、100W”和“220V、25W”白熾燈兩盞，將其串聯(lián)后接入220V工頻交流電源上，其亮度情況是（ B ）A、100W的燈泡較亮 B、25W的燈泡較亮 C、兩只燈泡一樣亮在RL串聯(lián)的交流電路中，R上端電壓為16V，L上端電壓為12V，則總電壓為（ B ）A、28V B、20V C、4VR、L串聯(lián)的正弦交流電路中，復(fù)阻抗為（ C ）A、 B、 C、已知電路復(fù)阻抗Z＝（3－j4）Ω，則該電路一定呈（ B ）A、感性 B、容性 C、阻性電感、電容相串聯(lián)的正弦交流電路，消耗的有功功率為（ C ）A、UI B、I2X C、0A1A2A3uCLR在右圖所示電路中，R＝XL＝XC，并已知安培表A1的讀數(shù)為3A，則安培表AA3的讀數(shù)應(yīng)為（ C ）A、1A、1A B、3A、0A C、3A當(dāng)N只日光燈相并聯(lián)時，總的功率因數(shù)（ C ）；若再與M只白熾燈并聯(lián)，則總功率因數(shù)（ A ）A、 B、 C、日光燈電路的燈管電壓與鎮(zhèn)流器兩端電壓和電路總電壓的關(guān)系為（ B ）A、兩電壓之和等于總電壓 B、兩電壓的相量和等于總電壓四、簡答題（建議每小題3～5分）額定電壓相同、額定功率不等的兩個白熾燈，能否串聯(lián)使用？答：不能串聯(lián)使用。因為額定功率不同時兩個白熾燈分壓不同。試述提高功率因數(shù)的意義和方法。答：提高功率因數(shù)可減少線路上的功率損耗，同時可提高電源設(shè)備的利用率，有利于國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。提高功率因數(shù)的方法有兩種：一是自然提高法，就是避免感性設(shè)備的空載和盡量減少其空載；二是人工補償法，就是在感性線路兩端并聯(lián)適當(dāng)?shù)碾娙荨Ｏ嗔康扔谡伊康恼f法對嗎？正弦量的解析式和相量式之間能用等號嗎？答：相量可以用來表示正弦量，相量不是正弦量，因此正弦量的解析式和相量式之間是不能畫等號的。電壓、電流相位如何時只吸收有功功率？只吸收無功功率時二者相位又如何？答：電壓、電流相位同相時只吸收有功功率，當(dāng)它們相位正交時只吸收無功功率阻抗三角形和功率三角形是相量圖嗎？電壓三角形呢？答：阻抗三角形和功率三角形都不是相量圖，電壓三角形是相量圖。并聯(lián)電容器可以提高電路的功率因數(shù)，并聯(lián)電容器的容量越大，功率因數(shù)是否被提得越高？為什么？會不會使電路的功率因數(shù)為負(fù)值？是否可以用串聯(lián)電容器的方法提高功率因數(shù)？答：并聯(lián)電容器可以提高電路的功率因數(shù)，但提倡欠補償，如果并聯(lián)電容器的容量過大而出現(xiàn)過補償時，會使電路的功率因數(shù)為負(fù)值，即電路由感性變?yōu)槿菪裕?dāng)并聯(lián)電容達(dá)到某一數(shù)值時，還會導(dǎo)致功率因數(shù)繼續(xù)下降（可用相量圖分析）。實際中是不能用串聯(lián)電容器的方法提高電路的功率因數(shù)的，因為串聯(lián)電容器可以分壓，設(shè)備的額定電壓將發(fā)生變化而不能正常工作。五、計算分析題（根據(jù)實際難度定分，建議每題在6～12分范圍）接在220V、試求它的R、L值。解： 已知交流接觸器的線圈電阻為200Ω，接到工頻220V的電源上。求線圈中的電流I=？如果誤將此接觸器接到U=220V的直流電源上，線圈中的電流又為多少？，將產(chǎn)生什么后果？解： 為額定電流的11倍，線圈會因過熱而燒損。在電扇電動機(jī)中串聯(lián)一個電感線圈可以降低電動機(jī)兩端的電壓，從而達(dá)到調(diào)速的目的。已知電動機(jī)電阻為190Ω，感抗為260Ω，電源電壓為工頻220V。現(xiàn)要使電動機(jī)上的電壓降為180V，求串聯(lián)電感線圈的電感量L39。應(yīng)為多大(假定此線圈無損耗電阻)？能否用串聯(lián)電阻來代替此線圈？試比較兩種方法的優(yōu)缺點。解：電動機(jī)中通過的電流：電機(jī)電阻和電感上的電壓為： 串聯(lián)線圈端電壓：串聯(lián)線圈電感量：若用電阻代替，則串聯(lián)電阻端電壓：串聯(lián)電阻值：ZR＋－－jXCABC比較兩種方法，串聯(lián)電阻的阻值為電動機(jī)電阻的二分之一還要多些，因此需多消耗功率:ΔP=106≈33W，這部分能量顯然對用戶來講是要計入電表的。而串聯(lián)的線圈本身銅耗電阻很小，一般不需要消耗多少有功功率。所以，對用戶來講，用串聯(lián)線圈的方法降低電壓比較合適。已知右圖所示電路中，R＝XC＝10Ω，UAB＝UBC，且電路中路端電壓與總電流同相，求復(fù)阻抗Z。解：根據(jù)題意可知，電路中發(fā)生了串聯(lián)諧振。Z＋－＋－因諧振，所以右圖所示電路中，已知Z＝(30＋j30)Ω，jXL＝j(luò)10Ω，又知UZ =85V，求路端電壓有效值U＝？解： 設(shè)則 R＋u－LCiCiLi路端電壓有效值為100伏。在右圖所示電路中，已知u＝，電流有效值I＝IC＝IL，電路消耗的有功功率為866W，求i、iL、iC。解： 電路若有I＝IC＝IL，由相量圖分析可得必有電容支路電流與電感支路電流相位差為120176。，這樣兩支路電流的相量和的模才符合I＝IC＝IL，又知電容支路的電流超前總電壓90176。，則電感支路的電流必滯后總電壓30176。，在電阻R上的分壓即為： 則：已知感性負(fù)載兩端電壓u＝311cos314tV，，試求感性負(fù)載的功率因數(shù)及其串聯(lián)和并聯(lián)等效參數(shù)。解：串聯(lián)時： 并聯(lián)時：R=2202/7500≈ L=2202/(5500314)≈28mHabcZ1＋－Z2在右圖所示電路中，已知復(fù)阻抗Z2＝j(luò)60Ω，各交流電壓的有效值分別為：US=100V，U1＝171V，U2＝240V，求復(fù)阻抗Z1。解：設(shè)串聯(lián)電路中的電流為參考相量，則 由相量圖分析可知，總電壓應(yīng)呈感性，設(shè)有功電壓分量為60V，則無功電壓分量應(yīng)為80V，即24080=160V，有φ1=arcsin160/171≈176。 ＋－－j1ΩjωL1Ωab如下圖所示電路中，已知電路中電流I2＝2A，US＝，求電路中總電流I、電感元件電壓兩端電壓UL及電壓源US與總電流之間的相位差角。解：設(shè)并聯(lián)支路端電壓為參考相量，則1Ω電阻上通過的電流 總電流為：總電壓：因電感上電壓相位為135176。,所以其實部虛部數(shù)值相等，用湊數(shù)法求出總電壓的角度為123176。，則 電感上端電壓為：即總電壓、電流之間的相位差角為78176。，電路呈感性。＋u(t)－LiCCR電路如圖所示。已知C=100pF，L=100μH，mA，電路消耗的功率P=100mW，試求電阻R和電壓u（t）。解： 第4章 試題庫一、填空題（，較難填空每空1分）在含有L、C的電路中，出現(xiàn)總電壓、電流同相位，這種現(xiàn)象稱為 諧振 。這種現(xiàn)象若發(fā)生在串聯(lián)電路中，則電路中阻抗 最小 ，電壓一定時電流 最大 ，且在電感和電容兩端將出現(xiàn) 過電壓 ；該現(xiàn)象若發(fā)生在并聯(lián)電路中，電路阻抗將 最大 ，電壓一定時電流則 最小 ，但在電感和電容支路中將出現(xiàn) 過電流 現(xiàn)象。諧振發(fā)生時，電路中的角頻率 ， 。串聯(lián)諧振電路的特性阻抗 ，品質(zhì)因數(shù)Q = ω0L/R 。理想并聯(lián)諧振電路諧振時的阻抗 ∞ ，總電流等于 0 。實際應(yīng)用中，并聯(lián)諧振電路在未接信號源時，電路的諧振阻抗為電阻R，接入信號源后，電路諧振時的阻抗變?yōu)?R//RS ，電路的品質(zhì)因數(shù)也由 R/ω0L 而變?yōu)?R//RS/ω0L ，從而使并聯(lián)諧振電路的選擇性變 差 ，通頻帶變 寬 。交流多參數(shù)的電路中，負(fù)載獲取最大功率的條件是 ；負(fù)載上獲取的最大功率 。諧振電路的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在用于 信號的選擇 ，用于 元器件的測量 和用于 提高功率的傳輸效率 。品質(zhì)因數(shù)越 大 ，電路的 選擇 性越好，但不能無限制地加大品質(zhì)因數(shù)，否則將造成 通頻帶 變窄，致使接收信號產(chǎn)生失真。二、判斷下列說法的正確與錯誤（建議每小題1分）串聯(lián)諧振電路不僅廣泛應(yīng)用于電子技術(shù)中，也廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)中。 （ ）諧振電路的品質(zhì)因數(shù)越高，電路選擇性越好，因此實用中Q值越大越好。 （ ）串聯(lián)諧振在L和C兩端將出現(xiàn)過電壓現(xiàn)象，因此也把串諧稱為電壓諧振。 （ ∨ ）并聯(lián)諧振在L和C支路上出現(xiàn)過流現(xiàn)象，因此常把并諧稱為電流諧振。 （ ∨ ）串諧電路的特性阻抗在數(shù)值上等于諧振時的感抗與線圈銅耗電阻的比值。（ ∨ ）理想并聯(lián)諧振電路對總電流產(chǎn)生的阻礙作用無窮大，因此總電流為零。 （ ∨ ）無論是直流還是交流電路，負(fù)載上獲得最大功率的條件都是。 （ ）RLC多參數(shù)串聯(lián)電路由感性變?yōu)槿菪缘倪^程中，必然經(jīng)過諧振點。 （ ∨ ）品質(zhì)因數(shù)高的電路對非諧振頻率電流具有較強的抵制能力。 （ ∨ ）諧振狀態(tài)下電源供給電路的功率全部消耗在電阻上。 （ ∨ ）三、單項選擇題（建議每小題2分）RLC并聯(lián)電路在f0時發(fā)生諧振，當(dāng)頻率增加到2f0時，電路性質(zhì)呈（ B ）A、電阻性 B、電感性 C、電容性處于諧振狀態(tài)的RLC串聯(lián)電路，當(dāng)電源頻率升高時，電路將呈現(xiàn)出（ B ）A、電阻性 B、電感性 C、電容性下列說法中，（ A ）是正確的。A、串諧時阻抗最小 B、并諧時阻抗最小 C、電路諧振時阻抗最小下列說法中，（ B ）是不正確的。A、并諧時電流最大 B、并諧時電流最小 C、理想并諧時總電流為零發(fā)生串聯(lián)諧振的電路條件是（ C ）A、