文档介绍：电工基础复****题
交流电部分
单一参数交流电路
3-3-1 在图3-3-13所示的电路中,正弦电压u1与电流i1的相位有怎样的关系?
[答]设i1' =-i1,则i1'的参考方向与u1的参考方向一致(关联参考方向),在此条件下,电感元件上电压u1的相位超前于电流90°。由于i1'与i1反相,作相量图如图3-3-14所示,可知u1滞后于i190°。
图3-3-13 图3-3-14
3-3-2 在图3-3-15所示的电路中,当交流电压u的有效值不变,频率增高时,电阻元件、电感元件、电容元件上的电流将如何变化?
[答]当交流电的频率增高时,电阻不变,感抗增大,容抗减小,故电阻元件上的电流不变,电感元件上电流减小,电容元件上电流增大。
图3-3-15
3-3-3 解答上题的根据是否是:在正弦交流电路中, 频率越高则电感越大,电容越小, 而电阻不变?
[答]不对,在正弦交流电路中,频率越高则感抗越大,容抗越小。而不是电感越大,电容越小。
3-3-2
RLC串联电路
3-4-1 在RLC串联电路中,已知阻抗为10Ω,电阻为6Ω,感抗为20Ω,试问容抗可能为多大?
[答] 容抗可能为12Ω或28Ω。
3-4-3 正弦交流电路如图3-4-10所示,电源频率一定,U和R不变,试
问当电容C的值增加时,该支路消耗的功率将如何变化?
[答] 当电容C的值增加时,容抗减小。因R
不变,故电路的阻抗减小,
电流增大,该支路消耗的功率P=IR将增大。 2
图3-4-10 题3-4-3的电
3-4-4 在RLC串联电路中,当L>C 时,电流的相位是否一定滞后于总电压?
[答] 不,电流的相位是否滞后于总电压决定于XL与XC的大小,而不决定于L与C的大小。
[例3-4-2] 已知某继电器的电阻为2kΩ,,接于380V的工频交流电源上。试求通过线圈的电流及电流与外加电压的相位差。
[解] 这是RL串联电路,可看成是XC=0的RLC串联电路,其电路图如图3-4-6(a)所示。有以下三种方法可以求解:
图3-4-6
(1)先求出阻抗再求解
X=XL=2πf L=2π×50×≈13600Ω
|Z
2
2
2+136002 Ω=13700Ω
电流 I= ≈
阻抗角φ=arctan ≈°
,°。
(2)用相量图求解
以电流? 为参考相量,则U R与?同相,U X超前于? 90°,作相量图如图3-4-6(c)所示。可见电流滞后于电压···UR R φ=arctan = arctan =°
而 UR=Ucosφ=°V≈
故
I ≈
(3) 用复数运算求解
相量模型如图3-4-6(b)所示, ,则. 令U·
Z 2000+j13600 13700/° ? = = A= A
3-5-1 电阻10Ω、感抗5Ω、容抗8Ω三者并联后,电路是什么性质?
[答] 容抗大于感抗,则电感上的电流大于电容上的电流,总电流将滞后于电压,故电路呈感性。 3-5-2 电路如图3-5-9所示,如果电流表A1和A2的读数分别为6A和8A,试判断Z1和Z2在下列情况下各为何种参数
?
(1) 电流表A的读数为10A;
(2) 电流表A的读数为14A;
(3) 电流表A的读数为2A。
[答] (1) Z1和Z2中一个为电阻,另一个为电感或电容,因为
I =√I12+I22 =√62+82A=10A
(2) Z1和Z2性质相同,因为
I =I1+I2=(6+8)A=14A
(3) Z1和Z2中,一个为电感,一个为电容,因为
I =ㄧI1-I2ㄧ=ㄧ6-8ㄧ= 2A
3-5-3 正弦交流电路如图3-5-10所示,若电压表的读数U2>U1,请问元件Z是什么性质的?
[答] 容性。(若Z是电阻性或电感性,则必然U2<U1)
图3-5-9 图3-5-10
3-3-2 3-4-3 3-5-2
提高电路的功率因数
3-6-1 在感性负载两端并联上补偿电容器后,线路上的总电流、总功率以及负载电流有没有变化?
[答] 在感性负载两端并联上补偿电容器后,线路上的总电流减小,但总功率以及负载电流不变。 3-6-2 在感性负载两端并联电容可以提高线路功率因数,是否并联的电容量越大,功率因数就提得越高?
[答] 如果并联的电容量过大,无功功率补偿过头,电路变为电容性后,功率因数反而会降低,故并非并联的电容量越高大,