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1、练 习 题 解 答,下一题,返 回,【解】本题目的是为了熟悉正弦交流电的三要素。,（1）,（2）波形图如图3.5 所示。,3.1.1 已知某负载的电流和电压的有效值和初相位分别 是2A、-;36V、,频率均为 50 Hz。(1)写出它们的 瞬时值表达式；(2)画出它们的波形图；(3)指出它们的幅 值、角频率以及二者之间的相位差。,图3.5,下一页,下一题,（3）幅值 角频率 相位差,返 回,上一页,上一题,下一题,返 回,下一页,3.2.2 已知某正弦电流当其相位角为 时，其值为 5 A，则该电流的有效值是多少？若此电流的周期为 10 ms，且在t0 时正处于正值过渡到负值时的零值，写出电流的
2、瞬时值表达式 i 和相量。,【解】本题目的仍是为了熟悉正弦交流电的三要素。设 i=Imsin(t+)A则,5 A=Imsin A=0.5 Im A,故,故,上一题,下一题,返 回,上一页,【解】本题目的是为了熟悉复数运算。,上一题,下一题,返 回,下一页,上一题,下一题,返 回,上一页,【解】本题目的是为了熟悉 R、C、L,在交流电路中的作用，即熟悉单一参数交流电路。当f50 Hz、U100 V时 S 合向 a：,图3.6,3.3.1 在图3.6（教材图3.01）所示 电路中，已知 求电源的频率和电压分别为50 Hz、100 V 和1 000 Hz，100 V两种情况下，开关 S 合向 a、b
3、、c 位置时电流表的读数，并 计算各元件中的有功功率和无功功率。,上一题,下一题,返 回,下一页,S 合向 b：,S 合向 c：,当f1 000Hz、U100 V时S 合向 a：,上一题,返 回,下一题,下一页,上一页,S 合向 b：,S 合向 c：,上一题,返 回,下一题,上一页,【解】本题的目的有二：一是熟悉R、C、L三者在交直流电路中的作用有何不同；二是熟悉它们在交直流电路中的分析方法有何不同。,3.4.1 在图3.7（教材图3.02）所示电路中，三个照明相同，,试问接于交流电源上时，照明灯的亮度有什么不 同？若该接到电压相同的直流电源上，稳定后，与接交流电 源时相比，各照明灯的亮度有什
4、么变化？,图3.7,照明灯的亮度取决于它们消耗的电功率的大小。由于照明灯是电阻性元件且三个照明灯相同，即它们的电阻 相同，功率，因而可以比较三者电路的大小即可判断出它们的亮度。,上一题,下一题,返 回,下一页,接交流电源时,上一题,下一题,返 回,下一页,上一页,显然，与接交流电源时相比，IA不变，A 亮度不变，IB 为零，B 不亮，IC 增大，C 亮度增加。,上一题,下一题,返 回,上一页,【解】本题为串联交流电路的分析题，目的是为了熟悉 电压、电流和阻抗的关系。,（1）,u 超前于 i，电感性,上一题,下一题,返 回,下一页,u 与 i 同相，电阻性。,上一题,下一题,返 回,上一页,【解
5、】当线圈接直流电源时，其电感相当于短路，故,当线圈接交流电源时，其阻抗为,故感抗和电感为,3.4.3 将一个电感线圈接到 20 V直流电源时，通过的电 流为1 A，将此线圈该接于2 000 Hz、20 V的电源时，电流为 0.8 A。求该线圈的电阻 R 和电感 L。,上一题,下一题,返 回,【解】（1）,图3.9,上一题,下一题,返 回,下一页,（2）由于，所以 时，Z最 小，I 最大。这时,上一题,下一题,返 回,上一页,3.4.6 在图3.10（教材图3.04）所示电路中，已知U220 V，超前于，超前于，求 和。,【解】本题未给出电路参数，只给出了相位关系，利用相 量图求解比较方便。现选
6、电流为参考相量，据意定性地画出相 量图如图3.11所示。从相量图中可以知道 超前，而且,上一题,下一题,返 回,下一页,或,上一题,下一题,返 回,上一页,【解】S 断开时，,与 的相位差,上一题,下一题,返 回,下一页,上一题,下一题,返 回,上一页,图3.17,上一题,下一题,返 回,下一页,上一题,下一题,返 回,上一页,【解】由S闭合时的电路求得,上一题,下一题,返 回,下一页,由 S 断开时的电路求得,由于故,图3.20,返 回,上一页,上一题,下一题,【解】,3.7.1 两台单相交流电动机并联在220V交流电源上工作，取用的有功功率和功率因数分别为 0.5 kW，20.707 求总
7、电流、总有功功率、无功功率、视 在功率和总功率因数。,上一题,下一题,返 回,【解】（1）,上一题,下一题,返 回,下一页,（2）,返 回,上一页,上一题,下一题,（4）相量图如图3.24所示,（3）,图3.24,返 回,上一页,上一题,下一题,上一页,【解】R 和 XL串联支路的功率因数角,该支路的无功功率,S闭合后，电路的总有功功率、无功功率和视在功率分别为 P=P1+P2=(726+74)W=800 W Q=Q1Q2=(965.6 168)var=797.6 var,上一题,下一题,返 回,下一页,由于S 闭合后，电路的总无功功率减少了，故知Z2为电容性。,由此求得总电流为,再由开关 S
8、 支路求得,返 回,上一页,上一题,下一题,【解】（1）,3.7.4 有一电感性负载，额定功率，额定电 压,额定功率因数，现接到 50 Hz、380 V 的交流电源上工作。求：（1）负载的电流、视在功率和无 功功率；（2）若与负载并联一电容，使电路总电流降到120 A，此时电路的功率因数提高到多少？并联的电容是多大？,上一题,下一题,返 回,下一页,（2）设,则,返 回,上一页,上一题,下一题,上一题,下一题,返 回,下一页,无论 S 合到 a、b、c中哪一位置，负载电流的大小 I 都应保 持不变，故电路总阻抗模也应不变（注意总阻抗角是不同的），即,S 合向a 时，故,返 回,下一页,上一题,
9、下一题,上一页,S 合向 b 时，,故,S 合向 c 时，故,返 回,上一页,上一题,下一题,【解】,图3.25,（1）,上一题,下一题,返 回,下一页,图3.25,返 回,下一页,上一题,下一题,上一页,返 回,下一页,上一题,下一题,上一页,返 回,上一页,上一题,下一题,【解】欲使 uL=u1，必须使 C1、L1、C2 并联电路对 u3 的角频率（3 000 rad/s）产生并联谐振，这时该电路对 u3 呈现的阻 抗为无穷大，使 u3 全部降再谐振电路上；而 C1L1串联电路对 u1 的角频率（1 000 rad/s）产生串联谐振，这时该电路对 u1 呈 现的阻抗为零，使 u1 全部降在
10、 R 上。,图3.26,3.8.3 在图3.26（教材图3.15）所示电路中，。欲使 uL=u1，试问 L1 和 C1 应为何值？,上一题,下一题,返 回,下一页,根据串联谐振的条件,即,联立求得,根据并联谐振的条件,即,返 回,上一页,上一题,下一题,【解】u 的直流分量单独作用时，C 相当于开路，L 相当于 短路，电流的直流分量为：,3.9.1 在图3.27（教材图3.16）所示电路中，已知u(10 10 mH。求电流 i 及其有效值。,图3.27,上一题,下一题,返 回,下一页,返回,在电压的基波分量 10sin1 000t mV单独作用时，,故,下一页,上一题,下一题,上一页,在电压的二次谐波分量 10sin2 000t mV单独作用时，,返 回,下一页,上一题,下一题,上一页,返 回,上一页,上一题,下一题,【解】当IS 单独作用时，iR 的直流分量,当 uS 单独作用时，iR 的交流分量的有效值,上一题,返 回,下一页,
