第3章 试题库
一、填空题（建议较易填空每空0.5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
，则该正弦电流的最大值是 7.07 A；有效值是 5 A；角频率是 314rad/s；频率是 50 Hz；周期是 0.02 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1.414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= R ，与频率 无关 ；电感元件上的阻抗= XL ，与频率 成正比 ；电容元件上的阻抗= 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。 （ × ）
（ × ）
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 ）
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 ）
3、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、7.07V B、5V C、10V
4、
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、0.197Ω B、31.8Ω C、5.1Ω
9、在电阻元件的正弦交流电路中，伏安关系表示错误的是（ B ）
10、某电阻元件的额定数据为“1KΩ、2.5W”，正常使用时允许流过的最大电流为（ A ）
A、50mA B、2.5mA C、250mA
11、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、4cos314t B、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：380×1.414=537V>450V，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0.02s、频率是50Hz、初相是零；
8sin(5t＋17°)是周期为1.256s、频率为0.796Hz、初相为17°的正弦交流电）
2、某电阻元件的参数为8Ω，接在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=38.9sin314tA，用电流表测量电流值应为27.5A，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0.1亨，电阻可忽略不计。接在
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≈9.91sin（314t-90°）A，用电流表测量电流值应为7A，Q=1538.6Var；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≈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
V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？（①22.2mA，i≈31.4sin（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44.4A）
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