2023年电路分析试题库有答案.pdf

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1、第1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、电流所通过的途径叫做电 路+,通 常 由 电 源、负 载 和 中间环节三部分组成。2、实际电路按功能可分为电力系统的电路和电子技术的电路两大类，其中电力系统的电路其重要功能是对发电厂发出的电能进行传 输、分 派 和 转 换；电子技术的电路重要功能则是对电信号进行 11逐、变 换、存 储 和 解 决。3、实际电路元件的电特性单 一 而 确 切，抱负电路元件的电特性则多 元 和 复 杂。无源二端抱负电路元件涉及电 阻 元件、电 感 元 件 和 电 容 元件。4、由 抱 负 电 路 元件构成的、与实际电路相相应的电路称为电路

2、模型，这类电路只合用 量 巫 参数元件构成的低、中频电路的分析。5、大小和方向均不随时间变化的电压和电流称为稳 恒 直 流 电，大小和方向均随时间变化的电压和电流称为 交 流 电,大小和方向均随时间按照正弦规律变化的电压和电流被称为正 弦 交 流 电。6、电 压 是电路中产生电流的主线因素,数值上等于电路中 两点电位的差值。7、电 位 具有相对性,其大小正负相对于电路参考点而言。8、衡量电源力作功本领的物理量称为电 动 势，它只存在于 电 源 内部,其参考方向规 定 由 电源正极高电位指向电源负极低电 位,与 电源端电压的参考方向相反。9、电流所做的功称为电 功，其单位有焦 耳 和 度；单位时

3、间内电流所做的功称为也功 率，其单位有 瓦特 和 千 瓦。10、通常我们把负载上的电压、电流方向称作关 联 方向;而把电源上的电压和电流方向 称 为 非 关 联 方向。11、欧 姆 定律体现了线性电路元件上电压、电流的约束关系，与电路的连接方式无关；基尔霍夫定律则是反映了电路的整体规律,其中 _ 迎 一定律体现了电路中任意结点上汇集的所有支 路 电 流 的 约 束 关 系,KVL定律体现了电路中任意回路上所有元件上 电 压 的约束关系,具有普遍性。1 2、抱负电压源输出的电 压 值恒 定,输 出 的 电 流 值 由它自身和外电路共同决定:抱负电流源输出的及 还 值 恒定，输 出 的 电 压 由

4、它自身和外电路共同决定。1 3、电阻均为9Q的形电阻网络，若等效为Y形网络，各电阻的阻值应为一LQ。1 4、实际电压源模型“2 0 V、1 Q ”等效为电流源模型时，其电流源八=2 0 A,内阻凡=1 _ Q。1 5、直流电桥的平衡条件是对臂电阻的乘积相等:负载上获得最大功率的条件是之源 内 阻 等 于 负载电阻，获得的最大功率匕汨=U/4 岛。1 6、假如受控源所在电路没有独立源存在时，它仅仅是一个无 源 元件,而当它的控制量不为零时，它相称于一个电 源。在具有受控源的电路分析中，特别要注意：不能随意 把 控 制 量 的支路消除掉。二、判断下列说法的对的与错误（建议每小题1 分）1、集总参数

5、元件的电磁过程都分别集中在各元件内部进行。（V）2、实际电感线圈在任何情况下的电路模型都可以用电感元件来抽象表征。（X ）3、电压、电位和电动势定义式形式相同，所以它们的单位同样。（V ）4、电流由元件的低电位端流向高电位端的参考方向称为关联方向。（X ）5、电功率大的用电器，电功也一定大。（X ）6、电路分析中一个电流得负值，说明它小于零。（X ）7、电路中任意两个结点之间连接的电路统称为支路。（V）8、网孔都是回路，而回路则不一定是网孔。（V）9、应用基尔霍夫定律列写方程式时，可以不参照参考方向。（X）10、电压和电流计算结果得负值，说明它们的参考方向假设反了。（V）11、抱负电压源和抱负

6、电流源可以等效互换。（X）12、两个电路等效，即它们无论其内部还是外部都相同。（X）13、直流电桥可用来较准确地测量电阻。（V）14、负载上获得最大功率时，说明电源的运用率达成了最大。（X）15、受控源在电路分析中的作用，和独立源完全相同。（X）16、电路等效变换时，假如一条支路的电流为零，可按短路解决。（X）三、单项选择题（建议每小题2分）1、当电路中电流的参考方向与电流的真实方向相反时，该 电 流（B）A、一定为正值 B、一定为负值 C、不能肯定是正值或负值2、已知空间有a、b两点，电压Uab=10V,a点电位为V；,=4 V,则b点电位Vb为（B）A、6V B、-6 V C、14V3、当

7、电阻R上的“、，参考方向为非关联时，欧姆定律的表达式应为（B）A u=Ri B、u=Ri C、M=7?|z|4、一电阻R上、i参考方向不一致，令=-1 0 V,消耗功率为0.5W,则电阻/?为（A）A、200Q B、-2 0 0 Q C、200Q5、两个电阻串联，Ri：/?2=1：2,总电压为6 0 V,则U i的大小为（B）A、10V B、20V C、30V6、已知接成Y形的三个电阻都是30Q,则等效形的三个电阻阻值为（C）A、全 是10Q B、两个30Q一个90Q C、全是90Q7、电阻 是（C）元件，电感是（B）的元件，电 容 是（A）的元件。A、储存电场能量 B、储存磁场能量 C、耗能

8、8、一个输出电压几乎不变的设备有载运营，当负载增大时，是 指（C）A、负载电阻增大 B、负载电阻减小 C、电源输出的电流增大9、抱负电压源和抱负电流源间（B）A、有等效变换关系 B、没有等效变换关系 C、有条件下的等效关系10、当恒流源开路时，该恒流源内部（B）A、有电流，有功率损耗.B、无电流，无功率损耗 C、有电流，无功率损耗四、简 答 题（建议每小题3 5分）1、在8个灯泡串联的电路中，除4号灯不亮外其它7个灯都亮。当把4号灯从灯座上取下后，剩下7个灯仍亮，问电路中有何故障？为什么？答：电路中发生了 4号灯短路故障，当它短路时，在电路中不起作用，因此放上和取下对电路不发生影响。2、额定电

9、压相同、额定功率不等的两个白炽灯，能否串联使用？答：不能，由于这两个白炽灯的灯丝电阻不同，瓦数大的灯电阻小分压少，不能正常工作，瓦数小的灯电阻大分压多易烧。3、电桥电路是复杂电路还是简朴电路？当电桥平衡时，它是复杂电路还是简朴电路？为什么？答：电桥电路处在平衡状态时，由于桥支路电流为零可拿掉，因此四个桥臂具有了串、并联关系，是简朴电路，假如电桥电路不平衡，则为复杂电路。4、直流电、脉动直流电、交流电、正弦交流电的重要区别是什么？答：直流电的大小和方向均不随时间变化；脉动直流电的大小随时间变化，方向不随时间变化；交流电的大小和方向均随时间变化；正弦交流电的大小和方向随时间按正弦规律变化。5、负载

10、上获得最大功率时，电源的运用I率大约是多少？答：负载上获得最大功率时，电源的运用率约为50%。6、电路等效变换时，电压为零的支路可以去掉吗？为什么？答：电路等效变换时，电压为零的支路不可以去掉。由于短路相称于短接，要用一根短接线代替。7、在电路等效变换过程中，受控源的解决与独立源有哪些相同？有什么不同？答：在电路等效变换的过程中，受控电压源的控制量为零时相称于短路；受控电流源控制量为零时相称于开路。当控制量不为零时，受控源的解决与独立源无原则上区别，只是要注旨在对电路化筒的过程中不能随意把具有控制量的支路消除掉。8、工程实际应用中，运用平衡电桥可以解决什么问题？电桥的平衡条件是什么？答：工程实

11、际应用中，运用平衡电桥可以较为精确地测量电阻，电桥平衡的条件是对臂电阻的乘积相等。9、试 述“电路等效”的概念。答：两个电路等效，是指其对端口以外的部分作用效果相同。10、试述参考方向中的“正、负”，“加、减”，“相反、相同”等名词的概念。答：“正、负”是指在参考方向下，某电量为正值还是为负值；“加、减”是指方程式各量前面的加、减号；“相反、相同”则指电压利电流方向是非关联还是关联。五、计算分析题（根据实际难度定分，建议每题在612分范围）1、图1.5.1所示电路，已知U=3 V,求R。（2 Q）图 1.5.12、图 1.5.2 所示电路，已知U s=3 V,/s=2 A,求UA B和 人（3

12、 V、5 A）3、图 1 5 3 所示电路，负载电阻足 可以任意改变，问RL等于多大时其上可获得最大功率，并求出最大功率PL m a x。（2Q）4、图 1 5 4 所示电路中，求 2A电流源之发出功率。（-1 6/3 W）5、电路如图1.5.5 所示，求 1 0V 电压源发出的功率。（-3 5 W）6、分别计算S打开与闭合时图1.5.6电路中A、B两点的电位。（S打开：A-1 0.5 V B-7.5 V S 闭合：A OV,B 1.6V)/O RF1 1 N-L.1 O 7囱1 L C、u=L dt2、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）A、w=380sin

13、314z V B、u=537sin（314f+45）VC、u=380sin（314z+90）V3、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，使其产生的功率为尸/2,则正弦交流电源电压的最大值为（C）A、7.07V B、5V C、I0V4、已知 =10sin（314r+90）A,z2=10sin（628r+30）A,则（C）A、人超前i260。B、八 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

14、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）oA、最大值 B、有效值 C、瞬时值8、314 U F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、0.197 0 B、31.80 C、5.1 O9、在电阻元件的正弦交流电路中，伏安关系表达错误的是（B）A、u=iR B、U=IR C、U =1 R10、某电阻元件的额定数据为“1KC、2.5W”,正常使用时允许流过的最大电流为（A）A、50mA B、2.5mA C、250mA11、H=-100sin（6nt+10）V 超前i=5cos（6 n t-15）A 的相位差是（C）A、25 B、

15、95 C、11512、周期T=1S、频率/=lH z 的正弦波是（C）A、4cos314r B、6sin（51+17）C、4cos2 n t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：380X 1.414=537V450V,不能把耐压为450V的电容器接在交流380V的电源上使用，由于电源最大值为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

16、同吗？答：电阻在阻碍电流时随着着消耗，电抗在阻碍电流时无消耗，两者单位相同。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互换、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，由于变压器、电动机工作时假如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相应关系，因此称为即时元件；电感和

17、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，所认为耗能元件，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 1 8 0 。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随着着消耗，这是它

18、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，由于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，有助于交流电流通过，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)

19、1、试求下列各正弦量的周期、频率和初相，两者的相位差如何？(1)3sin3l4z；(2)8sin(5r+17)(3sin314，是工频交流电，周期为0.02s、频率是50Hz、初相是零；8sin(5f+17。)是周期为L256s、频率为0.796Hz、初相为1 7 的正弦交流电)2、某电阻元件的参数为8 C,接在“=220Vsin314fV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)(/=38.9sin314tA,用电流表测量电流值应为27.5A,P=6050W；当电源频率增

20、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亨，电阻可忽略不计。接在“=220、反 sin 314/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)(h9.91sin(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，i M 95sin(628t-90)A)4、图 3 5 4 所示电路中，各电容量、交流电源的电压值和频率均相同，

21、问哪一个电流表的读数最大？哪个为零？为什么？用，（图 b 电流表计数为零，由于电容隔直；图 a 和图c 中都是正弦交流电，且电容端电压相同，电流与电容量成正比，因此A3电流表读数最大）5、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）6、在 1 U F的电容器两端加上”=7 0.7&sin（314 万/6）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，而频率增长为100Hz时，通过电容器中的电流有效值又是多少？（22.2mA,i31.4sin（3I4t+60）A：频率增倍时

22、，容抗减半，电压有效值不变则电流增倍，为 44.4A）第4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、与正弦量具有一一相应关系的复数电压、复数电流称之为相 量。最大值 相量 的模相应于正弦量的最 大 值,有 效 值 相 量 的模相应正弦量的有 效 值,它们的幅角相应正弦量的_。2、单一电阻元件的正弦交流电路中，复阻抗Z=R；单一电感元件的正弦交流电路中，复阻抗Z=汉L；单一电容元件的正弦交流电路中，复阻抗Z=-jXc:电阻电感相串联的正弦交流电路中，复阻抗Z=R+/XL：电阻电容相串联的正弦交流电路中，复阻抗 Z=RjXc;电阻电感电容相串联的正弦交流电路中，复阻抗

23、Z=R+j（X Xc）。3、单一电阻元件的正弦交流电路中，复导纳Y=g_；单一电感元件的正弦交流电路中，复导纳丫=-/BL:单一电容元件的正弦交流电路中，复导纳Y=JB j；电阻电感电容相并联的正弦交流电路中，复导纳Y=G+j(B，B。4、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 相 量 图。5、相量分析法，就是把正弦交流电路用相量模型来表达，其中正弦量用相 量 代替,R、L、C电路参数用相应的复 阻 抗 表达,则直流电阻性电路中所有的公式定律均合用于对相量模型的分析，只 是 计 算 形 式 以 复 数 运算代替了代数运算。6、有效值相量图中，各相量的线

24、段长度相应了正弦量的 有 效 值,各相量与正向实轴之间的夹角相应正弦量的初 相。相量图直观地反映了各正弦量之间的 数 量 关系和相 位 关系。7、电 压 三角形是相量图,因此可定性地反映各电压相量之间的数 量 关系及相位关系，阻 抗 三角 形 和 功 率 三角形不是相量图,因此它们只能定性地反映各量之间的数 量 关系。8、R、L、C串联电路中，电路复阻抗虚部大于零时，电路呈感性:若复阻抗虚部小于零时，电 路 呈 容 性:当电路复阻抗的虚部等于零时，电 路 呈 阻 性,此时电路中的总电压和电流相量在相位上呈同 相 关 系,称 电 路 发 生 串 联 谐 振。9、R、L、C并联电路中，电路复导纳虚

25、部大于零时，电 路 呈 容 性:若复导纳虚部小于零时，电 路 呈 感性:当电路复导纳的虚部等于零时，电 路 呈 风 性，此时电路中的总电流、电压相量在相位上呈同 相 关 系,称 电 路 发 生 并 联 谐 振。10、R、L串联电路中，测得电阻两端电压为1 2 0 V,电感两端电压为1 6 0 V,则电路总电压是 20()V。11、R、L、C并联电路中，测得电阻上通过的电流为3 A,电感上通过的电流为8 A,电容元件上通过的电流是4 A,总 电 流 是5 A,电路呈.感性。12、复功率的实部是有 功 功 率,单 位 是 瓦；复 功 率 的 虚 部 是 无 功 功率,单位是 乏 尔；复 功 率 的

26、 模 相 应 正 弦 交 流 电 路 的 功 率，单位是 伏 安 二、判断下列说法的对的与错误（建议每小题1分）1、正弦量可以用相量来表达，因此相量等于正弦量。（X）2、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。（X）3、串联电路的总电压超前电流时，电路一定呈感性。（V）4、并联电路的总电流超前路端电压时，电路应呈感性。（X）5、电感电容相串联，UL=120V,UC=80V,则总电压等于200V。（X）6、电阻电感相并联，/R=3A,/L=4 A,则总电流等于5A。（V）7、提高功率因数，可使负载中的电流减小，因此电源运用率提高。（X）8、避免感性设备的空载，减少感性设备的轻

27、载，可自然提高功率因数。（V）9、只要在感性设备两端并联一电容器，即可提高电路的功率因数。（X）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。（X）三、单项选择题（建议每小题2分）1、标有额定值为“220V、100W”和“220V、25W”白炽灯两盏，将其串联后接入220V工频交流电源上，其亮度情况是（B）A、100W的灯泡较亮 B、25W的灯泡较亮 C、两只灯泡同样亮2、在R L串联的交流电路中，R上端电压为1 6 V 上端电压为12V,则总电压为（B）A、28V B、20V C、4V3、R、L串联的正弦交流电路中，复阻抗为（C）A、Z =R+jL B、Z=R+C DL C、Z =

28、R+jXL4、已知电路复阻抗2=（3-；4）Q,则该电路一定呈（B）A、感性 B、容性 C、阻性5、电感、电容相串联的正弦交流电路，消耗的有功功率为（C）A、UIB、I2X C、06、在右图所示电路中，R=XL=XC，并已知安培表A,的读数为3 A,则安培表A2、A3的读数应为（C）A、1A、1A B、3A、OA C、4.24A、3A7、每只日光灯的功率因数为0.5,当 N 只日光灯相并联时，总的功率因数（C）；若再与M 只白炽灯并联，则总功率因数（A）A、大于0.5 B、小于0.5 C、等于0.58、日光灯电路的灯管电压与镇流器两端电压和电路总电压的关系为（B）A、两电压之和等于总电压 B、

29、两电压的相量和等于总电压四、简 答 题（建议每小题3 5 分）1、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：不能串联使用。由于额定功率不同时两个白炽灯分压不同。2、试述提高功率因数的意义和方法。答：提高功率因数可减少线路上的功率损耗，同时可提高电源设备的运用率，有助于国民经济的发展。提高功率因数的方法有两种：一是自然提高法，就是避免感性设备的空载和尽量减少其空载；二是人工补偿法，就是在感性线路两端并联适当的电容。3、相量等于正弦量的说法对吗？正弦量的解析式和相量式之间能用等号吗？答：相量可以用来表达正弦量，相量不是正弦量，因此正弦量的解析式和相量式之间是不能画等号的。4、电压、

30、电流相位如何时只吸取有功功率？只吸取无功功率时两者相位又如何？答：电压、电流相位同相时只吸取有功功率，当它们相位正交时只吸取无功功率5、阻抗三角形和功率三角形是相量图吗？电压三角形呢？答：阻抗三角形和功率三角形都不是相量图，电压三角形是相量图。6、并联电容器可以提高电路的功率因数，并联电容器的容量越大，功率因数是否被提得越高？为什么？会不会使电路的功率因数为负值？是否可以用串联电容器的方法提高功率因数？答：并联电容器可以提高电路的功率因数，但提倡欠补偿，假如并联电容器的容量过大而出现过补偿时，会使电路的功率因数为负值，即电路由感性变为容性，当并联电容达成某一数值时，还会导致功率因数继续下降(可

31、用相量图分析)。实际中是不能用串联电容器的方法提高电路的功率因数的，由于串联电容器可以分压，设备的额定电压将发生变化而不能正常工作。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、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0.6K W,试求它的R、L 值。解:.U 220z=-1 I 3.86y 57。L=相 R=巧？驴=出-0.128H2 时 314 3142、已知交流接触器的线圈电阻为200Q,电感量为7.3H,接到工频220V的电源上。求线圈中的电流 上？假如误将此接触器接到U=220V的直流电源上，线圈中的电流又为多少？假

32、如此线圈允许通过的电流为0.1 A,将产生什么后果？U 220解：/=,=0.0956=0.1 A,20()2+(314x7.3)2 2300U 2201=a l.l A 为额定电流的11倍，线圈会因过热而烧损。R 2003、在电扇电动机中串联一个电感线圈可以减少电动机两端的电压，从而达成调速的目的。己知电动机电阻为1 9 0 Q,感抗为2 6 0 Q,电源电压为工频220V。现要使电动机上的电压降为180V,求串联电感线圈的电感量D应为多大(假定此线圈无损耗电阻)？能否用串联电阻来代替此线圈？试比较两种方法的优缺陷。1QA解：电动机中通过的电流：1=.*0.559AV1902+2 6 02电

33、机电阻和电感上的电压为：UR=0.559x190=106V UL=0.559 x 260=145 V串联线圈端电压：UL=72 2 02-1062-145=47.8V串联线圈电感量：口=工 =%x 0.272m HIco 0.559 x314若用电阻代替，则串联电阻端电压：U R=,22()2 1452-1 0 6*59.5V串联电阻值：=1 0.559比较两种方法，串联电阻的阻值为电动机电阻的一半还要多些，因此需多消耗功率:AP=0.5592X106弋3 3 W,这部分能量显然对用户来讲是要计入电表的。而串联的线圈自身铜耗电阻很小，一般不需要消耗多少有功功率。所以，对用户来讲，用串联线圈的方

34、法减少电压比较合适。4、已知右图所示电路中，R=X c=10。，UAB=UBC，且电路中路端电压与总电流同相，求复阻抗Z。解：根据题意可知，电路中发生了串联谐振。因谐振，所以ZAB 2眈=5 +j 5(Q)5、右图所示电路中，己知Z=(3 0+/3 0)C,J X L=j l O C,又知U z=8 5 V,求路端电压有效值U=?2 A 设1 =2 N0 AZ A/302+302则 J z =8 5 Z 0 +4 5 =8 5 Z 4 5 V UL=j I XL=；2 0 VU =U z +UL=8 5 N4 5 +J 2 0 =6 0 +;(6 0+2 0)=6 0 +；8 0 =1 O O

35、 Z 5 3.1 V路端电压有效值为1 0 0 伏。6、在右图所示电路中，已 知=1 4 1.4 c o s 3 1 4 t V,电流有 丁|效值/=/C=/L，电路消耗的有功功率为8 6 6 W,求 八 九、-心解：W=1 0 0 V 2 s i n(3 1 4 r +9 0 )V 电路若有/=/C=/L,由相量图分析可得必有电容支路电流与电感支路电流相位差为1 2 0 ,这样两支路电流的相量和的模才符合/=/C=/L，又知电容支路的电流超前总电压9 0 ,则电感支路的电流必滞后总电压3 0 ,在电阻R上的分压即为：UR=1 0 0 c o s 3 0 Z-1 2 0 =8 6.6 Z-1

36、2 0 V P 区的/L=一/-1 2 0。=Z-1 2 0 0 =1 0 Z-1 2 0 AUo 8 6.6 =1 0 /2 s i n(3 1 4 t+1 2 0o)A,iL=1 0 /2 s i n(3 1 4 t-1 2 0o)A,ic=1 0 /2 s i n(3 1 4 t+1 8 0o)A7、已知感性负载两端电压=311cos314tV,测得电路中的有功功率为7.5KW,无功功率为5.5KVar,试求感性负载的功率因数及其串联和并联等效参数。解：串联时：S=7.5+J5.5 75.2Z36.3KVAZ =75.2/220 0.342A220Z=W Z36.3 643Z36.30

37、518+J380Q0.342pliJ/?=518Q L=380/3141.21H并联时：/?=2202/75006.45 Q Z,=2202/(5500 X 314)28mH8、在右图所示电路中，已知复阻抗Z2=j60C,各交流电压的有效值分别为：Us=100V,Ui=171V,5=2 4 0 V,求复阻抗 ZI。解：设串联电路中的电流为参考相量，则9、如下图所示电路中，已知电路中电流h=2A,U s=7.07V,求电路中总电流/、电感元件电压两端电压UL及电压源Us与总电流之间的相位差角。解：设并联支路端电压为参考相量，则Uab=2 x l Z 0 =2 Z 0 V1 Q电阻上通过的电流 7

38、 1 =2 Z 0/l 2 Z 0 A总电流为：/=/i +/2=2 +2.8 2 8 Z 4 5 A即总电流有效值为2.8 2 8 A总电压：Us=2-5.9 +/5.9 a 7.0 7 N1 2 3 V因电感上电压相位为1 3 5 ,所以其实部虚部数值相等，用凑数法求出总电压的角度为1 2 3 ,则电感上端电压为：=-5.9 +/5.9 3 8.3 4/1 3 5。丫即总电压、电流之间的相位差角为7 8 ,电路呈感性。1 0、电路如图所示。已知C=1 0 0 p F,L=1 0 0 u H,ic=V 2 1 0 c o s a 07?+6 0)m A,电路消耗的功率P=1 0 0 m W,

39、试求电阻R和电压(力。解：6并=1 0-2/1 5 0。/1()7 x l()T N-9 0。=1 0 Z 6 5 m V/?=0.0 12/0.1 =1 0-3Q 1K=1 0-2/0()0 1/6 5 =1 0 N6 5 m A1 =R+1 c =(4.2 3-8.6 6)+；(9.0 6 +5)1 4.7 Z 1 0 7 m A0 =)并+=0.0 1 Z 6 50+1 4.7 Z -1 7 0 1 4.7 Z -1 7 m Vu 1 4.7 V 2 s i n(1 07t-1 7)m V第5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、在具有L、C的电路中，出

40、现总电压、电流同相位，这种现象称为 谐 振。这种现象若发生在串联电路中，则电路中阻抗 最 小，电压一定期电流 最 大，且在电感和电容两端将出现过 电 压；该现象若发生在并联电路中，电 路 阻 抗 将 最 大，电压一定 期 电 流 则 最 小，但在电感和电容支路中将出现过 电 流 现象。2、谐振发生时，电路中的角频率g=_ 1/J记 一,fo=/2万 辰 _。3、串联谐振电路的特性阻抗.=_ J Z 7下 一,品质因数。=例L/R。4、抱负并联谐振电路谐振时的阻抗Z=q，总电流等于5、实际应用中，并联谐振电路在未接信号源时，电路的谐振阻抗为电阻R,接入信号源后，电路谐振时的阻抗变为R R s ,

41、电 路 的 品 质 因 数 也 由 而 变 为Q =R/R s/A=c、g=,yLC VZe6、正弦交流电路中，负载上获得最大功率的条件是（C）A、人=R。B,ZL=ZsC、ZL=Zs四、简 答 题（建议每小题35分）1、何谓串联谐振？串联谐振时电路有哪些重要特性？答：在具有LC的串联电路中，出现了总电压与电流同相的情况，称电路发生了串联谐振。串联谐振时电路中的阻抗最小，电压一定期电路电流最大，且在电感和电容两端出现过电压现象。2、发生并联谐振时，电路具有哪些特性？答：电路发生并谐时，电路中电压电流同相，呈纯电阻性，此时电路阻抗最大，总电流最小，在 L和 C支路上出现过电流现象。3、为什么把串

42、谐称为电压谐振而把并谐电路称为电流谐振？答：串联谐振时在动态元件两端出现过电压因之称为电压谐振；并联谐振时在动态元件的支路中出现过电流而称为电流谐振。4、何谓串联谐振电路的谐振曲线？说明品质因数。值的大小对谐振曲线的影响。答：电流与谐振电流的比值随着频率的变化而变化的关系曲线称为谐振曲线。由谐振曲线可看出，品质因数Q值的大小对谐振曲线影响较大，Q值越大时，谐振曲线的顶部越锋利，电路选择性越好：Q值越小，谐振曲线的顶部越圆钝，选择性越差。5、串联谐振电路的品质因数与并联谐振电路的品质因数相同吗？答：串联谐振电路的品质因数。=9叱，并联谐振电路的。=飞一R conL6、谐振电路的通频带是如何定义的

43、？它与哪些量有关？答：谐振电路规定：当电流衰减到最大值的0.70 7倍时，/4 2 0.70 7所相应的频率范围称为通频带，通频带与电路的品质因数成反比，实际应用中，应根据具体情况选择适当的品质因数Q,以兼顾电路的选择性和通频带之间存在的矛盾。7、LC并联谐振电路接在抱负电压源上是否具有选频性？为什么？答：LC并联谐振电路接在抱负电压源上就不再具有选频性。由于抱负电压源不随负载的变化而变化。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,已知一串联谐振电路的参数R=10Q,L=().13mH,C=5 5 8 p F,外加电压U=5m V。试求电路在谐振时的电流、品质因数及电

44、感和电容上的电压。解：/=U/R =0.005/10=0.5 m A。=匹=皿空*=48.3R10UL=Uc=QU=4 8.3X5 B 241.5 V2、已知 串 联 谐 振 电 路 的 谐 振 频 率=700KHz,电容C=2 0 0 0 p F,通频带宽度B-lOKHz,试求电路电阻及品质因数。11解：。=21=229=706 10RC DQCQ 6.28 X 700 X10-6 X 2 X 70 1.625 Q3、已知串谐电路的线圈参数为R =1C,L=2m H”，接 在 角 频 率2500rad/s的10V电压源上，求电容C为什么值时电路发生谐振？求谐振电流/o、电容两端电压火、线圈两

45、端电压URL及品质因数。解：串联谐振在感抗等于容抗之处发生，据题中数据可得:C=llco：L=ll25002 x0.002=8 0 c 4 lT c Vo.OO2/8OxlO uQ=-=-=5R 1/。=1。4 R 1UC=QU=5x10=50V URL=7102+502 51V V-4、已 知 题 右 图 所 示 并 联 谐 振 电 路 的 谐 振 角 频 率 中+L,2A/B Z/|+L、+MC、+L,+2 A/6、符合无损耗、K=1和自感量、互感量均为无穷大条件的变压器是（A）A、抱负变压器 B、全耦合变压器 C、空芯变压器7、反射阻抗的性质与次级回路总阻抗性质相反的变压器是（C）A、抱

46、负变压器 B、全耦合变压器 C、空芯变压器8、符合无损耗、K=1和自感量、互感量均为有限值条件的变压器是（B）A、抱负变压器 B、全耦合变压器 C、空芯变压器四、简 答 题（建议每小题3 5分）1、试述同名端的概念。为什么对两互感线圈串联和并联时必须要注意它们的同名端？答：由同一电流产生的感应电压的极性始终保持一致的端子称为同名端，电流同时由同名端流入或流出时，它们所产生的磁场彼此增强。实际应用中，为了小电流获得强磁场,通常把两个互感线圈顺向串联或同侧并联，假如接反了，电感量大大减小，通过线圈的电流会大大增长，将导致线圈的过热而导致烧损，所以在应用时必须注意线圈的同名端。2、何谓耦合系数？什么

47、是全耦合？答：两个具有互感的线圈之间磁耦合的松紧限度用耦合系数表达，假如一个线圈产生的磁通所有穿过另一个线圈，即漏磁通很小可忽略不计时，耦合系数K=l,称为全耦合。3、抱负变压器和全耦合变压器有何相同之处？有何区别？答：抱负变压器和全耦合变压器都是无损耗，耦合系数K=l,只是抱负变压器的自感和互感均为无穷大，而全耦合变压器的自感和互感均为有限值。4、试述抱负变压器和空芯变压器的反射阻抗不同之处。答：空芯变压器的反射阻抗Z“=0 2 2/Z 2 2 反映了次级回路通过互感对初级回路产生的影响，反射阻抗与初级回路的自阻抗串联，空芯变压器的反射阻抗电抗特性与次级回路阻抗的电抗特性相反；抱负变压器反射

48、阻抗Zg=/ZL是负载电阻折合到初级线圈两端的等效阻抗，直接跨接于初级线圈两端，与初级回路相并联，且反射阻抗的性质与负载阻抗的性质相同。5、何谓同侧相并？异侧相并？哪一种并联方式获得的等效电感量增大？答：两个互感线圈的同名端两两连在一起与电源相接的方式称为同侧相并，两个异名端两两连在一起与电源相接的方式为异侧相并，同侧相并时获得的等效电感量大。6、假如误把顺串的两互感线圈反串，会发生什么现象？为什么？答：两互感线圈顺串时L顺=4+4+2M,反串时L反=4+&-2M,由两式可看出，顺接时等效电感量大，因而感抗大，电 压 一 定期电流小，假如误把顺串的两互感线圈反串，由于等效电感量大大减小，致使通

49、过线圈的电流大大增长，线圈将由于过热而有烧损的危险。故联接时必须注意同名端7、判断下列线圈的同名端。O-g/WV X西 续 圈 的 砒+否 早7 T珀燧己用的腐解：图（a）中两线圈的磁场互相增强，因此必为顺串，所以它们相连的一对端子为异名端，如红色圆点所示；图（b）初级线圈的电流在开关闭合一瞬间变化率大于零，所以自感电动势的极性下负上正，阻碍电流的增强，次级电压表反偏，说明互感电压的极性与电压表的极性相反，即上负下正，可判断出同名端如图中红色实心点所示。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、求图5.1所示电路的等效阻抗。I I解：两线圈为异侧相并，所以等效阻抗X1-L

50、,+L2+2M2、耦合电感右=6H,L2=4H,M=3 H,试计算耦合电感作串联、并联时的各等效电感值。解:L顺=6+4+2X3=16HL反6+4 2x3=4H,4x6-3?1 q=3.15H飞 6+4-644x6 3z1 qZ-ZE1 =0.9375H异 6+4+6163、耦合电感4=6 H,&=4H,M=3H。若 上 短路，求6端的等效电感值;若心短路，求 左端的等效电感值。解：若心短路，设在b 两端加电压在，则 U -jcoL I-jcoM 12(1)ja)L212 jcoM/1=0(2)M M2 M2 由(2)式得 h 二 一 八 代 入 式(1)Ui=jcoLJi jZi=物(4-)