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u?2202sin314tV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u?2202sin314tV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、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，问哪一个电流表的读数最大？哪个为零？为什么？
? - A1 u (a)
C
U
A2 C
? － A3 u (c)
C C
(b)
图3.5.4
（图b电流表计数为零，因为电容隔直；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1μF的电容器两端加上u?70.72sin(314t??/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）
13
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、与正弦量具有一一对应关系的复数电压、复数电流称之为 相量 。最大值 相量 的模对应于正弦量的 最大 值，有效值 相量 的模对应正弦量的 有效 值，它们的幅角对应正弦量的 初相 。
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= jXL ；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＋jXL ；电阻电容相串联的正弦交流电路中，复阻抗Z= R－jXC ；电阻电感电容相串联的正弦交流电路中，复阻抗Z= R＋j（XL－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Y= －jBL ；单一电容元件的正弦交流电路中，复导纳Y= jBC ；电阻电感电容相并联的正弦交流电路中，复导纳Y= G＋j(BC－BL) 。
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示，其中正弦量用 相量 代替，R、L、C电路参数用对应的 复阻抗 表示，则直流电阻性电路中所有的公式定律均适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，各相量的线段长度对应了正弦量的 有效 值，各相量与正向实轴之间的夹角对应正弦量的 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 阻 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120V，电感两端电压为160V，则电路总电压是 200 V。
14
11、R、L、C并联电路中，测得电阻上通过的电流为3A，电感上通过的电流为8A，电容元件上通过的电流是4A，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 ；复功率的模对应正弦交流电路的 视在 功率，单位是 伏安 。
二、判断下列说法的正确与错误（建议每小题1分）
1、正弦量可以用相量来表示，因此相量等于正弦量。 （ 3 ） 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。 （ 3 ） 3、串联电路的总电压超前电流时，电路一定呈感性。 （ ∨ ） 4、并联电路的总电流超前路端电压时，电路应呈感性。 （ 3 ） 5、电感电容相串联，UL=120V，UC=80V，则总电压等于200V。 （ 3 ） 6、电阻电感相并联，IR=3A，IL=4A，则总电流等于5A。 （ ∨ ） 7、提高功率因数，可使负载中的电流减小，因此电源利用率提高。 （ 3 ） 8、避免感性设备的空载，减少感性设备的轻载，可自然提高功率因数。 （ ∨ ） 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。 （ 3 ） 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。 （ 3 ）
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、两只灯泡一样亮
2、在RL串联的交流电路中，R上端电压为16V，L上端电压为12V，则总电压为（ B ）
A、28V B、20V C、4V 3、R、L串联的正弦交流电路中，复阻抗为（ C ）
A、Z?R?jL B、Z?R??L C、Z?R?jXL 4、已知电路复阻抗Z＝（3－j4）Ω，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、UI B、I2X C、0 6、在右图所示电路中，R＝XL＝XC，并已知安培表A1的读数为3A，则安培表A2、A3的读数应为（ C ）
A、1A、1A B、3A、0A C、4.24A、3A 7、每只日光灯的功率因数为0.5，当N只日光灯相并联
15
A1 A2 A3 u L R C 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0.5
8、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、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。因为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利用率，有利于国民经济的发展。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间是不能画等号的。
4、电压、电流相位如何时只吸收有功功率？只吸收无功功率时二者相位又如何？ 答：电压、电流相位同相时只吸收有功功率，当它们相位正交时只吸收无功功率 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，如果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，当并联电容达到某一数值时，还会导致功率因数继续下降（可用相量图分析）。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，因为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0.6KW，试求它的R、L值。
U22202解：R???40.3? I?P1200
P?R16
U220600?57? ?3.86A z??I3.8640.3