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《电工基础》期末试卷(含参考答案及评分标准)
考试形式: 闭卷
方法是 在感性负载两端并联适量电容 ,功率因数最大等于 1 7、如果对称三相交流电路的U相电压uU?311sin(314t?30?)V,那么其余两相电
题号 得分 一 二 三 四 总分 压分别为:uV=311sin(314t-150°) V、uW? 311sin(314t+150°) V 。
8、在电源不变的情况下,同一个对称三相负载接成三角形和接成星形的三相电路作比较, 有I△L一、填空题(共30分,每空格1分) ? 3 IYL,P△= 3 PY。
1、目前我国低压三相四线制供电线路供给用户的线电压是 380 V,相电压是 220
9、三相照明电路负载必须采用 星形 接法,中线的作用是 保证三相负载电压对称。
V,频率 50HZ 。 10、某对称三相负载,每相负载的额定电压为220 V,当三相电源的线电压为380 V时,负 2、已知交流电压u=100Sin(314t-45o)V,则该交流电压的最大值Um? 100 ,有效值U?
载应作 星形 连接;当三相电源的线电压为220 V时,负载应作 三角形 连接。
502 ,频率f? 50HZ ,角频率?? 314rad/s ,周期T? 0.02s ,当 11、为防止发生触电时间,应注意开关一定要接在 相线(火线) 上,此外电气设备还
常用 保户接零 和 保护接地 两种防护措施。
t?0.01s时,交流电压的瞬时值u? 502 ,初相位?0? -45° 。
3、
图 1所示波形,已知f=50HZ,则电流的解析式 为
二、选择题((共15分,每空格1分))
1、若电路中某元件两端的电压u=36sin(314t-180o)V,电流i=4sin(314t+180o)A,则该元件是 ( A )
A.电阻 B.电感 C.电容 D.无法判断
t?90?) i ? 5 sin ( 314 A 。
2、在纯电容电路中,电压有效值不变,增加电源频率时,电路中电流( A )
A、增大 B、减小 C、不变 D、不能确定
3、如图3所示,给出了电压和电流的相量图,从相量图可知( C )
A、有效值U>I B、电流电压的相位差为15° 4、一个电感为100mH,电阻可不计的线圈接在“220V,50Hz”的交流电上,线圈的感抗是 3.14 C、电流超前电压75° D、电压的初相为30°
Ω ,线圈中的电流瞬时值表达式是
i?67sin(314t?90?) ,无功功率QL=
15414var 。(设电压初相为0)
4、若电容元件两端的电压u=10sin(314t+45°)V,电流
5、如图2所示电路中,V1和V的读数分别为3V、5V,当V2的读数为4V时,方框中的元件为 电
i=5sin(314t+135°)A,则该元件容抗为( B )Ω。 A、1 B、2 C、5 D、10 阻 ;当V2的读数为8V时,方框中的元件为 电感 ;当
5、在RLC串联正弦交流电路中,已知R=20Ω,XL=40Ω,Xc=80Ω,则该电路呈
V2的读数为2V时,方框中的元件为 电容 。 ( C )
A、电阻性 B、电感性 C、电容性 D、中性
6、如图4,电路元件参数为( D )种情况下会发生串联谐振现象。
A、R=4Ω,XL=2Ω,Xc=1Ω B、R=4Ω,XL=2Ω,Xc=0
C、R=4Ω,XL=2Ω,Xc=3Ω D、R=4Ω,XL=3Ω,Xc=3Ω 6、对于感性负载电路而言,从供用电角度考虑,要提高电网的功率因数,也就是要提高负
7、提高供电线路的功率因数后,下列说法正确 的是( D ) 载功率因素,就可使发电变电设备容量得到充分利用,并节约电能;提高功率因数常用的
A、减少了用电设备中无用的无功功率
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B、可以节省电能 C、减少了用电设备的有功功率,提高了电源设备的功率损耗 D、可提高电源设备的利用率并减少输电线路中的功率损耗 8、已知某用电设备的阻抗为Z?7.07?,R?5?,则其功率因数约为( C )。 A、 0.5 B、 0.6 C、 0.7 D、0.8 9、正弦交流电的视在功率为10VA,有功功率8W,则无功功率为( C )。 A、2Var B、5Var C、6 Var D、8 Var
10、若要求三相负载中各相互不影响,负载应接成( B )。
A、三角形 B、星形有中线 C、星形无中线 D、三角形或星形有中线 11、已知对称三相电源的相电压uA=10sin(ωt+60°)V,相序为A─B─C,则当电源星形联接时线电压uAB为( C )V。
A. 17.32sin(ωt-30°) B. 10sin(ωt+90°) C. 17.32sin(ωt+90°) D. 17.32sin(ωt+150°)
12、三相四线制电路,负载星形联结且对称时线电流为5A,当其中两相负载电流减至2A时,中性线电流变为( B )A。
A.0 B. 3 C. 5 D. 8
13、在如图5所示三相四线制电源中,用电压表测量电源线的电压以确定零线,测量结果U12=380 V,U23 =220 V,则( B )。
A.2号为零线 B.3号为零线 C.4号为零线
三、判断题(共15分,每空格1分)
1、正弦交流电的三要素是指:有效值、频率和周期。( × )
2、一只额定电压为220V的白炽灯,可以接在最大值为311V的交流电源上。( √ )
3、纯电感电路中,当电感的系数和其两端的电压值一定时,若电源的频率越高,则电路的无功功率越高。 ( × )
4、纯电感电路中,已知电流的初相角为-60°,则电压的初相角为30°。( √ ) 5、各相阻抗相同的三相负载称为对称三相负载。( × )
6、对于不对称星形负载的三相电路,必须采用带中性线的三相四线制供电,为确保安全,且中性线必须安装熔断器。 ( × ) 7、在交流电路中,RLC串联谐振又称为电流谐振,并联谐振被称为电压谐振。( × )
8、在R、L、C串联电路中,各元件上电压都不会大于总电压。 ( × ) 9、两个正弦交流电流i1?10sin(2?t?90?)A,则i1滞后于i2。( × ) i2?5sin(5?t?90?)A,10、在R-L-C串联交流电路中,总电压U=UR+UL+UC。 ( × ) 11、在三相四线制中,可向负载提供两种电压即线电压和相电压,在低压配电系统中,标准电压规定为相电压380V,线电压220V.。 ( × ) 12、假设三相电源的正相序为U-V-W,则V-W-U为负相序。 ( × ) 13、在同一电源线电压作用下,三相负载作星形连接和三角形连接时,消耗的总功率的计算公式相同,即P?3ULILCOS? 但值不一样。 ( √ ) 14、三相对称负载作三角形连接时,负载线电压是相电压的3倍,且线电流比相电流超前30°。 (× ) 15、一台三相电动机,每个绕组的额定电压是220 V,现三相电源的线电压是380 V,则这台电动机的绕组应连成三角形。 ( × )
四、简答题(共40分)
1.一个电感线圈接到电压为120V的直流电源上,测得电流为20A,接到频率为50HZ电压为220V的交流电源上,测得电流为10A,求线圈的电阻和电感。(6分) 解:直流电时,R?交流电时:Z?U120??6Ω I20
14、下面结论中( D )是正确的 A、凡负载作星形连接时,必须有中线。
B.凡负载作星形接法时,线电流一定等于相电流。 C.负载作三角形连接时,负载的相电压等于电源的相电压。
D、当三相负载越接近对称时,中性线电流越小。
15、某三相对称电源电压为380 V,则其线电压的最大值为( A )V。 3802A.3802 B.3803 c.3806 D.
3
U220??22Ω I10XL?L?Z2?R2?21Ω
XL?67mH 2πf
2.将图5中三组三相负载分别按三相三线制星形、三相三线制三角形和三相四线制星形连接,接入供电分)
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线路。(6
3.在线电压为220 V的对称三相电路中,每相接220 V/60 W的灯泡20盏。电灯应接成星形还是三角形?画出连接电路图并求各相电流和各线电流。 (7分)
解:在线电压为220 V的对称三相电路中,每相接220 V/60 W的灯泡20盏。电灯应接成三角形才能是的灯泡工作在额定电压下。 画出连接电路图如下:
4.在RLC串联交流电路中,已知R=30Ω,L=127mH,C=40μF,电路两端交流电压u=311sin314t V。求:(1)电路阻抗;(2)电流有效值;(3)各元件两端电压有效值;(4)电路的有功功率、无功功率、视在功率。(5)电路的性质;(6)画出电压、电流的相量图 (12分)
解:由u=311sin314t V可知:电源电压有效值U=220 V,角频率ω=314 rad/s
(1)线圈的感抗XL=ωL=314×127×10=40Ω
电容的容抗XC=
11==80Ω ?6?C314?40?10-3
电路的阻抗z=R2?(XL?XC)2=302?(40?80)2=50Ω (2)电流有效值I=
U220==4.4A z50(3)各元件两端电压有效值
UR=RI=30×4.4=132V UL=XLI=40×4.4=176V UC=XCI=80×4.4=352V
(4)电路的有功功率、无功功率、视在功
率因数
P=I2R=4.42×30=580.8 W
Q=I2(XC-XL)=4.42×(80-40)=774.4 var S=UI=220×4.4=968 VA cos?=
Rz率和功
=
30=0.6 50(5)XL<XC,电路呈电容性 (6)画出电压、电流的相量图
5、对称三相电路的线电压为380V,负载阻抗XL=16Ω、R=12Ω,求:(1)星形连接时负载 的线电流及吸收的总功率;(2)三角形连接时负载的线电流,相电流及吸收的总功率(9分) 解:Y接时:IL=11A,P=4.36kW;Δ接时:IP=19A,IL=32.9A,P=13kW。
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