电工电子学试题及答案..pdf

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1、电工电子学考试大纲 一、课程名称：电工电子学（II ）（双语） 二、课程代码： 15011550 三、课程性质：必修课程 四、考核内容： 1) 电路部分 a. 电路的基本概念和分析方法：基尔霍夫定律，受控电源，采用戴维宁定理、 电源的等效变换、叠加定理等方法分析直流电路，最大功率传输。 b. 电路的暂态分析：电感与电容的伏安特性以及串并联等效，电路的暂态、稳 态以及时间常数的概念，初始值的求解，一阶线性电路暂态分析的三要素法。 c. 正弦稳态分析及频率特性： 正弦量的相量表示法， 电路基本定律的相量形式、 复阻抗和相量图， 用相量法计算简单正弦交流电流电路的方法，有功功率、 功率 因数的概念和

2、计算方法， 无功功率、视在功率的概念和提高功率因数的经济意义， 正弦交流电路的戴维宁等效电路以及最大功率传输的条件，三相交流电路电源和 负载的联接方式， 相序的概念， 对称三相电路的分析计算， 滤波器和转移函数的 概念，滤波器的分类与工作原理， 交流电路串联谐振和并联谐振的条件、特征和 频率特性。 2) 数字逻辑电路部分 a. 组合逻辑电路：与门、或门、非门、与非门、异或门等逻辑门电路的逻辑功 能，逻辑代数的基本运算法则， 简单组合逻辑电路的分析和设计以及用卡诺图化 简逻辑函数的方法。 b. 时序逻辑电路： R-S 触发器、 J-K 触发器、 D触发器的逻辑功能，寄存器、计 数器等时序逻辑电路

3、的工作原理。 3) 模拟电路部分 a. 二极管：二极管、稳压管的工作原理和特性曲线，理想二极管电路的分析与 计算，单相整流电路、滤波电路和稳压管稳压电路的工作原理 b. 放大电路的分类与外特性：放大电路的分类与特性参数，各种放大电路之间 的转换，多级放大的概念， 各种理想放大电路的特性， 差动放大电路的工作原理， 差模信号和共模信号的概念。 c. 场效应管： MOS 场效应管的基本结构、 3 个工作区域以及特性方程， 共源极单 管放大电路的基本结构和工作原理，静态工作点的估算， 简化的小信号等效电路 的分析法，源极输出器的结构与基本特点。 d. 双极结型晶体管：共射极单管放大电路的基本结构和工

4、作原理，静态工作点 的估算，简化的小信号等效电路的分析法，射极输出器的结构与基本特点。 e. 运算放大电路：理想运算放大器的特性，“虚断”与“虚断”的概念，由理 想运算放大器构成的反相输入、同相输入和差动输入三种组态电路。 第 1 章直流电路习题参考答案 一、填空题： 1. 任何一个完整的电路都必须有电源 、负载 和 中间环节 3 个基本部分 组成。具有单一电磁特性的电路元件称为理想 电路元件，由它们组成的电路称 为 电路模型。电路的作用是对电能进行传输 、 分配 和 转换 ；对电信号进 行 传递 、 存储 和 处理 。 2. 反映实际电路器件耗能电磁特性的理想电路元件是电阻 元件；反映实 际

5、电路器件储存磁场能量特性的理想电路元件是电感 元件； 反映实际电路器件 储存电场能量特性的理想电路元件是电容 元件，它们都是无源二端元件。 3. 电路有通路 、 开路 和 短路 三种工作状态。当电路中电流 0 R U I S 、 端电压 U0 时，此种状态称作短路 ，这种情况下电源产生的功率全部消耗在 内阻 上。 4.从耗能的观点来讲， 电阻元件为耗能 元件；电感和电容元件为储能 元 件。 5. 电路图上标示的电流、 电压方向称为参考方向， 假定某元件是负载时， 该元件两端的电压和通过元件的电流方向应为关联参考方向。 二、判断题： 1. 理想电流源输出恒定的电流，其输出端电压由内电阻决定。（错

6、） 2. 电阻、电流和电压都是电路中的基本物理量。（错） 3. 电压是产生电流的根本原因。因此电路中有电压必有电流。（错） 4. 绝缘体两端的电压无论再高，都不可能通过电流 。（错） 三、选择题：（每小题 2 分，共 30 分） 1. 当元件两端电压与通过元件的电流取关联参考方向时，即为假设该元件（A） 功率；当元件两端电压与通过电流取非关联参考方向时，即为假设该元件（B） 功率。 A、吸收；B、发出。 2. 一个输出电压几乎不变的设备有载运行，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。 3. 当电流源开路时，该电流源内部（C ） A、有电流，有功

7、率损耗；B、无电流，无功率损耗；C、有电流，无功率 损耗。 4. 某电阻元件的额定数据为“1K、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。 四、计算题 1.1 已知电路如题 1.1 所示，试计算 a、b 两端的电阻。 解: ( 1) 在求解电阻网络的等效电阻时，应先将电路化简并转化为常规的直 流电路。 该电路可等效化为： (b) 先将电路图化简 , 并转化为常规直流电路。 就本题而言 , 仔细分析发现 25和 5电阻被短路 , 则原图可化为 : 1.2 根据基尔霍夫定律，求图1.2 所示电路中的电流I1 和 I 2； 解：本题所涉及

8、的基本定律就是基尔霍夫电流定律。基尔霍夫电流定律对 电路中的任意结点适用， 对电路中的任何封闭面也适用。本题就是 KCL对封闭面 的应用。 对于节点 a 有: I1+2-7=0 对封闭面有 :I1+I2+2=0 解得: I1=7-2=5(A) , I2=-5-2=-7 (A) 1.3 有一盏“ 220V 60W ”的电灯接到。（1）试求电灯的电阻；（2）当接到220V 电压下工作时的电流； （3）如果每晚用三小时，问一个月（按30 天计算）用多 少电？ 解: 由题意 : 根据 R=U 2/P 得： 电灯电阻 R=U 2/P=2202/60=807( ) 根据 I=U/R 或 P=UI得: I=

9、P/U=60/220=0.273 (A) 由 W=PT 得 W=60 6060330 =1.94410 2 (J) 在实际生活中，电量常以“度”为单位，即“千瓦时”。 对 60W 的电灯，每天使用3 小时，一个月 (30 天) 的用电量为 : W=60/1000 330=5.4(KWH) 1.4 根据基尔霍夫定律求图1.3 图所示电路中的电压U1、U2和 U3。 解: 根据基尔霍夫电压定律，沿任意回路绕行一周，回路中各元件上电压 的代数和等于零。 则对 abcka 回路: 2-U2-2=0 U2=0 对 cdpkc 回路： -4-U1+U2=0 U1=-4(V) 对 eghce 回路： -U3

10、-10+5+U2=0 U3=-5(V) 1.5 已知电路如图 1.4 所示，其中 E1=15V，E2=65V，R1=5，R2=R3=10。试用 支路电流法求 R1、R2和 R3三个电阻上的电压。 解：在电路图上标出各支路电流的参考方向，如图所示，选取绕行方向。应 用 KCL 和 KVL 列方程如下 0 321 III 13311 ERIRI 23322 ERIRI 代入已知数据得 0 321 III 1510531II 651010 32 II 解方程可得 I1=-7/4（A） ，I233/8（A） ，I319/8（A） 。 三个电阻上的电压电流方向选取一至，则三个电阻上的电压分别为： U1

11、=I 1R1=- 5 4 7 =-35/4 （V） U2 =I 2R2= 10 8 33 =165/4（V） U3 =I 3R3= 10 8 19 =38/4（V） 1.6 试用支路电流法，求图1.5 所示电路中的电流I1、I2、 I3、I4和 I5。 （只列 方程不求解） 解：在电路图上标出各支路电流的参考方向，如图所示， 三回路均选取顺时 针绕行方向。应用KCL 和 KVL 列方程如下 0 321 III 0 542 III 11315ERII 0 133522 RIRIRI 2435 15EIRI 如给定参数，代入已知，联立方程求解即可得到各支路电流。 1.7试用支路电流法，求图1.6

12、电路中的电流 I3。 解：此 图中有 3 支路，2 节点，但有一支路为已知，所以只需列两个方程即可。 外回路选取顺时针绕行方向。应用KCL 和 KVL 列方程如下 0 321 III 24126 31 II I2=5（A）所以： I1=-2（A） ，I3=3（A） 1.8 应用等效电源的变换 ，化简图 1.7 所示的各电路。 解： 1.9试用电源等效变换的方法，求图1.8 所示电路中的电流I。 解：利用电源等效变换解题过程如下： 由分流公式可得： I =5 86. 2 1 3 4 3 4 (A) 1.10 试计算题 1. 9 图中的电流 I。 解：由于题目中没有要求解题方法，所以此题可用电压源

13、与电流源等效 变换、支路电流法、叠加原理、戴维南定理等方法进行求解，下面用戴维南定理 求解。 （1）先计算开路电压，并将电流源化成电压源，如下图。 3 2 63 612 I (A) UOC=-2+12-6 2/3=6(V) （2）再求等效电阻 Rab 将恒压源和恒流源除去，得电路如图。 411 63 63 ab R ( ) （3）由戴维南定理可知，有源二端网络等效为一个电压源，如图。 1 24 6 I (A) 1.11 已知电路如图 1.10 所示。试应用叠加原理计算支路电流I 和电流源的 电压 U。 解： （1）先计算 18V 电压源单独作用时的电流和电压，电路如图所示。 6 12 18 I

14、 (A) 661U (V) （2）再计算 6A 电流源单独作用时的电流和电压，电路如图所示。 26 12 1 I (A) 1622 63 63 6U (V) （3）两电源同时作用的电流和电压为电源分别作用时的叠加。 426III (A) 22166UUU (V) 1.12 电路图 1. 11所示，试应用叠加原理，求电路中的电流I1、I2及 36电 阻消耗的电功率 P。 解： （1）先计算 90V 电压源单独作用时的电流和电压，电路如图所示。 6 15 90 3612 3612 6 90 1 I （A） 5 .4 3612 36 6 2 I （A） 5 .1 3612 12 6 3 I （A）

15、（2）再计算 60V 电压源单独作用时的电流和电压，电路如图所示。 5 .3 366 366 12 60 2 I （A） 3 366 36 5 .3 1 I （A） 5 .0 366 6 5.3 3 I （A） （3）两电源同时作用的电流和电压为电源分别作用时的叠加。 336 111 III （A） 135.3 22 III （A） 25.05.1 33 III （A） （4）36电阻消耗的电功率为 144362 2 3 2 3R IP （W） 1.13 电路如图 1. 8 所示，试应用戴维南定理，求图中的电流I 解： （1）先计算开路电压，并将12A、6电流源化成电压源，如下图。 由于此电路

16、仍为复杂电路，因此求开路电压仍可用所有分析计算方法计 算，现用支路电流法进行求解，设各支路电流及参考方向如图所示。 由 KCL 和 KVL 得： 0 321 III 0121263 21 II 841246 32 II 解得：I1=8/9（A） ，I24/9 （A） ，I3-4/3 （A） 3 20 ) 3 4 (2424 3 IU OC （V） （2）再求等效电阻 Rab 将恒压源和恒流源除去，得电路如图。 )2 63 63 ( ab R 3 4 2 （） （3）由戴维南定理可知，有源二端网络等效为一个电压源，如图。 86.2 7 20 1 3 4 3 20 I (A) 1.14 电路如图

17、1. 12 所示，试应用戴维南定理，求图中的电流I。 解： （1）先计算开路电压，并将3A、6电流源化成电压源，如下图。 由于此电路仍为复杂电路，因此求开路电压仍可用所有分析计算方法计 算，现用支路电流法进行求解，设各支路电流及参考方向如图所示。 由 KCL 和 KVL 得： 0 321 III 1081846 21 II 8124 32 II 解得：I1=4/3（A） ，I 2-1/2 （A） ，I35/6 （A） 2) 2 1 (44 2 IU OC （V） （2）再求等效电阻 Rab 将恒压源除去，得电路如图。 Rab=4612=2( ) （3）由戴维南定理可知，有源二端网络等效为一个电

18、压源，如图。 4.0 32 2 I (A) 1.15 电路如图 1. 11 所示，试应用戴维南定理，求图中的电压U。 解： （1）先计算开路电压，如下图。 UOC=-116+1=-15(V) （2）再求等效电阻 Rab 将恒压源和恒流源除去，得电路如图。 Rab=1( ) （3）由戴维南定理可知，有源二端网络等效为一个电压源，如图。 3 5 15 41 15 I (A) U =4I =4( 3)=-12 (V) 1.16 电路如图 1.11 所示，如果 I3=1A，试应用戴维南定理，求图中的电阻 R3。 解： （1）先计算开路电压，如下图。 3 5 126 6090 21 II (A) 80

19、3 5 690690 1 IU OC (V) （2）再求等效电阻 RAB 将恒压源除去，得电路如图。 4 1216 126 ab R () （3）由戴维南定理可知，有源二端网络等效为一个电压源，如图。 当 I3=1A 时，则 1 4 80 3 R 所以R3=80-4=76（） 1.17电路如图 1. 14 所示，已知 15欧电阻的电压降为30V，极性如图 1. 14 所示。试计算电路中R 的大小和 B 点的电位。 解：设 R 电阻上的电压和电流如图所示。 由 KCL 可知 I2=2+5=7(A) ，I=I2-2-3=2 （A） ，(A) 由 KVL 得， （绕行方向选顺时针方向） U -100

20、+30+5I2=0 U=100-30-35=35 (V) 5.17 2 35 I U R （） 1.18 试计算图 1. 15 中的 A 点的电位： （1）开关 S打开； （2）开关 S 闭合。 解： （1）当开关 S 打开时，将电位标注的电路复原为一般电路，如图（a） 所示。 由 KVL得 (3+3.9+20) I =12+12 I =0.892(mA) UA=-20I +12=-5.84 (V) （2）当开关 S 闭合时，将电位标注的电路复原为一般电路，如图（b）所示。 由 KVL 得 (3.9+20) I =12 I=0.502(mA) UA=-20I +12=1.96(V) 第二章正弦

21、交流电路习题参考答案 一、填空题： 1. 表征正弦交流电振荡幅度的量是它的最大值 ；表征正弦交流电随时间 变化快慢程度的量是角频率 ；表征正弦交流电起始位置时的量称为它的初 相 。三者称为正弦量的三要素 。 2. 电阻元件上任一瞬间的电压电流关系可表示为u = iR ；电感元件上任 一瞬间的电压电流关系可以表示为 dt di LuL ；电容元件上任一瞬间的电压电流 关系可以表示为 dt du Ci C C 。由上述三个关系式可得，电阻 元件为即时元件；电 感 和 电容 元件为动态元件。 3. 在 RLC 串联电路中，已知电流为5A，电阻为 30，感抗为 40，容抗 为 80，那么电路的阻抗为5

22、0 ，该电路为容 性电路。电路中吸收的有功 功率为 450W ，吸收的无功功率又为600var 。 二、 判断题： 1. 正弦量的三要素是指最大值、 角频率和相位。（错） 2. 电感元件的正弦交流电路中， 消耗的有功功率等于零。（对） 3. 因为正弦量可以用相量来表示， 所以说相量就是正弦量 。（错） 4. 电压三角形是相量图， 阻抗三角形也是相量图。（错） 5. 正弦交流电路的视在功率等于有功功率和无功功率之和。（错） 6. 一个实际的电感线圈， 在任何情况下呈现的电特性都是感性。（错） 7. 串接在正弦交流电路中的功率表， 测量的是交流电路的有功功率。 （错） 8. 正弦交流电路的频率越高

23、， 阻抗越大；频率越低，阻抗越小。（错） 三、选择题： 1. 某正弦电压有效值为380V ，频率为 50Hz ，计时始数值等于380V，其瞬 时值表达式为（ B ） A 、 tu314sin380 V ；B 、 )45314sin(537tu V ； C 、 )90314sin(380tu V。 2. 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（D ） A、7.07V； B、5V； C、14V； D、10V。 3. 提高供电电路的功率因数，下列说法正确的是（ D ） A、减少了用电设备中无用的无功

24、功率； B、减少了用电设备的有功功率， 提高了电源设备的容量；C、可以节省电能； D 、可提高电源设备的利用 率并减小输电线路中的功率损耗。 4. 已知 )90314sin(10 1 ti A， 210sin(62830 )it A，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，频率增大时，电路中电 流将（ A ） A、增大；B、减小；C、不变。 6. 在 RL 串联电路中， UR=16V，UL=12V，则总电压为（B ） A、28V；B、20V；C、2V。 7. RLC 串联电路在 f0时发生谐振， 当频率

25、增加到 2f0时，电路性质呈 （ B ） A、电阻性；B、电感性；C、电容性。 8. 正弦交流电路的视在功率是表征该电路的（A ） A、电压有效值与电流有效值乘积；B、平均功率；C、瞬时功率 最大值。 四、计算题 2.1 把下列正弦量的时间函数用相量表示： (1) u10 2sin314 t 伏 (2) i 5sin(314 t 60o)安 解：( 1)U=10/0o (V) (2) m I =5/ 60o =5/180 o60o=5/120o (A) 2.2 已知工频正弦电压uab的最大值为 311V，初相位为 60，其有效值为多 少？写出其瞬时值表达式；当t =0.0025S时，Uab的值

26、为多少？ 解： UUababm 2 有效值 220311 2 1 2 1 UUabmab (V) 瞬时值表达式为 60314sin311t uab (V) 当t =0.0025S时， 5.80) 12 sin(311 3 0025.0100sin311 U ab (V) 2.3 用下列各式表示 RC串联电路中的电压、 电流，哪些是对的， 哪些是错的？ （1）i = Z u （2）I= C XR U （3）I= CjR U （4） I= Z U （5） U=UR+UC（6） U = RU + CU （7）I=jC U （8）I= jC U 解：在 R、C串联电路中，总阻抗 c jR X jRZ

27、C 1 而 XR ZC 22 Z U I RIURCUjIX CR UUU UUUCR 222 所以 （1） 、 （2） 、 （3） 、 （5） 、 （7） 、 （8）均是错的，（4） 、 （6）是对的。 2.4 图 2.1 中，U1=40V ，U2=30V，i =10sin314t A，则 U为多少？并写出其瞬时 值表达式。 解：由电路图可知，电压u1与电流 i 同方向，而电压 u2超前电流 i 90 o，所 以 504030 222 2 2 1 UUU (V) 电压 u 超前电流 i 的电度角 2 1 3 arctanarctan36.9 4 U U )9.364.31sin(250tu

28、(V) 2.5 图 2.2 所示电路中，已知u100sin(314 t +30o) 伏，i 22.36sin(314 t +19.7o) 安，i210sin(314 t +83.13o) 安，试求： i1 、Z 1 、Z 2 并说明 Z1、Z2的性质，绘出相量图。 解： 由题知， 7 .19/36.22 m I (A) 13.83/10 2m I (A) 30/100 m U (V) 所以 87.6/20 21mmm III (A) 即 87. 6314sin20 1 ti (A) 67.38/50 67.8/ 2 30/100 1 1 m m I U Z () 13.53/10 13.83/

29、10 30/100 2 2 m m I U Z () Z1为感性负载， Z2为容性负载。 2.6图 2.3 所示电路中， XC=XL=R，并已知电流表A1的读数为 3A，试问 A2和 A3 的读数为多少？ 解：由图可以看出， 电容与电感并联连接， 由于电容电流落后两端电压90 0， 而电感电流超前两端电压90 0，因为 X C=XL，所以通过电容的电流与通过电感的电 流大小相等，方向相反，故而电流表A2的读数为 0A。 由上分析可知， 电压 u 的有效值为 3R ，故电感两端电压亦为3R。因为 XL=R， 所以电流表 A3的读数为 3A。 2.7 有一 R、L、C串联的交流电路，已知R=XL=

30、XC=10，I=1A，试求电压 U 、 UR、UL、UC和电路总阻抗 Z 。 解： 10110RI UR (V) 10110I X j U LL (V) 10110I X j U CC (V) 10R X j X jRZ CL ( ) 10110IZU (V) 2.8 电路如图 2.4 所示，已知 =2rad/s ，求电路的总阻抗Zab。 解： =2rad/s 2L XL ( ) 2 1 C XC () j jj jj j j j j X j X j Z CLab 3 )22)(22( )22(4 22 22 4 22/22 ( ) 2.9 电路如图 2.5 所示，已知 R =20， R I

31、=10/0oA，XL=10，1 U 的有效值 为 200V，求 XC。 解：由题意可知： 0/200 22 IRU (V) CC C XjX U I 90/200 2 (A) 0/10 90/200 C RCL X III (A) 90/100 180/2000 )0/10 90/200 (10 CC LLL XX jIjXU (V) 100 2000 2000/20090/100 180/2000 21 j XX UUU CC L (V) 又因 U1=200 故有 22 100) 2000 200(200 C X 22 100200 2000 200 C X 2.173200 2000 C

32、X 2.173200 2000 C X 则得： XC=5.36( ) ，或 XC=74.6( ) 2.10 图 2.6 所示电路中， uS=10sin314t V，R1=2，R2=1，L=637mH ，C=637 F，求电流 i1， i2和电压 uc。 解：=314rad/s 200637314LXL （） 5 10637314 1 1 6 C XC （） 13.5 1951 51000)( 2 2 1 j j j jXjXR jXjXR Z CL CL （） 13. 52 11 jZRZ （） 7 .68/816. 1 13.52 0/10 1 jZ U I Sm m (A) 3 .21/3

33、2.9)13.5(7.68/816. 1 11 jZIU mCm (V) 7 .68/86. 1 5 3 .21/32.9 2 jjX U I C Cm m (A) 则i1=1.816sin(314 t +68.7)(A) i2=1.86sin(314 t +68.7)(A) uc=9.32sin(314 t -21.3 )(V) 2.11图 2.7 所示电路中，已知电源电压U=12V ，=2000rad/s ，求电流 I 、I1。 解：当 =2000rad/ 时 s 1105. 02000 3 LXL （） 2 102502000 1 1 6 C XC （） j j j jXR jXR Z

34、C C 1 22 4)( 2 2 1 （） 211 11 jjZjXRZ L （） 12 6 2 U I Z (A) 1 628.49 C UIZ (V) 1 2 8.49 4.29 2 C U I R (A) 2.12 图 2.8 所示电路中，已知R140，XL=30，R260，Xc60，接 至 220V 的电源上试求各支路电流及总的有功功率、无功功率和功率因数。 解： 设 0/220 . U (V) 则 9.36/4.4 3040 0/220 1 1 j X j R U I L (A) 同理 45/59.2 6060 0/220 2 2 j X j R U I C (A) 61. 8/41

35、.545/59.29.36/4. 4 21 III (A) 18.161.8cos41.5220cosUIP (KW) 2.17861.8sin41.5220sinUIQ (Var) coscos0( 8.61)0.99 2.13 图 2.9 所示电路中，求： (1)AB 间的等效阻抗ZAB；(2) 电压相量 U AF 和UDF；(3) 整个电路的有功功率和无功功率。 解： 43 8866 )886(6 4j jj jj jZAB 1 .53/2 43 0/10 jZ U I AB (A) 9 .36/841.53/2 1 jjXIU LAF (V) 1 .53/631.53/2 FBFB Z

36、IU (V) 1 .53/ 1 6 1.53/6 886jj U I FB FD (A) 180/10)86(1.53/ 1)8( 2 jjRIU FDDF (V) 121.53cos210cosUIP (W) 161 .53sin210sinUIQ (Var) 2.14 今有一个 40W的日光灯，使用时灯管与镇流器( 可近似把镇流器看作 纯电感 ) 串联在电压为 220V，频率为 50Hz 的电源上。已知灯管工作时属于纯电 阻负载，灯管两端的电压等于110V，试求镇流器上的感抗和电感。这时电路的 功率因数等于多少？ 解：P=40W UR=110(V) =314rad/s 36.0 110 4

37、0 R LR U P II (A) UUULR 222 5 .190 110220 2222 UUURL (V) 529 36.0 5.190 I U X L L L ( ) 69.1 314 529 X L L (H) 由于灯管与镇流器是串联的，所以 5 .0 220 110 cos U UR 第 3 章三相交流电路习题参考答案 三、填空题： 1. 对称三相负载作Y 接，接在 380V 的三相四线制电源上。此时负载端的相电 压等于 3 1 倍的线电压； 相电流等于1倍的线电流； 中线电流等于0。 2. 有一对称三相负载成星形联接，每相阻抗均为 22，功率因数为 0.8，又测出 负载中的电流为

38、10A，那么三相电路的有功功率为5280W；无功功率为 3960var；视在功率为6600VA。假如负载为感性设备， 则等效电阻是17.6 ；等效电感量为 (工频下 ) 42mH。 四、判断题： 1. 中线的作用就是使不对称Y 接负载的端电压保持对称。（对） 2. 三相电路的有功功率， 在任何情况下都可以用二瓦计法进行测量。（错） 3. 三相负载作三角形联接时， 总有 P 3II l 成立。（错） 4. 负载作星形联接时，必有线电流等于相电流。（对） 5. 三相不对称负载越接近对称，中线上通过的电流就越小。（对） 6. 中线不允许断开。 因此不能安装保险丝和开关， 并且中线截面比火线粗。（错）

39、 三、选择题： 1. 三相对称电路是指（C） A、三相电源对称的电路；B、三相负载对称的电路；C、三相电源和三 相负载均对称的电路。 2. 三相四线制供电线路，已知作星形联接的三相负载中U 相为纯电阻， V 相为 纯电感，W 相为纯电容，通过三相负载的电流均为10 安培，则中线电流为（ C ） A、30 安；B、10 安；C、27.32 安。 3. 有“220V、100W” “220V、25W”白炽灯两盏，串联后接入220V交流电源， 其亮度情况是（B） A、100W 灯泡最亮； B 、25W 灯泡最亮； C 、两只灯泡一样亮。 四、计算题 3-1 一台三相交流电动机，定子绕组星形连接于UL=

40、380V的对称三相电源上，其 线电流 IL=2.2A，cos=0.8，试求每相绕组的阻抗 Z。 解：先由题意画出电路图（如下图） ，以帮助我们思考。 因三相交流电动机是对称负载， 因此可选一相进行计算。 三相负载作星接时 3 Lp UU 由于 UL=380(V)，IL=2.2(A) 则 UP=220(V), Ip=2.2(A), 220 100 2.2 p p U Z I （） 由阻抗三角形得 808.0100COSZR （） 6080100 222 2 RZXL （） 所以 Z=80+j60（） 3-2 已知对称三相交流电路，每相负载的电阻为 R=8，感抗为XL=6。 （1）设电源电压为 U

41、L=380V ，求负载星形连接时的相电流、相电压和线电流，并 画相量图； （2）设电源电压为 UL=220V ，求负载三角形连接时的相电流、相电压和线电流， 并画相量图； （3）设电源电压为 UL=380V ，求负载三角形连接时的相电流、相电压和线电流， 并画相量图。 解：由题意： （1）负载作星接时 pl UU3 因 380 l U V，则 220 3 380 cba UUU （V） 设 0/220 a U （V） 因相电流即线电流，其大小为： 9.36/22 68 0/220 . j I A (A) 9 .156/22 . BI (A) 1.83/22 . CI (A) 此时的相量图略。

42、（2）负载作三角形连接时 pl UU 因 220 l U V，则 220 cabcab UUU （V） 设 0/220 ab U 则相电流 9.36/22 68 0/220 . . jZ U I ab ab （A） 9.156/22 . bc I （A） 1.83/22 . caI （A） 线电流 9 .66/3830/3 . ab A II （A） 1.173/389.186/3830/3 bcB II （A） 1.53/3830/3 . ca C II （A） 此时的相量图略。 （3）负载作三角形连接时 pl UU 因 380 l U V，则 380 cabcab UUU （V） 设 0/

43、380 ab U 则相电流 9.36/38 68 0/380 . . jZ U I ab ab （A） 9.156/38 . bc I （A） 1.83/38 . ca I （A） 线电流 9.66/8.6530/3 . ab A II （A） 3/3065.8/ 186.965.8/173.1 Bbc II （A） 1.53/8.6530/3 . ca C II （A） 此时的相量图略。 3-3已知电路如下图所示。电源电压UL=380V ，每相负 载的阻抗为 RXLXC10。 （1）该三相负载能否称为对称负载？为什么？ （2）计算中线电流和各相电流，画出相量图； （3）求三相总功率。 解：

44、（1）三相负载不能称为对称负载，因为三相负 载的阻抗性质不同，其阻抗角也不相同。故不能称为对称负载。 （2） 380 L U （V） 则 220 p U （V） 设 0/220 . a U （V） 则 120/220 . b U （V） ， 120/220 . c U （V） 0/22 . . R U I a A （A） 30/22 10 120/220 . . jjX U I C b B （A） 30/22 10 120/220 . . jjX Uc I L C （A） 所以： 30/2230/220/22 C B AN IIII = 0/ 1 .60 （A） (3)由于 B相负载为电容，

45、C相负载为电感，其有功功率为 0 ， 故三相总功率 即 A 相电阻性负载的有功功率。 即 48401022 2 2 RIP a （W ）=4.84(KW) 3-4. 电路如图 3.2 所示的三相四线制电路，三相负载 连接成星形，已知电源线电压380V，负载电阻Ra 11 ，Rb=Rc=22 ，试求： （1）负载的各相电压、相电流、线电流和三相总 功率； （2）中线断开， A 相又短路时的各相电流和线电 流； （3）中线断开， A 相断开时的各线电流和相电流。 解： （1） 380 L U （V） 则 220 p U （V） 设 0/220 . aU （V） 则 120/220 . bU （V）

46、 ， 120/220 . cU （V） 0/20 . . R U I a A （A） 120/10 22 120/220 . . b b B R U I （A） 120/10 22 120/220 . . c C R Uc I （A） 所以： 120/10120/100/20 C B ANIIII = 100 （A） （2）中线断开， A 相又短路时的电路如图所示； 此时 RB、RC上的电压为电源线电压， 27.17 22 380 b b bB R U II （A） 27.17 22 380 c c cC R U II （A） （3）中线断开， A 相断开时的电路如图所示， 此时 RB、RC二

47、负载串联后的电压为电源线电压， 64.8 2222 380 cb BC CB RR U II （A） 3-5.三相对称负载三角形连接， 其线电流为 IL=5.5A， 有功功率为 P=7760W，功率因数 cos=0.8 ，求电源的 线电压 UL、电路的无功功率Q 和每相阻抗 Z。 解：由于 cos3 LLI UP 所以 2 .1018 8 .05 . 53 7760 cos3 L L I P U （V） 8 .5819cos15.52.10183sin3 LLI UQ （Var） 1018.2 PL UU (V), 5.5 3.18 33 L P I IA 1018.2 320.19 3.18

48、 p p U Z I () Z=320.19/36.9o 3-6. 电路如图 3.3 所示，已知 Z12+j16 ，IL32.9A， 求 UL。 解：由于三角形联接时， PL UU ， 3 LP II 所以 32.9 19 33 L P I I （A） 380161219 22 ZIUU PPL （V） 3-7. 对称三相负载星形连接， 已知每相阻抗为 Z=31+j22，电源线电压为 380V， 求三相交流电路的有功功率、无功功率、视在功率和功率因数。 解： VU L 380 ， VU P 220 77. 5 2231 220 2231 220 22 j I P （A） 功率因数： 816.

49、0 2231 31 cos 22 有功功率： 3cos3380 5.77 cos3380 5.77 0.8163098.9 LL PU I (W) 无功功率： 22 22 3sin33805.772198.8 3122 LL QU I （Var） 视在功率： 33380 5.773797.7 LL SU I （VA ） 3-8. 在线电压为 380V 的三相电源上，接有两组电阻性对称负载， 如图 3.4 所示。 试求线路上的总线电流I 和所有负载的有功功率。 解：由于两组对称负载都是电阻性，所以计算较简单。 22 10 3 380 Y P PYLY R U II （A） 32.17 38 380 333 R U R U I LP L （A） 32.3932.1722 LLYL III （A） 也可以用相量法进行求解。 由