单相交流电路
单相交流电路（9学时）
重点掌握电阻、电容、电感加正弦交流电的各物理关系式。掌握单相交流电路的分析方法；三角形的概念，功率因数提高的概念以及相量图的分析方法，掌握串联谐振的基本概念。
3—1 正弦交流电与正弦量的表示法（2学时）
教学目的：1.掌握正弦交流电的三要素、相位差；
2.掌握正弦交流电的表示方法。
教学重点：掌握正弦交流电的三要素、相位差及正弦交流电的相量表示方法。教学难点：正弦交流电的相量表示方法。
教学方法：课堂讲授
教学过程：
一、回顾直流量的特点，比较直流量和正弦交流量的区别。
二、正弦量的三要素
波形图
1.最大值与有效值I
推导最大值与有效值的关系，得出：
因此，正弦量又可表示成：
2.频率f与周期T
, 我国的工频为50Hz 。
角频率与频率和周期的关系：
3.初相位
1.相位差
设，
，即等于初相位之差。
若，说明u超前i；，说明u滞后i。
注意：相位差是指两个同频率正弦量之间相位差。
结论：三要素已知，可以唯一地确定一个正弦量；换句话，要完整表示一个正弦量，须知道三要素。
三、正弦交流电的相量表示
1.复数表示法：代数形式、三角形式和指数形式
举例：已知复数的代数形式为：，求它的指数形式。
2.复数的运算：
加减运算：
乘除运算：
3.正弦量的相量表示法：相量的指数表示法和相量图。
相量图
举例：已知，，求u、i的相量形式和相量图。
解：
作业：
书后习题3 - 1 、3 – 2。
3—2 单一元件的交流电路（2学时）
教学目的：1.掌握纯电阻交流电路中电流和电压的关系、功率；
2.掌握纯电感交流电路中电流和电压的关系、功率；
3.掌握纯电容交流电路中电流和电压的关系、功率。
教学重点：纯电感、纯电容交流电路中电流和电压的关系、功率关系。
教学难点：纯电感、纯电容交流电路中电流和电压的关系。
教学方法：课堂讲授
教学过程：
课前提问：正弦量的三要素？
请学生上黑板做题：
已知，，试写出它们的相量形式、画出它们的相量图和波形图。
教学内容：
一、纯电阻电路
1．电流和电压的关系：
1）三角函数表示
则
2）波形图
3）相量表示
有效值关系：U R = RI
相位关系：u , i 同相
相量关系：
2．功率关系
1）瞬时功率
2）平均功率
二、纯电感电路
1.电流和电压的关系：
1)三角函数表示
设
2) 波形图
2)相量表示
，
有效值关系：U= L I
相位关系：u 超前i 90°
2．感抗
，单位：欧姆。感抗值与频率成正比。
3．功率关系
1）瞬时功率
2）平均有功功率
3）无功功率
三、纯电容电路
1.电流和电压的关系：1）三角函数表示
2）波形图
3）相量表示
，
有效值关系：I= C U
相位关系：i 超前u
90°
2．容抗
容抗的值与频率成反比。
3．功率关系
1）瞬时功率
2）平均有功功率
4）无功功率
举例：书中例题3 – 3。
对上述三种电路列表总结，特别强调电流和电压的相位关系及功率关系。
作业：
书后习题3 - 4 、3 – 6。
3—3 复阻抗、复导纳及其等效变换（2学时）
教学目的：1.掌握R、L、C串联电路复阻抗、电流和电压的特点；
2.掌握R、L、C并联电路复导纳、电流和电压的特点；
3.掌握复阻抗的串联、复导纳的并联及复阻抗和复导纳的等效变换。教学重点：R、L、C串联电路中电流和电压的关系。
教学难点：复导纳的并联。
教学方法：课堂讲授
教学过程：
回顾纯电阻、纯电感、纯电容交流电路中电流和电压的关系、功率关系。
教学内容：
一、基尔霍夫定律的相量形式
，
电路元件的相量关系
二、R、L、C串联电路及复阻抗
1.复阻抗及阻抗三角形
式中复阻抗
阻抗三角形：
举例：书中例题3 – 4。
2.R、L、C串联电路中电压三角形关系
从电压电流的相量关系图可看出：
电压三角形
相量图
由U、和组成电压三角形，其中
举例：书中例题3 – 5。
三、R、L、C并联电路及复导纳
1.复导纳
2.R、L、C并联电路及电流三角形、导纳三角形。
四、复阻抗的串并联电路
1.复阻抗的串联
举例：书中例题3 – 6。
2.复导纳的并联
举例：书中例题3 – 7、3 – 8。
五、复阻抗和复导纳的等效变换
一般情况G ≠ 1/R B ≠ 1/X
作业：
课后习题3 - 8 、3 – 10、3 – 13、3 – 16。
3—4 正弦交流电路的功率及功率因数的提高（2学时）
教学目的：1.掌握正弦交流电路的有功功率、无功功率、视在功率和复功率；
2.掌握提高功率因数的意义和方法。
教学重点：正弦交流电路的功率三角形关系和功率因数的提高。
教学难点：正弦交流电路的复功率。
教学方法：课堂讲授
教学过程：
课前提问：R、L、C串并联电路中电流和电压的关系。
教学内容：
一、正弦交流电路的功率
1.有功功率
单位：瓦（W）。
2.无功功率
，单位：乏（var）
3.视在功率
，单位：伏安（VA）
举例：书中例题3 – 10。
4.复功率和功率三角形关系
单位：伏安（VA）
单相三相交流电路计算公式归纳
《单相、三相交流电路》功率计算公式
三相电源一般都是对称的，多用三相四线制 三相负载包括：星型负载和三角形负载 不对称时：各相电压、电流单独计算，对称时：只需计算一相。 千瓦电流值：220v阻性： 1000w/220v=4.5A 220v感性：1000w/(220*0.8)=5.5A 380v阻性：1000w/3/220v=1.5A 380v感性：I线=1000w/(380*1.7*0.8)=1.9A 三相四线制中的零线截面通常选为相线截面的1/2左右。在单相线路中，零线与相线截面相同。 U相220v×√3=U线380v U相380v×√3=U线660v 220v×3=660v (三角：线电压=相电压=380v) 相电流：(负载上的电流)，用Iab、Ibc、Iac表示。相电压：任一火线对零线的电压U A、U B、U C 线电流：(火线上的电流)，用I A、I B、I C表示。线电压：任意两火线间的电压U AB、U BC、U CA 星形：I线(IA、IB、IC)=I相(Iab、Ibc、Iac)，U线=380V(UAB、UBC、UCA)=√3×U相(UA、UB、UC=220V)， P相=U相×I相， P总=3P相=√3×U线×I相=√3×U线×I线； 三角：I线(IA、IB、IC)=√3×I相(Iab、Ibc、Iac)，U线=380V(UAB、UBC、UCA)=U相(UA、UB、UC)，P相=U相×I相，P总=3P相=√3×I线×U相=√3×I线×U线。
单相电有功功率：P= U相I相cosφ 1千瓦=4.5-5.5A 三相电有功功率： P总=3U相I相cosφ=3x220xI相cosφ P总=√3U线I线cosφ=1.732x380xI线cosφ三相电1千瓦线电流：IA、IB、IC：=P总/√3U线cosφ=1000kw/(380x√3x0.8)=2A 铜线的安全截流量为5-8A/平方毫米，铝线的安全截流量为3-5A/平方毫米。 在单相电路中，每1平方毫米的铜导线可以承受1KW功率负载； 三相平衡电路，每1平方毫米的铜导线可以承受2-2.5KW的功率。 相电压：三根火线中任意相线与零线之间的电压叫相电压Ua.Ub,Uc 线电压：三相电路中A、B、C三相引出线相互之间的电压,又称线电压。 不论星形接线还是三角形接线,三个线电压分别是UAB、UBC和UCA,
第三章习题答案
1 第三章交流电路 3-1 试写出表示u A =)120314sin(2220,314sin 22200 -==t u tV u B A 和 V t u C )120314sin(22200+=的，并画出相量图。 解：V U V U V U C B A 0. 120220,120220,0220∠=-∠=∠=? ? ? 3-2 如图所示的是时间t=0时电压和电流的相量图，并已知U=220V ，I 1 =10A ，I 2 =52A ，试分别用三 角函数式和复数式表示各正弦量。 解：u=2202 sin （314t ）V ；i1=102 sin （314t+900）A ；i2=10sin （314t-450 ）A ?U =220∠00 ， ? 1I =j10A ； ? 2 I = )(55252 22522A j j -=?-?
2 3-3已知正弦电流i 1=22sin(100πt+60°)A, i 2=32sin(100πt+30°)A,试用相量法求i=i 1+i 2。 解 A tg j j j j I I I 010 000210.4284.4)598 .3232.3(3914.23232.3598.3)213232(23321230sin 330cos 360sin 260cos 2∠=∠=+=?+?+?+?=+++=+=-? ?? i= 4.842 sin （100πt+42.00 ） A 3-4在图示电路中，已知R=100Ω，L=31.8mH ，C=318uF 。求电源的频率和电压分别为50Hz 、100V 和1000Hz 、100V 的两种情况下，开关S 合向a 、b 、c 位置时电流表的读数，并计算各元件中的有功功率和 无功功率.解：当F=50H Z 、U=100V 时，S 接到a ，Ia= )(1100 100 A =；有功功率为：P=UIa=100W S 接到b ，Ib=)(1099 .9100108.312501003A L V ==???=-πω 无功功率为：Q=UIb=1000Var S 接到c ，)(10100103182506 A C V Ic =????==-πω。无功功率为：q=UIc=-1000Var 当F=1000H Z 、U=100V 时S 接到a ，Ia= )(1100 100 A =；有功功率为：P=UIa=100W S 接到b ，Ib= )(5.08 .199100108.31210001003A L V ==???=-πω 无功功率为：Qb=UIb=50Var S 接到c ，)(8.19910010318210006 A C V Ic =????==-πω。无功功率为：Qc=—UIc=-19980Var
技校电工学第五版第三章单相交流电路
第三章单相交流电路 §3-1 交流电的基本概念 一、填空题（将正确答案填写在横线上） 1．正弦交流电流是指电流的大小和方向均按正弦规律变化的电流。 2．交流电的周期是指交流电每重复变化一次所需的时间，用符号T表示，其单位为秒（S）；交流电的频率是指交流电1S内变化的次数，用符号f表示，其单位为赫兹（Hz），周期与频率的关系是T=1/f或f=1/T。 3．我国动力和照明用电的标准频率为50Hz，习惯上称为工频，其周期是 0.02s，角频率是314rad／s。 4．正弦交流电的三要素是周期（频率或角频率）、有效值（最大值）和初相位。 5．已知一正弦交流电流i=sin(314t-π/4)A，则该交流电的最大值为1A，有效值为0.707A，频率为50Hz，周期为0.02S，初相位为-π/4。 6．阻值为R的电阻接入2V的直流电路中，其消耗功率为P，如果把阻值为 R/2的电阻接到最大值为2V的交流电路中，它消耗的功率为P。 7．如图3-1所示正弦交流电流，其电流瞬时值表达式是： i=4sin314t（A）。 8．常用的表示正弦量的方法有解析式、波形图和相量图。 9．作相量图时，通常取逆（顺、逆）时针转动的角度为 正，同一相量图中，各正弦量的频率应相同。用相量表示正弦 交流电后，它们的加、减运算可按平行四边形法则进行。 二、判断题（正确的，在括号内画√；错误的，在括号内画×） 1．正弦交流电的三要素是指：有效值、频率和周期。(×) 2．用交流电压表测得交流电压是220V，则此交流电压的最大值是380V。(×) 3．一只额定电压为220V的白炽灯，可以接到最大值为311V的交流电源上。(√) 4．用交流电流表测得交流电的数值是平均值。(×) 三、选择题（将正确答案的序号填写在括号内） 1．交流电的周期越长，说明交流电变化得(B). A．越快B．越慢C．无法判断 *2．某一正弦交流电压的周期为0.Ols，其频率为(C)。 A.60Hz B.50Hz C.100Hz D.80Hz 3．已知一交流电流，当t=O时的值i0=1A，初相位为30°，则这个交流电的有效值为(B)。 A.0.5A B.1.414A C.1A D.2A 4．已知一个正弦交流电压波形如图3-2所示，其瞬时值表达式为(C)。 A．μ=lOsin(ωt-π/2)V B．μ=-lOsin(ωt-π/2)V C．μ
单相交流电路
单相交流电路（9学时） 重点掌握电阻、电容、电感加正弦交流电的各物理关系式。掌握单相交流电路的分析方法；三角形的概念，功率因数提高的概念以及相量图的分析方法，掌握串联谐振的基本概念。 3—1 正弦交流电与正弦量的表示法（2学时） 教学目的：1.掌握正弦交流电的三要素、相位差； 2.掌握正弦交流电的表示方法。 教学重点：掌握正弦交流电的三要素、相位差及正弦交流电的相量表示方法。教学难点：正弦交流电的相量表示方法。 教学方法：课堂讲授 教学过程： 一、回顾直流量的特点，比较直流量和正弦交流量的区别。 二、正弦量的三要素 波形图 1.最大值与有效值I 推导最大值与有效值的关系，得出： 因此，正弦量又可表示成： 2.频率f与周期T , 我国的工频为50Hz 。 角频率与频率和周期的关系： 3.初相位 1.相位差
设， ，即等于初相位之差。 若，说明u超前i；，说明u滞后i。 注意：相位差是指两个同频率正弦量之间相位差。 结论：三要素已知，可以唯一地确定一个正弦量；换句话，要完整表示一个正弦量，须知道三要素。 三、正弦交流电的相量表示 1.复数表示法：代数形式、三角形式和指数形式 举例：已知复数的代数形式为：，求它的指数形式。
2.复数的运算： 加减运算： 乘除运算： 3.正弦量的相量表示法：相量的指数表示法和相量图。 相量图 举例：已知，，求u、i的相量形式和相量图。 解： 作业： 书后习题3 - 1 、3 – 2。 3—2 单一元件的交流电路（2学时） 教学目的：1.掌握纯电阻交流电路中电流和电压的关系、功率； 2.掌握纯电感交流电路中电流和电压的关系、功率； 3.掌握纯电容交流电路中电流和电压的关系、功率。 教学重点：纯电感、纯电容交流电路中电流和电压的关系、功率关系。 教学难点：纯电感、纯电容交流电路中电流和电压的关系。 教学方法：课堂讲授 教学过程：
单相交流电路的分析
新疆大学 课程设计报告 所属院系：电气工程学院 专业：电气工程及其自动化 课程名称：电路 设计题目：单相交流电路的分析 班级：电气 13-2 学生姓名： 学生学号： 指导老师 : 李劲 完成日期： 2016年6月20
足 过程 电气短学期课程设计任务
单相交流电路的分析 应用谐振现象选择信号是电子技术中经常采用的方法。日常生活中我们听广播，看电视能选择不同的电台，电视频道，就是借助能选择信号的谐振电路，我们在学习有关谐振电路时，对谐振现象的物理模型以及谐振电路如何对信号具有选择性比较难理解，而且传统试验仪仅采用有手动描点法测定RLC串联电路的相关参数。 含电感，电容和电阻元件的单口网路，在某些工作频率上，出现端口电压和电流波形相位相同的情时，称为电路发生谐振。能发生谐振的电路，称为谐振电路。谐振电路在电子和通信中得到了广泛应用。 单相交流电作用下，RL串联电路的电压、电流之间的关系，RC串联电路的电压、电流之间的关系，RLC串联电路的电压、电流之间的关系。并用向量图的形式直观的表示其电压电流之间的关系。 串联谐振是指所研究的串联电路部分的电压和电流达到同相位,即电路中电感的感抗和电容的容抗在数值上时相等的,从而使所研究电路呈现纯电阻特性,在给定端电压的情况下,所研究的电路中将出现最大电流,电路中消耗的有功功率也最大。 设计方案 设计原理 一个优质电容器可以认为是无损耗的（即不计其漏电阻），而一个实际线圈通常具有不可忽略的电阻。把频率可变的正弦交流电压加至电容器和线圈相串联的电路上。若R、L、C和U的大小不变，阻抗角和电流将随着信号电压频率的改变而改变，这种关系称之为频率特性。当信号频率为f=1/2 LC 时，即出现谐振现象，且电路具有以下特性：将出现最大电流,电路中消耗的有功功率也最大。 要求： （1）分别验证单一参数电阻、电感、电容两端的电压及流过的电流间的大小关系、相位关系。 （2）以RLC串联电路为例，验证总电压、总电流与阻抗的关系（包括大小和相位）。 （3）用瓦特计测量单相电路的功率。 （4）对仿真结果进行分析、讨论。
第3章交流电路试题解析
第三章交流电路 1、直流电源系统的缺点说法不正确的是 D A、供电电压大小必须符合负载要求。 B、大量电能消耗在传输线上 C、电路中串电阻，电阻耗能大。 D、可以通过变压器升压和降压 2、下列属于三角波形的是 C A B C D 3、下列属于方波形的是 B A B C D 4、发电机是一种B的装置。 A、化学能转换为电能 B、机械能转换为电能 C、机械能转换为化学能 D、电能转换为机械能 5、下列基本交流电的说法不正确的是D A、导体在磁场中运动切割磁力线会产生感应电压。 B、置于变化的磁场中的导体会产生感应电压。 C、交流发电机导线环转到与磁力线方向水平的瞬间，此时产生的感应电压最小。 D、交流发电机导线环转到与磁力线方向水平的瞬间，此时产生的感应电压最大。 6、正弦交流电的三要素 C A、频率,周期,相位 B、频率,周期,振幅 C、频率,相位,振幅 D、相位,周期,振幅 7、频率的单位是 B A、秒 B 赫兹 C 弧度 D 伏 8、飞机上使用的交流电是C A、220V 50Hz B、110V 60Hz C、115V 400Hz D、110V 400Hz 9、周期用表示，其单位是 C A、T，赫兹 B、f ，秒 C、T，秒 D、Ф，弧度 10、1s= C A、1*106ns B、1*109ms C、1*109ns D、1*109us
11、正弦交流电数学表达式u=U m sin（ωt+φ0）中下列说法正确的是 A A、Um表示电压最大值 B、U m表示瞬时电压值 C、ωt表示初相角，单位为弧度 D、φ0表示频率，单位为弧度 12、下列关于正弦交流电峰-峰值定义完全正确的是 B A、表示一个交流电压或交流电流的正负最大值。 B、正峰值与负峰值之间的总的电压值或电流值。 C、任意时刻正弦交流电的电压值或电流值。 D、能产生同样电能的一个直流值。 13、下列关于正弦交流电峰值定义完全正确的是 A A、表示一个交流电压或交流电流的正负最大值。 B、正峰值与负峰值之间的总的电压值或电流值。 C、任意时刻正弦交流电的电压值或电流值。 D、能产生同样电能的一个直流值。 14、一台应急发电机内有16个磁极，发电机转速为3000r/min ，额定输出电压115V，下列说法正确的是 B A、发电机发出的交流电频率50Hz B、发电机发出的交流电频率400Hz C、发电机峰值电压311V D、发电机峰值电压220V 15、三角波的峰值系数为B A、1.414 B、1.73 C、1 D、5 16、发电机有功功率计算公式 D A、P=UI B、P=U p I p C、P=U p I eff D、P =UeffIeff 17、交流电通过以下负载时电压波形超前、滞后关系说法正确的是 D A、电阻超前 B、电感相同 C、电容相同 D、电阻相同 18、关于两个频率相同初相位不同的正弦交流电的叠加说法正确的是C A、频率、相位、幅度都不变 B、频率改变，相位、幅度不变 C、频率不变，相位、幅度改变 D、频率、相位、幅度都改变 19、下列关于正弦波叠加说法正确的是 C A、频率不同的正弦电压叠加后，还是一个正弦波 B、方波是由无数个正弦波叠加而成的 C、频率相同的正弦电压叠加后，还是一个同频率的正弦波 D、方波中不含有正弦波。 20、电路中的三大基本元件 B A、电路板、焊盘、导线 B、电阻、电容、电感、 C、电源、控制元件、执行元件 D、电阻、开关、灯泡 21、电阻的作用 A A、阻碍电子的流动 B、隔直流通交流 C、隔交流通直流 D、没有作用 22、电路中电感的作用 C A、阻碍电子的流动 B、隔直流通交流 C、隔交流通直流 D、没有作用 23、电路中电容的作用 B A、阻碍电子的流动 B、隔直流通交流
单相交流调压电路的性能研究
单相交流调压电路的性能研究 摘要：随着用电设备种类的增加、功能的多样化，它们对电源的要求也就各不相同，普通的市交流电已经不能满足这些要求。因此，就需要对市交流电压进行调整以获取需要的电压。目前，较为常用的交流调压技术手段除了老式的电感式调压器外，主要就是采用晶闸管交流调压装置。交流调压电路是一个带有双向晶闸管的单相交流调压电路，其功能与一般的单相交流调压电路类似，但是它的控制电路与其他电路的控制电路相比起来要简单的多，更容易控制，故使用起来更加方便。 关键词：交流调压电路；单相交流调压电路；单相交流调压电路的谐波分析 0.前言 交流调压电路广泛应用于灯光控制（如调光台灯和舞台灯光控制）及异步电动机的软启动，也用于异步电动机调速。在电力系统中，这种电路还常用于对无功功率的连续调节。此外，在高电压小电流或低电压大电流直流电源中，也常采用交流调压电路调节变压器一次电压。交流调压电路可分为单相交流调压电路和三相交流调压电路。前者是后者的基础，所以对单相交流调压电路的性能研究十分重要。 1.交流调压电路 把两个晶闸管反并联后串联在交流电路中，通过对晶闸管的控制就可以控制交流输出，这种不改变交流电的频率电路称为交流电力控制电路。在每半个周波那通过对晶闸管开通相位的控制，可以方便地调节输出电压的有效值，这中电路称为交流调压电路。交流调压电路分为单相交流调压电路和三相交流调压电路。 2.单相交流调压电路 2.1单相交流调压电路的电路图 图1 单相交流调压电路图 2.2电阻负载
图2 电阻负载单相交流调压电路及其波形 在上图中晶闸管VT1 VT2 也可以用双向晶闸管代替。在电源U 的正半周内，晶闸管V 承受正向电压，当ωt=α时触发V 使其导通则负载上得到缺α角的正弦半波电压，当电源电压过0时，V 管电流下降为0而关断，在电源电压U 的负半周，V 晶闸管承受正向电压，当ωt=α+π时，触发V 使其导通，则负载上得到缺α角的正弦负半波电压，改变α角大小，就改变了输出电压有效值大小。 负载电压电压有效值为 ( ) ()π απαπ ωωπ πα -+ == ?2sin 21d sin 21 1 2 1o U t t U U 负载电流有效值 π απαπ -+ = = 2sin 21R U R U I o o 晶闸管电流有效值 ()) 22sin 1(2 1sin 22112 1π απ αωωππα+ - =??? ? ?? = ?R U t d R t U I T 电路功率因数 π απαπ λ-+ = = = = 2s i n 211 o o 1o o U U I U I U S P 由图和公式可以看出α移项范围从0到π，α=0时，相当于晶闸管一直接通，输出电压为最大值，U o =U I ，随着α的增大，U o 降低，直到α=π时，U o =0，此外，α=0时，功率因 数λ=1，随着α的增大，输入电流落后于电压并且发生畸变，λ也随之降低。 2.3阻感负载
第2章单相交流电路复习练习题
第2章单相交流电路复习练习题 一、填空 1．纯电容交流电路中通过的电流有效值，等于加在电容器两端的 电压 除以它的 容抗 。 2．在RLC 串联电路中，发生串联谐振的条件是 感抗 等于 容抗 。 3．确定正弦量的三要素有 最大值 、 角频率 、 初相角 。 4．纯电感交流电路中通过的电流有效值，等于加在电感两端的 电压 除以它的 感抗 。 5．纯电阻交流电路中通过的电流有效值，等于加在电阻两端的 电压 除以它的 电阻 。 6．在RL 串联交流电路中，通过它的电流有效值，等于 电压 除以它的 阻抗值 。 7．在感性负载的两端适当并联电容器可以使 功率因数 提高，电路的总 电流 减小。 8、任何一个正弦交流电都可以用 有效值 相量和 最大值 相量来表示。 9、已知正弦交流电压V )60314sin(2380?-=t u ，则它的有效值是 380 V ，角频率是 314 rad/s 。 10、实际电气设备大多为 感 性设备，功率因数往往 较低 。若要提高感性电路的功率因数，常采用人工补偿法进行调整，即在感性线路（或设备）两端并联 适当的电容器 。 11、电阻元件正弦电路的复阻抗是 R ；电感元件正弦电路的复阻抗是 jX L ；电容元件正弦电路的复阻抗是 －j X C ；RLC 串联电路的复阻抗是 R +j (X L -X C ) 。 12、各串联元件上 电流 相同，因此画串联电路相量图时，通常选择 电流 作为参考相量；并联各元件上 电压 相同，所以画并联电路相量图时，一般选择 电压 作为参考相量。 13、电阻元件上的伏安关系瞬时值表达式为 i =u /R ，因之称其为即时元件；电感元件上伏安关系瞬时值表达式为 dt di L u L = ，电容元件上伏安关系瞬时值表达式为 dt du C i C C = ，因此把它们称之为动态元件。 14、能量转换过程不可逆的电路功率常称为 有功功率 功率；能量转换过程可逆的电路功率叫做 无功功率 功率；这两部分功率的总和称为 视在 功率。 15、负载的功率因数越高，电源的利用率就 越高 ，无功功率就 越小 。 16、只有电阻和电感元件相串联的电路，电路性质呈 电感 性；只有电阻和电容元件相串联的电路，电路性质呈 电容 性。 17、当RLC 串联电路发生谐振时，电路中阻抗最小且等于 电阻R ；电路中电压一定时电流最大，且与电路总电压 同相 。 18．已知正弦交流电压V )60314sin(2380?-=t u ，则它的频率为 50 Hz ，初相角是 60 o。 19．在电阻元件的的电路中，已知电压的初相角为40o，则电流的初相角为 40 o。 20．在电感元件的的电路中，已知电压的初相角为40o，则电流的初相角为 -60 o。 21．在电容元件的的电路中，已知电压的初相角为40o，则电流的初相角为 130 o。
【开题报告】交流单相在线式不间断电源
开题报告 电气工程及其自动化 交流单相在线式不间断电源 一、选题的背景与意义 随着社会的发展，人类对电能的需求正日益增加，同时对电能质量以及供电安全性的要求也越来越高。现代社会中，电能是一种使用最为广泛的能源，其应用程度是衡量一个国家发展水平的重要标志之一。在银行、证券、通信、工业自动化生产线、办公自动化、医疗、甚至物业管理等各行业中，供电故障将有可能带来巨大的经济损失。特别是随着Internet高速发展和信息化、网络化建设步伐的加快，数据安全成为各行业普遍关注的问题，供电故障对数据的安全性无疑是致命的。使用不间断电源(UPS, Uninterruptible Power System),确保关键用电设备的安全性是解决上述问题的最重要的方法之一。 自二十世纪六十年代出现了新型的交流不间断供电系统以来。以美国为代表的发达国家相继展开对UPS的研究、生产、应用工作。发展至今，己研究制造出形形色色种类繁多的各式UPS，由从前的简单用途(开始只给计算机供电)发展到今天几乎深入到国民经济的各个领域，如科研、国防、航天、通讯、医疗卫生、工农业生产、银行证券、商贸销售、交通运输等等。 在巨大的市场需求推动下，UPS进入高速发展时期，在此期间形成了许多著名的专业UPS研究生产厂商。如来自欧洲的梅兰日兰，来自美国的爱克赛、APC等。 于此同时，作为UPS消费大国的中国，不论是大功率UPS市场还是小功率UPS市场，我国的国产UPS市场占有率都小于50%,甚至30%都不到。上世纪九十年代以来，国内一些优秀品牌（例如：四通UPS）在UPS市场异军突起，取得了一些令人瞩目的成绩，凭借在技术上的不断追求和本土化的生产服务优势，逐渐成为中小功率UPS市场的主力军。洋品牌在技术上有一定优势，同时价格也较为昂贵，在中大功率UPS市场（10KVA以上）上，洋品牌凭借长期的技术积累优势更加明显。由此可见，与国外相对成熟繁荣的现状相比，我国在UPS研究与生产领域都还处于弱势阶段，因此提高我国自主生产的UPS产品的市场竞争力，加强对UPS技术的研究和开发就显得尤为重要了。
第三章 交流电路(上)
第三章交流电路 第一节交流电的基本概念 0336 某交流用电器的额定电压为220V、额定频率为50Hz，其二端加上下列____正弦电压，会保证其正常工作。 A．．sin314tV B．220Sin314tV C．380sin314tV D．sin50tV 0337 把一个周期性交变的电流i和一个直流电流I分别通过阻值相同的电阻R，在相同的时间内，若它们在电阻上产生的热效应相同，则该直流电的大小对应交变电流i的_____。 A．最大值B．有效值C．瞬时值D．平均值 0338 下列各项中，不属于交流电的三要素之一的是_____。 A．幅值B．功率因数C．频率D．初相位 0339 下列各项中，不属于交流电的三要素之一的是_____。 A．幅值B．阻抗C．周期D．初相位 0340 已知一正弦信号源的电压幅值为10mV，初相位为30o，频率为1000Hz，则电压瞬时值表达式为_____。 A．u（t）＝sin(314t+30o）mV B．u（t）＝10sin（314t＋30o）mV C．u（t）＝sin（2000πt+30o）mV D．u（t）＝10sin（2000πt＋30o）mV 0341 正弦电流有效值为10A，初相位为π/3，周期为0．01s，则电流瞬时值表达式为_____。 A．i（t）＝sin（0．0lt+π/3）A B．i（t）＝10sin（628t＋60o）A C．i（t）＝sin（200πt＋60o）A D．i（t）＝10sin（628t＋π/3）A 0342 正弦电流幅值为10A，初相位为-π/6周期为0．02s，则电流瞬时值表达式为_____。 A．i（t）＝10sin（314t—30o）A B．i（t）＝10sin（0．02t—π/6）A C．i（t）＝sin（100πt＋60o）A D·i（t）＝10sin（50t一π/ 6）A 0343 某正弦电压表达式为：u（t）＝100sin（100πt－30o）V，则_____。 A．T=100s B．f= 100πHz C．有效值为100V D．相位为100πt－30o 0344．某正弦电压表达式为：u（t）sin100πtV，则_____。 A．T＝100s B．f＝100πHz C．有效值为14lV D．初相位为0
第三章 单相交流电
1、判断题 1 两个频率相同的正弦交流电的相位之差为一常数。 2 正弦量的相位表示交流电变化过程的一个角度，它和时间无关。 3 正弦交流电的有效值指交流电在变化过程中所能达到的最大值。 4 直流电流为10A和正弦交流电流最大值为14.14A的两电流，在相同的时间内分别通过阻值相同的 两电阻，则两电阻的发热量是相等的。 5 在纯电感正弦交流电路中，电流相位滞后于电压90。。 6 在正弦交流电路中，感抗与频率成正比，即电感具有通低频阻高频的特性。 7 在纯电容的正弦交流电路中，电流相位滞后于电压90。。 8 在正弦交流电路中，电容的容抗与频率成正比。 9 在直流电路中，电感的感抗为无限大，所以电感可视为开路。 10 在直流电路中，电容的容抗为0，所以电容可视为短路。 11 纯电感元件不吸收有功功率。 12 在单相交流电路中，日光灯管两端电压和镇流器两端的电压之矢量和应大干电源电压。 13 在感性电路中，并联电容后，可提高功率因数，使电流和有功功率增大。 14 在正弦交流电路中，总的视在功率等于各支路视在功率之和。 15 在正弦交流电路中，电路消耗的总有功功率等于各支路有功功率之和。 16 在感性负载中，其电压的相位总是超前于电流一个角度。 17 在容性负载中，其电流的相位总是超前于电压一个角度。 18 在纯电感电路中，功率因数Costp一定等于0。 19 在RL串联电路的功率因数Costp一定小于l。 20 在RL并联电路的功率因数Cos(#一定为0。 21 在纯电阻电路中，功率因数角一定为O。 22 在纯电容电路中，功率因数角一定为90。。 23 无功功率的单位为伏安。 24 正弦交流电路中视在功率的大小为有功功率与无功功率之和。 25 在交流电路中，有功功率越大，电源容量利用率越高。 26 在R-L-C串联的正弦交流电路中，阻抗角等于功率因数角。 27 在R-L-C串联的谐振电路中，电容上电压与电感上电压其数值相等。 28 在R-L-C并联的谐振电路中，流过电容的电流与电感的电流相等。 29 在正弦交流电路中，阻抗角越大，功率因数越高。
单相交流电习题
单相交流电重点习题 一、选择题 1. 交流电每秒钟变化的角度叫（） A. 频率 B. 角频率 C. 周期 D. 初相位 2. 交流电的周期越长，说明交流电变化得（） A.越快 B.越慢 C.不变 D.不一定 3. 我国规定，动力、照明的频率为（） A. 1KHz B. 100Hz C. 50Hz D. 5Hz 4. 在e = E m·Sin (ωt+φ)中，瞬时值为（） A. t B.φ C. E m D. e 5. 在交流电路中，由万用表测得的数值一般是（） A. 瞬时值. B. 有效值. C. 最大值. D. 平均值. 6. 某汽轮发电机有一对磁极，如果需产生的电动势为50HZ，则发电机电枢的转速为（） A.3000转/分 B. 1500转/分 C.100转/分 D. 50转/分 7.表示正弦交流电变化快慢的参数为（） A .初相位. B. 频率. C. 瞬时值. D. 最大值. 8.一般电器所标或仪表所指出的交流电压、电流的数值是（） A. 最大值 B. 有效值 C. 平均值 D. 瞬时值 9.某一灯泡上写着额定电压为220V，这是指（） A. 最大值. B. 有效值. C. 瞬时值. D. 平均值. 10.正弦交流电的最大值等于有效值的（） A. √2倍 B. 2倍 C. 1/ √2倍 D. 1/2倍 11.已知两个正弦量为u1 =20 Sin (314t +30o) V , u2 = 40 Sin (314t – 60o) V , 则，（） A. u1比u2超前30o B. u1比u2滞后30o C. u1比u2超前90o D. 不能判断相位差 12.两个同频率正弦交流电的相位差等于180o时，则它们相位关系是（） A. 同相位 B. 反相位 C. 相位相等 13.两个正弦交流电流的瞬时表达式为：i1=10Sin(314t+30o)A, i2=15Sin(314t+45o)A 。这两个式子中相同的物理量是（）A. 最大值. B. 有效值. C. 周期. D. 初相位. 14.把110V的交流电压加在55Ω的电阻上，则电阻上（） A. U=110V，I=2A B. U m=110V，I m=2A C. U m=110V，I=2A D. U=110V，I m=2A 15. 已知一个电阻上的电压为u=10 √2 Sin (314t – 90o) V，测得电阻上所消耗的功率为20W，则这个电阻的阻值为（） A. 5Ω B.10Ω C. 20Ω D. 40Ω 16. 在纯电容正弦交流电路中，增大电源频率时，其它条件不变，电路中电流将（） A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 都有可能. 17.在纯电感正弦交流电路中，电压有效值不变，增大电源频率时，电路中电流将（） A. 增大. B. 减小. C. 不变. D. 都有可能. 18.若电路中某元件两端的电压u =36 Sin (314 t–180o) V, i1 =4 Sin(314t+ 180o)A，则该元件是（） A. 电阻 B. 电感 C. 电容 D. 电压 19.若电路中某元件两端的电压u =10 Sin (314 t + 45o) V, i1 =5Sin(314t+ 135o)A，则该元件是（） A. 电阻 B. 电感 C. 电容 D. 电压 20. 在R、L串联电路中，有（） A. Z=R+X L B. Z=R2+（ωL）2 C. Z= √R2+（ωL）2 D. Z=R2+1/（ωL）2 21. 在R、C串联电路中，有（） A. Z=R–ωC B. Z=√R2+（ωC）2 C. Z= √R2–（1/ωC）2 D. Z= √R2+（1/ωC）2 22.如图所示是RLC串联电路的矢量图，由矢量图可知，该电路的性质是（） A.感性电路. B.容性电路. C.阻性电路. D. 无法判断. 23.如图是电流、电压的旋转矢量图，由矢量图可知（） A.电流超前电压75o. U U I I 请浏览后下载，资料供参考，期待您的好评与关注！
第三章正弦交流电路
第3章 正弦交流电路 一、选择题 1.在负载为纯电容元件的正弦交流电路中，电压u 与电流i 的相位关系是（ A ） A.u 滞后i 90o B.u 超前i 90o C.反相 D.同相 2.已知正弦电流的有效值相量为 则此电流的瞬时值表达式是下列式中的（ C ） A ．10sin(ωt-45o)A B ．10sin(ωt+45o)A C ．102sin(ωt-45o)A D ．102 sin(ωt+45o)A 3.通过电感L 的电流为i L =62sin(200t+30o)A ，此电感的端电压U L =2.4V ，则电感L 为（ B ） A.2mH B.2mH C.8mH D.400Mh 4.某电路元件中，按关联方向电流)90314sin(210?-=t i A ，两端电压 t u 314sin 2220=V ，则此元件的无功功率Q 为( c ) A.-4400W B.-2200var C.2200var D.4400W 5.纯电感元件的正弦交流电路如图示，已知电源的角频率为ω，其U 与I 的正确关系是 ( b ) A.L I j U ω-= B.L I j U ω= C.L 1I j U ω-= D. L 1I j U ω= 6.图示电路中，u 为正弦交流电压，其角频率为ω，则此电路中的阻抗模|Z|为( a ) A.2 221)C 1L ()R R (ω- ω++ B.2221)C 1L ()R R (ω+ω++ C. C 1L )R R (21ω-ω++ D.C 1L R R 21ω+ω++ 交流电路中，若u R =52sin(ω 7.R 、L 串联的正弦 I U ? ? R 1 L R 2C u
第三章 单相正弦交流电
第三章单相正弦交流电 基本练习 一、填空题 1、正弦交流电的三要素：、、。 2、以知某正弦交流电压为：u =5√2sin (5πt -π/4)v ，则该交流电的最大值为，有效值为，频率为，角频率为，周期为，初相位为，t=0时刻的电压瞬时值为。 3、如图所示是正弦交流电电压波形图，它的周期为0.02ｓ，那么它的初相为，电压的最大值为，ｔ＝0.01ｓ时电流的瞬时值为。 ４、已知有两个正弦交流电瞬时值的表达式为：u1=200sin（5πt+π/3）v，u2=311sin （5πt-π/3）则它们的相位关系为：（弧度）。 ５、纯电阻电路是指；纯电容电路是指；纯电感电路是指。 ６、如图所示为两个正弦交流电的相量图，已知u1=311sin（5πt+π/3）v，u2的有效值为220v，则二者的相位差为，其瞬时值的表达式为。 ７、正弦交流电压u=220√2sin（100πt+π/3）v，将它加在100Ω的电阻两端，每秒钟放出的热量为，将它加在C=1/πuF的电容两端，通过该电容器的电流瞬时值的表达式为，将它加在L=1/πH的电感线圈的两端，通过该线圈的电流瞬时值的表达式为。 ８、在电阻为3Ω的纯电阻电路中，电流与电压的关系为，若某电流的瞬时值
的表达式为i=3sin（3πt-π/6）A，则电压的瞬时值的表达式为；在电容为C=1/πF的纯电容电路中，电流和电压的关系为，若某电流的瞬时值的表达式为i=3√2sin（5πt-π/6）A，则电压的瞬时值表达式为；在电感为L=1/πH的纯电感电路中，电流与电压的关系为，若某一电流的瞬时值达式为i=3√2sin（5πt-π/6）A，则其电压的瞬时值的表达式为。 ９、已知一个电容为C=20F的电容器接到电压为u=311sin（50t+π/6）V的电源上，则电容的容抗为，电流的瞬时值表达式为。１０、电容器的特性是。 １１、在纯电容电路中，设电容器的电压瞬时值的表达式为u c=500√2sin100πt，则电流的频率为，瞬时功率的频率为。 １２、已知一个电感L=5H的线圈，接到电压为u=500√2sin（100t+π/6）的电源上，则电感的感抗为，电流瞬时值的表达式为。 １３、电感的特性为。 １４、已知在纯电感电路中，设电感的电压瞬时值表达式为u L=U m sin（ωt+π/2），且知电流的有效值为I，则电流的瞬时值的表达式为，瞬时功率的频率为。 １５、如图所示是正弦交流电的相量图，其中（a）为电路，（b）为电路，（c）为电路，（d）为电路，（e）为电路。 １６、如图所示电路中，已知u=28.28sin（ωt+450）V，R=4Ω，X L=X C=3Ω，则各电压表、电流表的读数分别为：A的读数为，V的读数为，V1的读数为，V2的读数为，V3的读数为，V4的读数为，V5的读数为。
《电工电子技术及应用》第三章-三相正弦交流电路习题
《学习指导与练习》上的题（P34） 二、单项选择题 1.三相对称电动势的特点是（ ）。【D 】 A. 频率、最大值、有效值、相位都相等 B. 相位是否相等要看计时起点的选择 C. 交流电的三个要素都相等 D. 频率、最大值、有效值都相等，且相位互差120° 2. 对三相对称电动势的说法正确的是（ ）。【B 】 A. 它们同时达到最大值 B. 它们达到最大值的时间依次落后1/3周期 C. 它们的周期相同，相位也相同 D. 它们因为空间位置不同，所以最大值不同 3.在三相对称电动势中，若e u 的有效值为100V ,初相位为0°，则e v 、e w 可分别表示为（ ）。【C 】 A. e v =100sin ωt, e w =100sin(ωt+120°) B. e v =100sin(ωt －120°), e w =100sin(ωt+120°) C. e v =141sin(ωt －120°), e w =141sin(ωt+120°) D. e v =141sin(ωt+120°), e w =141sin(ωt+120°) 4.三相动力供电线路的电压是380V ，则任意两根相线之间的电压称为（ ）。【C 】 A. 相电压，有效值为380V B. 相电压，有效值为220V C. 线电压，有效值为380V D. 线电压，有效值为220V 5.三相交流发电机的三相绕组作星形联结，三相负载为对称负载，则（ ）。【A 】 A. 三相负载作三角形联结时，每相负载的电压等于U L B. 三相负载作三角形联结时，每相负载的电流等于I L C. 三相负载作星形联结时，每相负载的电压等于U L D. 三相负载作星形联结时，每相负载的电流等于 3 1I L 6.对称三相交流电路，下列说法正确的是（ ）。【A 】 A. 三相交流电各相之间的相位差为2π/3 B. 三相交流电各相之间的周期互差2T/3
技校电工学第五版第三章-单相交流电路
技校电工学第五版第三章-单相交流电路
第三章单相交流电路 §3-1 交流电的基本概念 一、填空题（将正确答案填写在横线上） 1．正弦交流电流是指电流的大小和方向均按正弦规律变化的电流。 2．交流电的周期是指交流电每重复变化一次所需的时间，用符号T表示，其单位为秒（S）；交流电的频率是指交流电1S内变化的次数，用符号f表示，其单位为赫兹（Hz），周期与频率的关系是T=1/f或f=1/T。 3．我国动力和照明用电的标准频率为50Hz，习惯上称为工频，其周期是0.02s，角频率是314rad／s。 4．正弦交流电的三要素是周期（频率或角频率）、有效值（最大值）和初相位。 5．已知一正弦交流电流i=sin(314t-π/4)A，则该交流电的最大值为1A，有效值为0.707A，频率为50Hz，周期为0.02S，初相位为-π/4。 6．阻值为R的电阻接入2V的直流电路中，其消耗功率为P，如果把阻值为R/2的电阻接到最大值为2V的交流电路中，它消耗的功率为P。 7．如图3-1所示正弦交流电流，其电流瞬时值表达式是： i=4sin314t（A）。 8．常用的表示正弦量的方法有解析式、波形图和相量图。 9．作相量图时，通常取逆（顺、逆）时针转动的角度为正， 同一相量图中，各正弦量的频率应相同。用相量表示正弦交流 电后，它们的加、减运算可按平行四边形法则进行。 二、判断题（正确的，在括号内画√；错误的，在括号内画×） 1．正弦交流电的三要素是指：有效值、频率和周期。(×) 2．用交流电压表测得交流电压是220V，则此交流电压的最大值是380V。(×) 3．一只额定电压为220V的白炽灯，可以接到最大值为311V的交流电源上。(√) 4．用交流电流表测得交流电的数值是平均值。(×) 三、选择题（将正确答案的序号填写在括号内） 1．交流电的周期越长，说明交流电变化得(B). A．越快B．越慢C．无法判断 *2．某一正弦交流电压的周期为0.Ols，其频率为(C)。 A.60Hz B.50Hz C.100Hz D.80Hz =1A，初相位为30°，则这个交流电的3．已知一交流电流，当t=O时的值i 有效值为(B)。 A.0.5A B.1.414A C.1A D.2A 4．已知一个正弦交流电压波形如图3-2所示，其瞬时值表达式为(C)。 A．μ=lOsin(ωt-π/2)V B．μ=-lOsin(ωt-π/2)V C．μ=lOsin(ωt+π)V
实验八-单相交流电路及功率因数的提高
实验八 单相交流电路及功率因数的提高 一、实验目的 1. 研究正弦稳态交流电路中电压、电流相量之间的关系。 2. 了解日光灯电路的特点，理解改善电路功率因数的意义并掌握其方法。 二、原理说明 1. 交流电路中电压、电流相量之间的关系在单相正弦交流电路中，各支路电流和回路中各元件两端的电压满足相量形式的基尔霍夫定律，即 Σ?＝0和ΣU ＝0 图8-1所示的RC 串联电路，在正弦稳态信号U 的激励下，电阻上的端电压U 与电路中的电流I 同相位，当R 的阻值改变时，R U 和C U 的大小会随之改变，但相位差总是保持90°，R U 的相量轨迹是一个半圆，电压U 、C U 与R U 三者之间形成一个直角三角形。 即U =R U +C U 相位角φ＝acr tg (Uc / U R ) 改变电阻R 时，可改变φ角的大小，故RC 串联电路具有移相的作用。 2. 交流电路的功率因数 交流电路的功率因数定义为有功功率与视在功率之比，即 c os φ＝P / S 其中φ为电路的总电压与总电流之间的相位差。 交流电路的负载多为感性（如日光灯、电动机、变压器等），电感与外界交换能量本身需要一定的无功功率，因此功率因数比较低(cos φ＜0.5)。从供电方面来看，在同一电压下输送给负载一定的有功功率时，所需电流就较大；若将功率因数提高 (如cos φ＝1 )，所需电流就可小些。这样即可提高供电设备的利用率，又可减少线路的能量损失。所以，功率因数的大小关系到电源设备及输电线路能否得到充分利用。 为了提高交流电路的功率因数，可在感性负载两端并联适当的电容Ｃ，如图8-2所示。并联电容Ｃ以后，对于原电路所加的电压和负载参数均未改变，但由于C I 的出现，电路的总电流I 减小了，总电压与总电流之间的相位差φ减小，即功率因数cos φ得到提高。
第三章-正弦交流电路试题
第三章正选交流电路 一、填空题 1．交流电流是指电流的大小和____ 都随时间作周期变化，且在一个周期内其平均值为零的电流。 2．正弦交流电路是指电路中的电压、电流均随时间按____ 规律变化的电路。 3．正弦交流电的瞬时表达式为e =____________、i =____________。 4．角频率是指交流电在________时间内变化的电角度。 5．正弦交流电的三个基本要素是_____、_____和_____。 6．我国工业及生活中使用的交流电频率____，周期为____。 7． 已知V t t u )270100sin(4)(?+-=，m U = V ，ω= rad/s ，ψ = rad ，T= s ，f= Hz ，T t= 12 时，u(t)= 。 8．已知两个正弦交流电流A )90314sin(310A,)30314sin(100 20 1+=-=t i t i ，则21i i 和的相位差为_____，___超前___。 9．有一正弦交流电流，有效值为20A ，其最大值为____，平均值为____。 10．已知正弦交流电压V )30314sin(100 +=t u ，该电压有效值U=_____。 11．已知正弦交流电流A )60314sin(250 -=t i ，该电流有效值I=_____。 12．已知正弦交流电压() V 60314sin 22200 +=t u ，它的最大值为___，有效值为____， 角频率为____，相位为____，初相位为____。 13．正弦交流电的四种表示方法是相量图、曲线图、_____ 和_____ 。 14．正弦量的相量表示法，就是用复数的模数表示正弦量的_____，用复数的辐角表示正弦量的_______。 15．已知某正弦交流电压V t U u u m )sin(ψω-=，则其相量形式? U =______V 。 16．已知某正弦交流电流相量形式为0 i120e 50=? I A ，则其瞬时表达式i =__________A 。 17．已知Z 1=12+j9， Z 2=12+j16， 则Z 1·Z 2=________，Z 1/Z 2=_________。 18．已知11530Z =∠?，22020Z =∠?，则 Z 1?Z 2=_______，Z 1/Z 2=_________。 19．已知A )60sin(210,A )30sin(250 201+=+=t i t i ωω，由相量图得 ? ?+21I I =_________，所以21i i +=___________。 20.基尔霍夫电压定律的相量形式的内容是在正弦交流电路中，沿 各段电压