中職《電工基礎(chǔ)》單相交流電路練習(xí)與答案

.中職電工基礎(chǔ)單相交流電路練習(xí)及答案5-1 交流電的基本概念一、填空題1直流電的方向不隨時間的變化而變化；交流電的方向隨時間的變化而變化，正弦交流電則是大小和方向按正弦規(guī)律變化。2交流電的周期是指交流電每重復(fù)變化一次所需的時間，用符號T表示，其單位為秒（S）；交流電的頻率是指交流電在1秒內(nèi)重復(fù)變化的次數(shù)，用符號f表示，其單位為赫茲（Hz）。它們的關(guān)系是T=。3我國動力和照明用電的標(biāo)準(zhǔn)頻率為50Hz，習(xí)慣上稱為工頻，其周期是0.02s，角頻率是314rad/s。4正弦交流電的三要素是最大值（有效值）、頻率（周期、角頻率）和初相角。5有效值與最大值之間的關(guān)系為，有效值與平均值之間的關(guān)系為有效值=1.11平均值。在交流電路中通常用有效值進(jìn)行計算。6已知一正弦交流電流i=sin (314t-)A，則該交流電的最大值為1A，有效值為A，頻率為50HZ，周期為0.02S，初相位為-。7阻值為R的電阻接入2V的直流電路中，其消耗功率為P，如果把阻值為R的電阻接到最大值為2V的交流電路中，它消耗的功率為P/2。二、判斷題1用交流電壓表測得交流電壓是220 V，則此交流電壓的最大值是380 V。 ( )2一只額定電壓為220 V的白熾燈，可以接到最大值為311 V的交流電源上。 ( )3用交流電表測得交流電的數(shù)值是平均值。 ( )三、選擇題1交流電的周期越長，說明交流電變化得( B )。A越快 B越慢， C無法判斷2已知一交流電流，當(dāng)t=0時的值i0 =1 A，初相位為300，則這個交流電的有效值為(B)A。A0.5 B1. 414 C1 D23已知一個正弦交流電壓波形如圖5-1所示，其瞬時值表達(dá)式為(C)V。Au=10sin (t-) Bu=-10sin (t-) Cu=10sin (t+)4已知u1=20sin sin (314t+)V，u2=40sin (314t-)V，則( C )。AUl比U2超前300 BUl比U2滯后300CUl比U2超前900 D不能判斷相位差5已知i1=10sin (314t-900)A,i2=10sin(628t-300)A,則( D )。Ai1比i2超前600 Bi1比i2滯后600Ci，比/。超前900 D不能判斷相位差四、問答題1讓8A的直流電流和最大值為10 A的交流電流分別通過阻值相同的電阻，在相同時間內(nèi)，哪個電阻發(fā)熱最大？為什么？答：8A的直流電流發(fā)熱最大，因?yàn)?0 A的交流電流的有效值為10/=7.07A<8A。2一個電容器只能承受1000 V的直流電壓，能否將它接到有效值為1000 V的交流電路中使用？為什么？ 答：不能。因?yàn)橛行е禐?000 V的交流電的最大值為：1000=1414.2V>1000V，會擊穿。3有三個交流電，它們的電壓瞬時值分別為u1=311sin 314t V, u2=537sin (314t+)V，u3=156sin (314t-)V。 (1)這三個交流電有哪些不同之處？又有哪些共同之處？ (2)在同一坐標(biāo)平面內(nèi)畫出它們的正弦曲線。 (3)指出它們的相位關(guān)系。答：(1)這三個交流電有最大值、初相位不同。頻率相同。(3)指出它們的相位關(guān)系。u2超前u1為90，u3滯后u1為90。五、實(shí)驗(yàn)題1手電鉆的電源是單相交流電，為什么用三根導(dǎo)線？它們各有什么作用？答：手電鉆的電源是單相交流電，它用了一根相線，一根零線，一根地線。相線和零線構(gòu)成用電回路，保障手電鉆的正常工作。地線為保護(hù)接地，保障用電安全。2某用戶將電冰箱的三芯插頭接粗腳的導(dǎo)線與一根接細(xì)腳的導(dǎo)線連接起來，通電后，發(fā)現(xiàn)冰箱帶電，這是為什么？答：三芯插頭粗腳為接地腳，若與相線相接，則送電后，若插座有接地線，則直接短路；若插座沒有地線，則冰箱外殼直接帶有220V電壓；若和零線相連，則冰箱送電后，通過用電器使冰箱外殼帶電。六、計算題1圖5-2所示為一個按正弦規(guī)律變化的交流電流的波形圖，試根據(jù)波形圖指出它的周期、頻率、角頻率、初相、有效值，并寫出它的解析式。解：由圖可見:T=0.2Sf=1/T=5Hz=2f=23.145=31.4rad/s0=90 Im=10AI=Im/=10/=7.07Ai=10sin(31.4t+90)A答：它的周期為0.2S、頻率為5Hz、角頻率31.4rad/s、初相為90、有效值為7.07A，它的解析式為：i=10sin(31.4t+90)A。2已知一正弦電動勢的最大值為220 V，頻率為50 Hz，初相位為300，試寫出此電動勢的解析式，繪出波形圖，并求出t=0. 0l s時的瞬時值。解：此電動勢的解析式為：e=220sin(314t+30)Vt=0. 0l s時的瞬時值e=220sin(3140.01+30)= 220sin(3.14+30)= 220sin(+30)=-110（V）答：此電動勢的解析式e=220sin(314t+30)V，t=0. 0l s時的瞬時值為-110V。3某正弦交流電的最大值為100 mA，頻率為50 Hz，初相角為零，求：(1)電流在經(jīng)過零值后多長時間才能達(dá)到50 mA?(2)電流在經(jīng)過零值后多長時間達(dá)到最大值？解：i=100sin(250t) mA(1) 50=100sin(250t) t=(sin-1(0.5)/( 250)=1/600(s)=0.0017s(2)sin(250t)=1時，即=90250t=/2 t=0.005S答：電流在經(jīng)過零值后0.0017s時間才能達(dá)到50 mA；電流在經(jīng)過零值后0.005S時間達(dá)到最大值。5-2正弦交流電的相量圖表示法一、填空題1常用的表示正弦量的方法有波形圖、相量圖和瞬時值表達(dá)式，它們都能將正弦量的三要素準(zhǔn)確地表示出來。2作相量圖時，通常取逆（順、逆）時針轉(zhuǎn)動的角度為正，同一相量圖中，各正弦量的頻率應(yīng)相同。3用相量表示正弦交流電后，它們的加、減運(yùn)算可按平行四邊形法則進(jìn)行。一、選擇題1圖5-3所示相量圖中，交流電壓Ul和U2的相位關(guān)系是( A )。Aul比u2超前750Bul比u2滯后750Cul比u2超前300D無法確定2同一相量圖中的兩個正弦交流電，( C )必須相同。 A有效值 B初相 C頻率三、計算題1試分別畫出下列兩組正弦量的相量圖，并求其相位差，指出它們的相位關(guān)系。(1) u1=20sin (314t+)V, u2=40sin (314t-)V(2) (2)i1=4sin (314t+) A,i2=8sin (314t-) A解：（1）u1、u2正弦量的相量圖如下：u1比u2超前90。（2）i1、i2正弦量的相量圖如下：i1比i2超前180，i1與i2反相。2已知正弦交流電流i1=3sin (100t+)A,i2=4sin (100t-)A，在同一坐標(biāo)上畫出其相量圖，并計算i1+i2和i1-i2。解：在同一坐標(biāo)上畫出其相量圖如下：i1+i2的相位角=60-tan-1（4/3）=83.1i1-i2的相位角=30+tan-1（3/4）=23i1+i2的有效值=i1-i2的有效值=5i1+i2=5sin（100-23）Ai1-i2=5sin（100+83）A。5-3純電阻電路一、填空題1純電阻正弦交流電路中，電壓有效值與電流有效值之間的關(guān)系為I=，電壓與電流在相位上的關(guān)系為同相。2在純電阻電路中，已知端電壓u=311sin (314t+300)V，其中R=l000，那么電流i=0.311 sin (314t+300)A，電壓與電流的相位差=0，電阻上消耗的功率P=48.4 W。3平均功率是指交流電一個周期內(nèi)消耗的功率的平均值，平均功率又稱有功功率。二、選擇題1正弦電流通過電阻元件時，下列關(guān)系式正確的是( B )。A. Im= BI= Ci= DI=2已知一個電阻上的電壓u=10 sin (314t-)V，測得電阻上所消耗的功率為20 W，則這個電阻的阻值為( A )。A5 B10 C40三、計算題1一個220 V500 W的電爐絲，接到u=220 sin (t- )V的電源上，求流過電爐絲的電流解析式，并畫出電壓、電流相量圖。解：R= =96.8i= sin (t- )V=2.3sin (t- )A2一個220 V25 W的燈泡接在u=220sin (314t+600)V的電源上，試求：(1)燈泡的工作電阻；(2)電流的瞬時值表達(dá)式；(3)電壓、電流的相量圖。解：(1)燈泡的工作電阻 R=1936(2)電流的瞬時值表達(dá)式為：u=sin (314t+600)=0.114sin (314t+600)A(3)電壓、電流的相量圖如下：54純電感電路一、填空題1在純電感正弦交流電路中，電壓有效值與電流有效值之間的關(guān)系為I=，電壓與電流在相位上的關(guān)系為電壓超前電流90。2感抗是表示電感對電流的阻礙作用的物理量，感抗與頻率成正比，其值XL=2fL，單位是；若線圈的電感為0.6 H，把線圈接在頻率為50 Hz的交流電路中，XL=188.4。3在純電感正弦交流電路中，有功功率P=0W，無功功率QL與電流I、電壓UL感抗XL的關(guān)系為：QL=UI=U2/XL=I2XL。4一個純電感線圈若接在直流電源上，其感抗XL=0，電路相當(dāng)于短路。5在正弦交流電路中，已知流過電感元件的電流I=10 A，電壓u=20sin(1 000t)V，則電流i=10sin(1 000t-90)A，感抗XL=2，電感L=0.002H，無功功率QL=200var。二、選擇題1在純電感電路中，已知電流的初相角為- 600，則電壓的初相角為( A )。A300 B600 C900 D12002在純電感正弦交流電路中，當(dāng)電流i=Isin( 314t)A時，則電壓(C)V。Au=Isin (314t+) Bu=ILsin (314t-) Cu=ILsin (314t+)3在純電感正弦交流電路中，電壓有效值不變，增加電源頻率時，電路中電流( B )。A增大 B減小 C不變4下列說法正確的是( C )。A無功功率是無用的功率B無功功率是表示電感元件建立磁場能量的平均功率C無功功率是表示電感元件與外電路進(jìn)行能量交換的瞬時功率的最大值三、問答與計算題1在純電感電路中U/I=XL，Um/Im=XL，為什么u/iXL?答：因?yàn)榧冸姼械乃矔r電流和電壓相位相差90，所以u/iXL。2已知一個電感線圈通過50 Hz的電流時，其感抗為10 ，電壓和電流的相位差為900。試問：當(dāng)頻率升高至500 Hz時，其感抗是多少？電壓與電流的相位差又是多少？解：XL=L L= XL / =10/(250)=1/10（H）頻率升高至500 Hz時XL=2fL=25001/10=100()電壓與電流的相位差為90。答：當(dāng)頻率升高至500 Hz時，其感抗是100，電壓與電流的相位差是90。3一個L=0.5 H的線圈接到220 V、50 Hz的交流電源上，求線圈中的電流和功率。當(dāng)電源頻率變?yōu)?00 Hz時，其他條件不變，線圈中的電流和功率又是多少？解：I=UL/XL= 50 Hz的交流電源上時：I=1.4(A) QL=ULI=2201.4=308(var)當(dāng)電源頻率變?yōu)?00 Hz時: I=0.7(A) QL=ULI=2200.7=154(var)答：略。4把電感為10 mH的線圈接到u=141sin (314t-)V的電源上。試求：(1)線圈中電流的有效值；(2)寫出電流瞬時值表達(dá)式；(3)畫出電流和電壓相應(yīng)的相量圖；(4)無功功率。解：(1)線圈中電流的有效值：U=Um/= 141/1.41=100V I=31.85(A)(2)寫出電流瞬時值表達(dá)式為:i=31.85 sin (314t-)A(3)畫出電流和電壓相應(yīng)的相量圖:(4)無功功率。QL=ULI=10031.85=3185(var)答：略。55純電容電路一、填空題1在純電容交流電路中，電壓有效值與電流有效值之間的關(guān)系為I= ，電壓與電流在相位上的關(guān)系為電壓滯后電流90。2容抗是表示電容對電流的阻礙作用的物理量，容抗與頻率成反比，其值XC=，單位是；100 pF的電容器對頻率是l06 Hz的高頻電流和50 Hz的工頻電流的容抗分別是1.59103和_3.18107。3在純電容正弦交流電路中，有功功率P=0W，無功功率QC=UI=U2/XC=I2XC。4一個電容器接在直流電源上，其容抗XC=，電路穩(wěn)定后相當(dāng)于斷路。5在正弦交流電路中，已知流過電容元件的電流I=10 A，電壓u= 20 sin（1 000t）V，則電流i=10 sin（1 000t+）A，容抗XC=2，電容C=510-4F，無功功率QC=200var。二、選擇題1在純電容正弦交流電路中，增大電源頻率時，其他條件不變，電路中電流將( A )。A增大 B減小 C不變2在純電容交流電路中，當(dāng)電流iC=Isin (314t+)A時，電容上電壓為(C)V。A. uc= ICsin (314t+) Buc=ICsin (314t) Cuc=Isin (314t)3若電路中某元件兩端的電壓u=36sin (314t-)V，電流i=4sin (314t)A，則該元件是( C )。A電阻 B電感 C電容4加在容抗為100 的純電容兩端的電壓uc=100sin (t-)V，則通過它的電流應(yīng)是(B)A。Aic=sin（t+） Bic=sin（t+）cic= sin (t+) Dic= sin (t+)三、計算題1把一個電容C=58.5F的電容器，分別接到電壓為220 V、頻率為50 Hz和電壓為220 V、頻率為500 Hz的電源上。試分別求電容器的容抗和電流的有效值。解： XC= I= =2fCUC電壓為220 V、頻率為50 Hz時：XC= =54.4（）I= 2fCUC=25058.510-6220=4.04（A）壓為220 V、頻率為500 Hz的電源上時：XC= =5.44（）I= 2fCUC=250058.510-6220=40.4（A）答：略。2電容器的電容C=40 F，把它接到u=220sin (314t -)V的電源上。試求：(1)電容的容抗；(2)電流的有效值；(3)電流瞬時值表達(dá)式；(4)作出電流、電壓相量圖；(5)電路的無功功率。解：(1)電容的容抗：XC= =79.6（）(2)電流的有效值：I= =CUC=3144010-6220=2.76（A）(3)電流瞬時值表達(dá)式：i=2.76sin (314t +)A(4)作出電流、電壓相量圖(5)電路的無功功率：QC=UI =2202.76=607.2（var）答：略。5-6 RLC串聯(lián)電路一、填空題1一個電感線圈接到電壓為100 V的直流電源上，測得電流為20 A，接到頻率為50 Hz、電壓為200 V的交流電源上，測得電流為28.2 A，則線圈的電阻R=5，電感L=16mH。2在RL串聯(lián)正弦交流電路中，已知電阻R=6，感抗XL=8 ，則電路阻抗Z=10，總電壓超前電流的相位差=53.1，如果電壓u=20sin (314t+)V，則電流i=2sin (314t-23.1)A，電阻上電壓UR=12V，電感上電壓UL=16V3在RC串聯(lián)正弦交流電路中，已知電阻R=8，容抗Xc=6 ，則電路阻抗Z=10，總電壓滯后電流的相位差=37，如果電壓u=20sin (314t+)V，則電流i=2sin (314t+67)A，電阻上電壓UR=16V，電容上電壓UC=12V。4已知某交流電路，電源電壓u=100sin（t-）V，電路中通過的電流i=10Isin (t-)A，則電壓和電流之間的相位差是，電路的功率因數(shù)cos=0.5，電路中消耗的有功功率P=500W，電路的無功功率Q=500var，電源輸出的視在功率S=1000VA。二、選擇題1白熾燈與電容器組成如圖5-4所示的電路，由交流電源供電，如果交流電的頻率減小，則電容器的( C )。A電容增大 B電容減小 C容抗增大 D容抗減小2白熾燈與線圈組成如圖55所示的電路，由交流電源供電，如果交流電的頻率增大，則線圈的( C )。A電感增大 B電感減小C感抗增大 D感抗減小3兩只同規(guī)格的無鐵心線圈，分別加上220 V的直流電壓與220 V的交流電壓，我們可以發(fā)現(xiàn)( D )。A由于是同一元件，U直=U交，所以發(fā)熱一樣快B無法比較兩線圈發(fā)熱快慢C加交流電壓時發(fā)熱快D加直流電壓時發(fā)熱快4如圖5-6所示，三個燈泡均正常發(fā)光，當(dāng)電源電壓不變、頻率f變小時，燈的亮度變化情況是( D )。AHL1不變，HL2變暗，HL3變暗BHL1變亮，HL2變亮，HL3變暗CHL1、HL2、HL3均不變DHL1不變，HL2變亮，HL3變暗b在圖57所示RL串聯(lián)電路中，電壓表PV1的讀數(shù)為10 V，PV2的讀數(shù)也為10 V，則電壓表V的讀數(shù)應(yīng)為( C )V。A0 B10 C14.1 D206在圖5-8所示電路中，當(dāng)交流電源的電壓大小不變而頻率降低時，電壓表的讀數(shù)將( B )。A增大 B減小 C不變7四個RLC串聯(lián)電路的參數(shù)如下，其中只有( A )屬電感性電路。AR=5 ，XL=7，Xc=4BR=5，XL=4，Xc=7CR=5，XL=4，Xc=4DR=5，XL=5，XC=5三、計算題1把一個電阻為20、電感為48 mH的線圈接到u=220sin (314t+)V的交流電源上。求：(1)線圈的感抗；(2)線圈的阻抗；(3)電流的有效值；(4)電流的瞬時值表達(dá)式；(5)線圈的有功功率、無功功率和視在功率。解：(1)線圈的感抗：XL=L=3144810-3=15.072(2)線圈的阻抗：Z=25(3)電流的有效值：I=U/XL=220/25=8.8A(4)電流的瞬時值表達(dá)式:=arctan = arctan =37i=8.8sin (314t+53)A(5)線圈的有功功率、無功功率和視在功率：P=IUcos=2208.8cos37=1546W)Q= IUsin=2208.8sin37=1165(var)S=UI=2208.8=1936(VA)答：略。2把一個線圈接到電壓為20 V的直流電源上，測得流過線圈的電流為0.4 A，當(dāng)把它改接到頻率為50 Hz、電壓有效值為65 V的交流電源上時，測得流過線圈的電流為0.5 A，求線圈的參數(shù)R和L。解：線圈接到電壓為20 V的直流電源時：I=U/R R=U/I=20/0.4=50接到頻率為50 Hz、電壓有效值為65 V的交流電源上時:RL串聯(lián)電流Z=U交/I交=65/0.5=130XL=120XL=2fL L=0.382(H)答：略。3把一個60 的電阻器和容量為125 F的電容器串聯(lián)后接到u=110sin (100t+)V的交流電源上。求：(1)電容的容抗；(2)電路的阻抗；(3)電流的有效值；(4)電流的瞬時值表達(dá)式；(5)電路的有功功率、無功功率和視在功率；(6)功率因數(shù)；(7)若將RC串聯(lián)電路改接到110 V直流電源上，則電路中電流又為多少？解：(1)電容的容抗：XC=80(2)電路的阻抗: Z=100(3)電流的有效值:I=1.1A(4)電流的瞬時值表達(dá)式:電流超前電壓=arctan =arctan=53i-u=53 i=53+90=143i=1.1sin (100t+143)A(5)電路的有功功率、無功功率和視在功率P=UIcos=1101.1cos53=72.8(W)Q= IUsin=1101.1sin5=96.6(var)S=UI=1101.1=121(VA)(6)功率因數(shù): cos= cos53=0.6(7)若將RC串聯(lián)電路改接到110 V直流電源上，則電路中電流為0A。答：略。4一個線圈和一個電容器相串聯(lián)，已知線圈的電阻R=4，XL=3，外加電壓u=220sin (314t+)V，i=44sin(314t+84)A。試求：(1)電路的阻抗；(2)電路的容抗；(3) UR、UL及UC，并作出相量圖；(4)有功功率、無功功率和視在功率。解：(1)電路的阻抗：Z=U/I=220/44=5(2)電路的容抗: Z= XC= =+XL=+3=6(3) UR、UL及UC，并作出相量圖UR=IR=444=176(V)UL=I XL=443=132(V)UC=I XC=446=264(v)(4)有功功率、無功功率和視在功率=45-84=-39P=UIcos=22044cos-39=7522.77(W)Q= IUsin=22044sin-39=6091.82(var)S=UI=22044=9680(VA)答：略。四、實(shí)驗(yàn)題1怎樣測出一個實(shí)際線圈的電阻與電感？（設(shè)計測試電路，器材自選）器材：信號發(fā)生器、直流電流表、直流電壓表、交流電流表、交流電壓表、限流電阻測試方法：1、將信號發(fā)生器調(diào)整為合適的直流輸出，連接直流表，測出直流電流和電壓后，算出R=U/I。2、接入交流電表，并將信號調(diào)整為100Hz的交流電壓，然后按圖連接線路，測出交流電壓、電流值。計算阻抗Z=U交/I交，3、根據(jù)公式Z= 和XL=2fL計算L。4、測試結(jié)束，關(guān)閉信號發(fā)生器電源，拆除線路。2在白熾燈與鎮(zhèn)流器串聯(lián)的實(shí)驗(yàn)電路中，用萬用表的交流電壓擋測量電路各部分的電壓，測得的結(jié)果是：電路端電壓U=220 V，白熾燈兩端電壓Ul=110V，鎮(zhèn)流器兩端電壓U2=190 V，U1 +U2>U，怎樣解釋這個實(shí)驗(yàn)結(jié)果？答：因?yàn)樵诮涣麟娐分?，白熾燈相?dāng)于純電阻，鎮(zhèn)流器為電感線圈，它們的電壓相位不同，它們的關(guān)系為U=，所以才出現(xiàn)U1 +U2>U的結(jié)果。3如圖5-10所示，三個電路中的電源和燈泡是相同的，燈泡都能發(fā)光，哪種情況下燈泡亮度最大？哪種情況下燈泡最暗？為什么？答：在電壓相同的時候，阻抗最小的電流大，燈泡的功率也最大，c圖中容抗和感抗抵消，阻抗最小，等最亮。a圖中阻抗最大，電流最小，燈泡最暗。57 串聯(lián)諧振電路一、填空題1串聯(lián)正弦交流電路發(fā)生諧振的條件是XL=XC。諧振時的諧振頻率品質(zhì)因數(shù)Q=，串聯(lián)諧振又稱電壓諧振。2在發(fā)生串聯(lián)諧振時，電路中的感抗與容抗相等，此時電路中阻抗最小，電流最大，總阻抗Z=R。3有一RLC串聯(lián)正弦交流電路，用電壓表測得電阻、電感、電容上電壓均為10 V，用電流表測得電流為10 A，此電路中R=1，P=100W，Q=0var，S=100VA。二、選擇題1正弦交流電路如圖5-11所示，已知開關(guān)S打開時，電路發(fā)生諧振。當(dāng)把開關(guān)合上時，電路呈現(xiàn)( B )。A阻性 B感性 C容性2正弦交流電路如圖5-12所示，已知電源電壓為220 V，頻率f=50 Hz時，電路發(fā)生諧振?，F(xiàn)將電源的頻率增加，電壓有效值不變，這時燈泡的亮度( B )。A比原來亮 B比原來暗 C和原來一樣亮3在RLC串聯(lián)正弦交流電路中，已知XL=XC=20 ，R=20，總電壓有效值為220 V，則電感上電壓為( B )V。A0 B220 C73.3三、實(shí)驗(yàn)與計算題*1.實(shí)驗(yàn)器材有：低頻信號發(fā)生器一臺，100電阻器一只，3300H電感線圈一只，3 300 pF電容器一只，電容器箱一個，交流電流表一只，交流電壓表一只。(1)畫出串聯(lián)諧振電路實(shí)驗(yàn)原理圖。(2)當(dāng)電路參數(shù)固定時，需要調(diào)節(jié)頻率來實(shí)現(xiàn)諧振；當(dāng)信號源頻率不變的情況下，應(yīng)改變電容來實(shí)現(xiàn)諧振。(3)連接好實(shí)驗(yàn)電路，調(diào)節(jié)信號源輸出電壓至2V，使其頻率在4060 kHz范圍內(nèi)逐漸變化，當(dāng)電流表讀數(shù)為最大0.02A時，電路諧振。 (4)調(diào)節(jié)信號源輸出電壓至2V，頻率為50 Hz，改變電容器箱電容量，當(dāng)電流表讀數(shù)為最大0.02A時，電路諧振。解：串聯(lián)諧振電路實(shí)驗(yàn)原理圖2在RLC串聯(lián)電路中R=l ，L=l00mH，電容C=0.1F，外加電壓有效值U=l mV。試求：(1)電路的諧振頻率；(2)諧振時的電流；(3)回路的品質(zhì)因數(shù)和電容器兩端的電壓。解：(1)電路的諧振頻率：XL=XC 2fL=1/2fC f= =1592（Hz）(2)諧振時的電流：I=U/R=0.001/1=0.001(A)=1mA(3)回路的品質(zhì)因數(shù)和電容器兩端的電壓：Q=1000UC=1（V）答：略。58并聯(lián)諧振電路一、填空題1串聯(lián)諧振電路只適用于電源內(nèi)阻較小的場合，而并聯(lián)諧振電路則適用于電源內(nèi)阻較大的場合。2LC并聯(lián)諧振電路發(fā)生諧振時，其諧振頻率fo=，此時，電路中總阻抗最大，總電流最小。3并聯(lián)電路發(fā)生諧振時，品質(zhì)因數(shù)Q=，此時，電感或電容支路電流會大大超過總電流，所以并聯(lián)諧振又稱電流諧振。二、選擇題1在電阻、電感串聯(lián)后再與電容并聯(lián)的電路發(fā)生諧振時，RL支路電流( A )。A大于總電流 B小于總電流 C等于總電流2在電阻、電感串聯(lián)后再與電容并聯(lián)的電路中，改變電容使電路發(fā)生諧振時，電容支路電流( A )。A大于總電流 B小于總電流 C等于總電流 D不一定三、計算與問答題1在圖5-13所示并聯(lián)諧振電路中，C=10pF，電流品質(zhì)因數(shù)Q=50，諧振頻率f0=37 kHz。求電感L和電阻R的大小。解：fo= L=1.85(H)Q= R=8602（）答：略。2比較串、并聯(lián)諧振電路的特點(diǎn)，填寫下列表格中的相關(guān)內(nèi)容。項目XL與的大小關(guān)系總阻抗（等于、最大、最?。┛傠娏鳎▔海ǖ扔?、最大、最?。┢焚|(zhì)因素總電流（壓）與品質(zhì)因素的關(guān)系諧振頻率串聯(lián)諧振XL=XC最小最大Q=Q=fo=并聯(lián)諧振XL=XC最大最小Q=Q=fo5-9周期性非正弦交流電1周期性非正弦電流ic=(3sint+sin3t)A，其基波分量是3sint，基波電流有效值Il=3A，三次諧波分量是sin3t，其有效值I3= 1A。2在某一電路中，已知電路兩端的電壓是u= 50+20sin(t+200) +6sin (2t+800)V，電路中的電流i=20+10sin (t-100) +5sin(2t+200)A，求電壓和電流的有效值以及電路消耗的平均功率。解：U=54.18(V)I=54.18(V)P=U0I0+U1I1cos1+ U2I2cos2+ U3I3cos3.=5020+2010cos30+65cos60=1000+2000.866+300.5=1000+173.2+15=1188.2(W)答：略。3在一純電阻電路中，電阻R=10，外加非正弦電壓u=20 sin（t+）+10sin (3t+)V，求電流i(t)。解：i（t）=20 sin（t+）+10sin (3t+)/10=2 sin（t+）+sin (3t+)（A）答：電流i(t)= 2 sin（t+）+sin (3t+)（A）。.