3-1已知正弦電流的波形如圖3-1所示,頻率為50hz,試指出它們的最大值,初相位以及它們之間的相位差,並說明哪個正弦量超前,超前多少角度?超前多少時間?
[解]:;
電壓超前電流135°
3-2 某正弦電流的頻率為20hz,有效值為5a,在t=0時,電流的瞬時值為5a,且此時刻電流在增加,求該電流的瞬時值表示式。
[解]:
設:電流瞬時表示式為:
據題意:t=0時, 則: i
i= 或
此時刻電流在增加
故該電流的瞬時值表示式為: a
3-3已知複數,試求它們的和、差、積、商。
[解]:
3-4 試將下列各時間函式用對應的相量來表示
[解]:
3-5在圖3-2所示的相量圖中,已知u=220v, i1=10a, i2=5a, 它們的角頻率是w,試寫出各正弦量的瞬時表示式及相量.
[解]:
3-6 220v ,50hz的電壓分別加在電阻,電感和電容負載上,此時它們的電阻值、感抗值和容抗值均為22,試分別求出三個元件的電流。寫出各電流的瞬時值表示式,並以電壓為參考相量畫出相量圖。若電壓的有效值不變,頻率由50hz變到500hz重新回答以上問題。
[解頻率由50hz變到500hz 則
3-7 電路如圖3-3所示,已知v , 試求電感元件上的電壓。
[解]:
3-8已知rc串聯電路的電源頻率為,試問電阻電壓相位超前電源電壓幾度?
[解]:
故:電阻電壓相超前電源電壓
3-9 正弦交流電路如圖3-4所示,用交流電壓表測得,試問是多少?
[解]:
在rlc串聯電路中
由電壓三角形得:
3-10正弦電流電路3-5所示,已知在電阻上的有功功率為10w,試問整個電路的功率因數是多少?
[解]:
在電阻上的有功功率為10w
∴電路中電流的有效值為:
∴電路的視在功率
電路的有功功率:
故整個電路的功率因數是:
3-11日光燈電源的電壓為220v,頻率為50hz,燈管相當於的電阻,與燈管串聯的鎮流器在魅力電阻的情況下相當於感抗的電感,試求燈管兩端的電壓和工作電流,並畫出相量圖。
[解]:
∴燈管管兩端的電壓為113v(有效值)
工作電流為0.38a(有效值)
3-12試計算上題日光燈電路的平均功率,視在功率、無功功率和功率因數
[解]:
3-13 為了降低風扇的轉速,可在電源與購房之間串入電感,以降低風扇電動機的端電壓。若電源電壓為220v
頻率為50hz,電動機的電阻為190,感抗為260,現要求電動機的端電壓降至180v試求串聯的電感量應為多大?
[解]:
∴ 設串聯電感的感抗為xl∴故
故3-14正弦交流電路如圖3-6所示,已知,電流錶的讀數為5a,試問電流錶和的讀數各為多少?
[解]:在併聯電路中:∴∴
∴i=5a
故∴電流錶的讀數為5a,的讀數為7.1a
3-15 電路如圖3-7所示,已知交流電源的角頻率w=2rad/s,試問ab埠間的阻抗是多大?
[解]:
3-16 正弦交流電路如路3-8所示,已知,試問電感電壓與電容電壓的相位差是多少?
[解]:
∴設即∴故u1與u2的相位差為:,u1超前u2
3-17如圖3-9所示,若,則z為多少?該電路的功率又是多少?
[解]:
瞬時功率:
3-18 串聯諧振電路如圖3-10所示,已知電壓表v1,v2的讀數分別為150v和120v,試問電壓表的讀數為多少?
[解]:
∵電路諧振∴
故∴電壓表v的讀數為90v
3-19併聯諧振電路如圖3-11所示,已知電流錶a1,a2的讀數分別為13a和12a.試問電流錶a的讀數為多少?
[解]:由基爾霍夫定律
諧振時:
∴併聯電路諧振時,電流i與電壓u同向,令u=um 則i=im 而在電容支路電流超前電壓90o ,即il= im
由基爾霍夫定律:
,組成電流三角形,
3-20含r、l的線圈與電容c串聯,已知線圈電壓,電容電壓。
總電壓與電流同相,試問總電壓是多大?
[解]:總電壓與電流同相,此rlc電路諧振。
而 故
3-21 rlc組成的串聯諧振電路,已知u=10v,i=1a, =80v。試問電阻r多大?品質因數q又是多大?
[解]: rlc串聯電路諧振時:
ω 品質因數 q=
3-22 某單相50hz的交流電源,其額定容量,額定電壓,共給照明電路,各負載都是40w,的日光燈(可認為是rl串聯電路),其功率因數為0.5,
試求:(1) 日光燈最多可點多少盞?
(2) 用補償電容將功率因數提高到1,這時電路的總電流是多少?需用多大的補償電容?
(3) 功率因數提高到1以後,除共給以上日光燈外,各保持電源在額定情況下工作,還可多點40w白熾燈多少盞?
[解]: (1)
設:日光燈的盞數為n,即得
盞(2)功率因數提高到1,這時電路中的電流為:
(3)盞
正弦交流電路
第一節純電阻電路 只含有電阻元件的交流電路叫做純電阻電路,如含有白熾燈 電爐 電烙鐵等電路。一 電壓 電流的瞬時值關係 電阻與電壓 電流的瞬時值之間的關係服從歐姆定律。設加在電阻r上的正弦交流電壓瞬時值為u umsin t 則通過該電阻的電流瞬時值為 其中是正弦交流電流的振幅。這說明,正弦交流電壓和...
正弦交流電路課件
第三章正弦交流電流電路 3.1 正弦交流電的基本概念 3.1.1正弦量 正弦量 隨時間按照正弦規律變化的物理量,都稱為正弦量,它們在某時刻的值稱為該時刻的瞬時值,則正弦電壓和電流分別用小寫字母i u表示。週期量 時變電壓和電流的波形週期性的重複出現。週期t 每乙個瞬時值重複出現的最小時間間隔,單位 ...
單相正弦交流電路
課題 6.1正弦交流電路的基本物理量 教學目標 描述正弦交流電的基本概念。了解正弦量的三要素。教學重點 正弦交流電的三要素。教學難點 正弦交流電的角頻率 有效值 相位 初相位和相位差。教學過程 一 複習 正弦函式及表達形式。二 引入新課 本節內容是正弦交流電的基礎知識,是單相正弦和三相正弦交流電路的...