单相交流电练习题
填空
已知 u=220sin(628t+ n /3)V, i=10sin(628t-n /3)A,交流电的 f=( )HZ, T=( )S ，电压
初
)rad 。
提高功率因数的重要经济意义是（
已知 u=220sin(628t+ n /3)V,i=10sin(628t- M3)A ，则交流电的 f=( )HZ,T=( )S ，电压
初 单相交流电练习题
1. 2.
3.
4. 5. 6. 7.
8. 9.
10.
11.
12.
13.
14. 15.
电感在交流电路中有（
）和（
）的作用，它是一种（ ）元件。 相位” u =(
）rad,电流的初相位2 i =（
）rad 电压与电流的相位差2 ui =
已知I=10sin （314t- n /3）A,求该交流电的有效值 I =(
）,最大值 I m =( ),当
t=0 时,i 0 =( ).
正弦量u=U m Sin （ 3 t+的三要素是（ ),(
),( 纯电容电路中，相位上（ ）超前（ )90厘 纯电感电路中，相位上（
）超前（
)90 °
正弦量 i=10 sin (628t+309
A,则其最大值为 ），有效值为（
），频率为
），角频率为（
），初相位为（
正弦量 u=100 sin (314t+609 V,贝V U m =( )V, U= (
) V, f=(
)Hz,
co =
)rad/s , 0=(
一个无源二端网络，即可以等效成一个复（
），也可以等效成一个复
正弦交流电路中，负载获得最大功率的条件是: ）负载获得最
大功率表达式为（ 含有电感和电容元件的无源二端网络， 在一定条件下, 电路呈现阻性，即网络的电压与
电流同相，这种工作状态就称为（ g
已知：1=10 三(314t+30 ° )，则
I =(
)
°
电感在交流电路中有（
）和（
）的作用，它是一种（
）元件。 相位"u =（
）rad,电流的初相位2
i =（
）rad 电压与电流的相位差2
ui =
Q ,i=( )。
含有电感和电容元件的无源二端网络，在一定条件下，电路呈现阻性，即网络的电压与
电流同相，这种工作状态就称为( )。
F列属于直流电压范围的有( ),属于交流电压范围的是( )。
有一正弦交流电流：i(t)=5 x (1000t + 300)A,那么它的有效值为I=( ),角频率3
=( ),初相角 0 i=( )。
已知一正弦交流电压相量为(=10/ 450V.该电路角频率3 =500rad/s.那么它的瞬间表达式
为 u= sin(5 3 t )V
如果对称三相交流电路的U相电压山220一2sin(314t 30 )V,那么其余两相电压分
别为：u V= ______________ V, U w ____________________ V。
已知一复数为A= 4 — j4 ,其指数形式为A = _____________________ 、极坐标形式
为 _____________ 、三角形式为____________________________ 。
已知两个正弦交流电流i1 10sin(314t 30°)代i2 310sin(314t 900)A，则^和i2
的相位差为 _ , __ 超前。
在R-L-C串联电路中，当X L>X C时，电路呈—性；当X L 电路呈_性。 在R-L串联电路中，若已知U R 6V,U 10V,则电压U L= _________ V,总电压_________ 总电 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. )rad。 已知l=10sin(314t- n /6)A，求该交流电的有效值匸( ),最大值Im=( ), 当 t=0 时,i0 =( ). 一个元件的电流与电压的真实方向相同，该元件在电路中( )功率。 一个无源二端网络，在电压与电流为关联参考方向下, u=100 sin ( 3 t+4§ )V,Z=(4+ j3) 流，电路呈 _______ 性。U= ___________ ，其相量形式为 _________________________ 。 单相交流电流流过某一器件 i=5 ?亍sin (314t 60 ) V,则电压超前(或滞后)电流 度，该器件复阻抗为 ____________ Z= ，该器件消耗的有功功率 P= __________ ，无功率 Q = ______ ，视在功率S = ___________ ；功率因数e = ___________ 。 十 已知两个正弦交流电流 i i 10sin(314t 30)代i ? 310sin(314t 90 )A ，则h 和i ? 的相位差为 ________________ , __ 超前 ____ 。 在R-L-C 串联电路中，当 X L >X C 时，电路呈—性；当X L ___________ 、 _______________ 和 _______________ 称为正弦量的三要素。 RLC 串联电路发生谐振， U s 100mV , R=10Q, X L 20 Q,则谐振时的容抗为 _____ ，谐振电流为 ___________ 。 周期T=,振幅为50V 、初相角为60。的正弦交流电压u 的解析式 为 _____________ ，其有效值 交变量在任一瞬间得数值叫做交变量的 _______________ 。 电压U= J^Usin (314t+60 ) v 它与 电流 匸近Isin (314t+45 ) A 的相位差为 ________ , 这个交流电的角频率为 _____ 弧度/秒，周期为 _______ 秒。 串联谐振的条件是____________________________________ 。 并联谐振时I20=ICO=Q10,所以并联谐振又称为 __________________________ 。 彼此间具有 _________ 的线圈称为互感耦合线圈。 在R-L-C 串联电路中，当 X L >X C 时，电路呈—性；当X L 呈_性。 RLC 串联谐振电路中，已知总电压U=20V,电流I=10A,容抗XC=5 ，则感抗X2= __________ , 电阻R= _____ 。 一电路LC 为串联谐振，3 =1000rad/s 而C=100^F,求L= _____ H 两线圈L 1=, L 2= H 全耦合后，互感系数M= ___ H 一充电电路，等效电阻为100Q ，等效电容为10讦，那么，充电达稳态时需要 _____ 。 频率是单位时间内交流电重复变化的()数。 28. 29. 30. 31. 32. 33. 34. 35. 36. 37. 38. 39. 40. 41. 42. 43. 44. 45. 46.某正弦交流电流，频率为5 0赫，最大值为2 0安，初相位为一40 °此正弦交流电的瞬时值表 达式为()。 47.把一个10 0欧的电阻元件接到频率为5 0赫、电压为10伏的正弦交流电源上，其电流为() 安。 48.有一电感L为0 .08亨的纯电感线圈，通过频率为50赫的交流电流，其感抗XL^()欧。如通过 电流的频率为1OOOO赫，其感抗XL^(欧。 49.一个10微法的电容接在5 0赫的交流电源上，其容抗XC=()欧，如接在2000赫的交流电源上， 它的容抗XO()欧。 50.某正弦交流电流为i = 100si n (6280t-n Q/4)毫安，它的频率f=(),周期T=()秒，解频率 W=(),最大值Im=(),有效值1=(),初相位$=()。 51.已知两交流电流分别为 i1 = 15 sin(314 t +45 ° 安，i 2 = 10 sin(314t-3 0°安，它们的相 位差为()。 52.在纯电感交流电路中，电感元件两端的电压相位()电流()度。 53.在纯电容交流电路中，电容元件两端的电压相位()电流()度。 54.在纯电阻交流电路中，电阻元件通过的电流与它两端的电压相位()。 55.交流电路中的有功功率用符号()表示，其单位是()或()。 56.交流电路中的无功功率用符号()表示，其单位是()或()。 57.交流电路中的视在功率用符号(表示，其单位是(或()。 二、选择 1、如图所示电路中A点的电位为： A)Y A=US1+IR2+US2 B)￥ A= US1-IR2+US2 C)￥ A= US1-IR2-US2 D)￥ A= -US1+IR2+US2 2、交流电流表在交流电路中的读数为： A) 瞬时值B) 平均值C) 最大值 D)有效值 3、在纯电容电路中交流电压与交流电流之间的相位关系为： A) u超前in /2 B) u滞后in /2 C) u与i同相D) u与i反向 4、交流电表读出的读数是( )。 A.最大值 B.有效值 C.瞬时值 D.平均值 F列表达RLC串联电路中电压、电流关系的各式正确的是（ A. U=U F+U L+U C B. U=U F+U L+U C C. I = U /[R+ j(X L —C)] D. I = U /Z 在R、L、C串联的单相交流电路中，当XL A) 感性B）容性 C ）阻性D）无法确定 在纯电感电路中交流电压与交流电流之间的相位关系为: A) u超前i n /2 B） u滞后i n /2 C） u与i同相D） u与i反相8 、 F列表达RLC并联电路中电压、电流关系的各式正确的是（ A. g g g g I =I G+I L+ I C B. I=I G+I L+ I C C. U=l/(G+ j B C-B L) D. U=l/Y 功率表上读出的读数是（）。一个无源二端网络消耗的功率 为 A. 无功功率 B.视在功率 C.复功率 D.有功功率 10 、 在纯电感电路中，下式中正确的为 A.U LX L B. U jX L I C.U j LI 11、对纯电阻电路选择出正确的式子。 (1) I=U/R (2) i=U/R (3) i=Um/R 12、已知2 Q电阻的电压U =10 V,当u,i为关联方向时，电阻上电流I = A ° 13、a)5 .2 上b)5 * c)5』 若电路中某元件的端电压为U 5si n(314t 35°)V i 2si n(314t 1250)A u、i为关联方向，则该元件是 a) 电阻b）电感c）电容 14 、 电压u的初相角30 电流i的初相角i30 ,电压u与电流i 的相位关系应为 A.同相 B.反相 C.电压超前电流60 D.电压滞后电流60 15 、 对纯电阻电路选择出正确的式子。（） (1) I=U/R (2) i=U/R (3) i=Um/R 16、已知2 Q电阻的电压U =10 /60° V,当u,i为关联方向时，电阻上电流I = A ° i 功率是：（） 电容器 23、 视在功率的单位是（） ①瓦 ②伏安 ③乏 24、 在纯电容正弦交流电路中，电压与电流的相位关系是（ ） 25、 电气设备的额定容量是指（ ①有功功率 ②无功功率 26、 串联谐振的条件是（） 1 1 ① f0= 2 2 C ②忆=2c 27、 电压的大小和方向都随时间改变的图形是下图的 ___________ 图。 17、 a)5 .2 雀 b)5上 c)5』 已知交流电流 4,2sin(314t —)A ，当它通过 4 R=2Q 的电阻时, 上消耗的 ①同相位 ② 电压超前电流90°③ 电压与电流反相 ④ 电压滞后电流90° A) 32W; B) 8W; C) 16W; D) 10W 18、 若电路 某元件 的端电压为U 5si n(314t 35°)V a) 19、 a) I 20、 21、 2si n(314t 1250)A ， u 、 为关联方向，则该元件是 电阻 c)u b ）电感 c ）电容 F 列各式写法正确的是（ 30 10e A b)U (3 j4)V 5sin(t 20 ) 5e j20 V 对纯电感电路选择出正确的式子 ②说③匸L U m 为提高功率因数常压感性负载两端（ ①串联一个电感 ②并联一个电感 d)i 10 30 A ③并联一个适当电容器 ④串联 22、 在交流纯电感电路中，电路的（ ① 有功率等于零 ② 无功率等于零 ③ 视在功率等于零 ） ③视在功率 ③ f0= 2c u p A) 1图 B) 2图 C) 3图 D) 4图 28、三个元件构成一回路，一元件功率为2W ，二元件功率为3W,那么三元件功率为 ___________ W 。 A) 5 W B) - 5 W C) 1W D) - 1W 28、 串联谐振时，Z 变 ，而并联谐 振时，Z 变 ° A) 大 小 B)小大 C)小小 D)大 大 29、 在图示电路| 中，US , IS 均为正 值, 其工作状态是( ) ⑻ 电 压源发出功率 (b)电流 源发出 功 率 (c) 电 压源和电流源 都不发出 功率 电压有效值相量鳧= 30、在某对称星形连接的三相 负载电 中，已 线电压 U AB = 380 2 sin ，则 ⑻220 90 V (b) 380 90 (c) 220 90 V 31、 在图示电路中，开关S 在t = 0瞬间闭合，若U c (0 ) 0V ，则 i( 0)为( ) ° (a) 1 A (c) 0.5 A i -y + -r~ u C F — 1 32、 R , C (a)稳态 33、 在 R 电路外部激励为零，而由初始储能引起的响应称为 (b) 零输入 (c)零状态 )响应。 ,L 并联的正弦交流电路中， R=40, XL=30,电路的无功功率 Q=480var,则视 I s 1 A 交流电 知识点一：正弦交变电流的变化规律 正弦交变电流的电动势、电压和电流随时间变化的规律可用下列各式表示： ①sin m e E t ω =②sin m u U t ω =③sin m i I t ω = 对以上三个关系式，应注意： （1）最大值E m与线圈的匝数、线圈的面积、磁场的磁感应强度及线圈转动的角速度有关，关系式为E m= 。 定义：大小和方向都随时间做周期性变化的电流 线圈在匀强磁场中绕于磁场方向的轴匀速转动 中性面：B S ⊥，E= // B S时， m E= 两个特殊位置 产生 最大值： m E nBSω = 从中性面开始计时e= 从// B S开始计时e= 瞬时值表达式 有效值：对正弦交流电/m E E = 平均值：E= 周期和频率：变化快慢→角速度ω，频率f，周期T，ω=f=2π/ T 电感L“通流、阻流”，“通频、阻频” 电容C“隔流、通流”，“通频，阻频” 感抗和容抗 表征的物理量 结构 原理：电磁感应 升压变压器 降压变压器 自耦变压器 电流互感器 电压互感器 常见的变压器 12 12 U U n n = 基本公式（如有多个副线圈则有11 n I=） 1 2 I I = 12 P P = 理想变压器 远距离输电：为减少电能和电压损失，通过提高输电电压减小输电电流 交变电流 （2）正弦交变电流的变化规律与线圈的形状 关，转动轴通常与磁感线 。 （3）我们说线圈处于中性面位置，就是说线圈平面跟磁感线 。该时刻穿过线圈的磁通量最 ，而感应电动势为 ，因为这时穿过线圈磁通量的变化率为 ，线圈每经过一次中性面，交流电的电流方向改变 次。 知识点二：正弦交变电流的图象 正弦交变电流随时间的变化情况可以从图象上表示出来，图象描述的是交变电流随时间变化的规律，它是一条正弦曲线，如图所示，从图中我们可以找出正弦交变电流的最大值 、周期 ，也可以根据线圈在中性面时感应电动势e 为零、感应电流i 为零、线圈中的磁通量最大的特点，找出线圈旋转到中性面的时刻，即线圈中磁通量最大的时刻是 时刻、 时刻和 时刻。也可以根据线圈旋转至平行于磁感线时，感应电动势最大、线圈中感应电流最大和磁通量为零的特点，找出线圈平行于磁感线的时刻是 时刻和 时刻。 知识点三：最大值、有效值和平均值的应用 （1）求电功、电功率、焦耳热以及确定保险丝的熔断电流等物理量时，要用 值计算，正弦交流电的有效值为m I I =。其他交变电流的有效值只能根据有效 值的定义来计算。 （2）求一段时间内通过导体横截面的电荷量时要用 值，q It =，平均值的计算须用E n t ?Φ =?和E I R =计算，切记122 E E E +≠，平均值不等于有效值。 （3）在考虑电容器的耐压值问题时，则应根据交流电的 值。 （4）有效值与平均值的含义不同：有效值是对能的平均结果，平均值是对时间的平均值。 知识点四：电感和电容对交流电的作用 电感是“通 流、阻 流，通 频、阻 频”。 正弦交流电练习题 一．选择题 1．下列表达式正确的是（ ）。 A ． B ． C ． D ． 2．一台直流电动机，端电压为555 V ，通过电动机绕组的电流为 A ，此电动机运行3小时消耗的电能约为（ ）kW·h。 A ．4500 B ．450 C ．45 D ． 3．某一负载上写着额定电压220V ，这是指（ ）。 A ．最大值 B ．瞬时值 C ．有效值 D ．平均值 4．在正弦交流电路中，设的初相角为，的初相角为，则当时，与的相位关系为（ ）。 A ．同相 B ．反相 C ．超前 D ．滞后 5 在RLC 串联电路中，当电源电压大小不变，而频率从其谐振频率逐渐减小时，电路中的电流将（ ）。 A ．保持某一定值不变 B ．从某一最小值逐渐变大 C ．从某一最大值逐渐变小 D ．不能判定 6．如图所示，已知电流表的读数为11A ，的读数为6A ，则的读数为（ ）A 。 在正弦量波形图中，描述其在t =0时刻的相位是（ ）。 A ．最大值 B ．初相 C ．频率 D ．相位 8．图中（ ）属于直流电压的波形图。 A ． B ． C ． D ． 9．一正弦交流电压，它的有效值为（ ）。 A ． B ． C ． D ． 10．（ ）反映了电感或电容与电源之间发生能量交换。 A ．有功功率 B ．无功功率 C ．视在功率 D ．瞬时功率 11．在RLC 串联交流电路中，当电流与端电压同相时，则（ ）。 A ． B ． C ． D ． 12．正弦交流电路中，有功功率、无功功率和视在功率之间的关系是（ ）。 A ． B ． C ． D ． 13．RLC 串联电路发生谐振的条件是（ ）。 A ． B ． C ． D ． 14．一个耐压为250 V 的电容器接入正弦交流电路中使用，加在电容器上的交流电压有效值可以是（ ）。 A ．200 V B ．250 V C ．150 V D ．177 V 15．在R-L-C 串联的正弦交流电路中，当端电压与电流同相时，频率与参数的关系满足_____。 a)ωL 2C 2=1 b)ω2LC=1 c)ωLC=1 d)ω=L 2C 16．在R-L-C 串联的正弦交流电路中，调节其中电容C 时，电路性质变化 的趋势为____。 a)调大电容，电路的感性增强 b)调大电容，电路的容性增强 c)调小电容，电路的感性增强 d)调小电容，电路的容性增强 17．如右图所示为正弦交流电路，电压表V 1、V 2、V 读数分别是U 1、U 2、U ， 当满足U=U 1+U 2时，框中的元件应该是______。 a)电感性 b)电容性 c)电阻性 d)条件不够，无法确定 18．如左下图所示电路在开关S 断开时谐振频率为f 0，当S 合上时，电路谐振频率为___ 。 a)021f b)03 1f c)03f d)0f 19．上题图中，已知开关S 打开时，电路发生谐振，当把开关合上时，电路呈现____。 a)阻性 b)感性 c)容性 20．如下中图所示电路，当此电路发生谐振时，V 表读数为____。 a)s U b)大于0且小于s U c)等于0 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： 新人教版高中物理选修 第五章《交变电流》精品教 课5.交变电课新授课1 教 学 目 的（一）知识与技能 1．使学生理解交变电流的产生原理，知道什么是中性面。 2．掌握交变电流的变化规律及表示方法。 3．理解交变电流的瞬时值和最大值及中性面的准确含义。 （二）过程与方法 1．掌握描述物理量的三种基本方法（文字法、公式法、图象法）。 2．培养学生观察能力，空间想象能力以及将立体图转化为平面图形的能力。3．培养学生运用数学知识解决物理问题的能力。 （三）情感、态度与价值观 培养学生用辩证唯物主义的观点认识问题。 重 难 点教学重点 交变电流产生的物理过程的分析。 ★教学难点 交变电流的变化规律及应用。 教学方法通过演示实验，引导学生观察现象、分析实验 教 学 过 程 教师活动学生活动 【预习导引】 1.恒定电流的定义是什么？直流电的定义是什么？ 2.我们根据什么来定义直流电和恒定电流的？ 【新课教学】 一、交变电流 1.定义： 2.试讨论交变电流与恒定电流和直流电的区别是什么？ 二、交变电流的产生 右图为交流电发电机的示意图，线圈所在磁场为匀强磁场，设矩形线圈ABCD以角速度ω绕oo' 轴、从线圈平面跟磁感线垂直的位置开始做逆时针方向转动． 1．开始时，线圈是否切割磁感线？线圈中感应电动势为多大？此时磁通量多大？方向怎样？ 2.经过时间t线圈转过的角度为多大？，此时ab边的线速度v方向跟磁感线方向夹角为多大，设ab边的长度为l，bd边的长度为l'，线圈中感应电动势怎么计算？电流方向怎样判断？此时磁通量多大？ 方向怎样？ 学生思考预习引导的两个问题？（3分钟） 教师指导学生阅读课本完成1、2两题（4分钟） 学生思考并讨论右侧的四个问题（10分钟） 望城区职业中专学校 课程名称 交流电的基本概念 时量：60 分钟 试卷适用班级： 机电40班 制卷人： 黄志祥 一．填空题：（注意带好单位） 1.已知正弦交流电压V )60314sin(2380?-=t u ，则它的最大值是 ，有效值是 ，角频率是 ，频率是 ，周期是 ，初相是 。 2．有一正弦交流电流，有效值为20A ，其最大值为 ，平均值为 。 3.已知电压u =20sin100t V,电流i =4sin(100t +90o)A,则u 、i 之间的相位差是为 ，相位关系为 。 4.已知两个正弦交流电流A )90314sin(20A,)120314sin(100201+=-=t i t i ，则21i i 和的相位差为 ，表示两电流之间的相位关系为 。 5.已知V t t u )270100sin( 4)(?+=，则该电压初相的标准值为 ，T t=12 时，瞬时值u(t)= 。 6、已知工频正弦电压有效值和初始值均为380V ，则该电压的瞬时值表达式为 。 7.已知某正弦电压t ＝0时的瞬时值为220V ，其初相位为45o，则它的有效值等于 。 二．选择题： 1、两个同频率正弦交流电的相位差等于1800 时，则它们相位关系是____。 A 、同相 B 、反相 C 、正交 2、图4-1所示波形图，电流的瞬时表达式为___________A 。 A 、)302sin(0+=t I i m ω B 、 )180sin(0 +=t I i m ω C 、 t I i m ωsin = 3、图4-2所示波形图中，电压的瞬时表达式为__________V 。 A 、)45sin(0 -=t U u m ω B 、)45sin(0 +=t U u m ω C 、)135sin(0 +=t U u m ω 4、白炽灯的额定工作电压为220V ，它允许承受的最大电压 . A 、220V B 、311V C 、380V D 、u(t)= 5、如图所示波形中，不是交流电的是（ ）。 A B C D 6、如图所示，表示同相关系的是（ ）。 7、 如图（4）所示，i 、i 1的相位关系的是（ ）。 A i 1超前i π/6 B i 1滞后i π/6 C i 1超前i π/3 D i 1滞后i π/3 图（5） 8、如图（5）所示，u 1、u 2的相位关系的是（ ）。 A u 1超前u 2 60? B u 2滞后u 2 30? C u 1超前u 2 90? D u 1滞后u 2 90? 9、正弦交流电压波形如图（6）所示，则下列表示式正确的是（ ）。 A u=5sin(100πt+π/6)V B u=52sin(100πt+π/6)V C u=5sin(100πt-π/6)V D u=52sin(100πt-π/6)V 班 级 座 位 号 姓 名 装订线内不要作答，装订线外不要写姓名，考号，违者试卷作0分处理 交流电的有效值和平均值 交流电流的有效值按电流的热效应来规定，定义为： 因此，有效值也叫均方根值．有效值的意义是：在一个周期的时间内，交流电流通过电阻R产生的热量与稳恒电流通过同一个电阻产生的热量相等．或者说，就电流通过电阻产生的热量说，（变化）与（稳定）等效． 类似地，交流电压、交流电动势的有效值定义为： 不同波形的交流电，有效值与最大值的关系不同． 对正弦交流电，，由定义得： = 即正弦交流电的有效值等于最大值被除． 对下图所示的方波说，由定义显然可得有效值与最大值相等． 对下图所示的三角波和锯齿波说，由定义可得有效值等于最大值被除．． 交流电在一个周期内的平均值为零，而技术上应用的交流电的平均值是指在一个周期内交流电的绝对值的平均值．也等于交流电在正半个周期内的平均值． 即： = ， = ， = 不同波形的交流电，平均值与最大值的关系不同． 对正弦交流电，由定义得： = = = 0×637Im 正弦交流电的有效值与平均值之比为： ． 对于方波： 对于三角波、锯齿波，由定义得： = 交流电的有效值与平均值是两个不同的概念，一般说，有效值比平均值大． 实用上用得最多的交流电是正弦交流电．交流电的最大值、有效值、平均值中，有效值用得最多．这是因为我们在讨论交流电的平均功率时很自然地要引用 有效值的概念．对正弦交流电，设：， 则： = = = 所以： = = 由此可见，从计算交流电的平均功率上看，交流电的有效值与稳恒电流的值相当． 我们常用磁电式电表指针偏转的角度正比于通过偏转线框的电流强度．对单向脉动电流说，指针偏转角度正比于电流的平均值．在磁电式电表上加接整流二极管用来测量交流电流时，电表真正测量的是交流电流的平均值．因为有效值用得最多，几乎所有的交流电表的表盘都是按 《交流电》习题 一、 交变电流的产生 1．一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生感应电动势，下面说法正确的是 A ．当穿过线圈的磁通量最小时，感应电动势最小 B ．当穿过线圈的磁通量最小时，感应电动势最大 C ．当穿过线圈的磁通量是零时，感应电动势最小 D ．当穿过线圈的磁通量是零时，感应电动势最大 2．已知交变电流的瞬时值的表达式是i ＝5sin50πt (A), 从t=0到第一次出现最大值的时间是： A ．6.25秒 B ．1/200秒 C ．1/150秒 D ．1/100秒 3．如图1示的正弦交流电流，其流瞬时值的表达式为 ________________________。 图 1 图 2 4．如图2所示的交流电电流的瞬时值的表达式为___________________________，已知时间t ＝0.0025秒时交流电电流的值为14.14安。 5．一单匝线圈面积为S ，在磁感强度为B 的匀强磁场中，以角速度ω匀速转动，其感应电动势e ＝εm sin ωt ，则下面判断正确的是 A ．εm ＝ BS ω B ．ωt 是线圈平面和中性面之间的夹角 C ．εm ＝ nBS ω D ．ωt 是线圈平面和中性磁场方向的夹角 6．图3为单匝线圈面积为S 在磁感强度为B 的匀强磁场中匀速转动，感 应电动势e ＝εm sin ωt, 感应电流 i ＝I m sin ωt (1) 在题中将线圈的转速提高一倍其他条件不变则电动势的表达式为 A ．e ＝εm sin ωt B ．e ＝2εm sin ωt C ．e ＝2εm sin2ωt D ．e ＝εm sin2ωt (2) 题中产生的最大感应电流为I m 要使感应电流的最大值变为2I m 可用的方法是： A ．把磁感应强度变为2 B B ．把转动角速度变为2ω C ．用同样的导线做成一个面积为2S 的线圈 图3 第六章正弦交流电练习题 姓名：班级：学号： 填空题 1、大小和方向都随时间作周期性变化的电流、电压、电动势称为交流电，按正弦规律变化的交流电称为正弦交流电。 2、正弦交流电的三要素是最大值（有效值）、角频率（频率、周期）和初相。 3、交流电每重复变化一次所用的时间叫周期，用字母T表示，其单位为秒。 4、交流电在一秒钟变化的次数叫频率，用字母f表示，其单位为 Hz或赫兹。 5、周期与频率之间的关系为T=1/f，角频率与频率之间的关系为ω=2πf ，工频交流电的频率f= 50 Hz。 6、我国供电系统中，交流电的频率是___50_____Hz，习惯上称为工频，周期为。 7、交流电路i=10sin（628t+4π/3）A，则其最大值为10A，频率为100Hz，初相位为 4π/3_。 8、已知正弦交流电压 ()V 60 314 sin 2 2200 + =t u,它的最大值为 _220V ______，有效值为_ ___220V____，角频率为__314rad/s______，相位为__314t+60°____，初相位为___60°_____。 9、某正弦交流电流的最大值为2A，频率为50Hz，初相为0 30，则该正弦交流电流的解析式i=___2sin（314t+30°）A___。 9 、已知两个正弦交流电的瞬时值表达式分别为0160)u t V =-和 0230)u t V =+，则他们的相位差是__-90o_____，其相位关系是___u 1滞后u 290o（正交）___。 10、有两个同频率的正弦交流电,当它们的相位差分别为0°、180°、90°时,这两个正弦交流电之间的相位关系分别是__同相__、__反相__和___正交__。 11、i=5 2 sin(200πt-30O )A 则 I m = ,I= 5 A ,ω= 200πrad/s f=Hz ,T= s ,初相φ= -30O ，相位为 200πt-30O 。i 相量图 选择题 1、交流电的瞬时值通常用（ ）表示。 A 大写字母 B 小写字母 C 不能确定 D 以上都不对 2、正弦交流电的三要素是（ ） A 瞬时值 频率 初相位 B 最大值 周期 角频率 C 频率 相位 周期 D 有效值 频率 初相 3、一个电容器耐压为500V ，（ ）将它接到有效值为500V 的交流电路中。 A 、 能； B 、不能； 4、我国通常应用的交流市电，其电压最大值是（ ）。 A 、220V B 、311V C 、380V D 、110V 单相交流电练习题答案 选择题 1. 交流电每秒钟变化的角度叫（ B ） 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（ B ） 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（C） A. 1KHz B. 100Hz C. 50Hz D. 5Hz 4. 在e = E m Sin （3 t+柏中，瞬时值为（ D ） A. t B. ? C. E m D. e 5. 在交流电路中，由万用表测得的数值一般是（ B ） 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（A ） A.3000 转/分 B. 1500 转/分 C.100 转/分 50HZ，则发电机电枢的转速为D. 50 转/分 7.表示正弦交流电变化快慢的参数为（ B ） 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（ B ） 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 A.最大值. B.有效值. 220V，这是指（ C.瞬时值. B ） D.平均值. 10.正弦玄交流电的最大值等于有效值的（ A ） A.边倍 B. 2倍 C. 1/辺倍 D. 1/2倍 11. 已知两个正弦量为 U1 =20 Sin （314t +30 o） V , U2 = 40 Sin （314t -60o） V , 则，（C ） A. u 1比u2超前30o B. u 1比u2滞后30o C. u 1 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（ B ） 2003学年第一学期《电工基础》练习题 （02计算机） 班级姓名号次 一、填空题 1、正弦量完成一次叫周期，单位是， 正弦量在每秒钟内完成叫频率，单位是，周期与频率的关系是。 2、正弦量的三要素是指、和。 3、交流电流有效值I=10A，频率f=50HZ，初相角Ф i =-л/3,则最大值Im= ,角频率ω= ,周期T= ，瞬时值表达式i= 。 4、正弦量i 1的有效值I 1 =6A，i 2 的有效值I 2 =8A，频率都是50HZ。如果i=i 1 +i 2 , 当i 1与i 2 同相位时，i的有效值为 A，当i 1 与i 2 反相位时为 A， 当i 1与i 2 正交时，为 A。 5、在电阻元件交流电路中，电压、电阻与电流三者关系式为I= ， 电压与电流的相位差Φ=Φu-Φi= ，即电压与电流的相位关系是。 6、在电感元件交流电路中，电压、感抗与电流三者关系式为I= ，其中感 抗X L = ，单位，电感上电压与电流的相位差Φ=Φu-Φi= ，即电压与电流的相位关系是。7、电容元件交流电路中，电压、容抗与电流三者关系式为I= ，其中感抗 Xc= ，单位，电压与电流的相位差Φ=Φu-Φi= ，即电压与电流的相位关系是。 8、在电感元件交流电路中电感上瞬时功率的幅值称为功率，单 位，用Q L 表示其计算公式Q L = 。 9、在电容元件交流电路中，瞬时功率在一个周期内的平均值 P= W，瞬时功率的最大功率称为功率，单位， 用Q L 表示其计算公式Q L = 。 10、如果在u=2202sin(314t)V的交流电源上所接负载中流过的电流i=102sin(314t+90o)A,则该负载为元件交流电路，有功功率P= ，无功功率Q= 。 11、如果电感L和电容C分别接在直流电源上则感抗X L = ，容抗 X C = 。 12、在R=10Ω，X L =10Ω的RL串联交流电路中，如果流过电路的电流为 i=102sin(314t)A，则电阻上的电压u R 的初相位Φ R = ，电感上电压 u L 的初相位Φ L = ，电路两端的电压u的初相位Φ u = . 13、功率因数cosΦ等于电路中功率与功率的比值。 14、对于感性负载，提高功率因数的方法之一是在感性负载的两端并联。 《电工基础》补考复习题 一、选择题 1、正弦交流电的三要素是指（ B ） A、电阻、电感、电容 B、有效值、频率和初相 C、电流、电压和相位差 D、瞬时值、最大值和有效值 2、两个正弦交流电电流的瞬时值是：i1=10（31430°）A； i2=10（31445°）A；这两个式子中两个交流量相同的是（C ）。 A、最大值； B、有效值； C、角频率； D、初相位。 3、交流电流的有效值10A，频率50，初相位Φ60°，其瞬时表达式是（A ） A、10（100π60°）A； B、10（5060°）A C、10（100π60°）A。 4、“220V40W”灯炮中220V是交流电压的（C） A、最大值； B、瞬时值； C、有效值； D、平均值。 5、有两电流i1=10（31460°）A；i2=10（31460°）A，它们的相位关系正确的说话是（ B ）。 A、i1超前i2 120° B、i1滞后i2 120° C、i1滞后i2 60° 6、在纯电阻电路中，下列正确的关系式是（ B ） A、B、C、 1 / 6 7、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，有效值是380V， B、相电压，有效值是220V C、线电压，有效值是380V， D、线电压，有效值是220V 8、对一般三相交流发电机的三个线圈中的电动势正确的说法是 （ D ） A、它们的最大值不同； B、它们同时达到最大值 C、它们的周期不同； D、它们达到最大值的时间依次落后1/3周期 9、动力供电线路中，采用星形联接三相四线制供电，交流电频率为50，线电压为380V，则（ A ） A、线电压为相电压的倍， B、线电压的最大值为380V C、相电压的瞬时值为220V D、交流电的周期为0.2S 10、交流电路中视在功率的单位是（ C ） Ａ、焦耳Ｂ、瓦特Ｃ、伏安Ｄ、乏 二、填空题 1、市用照明电的电压是220V，这是指电压的有效值，接一个标有“220V100W”的灯泡后，灯丝上通过的电流的有效值是 0.45 A，电流的最大值是0.64 (0.45) 。A 所（零线）三根相线三相四线制是由2、（火线）和一根中线 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！ 高中物理课堂教学教案年月日 教学活动 （一）引入新课 出示单相交流发电机，引导学生首先观察它的主要构造。 演示：将手摇发电机模型与小灯泡组成闭合电路。当线框快速转动时，观察到什么现象? 这种大小和方向都随时间做周期性变化电流，叫做交变电流。 （二）进行新课 1、交变电流的产生 为什么矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时线圈里能产生交变电流？ 多媒体课件打出下图。当abcd 线圈在磁场中绕OO ′轴转动时，哪些边切割磁感线? ab 与cd 。 当ab 边向右、cd 边向左运 动时，线圈中感应电流的方向 沿着a →b →c →d →a 方向流动 的。 当ab 边向左、cd 边向右运 动时，线圈中感应电流的方向如 何? 感应电流是沿着d →c →b → a →d 方向流动的。 线圈平面与磁感线平行 时，ab 边与cd 边线速度方向都 跟磁感线方向垂直，即两边都垂 直切割磁感线，此时产生感应电动势最大。 线圈转到什么位置时，产生的感应电动势最小? 当线圈平面跟磁感线垂直时，ab 边和cd 边线速度方向都跟磁感线平行，即不切割磁感线，此时感应电动势为零。 利用多媒体课件，屏幕上打出中性面概念： （1）中性面——线框平面与磁感线垂直的位置。 （2）线圈处于中性面位置时，穿过线圈Φ最大，但t ΔΔ =0。 （3）线圈越过中性面，线圈中I 感方向要改变。线圈转一周，感应电流方向改变两次。 2．交变电流的变化规律 设线圈平面从中性面开始转动，角速度是ω。经过 时间t ，线圈转过的角度是ωt ，ab 边的线速度v 的方 向跟磁感线方向间的夹角也等于ωt ，如右图所示。设 ab 边长为L 1，bc 边长L 2，磁感应强度为B ，这时ab 边产生的感应电动势多大? e ab =BL 1v sin ωt = BL 1·22L ωsin ωt =2 1BL 1L 2sin ωt 此时整个线框中感应电动势多大? 学 生 活 动 中职《电工基础》——单相交流电路 练习及答案 §5-1 交流电的基本概念 一、填空题 1．直流电的方向不随时间的变化而变化；交流电的方向随时间的变化而变化，正弦交流电则是大小和方向按正弦规律变化。 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在1秒内重复变化的次数，用符号f 表示，其单位为赫兹（Hz ）。它们的关系是T=1 f 。 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最大值（有效值）、频率（周期、角频率）和初相角。 5．有效值与最大值之间的关系为有效值=最大值 2 ，有效值与平均值之间的关系为有效值 =1.11平均值。在交流电路中通常用有效值进行计算。 6．已知一正弦交流电流i=sin (314t-π4 )A ，则该交流电的最大值为1A ，有效值为 2 2 A ， 频率为50HZ ，周期为0.02S ，初相位为-π 4 。 7．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 的电阻接到最大值为2V 的交流电路中，它消耗的功率为P/2。 二、判断题 1．用交流电压表测得交流电压是220 V ，则此交流电压的最大值是380 V 。 (× ) 2．一只额定电压为220 V 的白炽灯，可以接到最大值为311 V 的交流电源上。 ( √ ) 3．用交流电表测得交流电的数值是平均值。 ( × ) 三、选择题 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．已知一交流电流，当t=0时的值i 0 =1 A ，初相位为300 ，则这个交流电的有效值为(B )A 。 电工技术基础与技能 第八章 正弦交流电路 练习题 班别：高二（ ） 姓名： 学号： 成绩： 一、是非题 1、电阻元件上电压、电流的初相一定都是零，所以它们是同相的。 （ ） 2、正弦交流电路，电容元件上电压最大时，电流也最大。 （ ） 3、在同一交流电压作用下，电感L 越大，电感中的电流就越小。 （ ） 4、端电压超前电流的交流电路一定是电感性电路。 （ ） 5、有人将一个额定电压为220V 、额定电流为6A 的交流电磁铁线圈误接在220V 的直流电源上， 此时电磁铁仍将能正常工作。 （ ） 6、某同学做荧光灯电路实验时，测得灯管两端电压为110V ，镇流器两端电压为190V ，两电压 之和大于电源电压220V ，说明该同学测量数据错误。 （ ） 7、在RLC 串联电路中，U R 、U L 、U C 的数值都有可能大于端电压。 （ ） 8、额定电流100A 的发电机，只接了60A 的照明负载，还有40A 的电流就损失了。 （ ） 9、在RLC 串联电路中，感抗和容抗数值越大，电路中的电流也就越小。 （ ） 10、正弦交流电路中，无功功率就是无用功率。 （ ） 二、选择题 1、正弦电流通过电阻元件时，下列关系式正确的是（ ）。 A.t R U i R ωsin = B. R U i R = C. R U I R = D. )sin(?ω+=t R U i R 2、纯电感电路中，已知电流的初相角为-60°，则电压的初相角为( )。 ° ° ° ° 3、加在容抗为100Ω的纯电容两端的电压V t )3 sin(100u c π ω-=，则通过它的电流应是 （ ）。 A. A t )3 sin(i c π ω+= B. A t )6 sin(i c π ω+ = C. A t )3 sin(2i c π ω+ = D. A t )6 sin(2i c π ω+ = 4、两纯电感串联，X L1=10Ω，X L2=15Ω，下列结论正确的是（ ）。 A. 总电感为25H ； B. 总感抗2221L X L L X X += C. 总感抗为25Ω D. 总感抗随交流电频率增大而减小 5、某电感线圈，接入直流电，测出R=12Ω；接入工频交流 电，测出阻抗为20Ω，则线圈的感抗为( )Ω。 6、如图8-43所示电路，u i 和u o 的相位关系是 ( )。 A. u i 超前u o B. u i 和u o 同相 C. u i 滞后u o D. u i 和u o 反相 7、已知RLC 串联电路端电压U=20V ，各元件两端电压 U R =12V ，U L =16V ，U C =( )V 。 8、在RLC 串联电路中，端电压与电流的矢量图如图8-44 所示，这个电路是( )。 A.电阻性电路 B.电容性电路 C.电感性电路 D.纯电感电路 9、在某一交流电路中，已知加在电路两端的电压是V t u )60sin(220?+=ω ，电路中的电流 是A t i )30sin(210?-=ω ，则该电路消耗的功率是( )W 。 D.3100 10、交流电路中提高功率因数的目的是( )。 A.增加电路的功率消耗 B.提高负载的效率 C.增加负载的输出功率 D.提高电源的利用率 三、填充题 1、一个1000Ω的纯电阻负载，接在V t )30314sin(311u ?+=的电源上，负载中电流 I= A ，i=)30314sin(311.0?+t A 。 2、电感对交流电的阻碍作用称为 感抗 。若线圈的电感为，把线圈接在频率为50Hz 的 交流电路中，X L = Ω。 3、有一个线圈，其电阻可忽略不计，把它接在220V 、50Hz 的交流电源上，测得通过线圈的电 精心整理 高二物理教案:交变电流 以下是为大家整理的关于《高二物理教案:交变电流》，供大家学习参考！ 12 34说明：交流发电机是由定子和转子构成，有的发电机的磁体转动，线圈不动；有的发电机的磁体转动，线圈不动。 问：无论是线圈转动，还是磁体转动，转子的作用是什么？（转子的 转动使得穿过线圈的磁通量发生变化) 演示实验 实验仪器：交流发电机、电灯、电流表 实验过程：将交流发电机、电灯、电流表连接成电路，摇动交流发电 实验现象：显示的电压图象为正弦曲线 说明：严格的数学分析表明，电网中的交变电流，它的电流、电压随时间按正弦函数的规律变化，这样的电流称之为正弦式电流 问：如何表示正弦式电流在某一时刻的电流、电压？（i=Imsinωtu=Umsinωt） 说明：Im、Um分别是电流和电压的值，叫做交流的峰值 说明：交变电流的大小和方向在不断地变化，我们把交流完成一次周期性变化所用的时间叫做交流的周期，通常用T表示，它的单位是秒。交流在1s内发生周期性变化的次数，叫做交流的颇率通常用f表示， 称做交流电压、电流的有效值） 说明：经过实验和理论分析表明有效值和值之间存在着这样的关系：Ie=Im/√2Ue=Um/√2 其中Ue、Ie分别代表交流电压、电流的有效值 说明：在各种使用交变电流的电器设备上，所标注的额定电压、额定 电流值，都是交流的有效值。 四、交流能够通过电容器 说明：当电容器上两端连接直流电源时，正负电荷聚集在极板上，不能移动，因此电路中不会形成长时间的电流，因此我们说电容器具有 1 2、直流电流：方向不变的电流称之为直流 二、交流的变化规律 1、正弦式电流：电流、电压随时间按正弦函数的规律变化的电流 i=Imsinωtu=UmsinωtIm、Um分别是电流和电压的值 交流电有效值问题分析与强化训练 （附详细参考答案） 一、交流电有效值问题分析及例题讲解： 1．交变电流有效值的规定：交变电流、恒定电流I直分别通过同一电阻R，在相等时间内产生的焦耳热分别为Q交、Q直，若Q交＝Q直，则交变电流的有效值I＝I直（直流有效值也可以这样算）。 2．对有效值的理解： （1）交流电流表、交流电压表的示数是指有效值； （2）用电器铭牌上标的值（如额定电压、额定功率等）指的均是有效值； （3）计算热量、电功率及保险丝的熔断电流指的是有效值； （4）没有特别加以说明的，是指有效值； （5）“交流的最大值是有效值的2倍”仅用于正弦式电流。正弦式交流电的有效值： I＝I m 2 ，U＝ U m 2 ，E＝ E m 2 。 3．求交变电流有效值的方法： （1）公式法：利用E＝ E m 2 ，U＝ U m 2 ，I＝ I m 2 计算，只适用于正余弦式交流电。 【题1】电阻R1、R2与交流电源按照图甲所示方式连接，R1＝10 Ω，R2＝20 Ω。合上 开关S后，通过电阻R2的正弦式交变电流i随时间t变化的情况如图乙所示。则（） A．通过R1的电流有效值是1.2 A B．R1两端的电压有效值是6 V C．通过R2的电流有效值是1.2 2 A D．R2两端的电压最大值是6 2 V 【答案】B 【题2】如图所示，线圈abcd 的面积是0.05 m 2，共100匝，线圈电阻为1 Ω，外接 电阻R 为9 Ω，匀强磁场的磁感应强度为B ＝1 π T ，当线圈以300 r/min 的转速匀速旋转时， 求： （1）若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式； （2）线圈转过1 30 s 时电动势的瞬时值多大？ （3）电路中，电压表和电流表的示数各是多少？ （4）从中性面开始计时，经 1 30 s 通过电阻R 的电荷量为多少？ 【答案】（1）e ＝50sin （10πt ）V （2）43.3 V （3）31.86 V 3.54 A （4） 14π C （2）当t ＝130 s 时e ＝50 sin （10π×1 30）＝43.3 V 。 （3）电动势的有效值为E ＝E m 2＝50 2 V ＝35.4 V ， 电流表示数I ＝ E R ＋r ＝35.4 9＋1 A ＝3.54 A ， 电压表示数U ＝IR ＝3.54×9 V＝31.86 V 。 （4）130 s 内线圈转过的角度θ＝ωt ＝30060×2π×130＝π3。 该过程中，ΔΦ＝BS －BScos θ＝1 2 BS ， 05级?电工技术?正弦电路练习卷 班级 姓名 学号 一、 填空题： 1. 和 都随时间作周期性变化的电流叫做交流电。 2. 交流电的三要素为 、 、 。 3． 图示波形，已知f=50HZ ，则I m = ，I= ， ω= ，φ= ，电流的解析式为 i= ，电流的相量形式为 =? I 。 4．已知交流电压u=100Sin(314t-45o)V ，则该交流电压的最大值U m = ，有效值U= ，角频率ω= ，频率f= ，周期T= ，初相φ= ，当t=0.1s 时，交流电压的瞬时值为 。 5．市用照明电的电压为220V ，这是指电压的 ，接入一个标有“220V ，100W”的灯泡后，灯丝上通过的电流的有效值是 ，电流的最大值是 。 6．一个电感为100mH ，电阻可不计的线圈接在“220V ，50Hz”的交流电上，线圈的感抗是 ，线圈中的电流是 。 7．已知电压)30314sin(210 +=t u V ，电流)60314sin(220 -=t i A ，则?=U _________，=? I ___________。 8． 已知某一交流电路，电源电压)30sin(2100 -=t u ωV ，电路中通过的电流)90sin(2 -=t i ωA ，则电压和电流之间的相位差为__________. 9．在纯电阻电路中，电流与电压的频率________，电流与电压的相位_________；在纯电容电路中，电压________电流 90；在纯电感电路中，电压__________电流 90。 10．在RLC 串联电路中，X 称为__________，它是________与________共同作用的结果，其大小X=_ ______，当X>0时，阻抗角? _________，总电压_________电流，电路呈现_____性；当X<0时，阻抗角? _________，总电压_________电流，电路呈现_____性；当X=0时，阻抗角? _________，总电压_________电流，电路呈现_____性。 二、 选择题： 1．通常交流仪表测量的交流电流、电压值是（ ） A.平均值 B.有效值 C.最大值 D.瞬时值交流电知识点和例题作业
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