电力电子技术答案(A)

2017学年 （上） 半年 期末考试试卷A

(电子技术) 课程试卷答案

一、填空题：（共26分，每空格2分）

1、设有一全电路，电源的电动势为E，内阻为R0，负载电阻为R，则电路中的电流与电源的电动势E成正比，与内、外电阻R+R0之和成反比。

2、对一个具有4条支路、3个节点的复杂直流电路，用支路电流法解题时，可列出2个节点的电流方程，还需列2个回路电压方程。

3、在星形接线的三相四线制电网中，线电压是指每相绕组任意两个始端间的电压，相电压是指每相相线与中线之间的电压，线电压和相电压的数量关系为Ul=

UP，相位关系为线电压超前相应的相电压30°，线电流和相电流的关系为

Il=IP。

4、由于一个线圈的电流产生变化而在另一个线圈中产生电磁感应的现象叫互感现象，互感电动势的大小正比于穿过本线圈磁通的变化率或正比于另一线圈中电流的变化率

二、选择题：（共10分，每小题1分）

1、两个阻值相等的电阻并联时，其等效电阻值R为（ A ）。

A、R=R1/2 B、R=2R1 C、R=R1/4

2、在频率为50Hz的交流电路中，如果电容的容抗和线圈的电感相等，现将频率提高到500Hz，则感抗与容抗之比等于（ A ）。

A、100 B、0.01 C、10

3、电工仪表上测出的正弦交流电压和电流值均为这些电量的（ C ）。 A、最大值 B、平均值 C、有效值

4、 在电阻、电感串联电路中，正确的表达式是（ C ）。 A、Z=R+L B、Z=R+XL C、Z2=R2+(ωL)2 5、 电容元件有下列的特性（ A ）。

1

A、在直流电路中相当于开路 B、在直流电路中相当于短路 C、通低频，阻高频

6、一台三相电动机，绕组三角形连接，接在380V的三相电源上，测得线电流为20A，则电动机每相绕组的阻抗为（ D ）。 A、5.5Ω B、11Ω C、19Ω D、33Ω

7、在交流电路中，当电压与电流同相位时，这种电路称为（ C ）。 A、容性 B、感性 C、电阻性

8、三相异步电动机每相绕组的额定电压为220V，为保证电动机接入线电压为380V的三相交流电源中能正常工作，电动机应接成（ A ）。 A、星形 B、三角形 C、串联 D、并联

9、已知某用电设备的阻抗为|Z|=7.07Ω，R=5Ω，则其功率因数cosφ=( B )。 A、0.85 B、0.707 C、0.9 10、变压器的中性点接地，属于（ C ）。

A、保护接地 B、保护接零 C、工作接地 三、判断题：（共9分，每小题1分。对“√”，错“╳” ）

1、在铜导线中参加导电的带电粒子有空穴和自由电子两种。 （ × ） 2、在串联电阻的分压电路中，电阻值大者，其两端分得的电压就越高。 （ √ ） 3、应用戴维宁定理将有源二端网络变成无源网络时，将电压源作开路，电流源作短路处理。 （ × ） 4、在相量图上进行加减法运算时，只适用于同频率的正弦交流量之间进行。

（ √ ）

5、当负载作星形连接时，必须有中性线。 （ × ） 6、在电路中所需的各种交直流电压都可以直接通过变压器变换获得。 （ × ） 7、升压变压器的变比k<1。 （ √ ） 8、保护接地的接地电阻不得小于4欧姆。 （ × ） 9、磁感应强度B等于磁导率μ与磁场H的乘积，故磁感应强度B与产生磁场的电流I具有正比关系。 （ × ）

2

四、计算题：（共47分）

1、图示电路中，已知US=18V，R1=4Ω，R2=6Ω，R3=12Ω，R4=8Ω，电流表的电阻 RG=16.8Ω，求流过电流表的电流IG。（10分） R1 R2 R3 IG RG R4 + US -

解：Uab=R2US/(R1+R2)-R4US/(R3+R4)=6×18/(4+6)-8×18/(12+8)=3.6V

Rab=R1∥R2+R3∥R4=4×6/(4+6)+12×8/(12+8)=7.2Ω IG=Uab/(RG+Rab)=3.6/(16.8+7.2)=0.15A

2、已知：u=220

sin314t V，R=30Ω，XL=60Ω，XC=20Ω，写出i、uR、uL、

uC的瞬时表达式。（12分）

解：Z=50Ω I=U/Z=220/50=4.4A UR=4.4·30=132V

UL=4.4·60=2V UC=4.4·20=88V Φ=arctg(60﹣20)/30=53°

Φi=0﹣53°=﹣53° ΦUL=90°﹣53°=37° ΦUC=﹣90°﹣53° =﹣143°

i=4.4uL=2

sin(314t﹣53°)A uR=132sin(314t＋37°)V uC=88

sin(314t﹣53°)V sin(314t﹣143°)V

方法二：Ú=220∠0°V Z=R+jXL-jXC=30+j60-j20=50∠53°Ω Ì=Ú/Z=220∠0°/50∠53°=4.4∠-53°A i=4.4ÚL=jXLÌ=j60×4.4∠-53°=2∠37°V uL=2ÚC=-jXCÌ=-j20×4.4∠-53°=88∠-143°V uc=88

3

sin(314t-53°)A sin(314t+37°)V sin(314t-143°)V。

3、如图示，已知R2=10Ω，XL=5Ω，IC=4A，IRL=4A，IL=8A，f=50Hz。求：（1）流过电路的总电流I及加在电路两端a、b电压的有效值；（2）RL、L和C的值。 （13分）

R2 a I IC IL IRL C L RL b 解：（1）UL=ILXL=8×5=40V Ì=ÌRL+ÌL+ÌC=4∠0°+8∠-90°+4∠90° =4

∠-45°A Ú=ÚR2+ÚL=R2Ì+XLIL=8×4

∠-45°+5×8∠0°=78.8∠

-24°V ∴I=4

A Uab=78.8V

（2）RL=UL/IRL=40/4=10Ω L=XL/ω=5/(2×3.14×50)=16mH XC=UL/IC=40/4=10Ω C=1/ωXc=1/(2×3.14×50×10)=318.471F。

4、已知日光灯的功率为40W，电压为220V，电流IL为0.41A。求：（1）日光灯支路的功率因数cosφ1；（2）欲使整个电路的功率因数cosφ2等于0.95时需并联的电容C；（3）若在40W日光灯并联的电容器为4.7μF时，问此时的功率因数cosφ是多少？ （12分）

解：（1）日光灯的功率因数cosφ1：S=UIL=220×0，41=90.2VA P=Scosφ1=40W，

cosφ1=P/S=40/90.2=0.444 （2）cosφ1=0.444 φ1=63.67° tgφ1=2.02 cosφ2=0.95 φ2=18.19° tgφ2=0.329

C=P(tgφ1-tgφ2)/ωU2=40×（2.02-0.329）/2×3.14×50×2202=4.5μF （3）C=4.7μF时的功率因数：tgφ=tgφ1-ωcu2/P=2.02-2×3.14×50×4.7×10-6×2202/40=0.23 φ=12.95° cosφ=cos12.95°=0.97 五、问答题：（共8分）

1、变压器有何用途？电力系统为什么采用高压输电？

答：一、变压器的用途主要有：（1）输送电能（这种变压器叫做电力变压器）；（2）传递电信号（这种变压器叫做信号变压器）；（3）用于测量（这种变压器叫做仪用变压器）。二、电力系统采用高压输电，是：由公式P=3UPIPcosφ可知，在输出功率P和负载功率因数cosφ相同的情况下，电压越高，电流越小，电流越小，输电线路上的功率损耗越小，提高了电能的利用率，而且输电线的截面积也越小，节省材料投资。

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