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【转载】电工基础四版第五章单相交流电路(上接RLC串联电路)  

2013-11-21 22:35:37|  分类: 电子 |  标签: |举报 |字号 订阅

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                               §5-6RLC串联电路计算题

三、计算题

1.把一个电阻为20Ω、电感为48 mH的线圈接到u=220√2sin (314t+π/2)V的交流电源上。求:(1)线圈的感抗;(2)线圈的阻抗;(3)电流的有效值;(4)电流的瞬时值表达式;(5)线圈的有功功率、无功功率和视在功率。

解:
上接第五章单相交流电路(§5-6RLC串联电路) - shanxishaoqian - 生命中有你
 2.把一个线圈接到电压为20 V的直流电源上,测得流过线圈的电流为0.4 A,当把它改接到频率为50 Hz、电压有效值为65 V的交流电源上时,测得流过线圈的电流为0.5 A,求线圈的参数RL
解:
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3.把一个60 Ω的电阻器和容量为125 μF的电容器串联后接到u=110√2sin (100t+π/2)V的交流电源上。求:(1)电容的容抗;(2)电路的阻抗;(3)电流的有效值;(4)电流的瞬时值表达式;(5)电路的有功功率、无功功率和视在功率;(6)功率因数;(7)若将RC串联电路改接到110 V直流电源上,则电路中电流又为多少?

解:

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4.一个线圈和一个电容器相串联,已知线圈的电阻R=4ΩXL=3Ω,外加电压u=220√2sin (314t+π/4)Vi=44√2sin(314t+84°)A。试求:(1)电路的阻抗;(2)电路的容抗;(3) URULUC,并作出相量图;(4)有功功率、无功功率和视在功率。

  解:(1)电路的阻抗:Z=U/I=220/44=5Ω

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 四、实验题

1.怎样测出一个实际线圈的电阻与电感?(设计测试电路,器材自选)

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器材:信号发生器、直流电流表、直流电压表、交流电流表、交流电压表、限流电阻

测试方法:1、将信号发生器调整为合适的直流输出,连接直流表,测出直流电流和电压后,算出R=U/I

2、接入交流电表,并将信号调整为100Hz的交流电压,然后按图连接线路,测出交流电压、电流值。计算阻抗Z=U/I

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4、测试结束,关闭信号发生器电源,拆除线路。

2.在白炽灯与镇流器串联的实验电路中,用万用表的交流电压挡测量电路各部分的电压,测得的结果是:电路端电压U=220 V,白炽灯两端电压Ul=110V,镇流器两端电压U2=190 VU1 +U2>U,怎样解释这个实验结果?

答:因为在交流电路中,白炽灯相当于纯电阻,镇流器为电感线圈,它们的电压相位不同,它们的关系为:

上接第五章单相交流电路(§5-6RLC串联电路) - shanxishaoqian - 生命中有你所以才出现U1 +U2>U的结果。
 

 

 3.如图5-10所示,三个电路中的电源和灯泡是相同的,灯泡都能发光,哪种情况下灯泡亮度最大?哪种情况下灯泡最暗?为什么?
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 答:在电压相同的时候,阻抗最小的电流大,灯泡的功率也最大,c图中容抗和感抗抵消,阻抗最小,等最亮。a图中阻抗最大,电流最小,灯泡最暗。

§57  串联谐振电路

一、填空题

1.串联正弦交流电路发生谐振的条件是XL=XC。谐振时的谐振频率品质因数Q=XL/R=XC/R,串联谐振又称电压谐振

2.在发生串联谐振时,电路中的感抗与容抗相等,此时电路中阻抗最,电流最,总阻抗Z=R

3.有一RLC串联正弦交流电路,用电压表测得电阻、电感、电容上电压均为10 V,用电流表测得电流为10 A,此电路中R=P=100WQ=0varS=100V?A

二、选择题

1.正弦交流电路如图5-11所示,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

提示:并联电容总电容增加,XC=容抗减小,XL-XC>0电路呈感性。
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2.正弦交流电路如图5-12所示,已知电源电压为220 V,频率f=50 Hz时,电路发生谐振。现将电源的频率增加,电压有效值不变,这时灯泡的亮度(  B )

A.比原来亮    B.比原来暗    C.和原来一样亮

提示:谐振点阻抗最小,其他点阻抗都会增加,电流减小,灯泡变暗。
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3.在RLC串联正弦交流电路中,已知XL=XC=20 ΩR=20Ω,总电压有效值为220 V,则电感上电压为(   B  )V

A0    B220    C73.3

提示:谐振时I=220/R=220/20=11A

UL=IXL=11×20=220V

三、实验与计算题

*1.实验器材有:低频信号发生器一台,100Ω电阻器一只,3300μH电感线圈一只,3 300 pF电容器一只,电容器箱一个,交流电流表一只,交流电压表一只。

(1)画出串联谐振电路实验原理图。

(2)当电路参数固定时,需要调节频率来实现谐振;当信号源频率不变的情况下,应改变电容来实现谐振。

(3)连接好实验电路,调节信号源输出电压至2V,使其频率在4060 kHz范围内逐渐变化,当电流表读数为最大0.02A时,电路谐振。

(4)调节信号源输出电压至2V,频率为50 Hz,改变电容器箱电容量,当电流表读数为最大0.02A时,电路谐振。

解:串联谐振电路实验原理图

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2.在RLC串联电路中R=l ΩL=l00mH,电容C=0.1μF,外加电压有效值U=l mV。试求:(1)电路的谐振频率;(2)谐振时的电流;(3)回路的品质因数和电容器两端的电压。

解:

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§58并联谐振电路

一、填空题

1.串联谐振电路只适用于电源内阻较小的场合,而并联谐振电路则适用于电源内阻较大的场合。

2LC并联谐振电路发生谐振时,其谐振频率fo=1/2π√LC,此时,电路中总阻抗最,总电流最

3.并联电路发生谐振时,品质因数Q=XL/R,此时,电感或电容支路电流会大大超过总电流,所以并联谐振又称电流谐振

二、选择题

1.在电阻、电感串联后再与电容并联的电路发生谐振时,RL支路电流(  A  )

A.大于总电流    B.小于总电流    C.等于总电流

2.在电阻、电感串联后再与电容并联的电路中,改变电容使电路发生谐振时,电容支路电流( A   )

A.大于总电流    B.小于总电流    C.等于总电流    D.不一定

 

 三、计算与问答题

1.在图5-13所示并联谐振电路中,C=10pF,电流品质因数Q=50,谐振频率f0=37 kHz。求电感L和电阻R的大小。

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解:
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 2.比较串、并联谐振电路的特点,填写下列表格中的相关内容。
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§5-9周期性非正弦交流电

1.周期性非正弦电流ic=(3√2sinωt+√2sin3ωt)A,其基波分量是3√2sinωt,基波电流有效值Il=3A,三次谐波分量是√2sin3ωt,其有效值I3= 1A

2.在某一电路中,已知电路两端的电压是u= [50+20√2sin(ωt+200) +6√2sin (2ωt+800)]V,电路中的电流i=[20+10√2sin (ωt-100) +5√2sin(2ωt+200)]A,求电压和电流的有效值以及电路消耗的平均功率。

解:

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3.在一纯电阻电路中,电阻R=10Ω,外加非正弦电压u=[20 sinωt+π/6+10√2sin (3ωt+π/10)]V,求电流i(t)

解:

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答:
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