第26练 单一参数交流电路(一) 内蒙古自治区（对口招生）《电工电子技术与技能》（高教版·第三版） 一课一练

编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了内蒙古自治区（对口招生）《电工电子技术与技能》（高教版·第三版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的逐步提升奠定坚实基础。 本卷是内蒙古自治区（对口招生）《电工电子技术与技能》（高教版·第三版）一课一练的第26练，内容涵盖掌握纯电阻、纯电感、纯电容电路中电压与电流的相位关系和功率特点。 内蒙古自治区（对口招生）一课一练 《电工电子技术与技能》（高教版·第三版） 第26练 单一参数交流电路(一) 一、单项选择题 1. 在只含电阻元件的正弦交流支路中，电压与电流的关系为（ ） A. 相位相同 B. 电流超前 C. 电流滞后 D. 相位相反 【答案】A 【解析】纯电阻交流电路中，电压和电流同时达到最大值、同时过零，因此二者相位相同。 2. 在只含线圈的交流支路中，元件对电流的阻碍作用通常用（ ）表示。 A. 电阻大小 B. 感抗大小 C. 容抗大小 D. 阻抗角度 【答案】B 【解析】理想线圈在交流电路中表现为感性元件，它对交流电流的阻碍作用称为感抗。电阻和容抗分别对应电阻元件和电容元件。 3. 交流电源接入理想电容支路后，支路中的电流相位特点是（ ） A. 电流比电压超前四分之一周期 B. 电流比电压滞后四分之一周期 C. 电压与电流保持同一相位 D. 电压与电流相差半个周期 【答案】A 【解析】纯电容交流电路中，电流相位超前电压90°，也就是超前四分之一周期。电流滞后电压是纯电感电路的特点。 4. 检修某交流实验板时，电压表和电流表均有读数，功率表读数接近零，示波器显示电流比电压滞后约90°。若元件理想，最可能接入的是（ ） A. 电阻性支路 B. 电感性支路 C. 电容性支路 D. 混合性支路 【答案】B 【解析】理想电感电路中电流滞后电压90°，且平均有功功率为零。电容支路的电流应超前电压，电阻支路则电压与电流同相。 二、填空题 5. 在纯电阻正弦交流电路中，电压与电流的相位差为______，功率因数为______。 【答案】0；1 【解析】因为纯电阻元件两端电压与通过它的电流同步变化，二者没有相位超前或滞后，所以相位差为0；又因为功率因数等于相位差余弦值，cos0=1，所以功率因数为1。 6. 理想电感对交流电流的阻碍作用称为______，其计算式为______。 【答案】感抗；XL=2πfL 【解析】因为理想电感在交流电路中由自感电动势阻碍电流变化，这种阻碍作用不用电阻表示而用感抗表示；又因为感抗与电源频率和电感量成正比，所以计算式为XL=2πfL。 7. 某纯电容支路接在有效值为36 V的正弦交流电源上，若容抗为120 Ω，则电流有效值为______A，理想情况下有功功率为______W。 【答案】0.3；0 【解析】因为纯电容支路的电流有效值可按I=U/XC计算，代入36÷120=0.3，所以电流有效值为0.3 A；又因为理想电容只与电源进行电场能量的周期性交换，不消耗平均有功功率，所以有功功率为0 W。 8. 在频率不变的正弦交流电路中，电容量增大时，容抗将______；在电压有效值不变时，纯电容支路电流将______。 【答案】减小；增大 【解析】因为容抗公式为XC=1/(2πfC)，在频率不变时电容量C增大会使分母增大，所以容抗减小；又因为电流有效值I=U/XC，在电压有效值不变时容抗减小会使电流增大。 三、判断题 9. 纯电阻交流电路中，瞬时功率始终不为负，电路不断把电能转化为热能。（ ） 【答案】√ 【解析】纯电阻中电压与电流同相，二者乘积表示的瞬时功率不会出现负值，因此电路只消耗有功功率。 10. 纯电感交流电路的有功功率为零，说明电源与磁场之间没有能量交换。（ ） 【答案】× 【解析】纯电感交流电路平均有功功率为零，但电源和线圈磁场之间仍周期性进行能量交换。不能把不消耗有功功率理解为没有能量变化。 11. 纯电容交流电路中，电流达到最大值时，电压也同时达到最大值。（ ） 【答案】× 【解析】纯电容中电流超前电压90°，二者不会同时达到最大值。电压和电流同时达到最大值是纯电阻电路的特点。 12. 功率表接在理想电容支路中读数为零，不能说明该支路没有电流。（ ） 【答案】√ 【解析】理想电容支路的平均有功功率为零，但支路中可以存在交流电流。功率表读数为零反映的是不消耗有功功率，不等于电流为零。 四、简答题 13. 以电压相量作为水平向右的参考相量，分别说明纯电阻、纯电感、纯电容支路中电流相量相对于电压相量的位置，并概括三类支路在一个周期内能量转化或交换的特点。 【答案】（1）纯电阻支路中，电流相量与电压相量方向相同，二者相位差为0；电能被持续转化为热能，平均有功功率不为零。 （2）纯电感支路中，电流相量相对于电压相量顺时针落后90°；电源与磁场之间周期性交换能量，理想情况下平均有功功率为0。 （3）纯电容支路中，电流相量相对于电压相量逆时针超前90°；电源与电场之间周期性交换能量，理想情况下平均有功功率为0。 【解析】本题从相量图角度考查三种单一参数交流支路的相位特征和功率特征。纯电阻中电压、电流同步变化，因此消耗有功功率；纯电感和纯电容中电压、电流相差四分之一个周期，能量只是在电源与磁场或电场之间往复交换，理想情况下平均有功功率为零。 五、计算题 14. 已知某纯电阻交流电路两端电压有效值为220 V，电阻为110 Ω，求：（1）电流有效值；（2）电路的有功功率。 【答案】（1）2 A （2）440 W 【解析】（1）根据欧姆定律I=U/R。代入数据得I=220/110=2 A，因此电流有效值为2 A。 （2）纯电阻电路有功功率可按P=UI计算。代入数据得P=220×2=440 W，因此电路的有功功率为440 W。 15. 两个未知的理想单一元件支路分别接到24 V、100 Hz的正弦交流电源上。测得甲支路电流有效值为0.48 A，且电流比电压迟后90°；乙支路电流有效值约为0.754 A，且电流比电压超前90°。取π为3.14，求：（1）甲支路的元件类型及元件参数；（2）乙支路的元件类型及元件参数；（3）两支路的平均有功功率。 【答案】（1）甲支路为理想电感，电感约为0.0796 H。 （2）乙支路为理想电容，电容约为50 μF。 （3）理想情况下，两支路的平均有功功率均为0 W。 【解析】（1）甲支路电流比电压迟后90°，说明甲为理想电感。先求感抗：XL=U/I=24/0.48=50 Ω。由XL=2π fL，得L=(XL)/(2π f)=(50)/(2×3.14×100)≈0.0796 H。 （2）乙支路电流比电压超前90°，说明乙为理想电容。先求容抗：XC=U/I=24/0.754≈31.8 Ω。由XC=(1)/(2π fC)，得C=(1)/(2π fXC)=(1)/(2×3.14×100×31.8)≈5.0×10-5 F=50 μ F。 （3）理想电感和理想电容只与电源进行周期性能量交换，不持续消耗电能，因此平均有功功率均为0 W。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了内蒙古自治区（对口招生）《电工电子技术与技能》（高教版·第三版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的逐步提升奠定坚实基础。 本卷是内蒙古自治区（对口招生）《电工电子技术与技能》（高教版·第三版）一课一练的第26练，内容涵盖掌握纯电阻、纯电感、纯电容电路中电压与电流的相位关系和功率特点。 内蒙古自治区（对口招生）一课一练 《电工电子技术与技能》（高教版·第三版） 第26练 单一参数交流电路(一) 一、单项选择题 1. 在只含电阻元件的正弦交流支路中，电压与电流的关系为（ ） A. 相位相同 B. 电流超前 C. 电流滞后 D. 相位相反 2. 在只含线圈的交流支路中，元件对电流的阻碍作用通常用（ ）表示。 A. 电阻大小 B. 感抗大小 C. 容抗大小 D. 阻抗角度 3. 交流电源接入理想电容支路后，支路中的电流相位特点是（ ） A. 电流比电压超前四分之一周期 B. 电流比电压滞后四分之一周期 C. 电压与电流保持同一相位 D. 电压与电流相差半个周期 4. 检修某交流实验板时，电压表和电流表均有读数，功率表读数接近零，示波器显示电流比电压滞后约90°。若元件理想，最可能接入的是（ ） A. 电阻性支路 B. 电感性支路 C. 电容性支路 D. 混合性支路 二、填空题 5. 在纯电阻正弦交流电路中，电压与电流的相位差为______，功率因数为______。 6. 理想电感对交流电流的阻碍作用称为______，其计算式为______。 7. 某纯电容支路接在有效值为36 V的正弦交流电源上，若容抗为120 Ω，则电流有效值为______A，理想情况下有功功率为______W。 8. 在频率不变的正弦交流电路中，电容量增大时，容抗将______；在电压有效值不变时，纯电容支路电流将______。 三、判断题 9. 纯电阻交流电路中，瞬时功率始终不为负，电路不断把电能转化为热能。（ ） 10. 纯电感交流电路的有功功率为零，说明电源与磁场之间没有能量交换。（ ） 11. 纯电容交流电路中，电流达到最大值时，电压也同时达到最大值。（ ） 12. 功率表接在理想电容支路中读数为零，不能说明该支路没有电流。（ ） 四、简答题 13. 以电压相量作为水平向右的参考相量，分别说明纯电阻、纯电感、纯电容支路中电流相量相对于电压相量的位置，并概括三类支路在一个周期内能量转化或交换的特点。 五、计算题 14. 已知某纯电阻交流电路两端电压有效值为220 V，电阻为110 Ω，求：（1）电流有效值；（2）电路的有功功率。 15. 两个未知的理想单一元件支路分别接到24 V、100 Hz的正弦交流电源上。测得甲支路电流有效值为0.48 A，且电流比电压迟后90°；乙支路电流有效值约为0.754 A，且电流比电压超前90°。取π为3.14，求：（1）甲支路的元件类型及元件参数；（2）乙支路的元件类型及元件参数；（3）两支路的平均有功功率。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $