第29练 RLC串联电路(二) 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29练，内容涵盖掌握RLC串联电路的分析方法，会计算阻抗、电流、功率因数和各元件功率。 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） RLC串联电路(二) 第4单元 单相正弦交流电路 第2节 交流电路分析 第29练 一、单项选择题 1. 在RLC串联电路相量分析中，若相位角为正，通常表示电路表现为（ ） A. 电流滞后电压 B. 电流超前电压 C. 电流等于电压 D. 电流反向电压 【答案】A 【解析】RLC串联电路中相位角为正时，感抗大于容抗，电路呈感性。感性电路的电流相位滞后于电源电压相位。 2. RLC串联电路中，电阻元件在能量转换方面的主要作用是（ ） A. 储存磁场能量 B. 储存电场能量 C. 消耗有功功率 D. 抵消全部电压 【答案】C 【解析】电阻元件把电能转化为热能，实际消耗有功功率。电感和电容主要与电源交换能量，理想情况下不消耗有功功率。 3. 当RLC串联电路处于谐振状态时，电源侧的电压与电流关系为（ ） A. 电压超前电流 B. 电压滞后电流 C. 电压与电流同相 D. 电压与电流反相 【答案】C 【解析】串联谐振时感抗与容抗大小相等，电路总电抗为零。此时电路等效为纯电阻，电源电压与电流同相。 4. 某RLC串联电路运行时电流明显增大，且测得电容器两端电压接近零，较合理的检查方向是（ ） A. 检查电阻是否断路 B. 检查电感是否松动 C. 检查电容是否短路 D. 检查电源是否降压 【答案】C 【解析】电容器两端电压接近零而回路电流增大，可能是电容器内部击穿形成短路。电容失去容抗作用后，回路总阻抗可能减小，导致电流增大。 二、填空题 5. RLC串联电路中，在电源频率不变时，电容值增大，容抗将______。 【答案】减小 【解析】因为容抗公式为XC=1/(2πfC)，当电源频率f不变时，电容C增大，分母变大，所以容抗XC减小。 6. 在RLC串联实验电路中，测量回路电流时，电流表应______接入电路；改变线路连接前，应先______电源。 【答案】串联；切断 【解析】因为串联电路各处电流相同，电流表只有串联接入才能测得回路电流；带电改接线路容易造成短路或触电，所以改变线路连接前必须先切断电源。 7. RLC串联电路发生串联谐振时，感抗与容抗大小______，总阻抗达到______。 【答案】相等；最小 【解析】因为串联谐振条件是XL=XC，此时感抗和容抗相互抵消，总电抗为零，电路总阻抗只剩电阻部分，所以总阻抗达到最小。 8. 某RLC串联电路中，电流有效值为3 A，电阻为10 Ω，则电阻消耗的有功功率为______W。 【答案】90 【解析】因为电阻有功功率按P=I²R计算，代入I=3 A、R=10 Ω，得P=3²×10=90 W，所以电阻消耗的有功功率为90 W。 三、判断题 9. 串联谐振时，电感两端电压和电容两端电压可能大于电源电压。（ ） 【答案】√ 【解析】串联谐振时回路电流较大，电感和电容两端电压分别为电流与对应电抗的乘积。若品质因数较高，这两个电压可能大于电源电压，但相位相反而相互抵消。 10. RLC串联电路中的视在功率都在电阻上转化为热能。（ ） 【答案】× 【解析】视在功率反映电源供给电压和电流的综合容量，不等同于全部转化为热能。只有有功功率在电阻上消耗，电感和电容对应的无功功率主要表现为能量交换。 11. 理想电容元件在正弦交流电路中只与电源交换能量，平均有功功率为零。（ ） 【答案】√ 【解析】理想电容不消耗有功功率，电场能量在电容与电源之间周期性交换。因此其平均有功功率为零，但仍会产生容性无功功率。 12. 在RLC串联电路中，若测得电感端电压大于电容端电压，则电路一定呈容性。（ ） 【答案】× 【解析】串联电路中各元件电流相同，电感端电压大于电容端电压说明感抗大于容抗。此时电路呈感性，而不是容性。 四、简答题 13. 简述判断RLC串联电路性质的常用方法。 【答案】（1）比较感抗与容抗的大小，感抗大于容抗时电路呈感性，感抗小于容抗时电路呈容性。 （2）观察电压与电流的相位关系，电流滞后电压时电路呈感性，电流超前电压时电路呈容性。 （3）计算功率因数和总电抗，若总电抗为零，则电路处于串联谐振状态。 【解析】本题考查RLC串联电路性质的判断依据。答题时应从电抗比较、相位关系和计算判定三个角度说明，避免只凭单个元件名称判断电路性质。 五、计算题 14. 已知某RLC串联电路接在220 V交流电源上，回路电流为10 A，电路有功功率为1760 W，感抗为30 Ω，且电路呈感性。求：（1）电路阻抗Z；（2）电阻R；（3）容抗XC。 【答案】（1）22 Ω （2）17.6 Ω （3）16.8 Ω 【解析】（1）电路阻抗按Z=U/I计算。代入数据得Z=220/10=22 Ω，因此电路阻抗为22 Ω。 （2）电阻消耗有功功率，按P=I²R计算，可得R=P/I²。代入数据得R=1760/10²=17.6 Ω，因此电阻为17.6 Ω。 （3）总电抗按X=sqrt(Z²-R²)计算。代入数据得X=sqrt(22²-17.6²)=13.2 Ω；电路呈感性，说明X=XL-XC，所以XC=30-13.2=16.8 Ω。 15. 某RLC串联实验电路中，电流有效值为4 A，电阻为15 Ω，感抗为25 Ω，容抗为5 Ω。求：（1）电阻的有功功率；（2）电感和电容的无功功率；（3）判断电路性质，并说明若要接近谐振应怎样调整电容。 【答案】（1）240 W （2）电感无功功率为400 var，电容无功功率为80 var （3）电路呈感性；若要接近谐振，应减小电容值，使容抗增大并接近感抗。 【解析】（1）电阻有功功率按P=I²R计算。代入数据得P=4²×15=240 W，因此电阻的有功功率为240 W。 （2）电感无功功率按QL=I²XL计算，代入数据得QL=4²×25=400 var；电容无功功率按QC=I²XC计算，代入数据得QC=4²×5=80 var。 （3）由于感抗25 Ω大于容抗5 Ω，电路总电抗表现为感性。频率不变时，减小电容值会使容抗增大，容抗接近感抗时电路更接近串联谐振。 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29练，内容涵盖掌握RLC串联电路的分析方法，会计算阻抗、电流、功率因数和各元件功率。 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） RLC串联电路(二) 第4单元 单相正弦交流电路 第2节 交流电路分析 第29练 一、单项选择题 1. 在RLC串联电路相量分析中，若相位角为正，通常表示电路表现为（ ） A. 电流滞后电压 B. 电流超前电压 C. 电流等于电压 D. 电流反向电压 2. RLC串联电路中，电阻元件在能量转换方面的主要作用是（ ） A. 储存磁场能量 B. 储存电场能量 C. 消耗有功功率 D. 抵消全部电压 3. 当RLC串联电路处于谐振状态时，电源侧的电压与电流关系为（ ） A. 电压超前电流 B. 电压滞后电流 C. 电压与电流同相 D. 电压与电流反相 4. 某RLC串联电路运行时电流明显增大，且测得电容器两端电压接近零，较合理的检查方向是（ ） A. 检查电阻是否断路 B. 检查电感是否松动 C. 检查电容是否短路 D. 检查电源是否降压 二、填空题 5. RLC串联电路中，在电源频率不变时，电容值增大，容抗将______。 6. 在RLC串联实验电路中，测量回路电流时，电流表应______接入电路；改变线路连接前，应先______电源。 7. RLC串联电路发生串联谐振时，感抗与容抗大小______，总阻抗达到______。 8. 某RLC串联电路中，电流有效值为3 A，电阻为10 Ω，则电阻消耗的有功功率为______W。 三、判断题 9. 串联谐振时，电感两端电压和电容两端电压可能大于电源电压。（ ） 10. RLC串联电路中的视在功率都在电阻上转化为热能。（ ） 11. 理想电容元件在正弦交流电路中只与电源交换能量，平均有功功率为零。（ ） 12. 在RLC串联电路中，若测得电感端电压大于电容端电压，则电路一定呈容性。（ ） 四、简答题 13. 简述判断RLC串联电路性质的常用方法。 五、计算题 14. 已知某RLC串联电路接在220 V交流电源上，回路电流为10 A，电路有功功率为1760 W，感抗为30 Ω，且电路呈感性。求：（1）电路阻抗Z；（2）电阻R；（3）容抗XC。 15. 某RLC串联实验电路中，电流有效值为4 A，电阻为15 Ω，感抗为25 Ω，容抗为5 Ω。求：（1）电阻的有功功率；（2）电感和电容的无功功率；（3）判断电路性质，并说明若要接近谐振应怎样调整电容。 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 $