第49卷 纯电感交流电路 河南省（对口升学）机电与机制类《电工基础考点双析卷》教师卷

河南省机电与机制类专业基础综合理论考试 《电工技术基础与应用》考点双析卷 第49卷 纯电感正弦交流电路 教师讲解卷 时间60分钟 总分100分 一、单选题（本大题共20小题，每小题2分，共40分） 1．感抗的单位是（   ） A．法拉 B．亨利 C．欧姆 D．伏特 2．如果一个正弦交流电路只包含电感，则电压会（   ） A．领先于电流 B．滞后于电流 C．与电流同相位 D．与电流反相位 3．若电路中某元件两端的电压为，电流则该元件是（   ） A．电阻 B．电感 C．电容 D．无法判断 4．在纯电感正弦交流电路中，电压有效值不变，增加电源频率时，电路中电流（   ） A．增大 B．减小 C．不变 D．不确定 5．在纯电感电路中，，，则（   ） A． B． C． D． 6．一个电感为0.1H的线圈，在频率为50Hz的交流电路中，其感抗为（   ） A．31.4Ω B．0.1Ω C．50Ω D．314Ω 7．电感对交流电的作用是（   ） A．通高频，阻低频 B．通低频，阻高频 C．通直流，阻交流 D．通交流，阻直流 8．在一个交流电路中，如果电流波形滞后于电压波形，这可能是由于什么原因导致的？（   ） A．电容元件 B．电感元件 C．变压器 D．电阻元件 9．电感对交流电的阻碍作用表现为：（   ） A．电容性阻抗 B．电感性阻抗 C．电阻性阻抗 D．电流阻抗 10．在纯电感电路中，已知电流的初相角为-60°，则电压的初相角为（   ） A．30° B．60° C．90° D．120° 11．电感接在有效值为的交流电压源两端，已知吸收，则该电感的感抗是（    ） A． B． C． D． 12．在串联电路中，若电源频率增加，电感电压降将：（   ） A．增加 B．减少 C．不变 D．不一定 13．以下哪个公式表示了电感器在交流电路中的感抗计算方法？（   ） A．XL = 2πfL B．XL = 1/(2πfL) C．XL = 1/(2πfC． D．XL = R 14．在正弦交流电路中，电感的阻抗与频率的关系是（   ） A．成正比 B．成反比 C．无关 D．正弦相关 15．在下列四组物理量中，具有相同国际单位的一组是（   ） A．有功功率、无功功率、视在功率 B．电阻、电流、电压 C．电阻、电感、电容 D．电阻、感抗、容抗 16．一个线圈的电阻为，电感为，接到正弦交流电路中，则有（   ） A．线圈的阻抗 B．线圈两端的电压 C．电路的功率 D．电源与线圈之间无能量交换 17．在纯电感电路中，电源电压有效值不变，若增加电源频率，则电流有效值将（   ） A．增大 B．减小 C．不变 D．不一定 18．在正弦交流电路中，当流过电感线圈的电流瞬时值为最大值时，线圈两端的瞬时电压值为（    ） A．零 B．最大值 C．有效值 D．无法确定 19．下列元件中，电压相位超前电流相位90°的是（   ） A．电阻 B．电感 C．电容 D．二极管 20．对于一个交流电源，频率为60Hz，电感量为0.1H的电感器，其感抗为：（   ） A．6Ω B．18.8Ω C．3.77Ω D．37.7Ω 二、判断题（本大题共9小题，每小题2分，共18分） 21．交流电路中的电感元件会随着频率的增加而增加其阻抗。( ) 22．某电路两端的端电压为，电路中的总电流为 ，则该电路为电感性电路。( ) 23．电感对交流电的阻碍作用是由于电感本身消耗能量。( ) 24．纯电感电路中，电流与电压的大小关系由电感的阻抗决定。  ( ) 25．在电感元件中，电流领先于电压。( ) 26．在纯电感电路中，电流超前电压。( ) 27．纯电感电路在直流情况下表现为短路。( ) 28．在纯电感电路中，电流频率越高，该电路阻抗越大。( ) 29．在纯电感交流电路中，加在电感两端的电压的初相为，则通过电感电流的初相为。( ) 三、填空题（本大题共8个空，每空1分，共8分） 30．电感线圈在交流电路中，通过的电流频率越高，其感抗_____。​ 31．电感对交流电的阻碍作用称为_______。 32．在一个纯电感电路中，电压和电流的相位差为______，这意味着电压______电流。 33．纯电感电路中的电流与电压的相位差为______度。 34．电感量为100mH的某线圈接在220V/50Hz的交流电中，其感抗为______；当电源频率变为500Hz时，其感抗变为______。 35．当频率增加时，纯电感电路中的感抗将______。 四、分析计算题（本大题共4小题，每小题7分，共28分） 36．一个纯电感线圈，电感 L=0.1H，接在频率 f=50Hz、电压 U=220V 的正弦交流电源上，求： (1)感抗 XL； (2)电流有效值 I。 37．一个 RL 串联电路，R=6Ω，XL=8Ω，接在 U=220V 的正弦交流电源上。求： (1)电路的阻抗 Z； (2)电流有效值 I； (3)电阻电压 UR 和电感电压 UL； (4)功率因数 cosφ。 38．纯电感电路中，已知端电压，电感L=1H (1)求电流i、电压与电流相位差； (2)求电路的有功功率，无功功率和功率因数并画出电流电压的向量图。 39．有一个阻值R=2Ω的线圈，接入50Hz交流电时测得功率因数为0.8，该线圈消耗的功率为8W，试求： (1)线圈的电感； (2)流过线圈的电流； (3)电路两端的电压。 五、简答题（本大题共1小题，每小题6分，共6分） 40．为什么电感元件具有“通直流、阻交流”的特性？ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $ 河南省机电与机制类专业基础综合理论考试 《电工技术基础与应用》考点双析卷 第49卷 纯电感正弦交流电路 教师讲解卷 时间60分钟 总分100分 一、单选题（本大题共20小题，每小题2分，共40分） 1．感抗的单位是（   ） A．法拉 B．亨利 C．欧姆 D．伏特 2．如果一个正弦交流电路只包含电感，则电压会（   ） A．领先于电流 B．滞后于电流 C．与电流同相位 D．与电流反相位 3．若电路中某元件两端的电压为，电流则该元件是（   ） A．电阻 B．电感 C．电容 D．无法判断 4．在纯电感正弦交流电路中，电压有效值不变，增加电源频率时，电路中电流（   ） A．增大 B．减小 C．不变 D．不确定 5．在纯电感电路中，，，则（   ） A． B． C． D． 6．一个电感为0.1H的线圈，在频率为50Hz的交流电路中，其感抗为（   ） A．31.4Ω B．0.1Ω C．50Ω D．314Ω 7．电感对交流电的作用是（   ） A．通高频，阻低频 B．通低频，阻高频 C．通直流，阻交流 D．通交流，阻直流 8．在一个交流电路中，如果电流波形滞后于电压波形，这可能是由于什么原因导致的？（   ） A．电容元件 B．电感元件 C．变压器 D．电阻元件 9．电感对交流电的阻碍作用表现为：（   ） A．电容性阻抗 B．电感性阻抗 C．电阻性阻抗 D．电流阻抗 10．在纯电感电路中，已知电流的初相角为-60°，则电压的初相角为（   ） A．30° B．60° C．90° D．120° 11．电感接在有效值为的交流电压源两端，已知吸收，则该电感的感抗是（    ） A． B． C． D． 12．在串联电路中，若电源频率增加，电感电压降将：（   ） A．增加 B．减少 C．不变 D．不一定 13．以下哪个公式表示了电感器在交流电路中的感抗计算方法？（   ） A．XL = 2πfL B．XL = 1/(2πfL) C．XL = 1/(2πfC． D．XL = R 14．在正弦交流电路中，电感的阻抗与频率的关系是（   ） A．成正比 B．成反比 C．无关 D．正弦相关 15．在下列四组物理量中，具有相同国际单位的一组是（   ） A．有功功率、无功功率、视在功率 B．电阻、电流、电压 C．电阻、电感、电容 D．电阻、感抗、容抗 16．一个线圈的电阻为，电感为，接到正弦交流电路中，则有（   ） A．线圈的阻抗 B．线圈两端的电压 C．电路的功率 D．电源与线圈之间无能量交换 17．在纯电感电路中，电源电压有效值不变，若增加电源频率，则电流有效值将（   ） A．增大 B．减小 C．不变 D．不一定 18．在正弦交流电路中，当流过电感线圈的电流瞬时值为最大值时，线圈两端的瞬时电压值为（    ） A．零 B．最大值 C．有效值 D．无法确定 19．下列元件中，电压相位超前电流相位90°的是（   ） A．电阻 B．电感 C．电容 D．二极管 20．对于一个交流电源，频率为60Hz，电感量为0.1H的电感器，其感抗为：（   ） A．6Ω B．18.8Ω C．3.77Ω D．37.7Ω 二、判断题（本大题共9小题，每小题2分，共18分） 21．交流电路中的电感元件会随着频率的增加而增加其阻抗。( ) 22．某电路两端的端电压为，电路中的总电流为 ，则该电路为电感性电路。( ) 23．电感对交流电的阻碍作用是由于电感本身消耗能量。( ) 24．纯电感电路中，电流与电压的大小关系由电感的阻抗决定。  ( ) 25．在电感元件中，电流领先于电压。( ) 26．在纯电感电路中，电流超前电压。( ) 27．纯电感电路在直流情况下表现为短路。( ) 28．在纯电感电路中，电流频率越高，该电路阻抗越大。( ) 29．在纯电感交流电路中，加在电感两端的电压的初相为，则通过电感电流的初相为。( ) 三、填空题（本大题共8个空，每空1分，共8分） 30．电感线圈在交流电路中，通过的电流频率越高，其感抗_____。​ 31．电感对交流电的阻碍作用称为_______。 32．在一个纯电感电路中，电压和电流的相位差为______，这意味着电压______电流。 33．纯电感电路中的电流与电压的相位差为______度。 34．电感量为100mH的某线圈接在220V/50Hz的交流电中，其感抗为______；当电源频率变为500Hz时，其感抗变为______。 35．当频率增加时，纯电感电路中的感抗将______。 四、分析计算题（本大题共4小题，每小题7分，共28分） 36．一个纯电感线圈，电感 L=0.1H，接在频率 f=50Hz、电压 U=220V 的正弦交流电源上，求： (1)感抗 XL； (2)电流有效值 I。 37．一个 RL 串联电路，R=6Ω，XL=8Ω，接在 U=220V 的正弦交流电源上。求： (1)电路的阻抗 Z； (2)电流有效值 I； (3)电阻电压 UR 和电感电压 UL； (4)功率因数 cosφ。 38．纯电感电路中，已知端电压，电感L=1H (1)求电流i、电压与电流相位差； (2)求电路的有功功率，无功功率和功率因数并画出电流电压的向量图。 39．有一个阻值R=2Ω的线圈，接入50Hz交流电时测得功率因数为0.8，该线圈消耗的功率为8W，试求： (1)线圈的电感； (2)流过线圈的电流； (3)电路两端的电压。 五、简答题（本大题共1小题，每小题6分，共6分） 40．为什么电感元件具有“通直流、阻交流”的特性？ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《纯电感交流电路1》参考答案 1．C 【详解】感抗是阻碍电流的物理量，单位与电阻相同，为欧姆（Ω）。 2．A 【详解】电感导致电压领先于电流。 3．B 【详解】电压和电流的相位差为：150o-60o=90o，在纯电感电路中，电压超前电流90o，所以该元件是电感。选择 B 选项 4．B 【详解】感抗XL = 2πfL，f增则X_L增，I=U/XL（U不变），故I减小。 5．A 【详解】在纯电感电路中，，且电压超前电流，所以，故A正确。 6．A 【详解】XL=2πfL=2×3.14×50×0.1=31.4Ω，故A正确。 7．B 【详解】电感感抗X_L=2πfL，频率f越高，感抗越大，对高频电流阻碍越强，即“通低频，阻高频”，故选B。 8．B 【详解】正确答案是B。电流滞后于电压通常是由于电感元件的存在导致的。 9．B 【详解】电感对交流电的阻碍作用是通过电感性阻抗来体现的。 10．A 【详解】纯电感电压超前电流90°，-60°+90°=30°。 11．D 12．A 【详解】随着频率增加，感抗 XL = 2πfL 会增加，从而电感两端的电压降增加。 13．A 【详解】电感器的感抗为 XL = 2πfL。 14．A 【详解】电感的阻抗与频率成正比。 15．D 16．B 17．B 【详解】在纯电感电路中，感抗 Xₗ = 2πfL （f 为频率，L 为电感）。当电源电压有效值不变，增加电源频率 f 时，感抗增大。根据欧姆定律 I = U / Xₗ （U 为电压，I 为电流），感抗增大则电流有效值将减小。 18．A 19．B 【详解】电感电流滞后电压90°（电压超前电流），电容则相反，电阻同相。 20．D 【详解】感抗 XL = 2πfL = 2 * π * 60 * 0.1 ≈ 37.7Ω。 21．正确 22．正确 【详解】对于正弦交流电路，这里电压 ，电 。电压的初相位 ，电流的初相位 。由于相位差 ，即电压超前电流，根据电感电路的特性(在电感电路中电压超前电流)，所以该电路为电感性电路。故表述正确。 23．错误 【详解】电感对交流电的阻碍作用是由于电感本身产生感抗，使电流落后于电压。 24．正确 【详解】在纯电感电路中，电流与电压的大小由电感的阻抗决定。 25．错误 【详解】在电感元件中，电流滞后于电压90度。 26．错误 27．正确 【详解】在直流情况下，纯电感电路表现为短路，因为直流电通过电感时没有感抗 28．正确 【详解】电感的感抗与频率成正比，频率越高，阻抗越大 29．错误 【详解】在纯电感交流电路中，电感两端的电压超前电感的电流，则通过电感电流的初相为，故错误。 30．越大 31．电感阻抗 【详解】电感阻抗是交流电路中的阻抗成分，它由电感器件引起，阻碍交流电流通过。 32． 90度 领先 【详解】在纯电感电路中，电压和电流的相位差始终为90度，这表示电压领先于电流。这是因为在电感中，电流的变化率（斜率）与电压成正比，但是电流的变化是延迟的，导致电压领先于电流 33．-90 【详解】在纯电感电路中，电流落后于电压90度。 34． 31.4Ω 314Ω 【详解】 当电源频率变为500Hz 35．增加 【详解】感抗的公式是X_L = ωL，随着频率增加，感抗会增加 36．(1)XL=2πfL=2×3.14×50×0.1=31.4Ω； (2)I=U/XL=220/31.4≈7.01A 37．(1)（1）Z=√(R²+XL²)=√(6²+8²)=10Ω； (2)（2）I=U/Z=220/10=22A； (3)（3）UR=IR=22×6=132V，UL=IXL=22×8=176V； (4)（4）cosφ=R/Z=6/10=0.6 38．(1)已知端电压，其中，w=100rad/s。 感抗Xz=wL=100x1=100Ω；根据，可得电流I=0.1A。纯电感电路中，电流滞后电压90°，所以电流。电压与电流相位差:纯电感电路中，电压超前电流90°，相位差为90° (2)电路的有功功率:纯电感电路中，有功功率为0W；电路的无功功率：Q=UI=10×0.1=1var；功率因数:纯电感电路功率因数为0；电流电压的向量图： 39．(1)4.8mH (2)2A (3)5V 40．电感的感抗XL=2πfL，直流电路中f=0，XL=0，故电感相当于短路（通直流）；交流电路中f≠0，XL随频率增大而增大，对电流的阻碍作用增强（阻交流）。 【详解】基于感抗与频率的正比关系，体现电感对不同频率电流的选择性。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $