第9卷 串联电路的谐振 江苏省（单独招生）《电工技术基础与技能》（高教版·第三版） 单元过关卷

江苏省（单独招生）机电类 《电工技术基础与技能》（高教版·第三版） 串联电路的谐振 单元过关卷 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 1. 串联谐振电路中，谐振时电路的阻抗最大。（ ） 【答案】错误 【解析】在串联谐振电路中，谐振时电路的阻抗最小，故表述错误。 2. 串联谐振电路的选择性可以用来选择电路的工作频率。（ ） 【答案】正确 【解析】谐振电路的选择性可以用来选择电路的工作频率 3. 谐振电路的品质因数越高，电路的通频带就越宽。（ ） 【答案】错误 【解析】串联谐振电路的通频带与品质因数成反比，通常有 ，即 。品质因数越高，电路选择性越好，通频带越窄，而不是越宽。因此题干说法错误。 4. 串联谐振发生时，电感电压和电容电压大小相等，方向相同。（ ） 【答案】错误 【解析】串联谐振发生时，电感电压和电容电压大小相等，但方向相反。故表述错误。 5. 当电压一定时，串联谐振电路的总电流最小。（ ） 【答案】错误 【解析】串联谐振时，感抗与容抗大小相等、相互抵消，电路总阻抗等于电阻 ，为最小值。在电源电压一定时，由 可知，总阻抗最小时总电流最大。因此题干说“总电流最小”是错误的。 6. 串联谐振电路是指由电感和电容器并联而成的电路。（ ） 【答案】错误 【解析】串联谐振电路是由电感和电容器串联而成的电路 7. 当电感值增大时，谐振电路的共振频率减小。（ ） 【答案】错误 【解析】增大电感值会使共振频率增大。 8. 串联谐振电路的品质因数。 （ ） 【答案】正确 【解析】串联谐振电路的品质因数Q定义为电感（或电容）的电抗与电阻的比值，即，它反映了谐振电路的特性。故表述正确。 9. RLC串联谐振电路，若增大电阻R，电路的谐振频率也随之增大。（ ） 【答案】错误 【解析】RLC串联谐振的谐振频率由电感 和电容 决定，公式为 。电阻 会影响电路电流、品质因数和通频带，但不改变理想串联谐振频率。因此增大 不会使谐振频率增大，题干说法错误。 10. 谐振电路中，增大电容的值会增大带通频率。（ ） 【答案】正确 【解析】增大电容的值会使带通频率增大，增加电路的选择性。 二、单项选择题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 11. 对于一个串联谐振电路，如果希望谐振频率减小，以下哪项操作是正确的（ ） A. 减小电感值 B. 增加电感值 C. 增加电容值 D. 减小电容值 【答案】C 【解析】增加电容值会导致谐振频率减小。 12. 串联谐振电路中，品质因数Q的表达式是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】品质因数。 13. 电路如图所示，在RLC串联谐振电路中，调高频率f，同时使开关S闭合前后电压表的读数不变，则（ ） A. 电路重新发生谐振 B. 电容被击穿 C. Xc=2 D. 【答案】C 【解析】调高频率且开关S闭合前后电压表的读数不变可得总阻抗不变，要使得总阻抗不变，可得，故选C 14. 在电阻、电感和电容串联电路中，当电路发生谐振时，下列说法正确的是（ ） A. Q值越大通频带也就越宽 B. 总电压是电容器两端电压或电感两端电压的倍 C. 谐振时电路的电抗为零，则感抗和容抗也为零 D. 谐振时总阻抗最小，总电流最大 【答案】D 【解析】串联谐振时，感抗与容抗大小相等、方向相反，电路总电抗为零，总阻抗等于电阻 ，达到最小值，因此总电流最大，D正确。Q值越大，通频带越窄，A错误；谐振时电感或电容两端电压可为总电压的 倍，不是总电压为它们的 倍，B错误；总电抗为零不表示感抗和容抗各自为零，而是二者相互抵消，C错误。 15. 若在谐振电路中增加一个串联电感器，以下哪个描述是正确的？（ ） A. 共振频率不变 B. 共振频率减小 C. 共振频率增大 D. 共振频率变为零 【答案】C 【解析】串联电感器会使等效电感增大，从而增大共振频率。 16. 串联谐振电路的电流响应与频率的关系通常是（ ） A. 谐振时电流为零 B. 电流与电压成正比 C. 电流与频率无关 D. 谐振时电流最大 【答案】D 【解析】串联谐振电路在谐振时，电流最大 17. 如图所示，电路在开关S断开时的谐振频率为，在开关合上后电路的谐振频率为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 18. RLC串联电路处于谐振状态时（ ） A. 电阻两端的电压最大，且与总电压相等 B. 电路没有能量损耗 C. 电感和电容间无能量交换 D. 电感和电容两端的电压分别与总电压相等 【答案】A 【解析】RLC串联电路处于谐振状态时，电流最大，此时电阻两端的电压最大，与总电压相等，电路损耗的能量都在电阻上，电容与电感两端的电压是总电压的Q倍，电容与电感之间存在能量交换。故A正确，B、C、D错误。 19. 串联谐振电路的应用不包括（ ） A. 滤波电路 B. 放大电路 C. 调谐电路 D. 振荡电路 【答案】D 【解析】串联谐振电路通常不用作振荡电路 20. 串联谐振电路的谐振频率与以下哪个因素无关（ ） A. 电感的电阻 B. 电容的电容量 C. 电感的电感值 D. 电容的耐压 【答案】A 【解析】电感的电阻不影响谐振频率，只影响谐振电路的带宽和品质因数 三、填空题（本大题共5小题，每题2分，共10分） 21. 串联谐振电路在谐振时，电流______。 【答案】最大 【解析】串联谐振电路在谐振时，电流最大 22. 在RLC串联电路中，当电路端电压和电流同相时，电路呈______，电路的这种状态叫做串联谐振。 【答案】电阻性 【解析】在RLC串联电路中，当端电压与电流同相时，说明感抗与容抗相互抵消，电路总电抗为零，总阻抗只剩电阻成分。因此电路呈电阻性，这种状态称为串联谐振。 23. RLC串联谐振电路如图所示，已知电压表、的读数分别为150V和120V，则电压表V的读数为______。 【答案】90V 【解析】在串联谐振电路中，，由于两端电压为150V，所以可求得，即总电压。 24. 串联谐振电路中的品质因数（Q值）是电路中______与______的比值。 【答案】① 能量存储 ② 能量损耗 【解析】品质因数（Q值）是电路中能量存储与能量损耗的比值。 25. 当电路的参数______和______一定时，谐振频率也就确定了。 【答案】① L ② C 【解析】串联RLC电路的谐振频率公式为 。由公式可知，谐振频率只与电感 和电容 有关；当 和 一定时，谐振频率也就确定了。 四、简答题（本大题共3小题，每题7分，共21分） 26. 已知串联谐振电路的线圈参数为R=1Ω，L=2mH，接在角频率w=2500rad/s的20V电压源上，求电容C为何值时电路发生谐振？求谐振电流、电容两端电压、线圈两端电压及品质因数Q。 【答案】C=80uF，20A，100V,Q=5 【解析】对于串联谐振，有，代入数据可得C=80uF 在谐振时，电路的阻抗Z=R=1Ω，可得，谐振时。可得100V 品质因数 27. 如右图所示电路，其中V，调节电容C使电流i与电压u同相，此时测得电感两端电压为200V，电流I＝2A。求电路中参数R、L、C，当频率下调为f0/2时，电路呈何种性质？ 【答案】50Ω，0.318H，32uF，容性 【解析】（1）已知 ，可得电压有效值U=100V，因为调节电容C使电流i与电压u同相。故此时电路处于谐振状态，谐振时的阻抗Z=R。可得 已知w=314rad/s，在谐振状态下wL，代入数据可得L=0.318H 因为谐振时 ，可得C=32uF 当频率下调为f0/2时，可得感抗容抗 ，谐振时 ，所以 故电路呈容性。 28. 在电阻、电感和电容串联的电路中，电阻为，电感为，电容为，外加电压的有效值为，试求： （1）谐振频率；电容两端电压；谐振时电流；品质因数。 （2）当外加频率是谐振频率的1.1倍，电路中电流I和电容上电压。 【答案】（1）；；； （2）； 【解析】（1）电路的谐振频率为； 谐振时电流； 电容两端电压； 。 （2）当外加频率是谐振频率的1.1倍时，则，此时电抗不为零，则阻抗。 ； 。 五、计算题（本大题共3小题，每题5分，共15分） 29. 某串联 RLC 电路中，电感 ，电容 。求该电路的谐振频率，结果保留一位小数。 【答案】谐振频率约为 。 【解析】串联谐振频率公式为 ，代入 、，得 。 30. 如图所示的 RLC 串联谐振电路中，已知电源电压U=10 mV，谐振时的角频率 s，品质因数 Q=10，谐振时的阻抗为5Ω。试求∶ （1）谐振时的电流； （2）电路参数 R、L、C 的值； （3）谐振时各元件两端的电压 【答案】（1） （2） （3）10mV 100mV 31. 某串联 RLC 电路接在 正弦交流电源上，电阻 ，电感 ，调节电容后电路发生谐振。求： 【答案】（1）谐振时电流为 。 （2）谐振时有功功率为 。 【解析】（1）串联谐振时总阻抗等于电阻，故 。 （2）谐振时功率因数为 1，故 。 六、综合应用题（本大题共2小题，每题7分，共14分） 32. 已知一串联谐振电路的参数R=10Ω，L=2mH，C=2nF，外加电压U=10mV。试求电路在谐振时的电流、品质因数及电感和电容上的电压。 【答案】1mA，100，1V，1V 【解析】对于串联谐振电路 谐振阻抗Z=R==10Ω，可得谐振时的电流 品质因数 33. 在RLC串联谐振回路中，已知电感，电容，电路的品质因数，谐振时电路中的电流为。求该谐振回路： （1）谐振频率。 （2）电路端电压。 （3）电感和电容两端的电压。 【答案】（1） （2）1V （3） 【解析】（1 ）。 （2 ），由于， 则。 （ 3），即电感与电容两端电压均为。 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 $ 江苏省（单独招生）机电类 《电工技术基础与技能》（高教版·第三版） 串联电路的谐振 单元过关卷 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 1. 串联谐振电路中，谐振时电路的阻抗最大。（ ） 2. 串联谐振电路的选择性可以用来选择电路的工作频率。（ ） 3. 谐振电路的品质因数越高，电路的通频带就越宽。（ ） 4. 串联谐振发生时，电感电压和电容电压大小相等，方向相同。（ ） 5. 当电压一定时，串联谐振电路的总电流最小。（ ） 6. 串联谐振电路是指由电感和电容器并联而成的电路。（ ） 7. 当电感值增大时，谐振电路的共振频率减小。（ ） 8. 串联谐振电路的品质因数。 （ ） 9. RLC串联谐振电路，若增大电阻R，电路的谐振频率也随之增大。（ ） 10. 谐振电路中，增大电容的值会增大带通频率。（ ） 二、单项选择题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 11. 对于一个串联谐振电路，如果希望谐振频率减小，以下哪项操作是正确的（ ） A. 减小电感值 B. 增加电感值 C. 增加电容值 D. 减小电容值 12. 串联谐振电路中，品质因数Q的表达式是（ ） A. B. C. D. 13. 电路如图所示，在RLC串联谐振电路中，调高频率f，同时使开关S闭合前后电压表的读数不变，则（ ） A. 电路重新发生谐振 B. 电容被击穿 C. Xc=2 D. 14. 在电阻、电感和电容串联电路中，当电路发生谐振时，下列说法正确的是（ ） A. Q值越大通频带也就越宽 B. 总电压是电容器两端电压或电感两端电压的倍 C. 谐振时电路的电抗为零，则感抗和容抗也为零 D. 谐振时总阻抗最小，总电流最大 15. 若在谐振电路中增加一个串联电感器，以下哪个描述是正确的？（ ） A. 共振频率不变 B. 共振频率减小 C. 共振频率增大 D. 共振频率变为零 16. 串联谐振电路的电流响应与频率的关系通常是（ ） A. 谐振时电流为零 B. 电流与电压成正比 C. 电流与频率无关 D. 谐振时电流最大 17. 如图所示，电路在开关S断开时的谐振频率为，在开关合上后电路的谐振频率为（ ） A. B. C. D. 18. RLC串联电路处于谐振状态时（ ） A. 电阻两端的电压最大，且与总电压相等 B. 电路没有能量损耗 C. 电感和电容间无能量交换 D. 电感和电容两端的电压分别与总电压相等 19. 串联谐振电路的应用不包括（ ） A. 滤波电路 B. 放大电路 C. 调谐电路 D. 振荡电路 20. 串联谐振电路的谐振频率与以下哪个因素无关（ ） A. 电感的电阻 B. 电容的电容量 C. 电感的电感值 D. 电容的耐压 三、填空题（本大题共5小题，每题2分，共10分） 21. 串联谐振电路在谐振时，电流______。 22. 在RLC串联电路中，当电路端电压和电流同相时，电路呈______，电路的这种状态叫做串联谐振。 23. RLC串联谐振电路如图所示，已知电压表、的读数分别为150V和120V，则电压表V的读数为______。 24. 串联谐振电路中的品质因数（Q值）是电路中______与______的比值。 25. 当电路的参数______和______一定时，谐振频率也就确定了。 四、简答题（本大题共3小题，每题7分，共21分） 26. 已知串联谐振电路的线圈参数为R=1Ω，L=2mH，接在角频率w=2500rad/s的20V电压源上，求电容C为何值时电路发生谐振？求谐振电流、电容两端电压、线圈两端电压及品质因数Q。 27. 如右图所示电路，其中V，调节电容C使电流i与电压u同相，此时测得电感两端电压为200V，电流I＝2A。求电路中参数R、L、C，当频率下调为f0/2时，电路呈何种性质？ 28. 在电阻、电感和电容串联的电路中，电阻为，电感为，电容为，外加电压的有效值为，试求： （1）谐振频率；电容两端电压；谐振时电流；品质因数。 （2）当外加频率是谐振频率的1.1倍，电路中电流I和电容上电压。 五、计算题（本大题共3小题，每题5分，共15分） 29. 某串联 RLC 电路中，电感 ，电容 。求该电路的谐振频率，结果保留一位小数。 30. 如图所示的 RLC 串联谐振电路中，已知电源电压U=10 mV，谐振时的角频率 s，品质因数 Q=10，谐振时的阻抗为5Ω。试求∶ （1）谐振时的电流； （2）电路参数 R、L、C 的值； （3）谐振时各元件两端的电压 31. 某串联 RLC 电路接在 正弦交流电源上，电阻 ，电感 ，调节电容后电路发生谐振。求： 六、综合应用题（本大题共2小题，每题7分，共14分） 32. 已知一串联谐振电路的参数R=10Ω，L=2mH，C=2nF，外加电压U=10mV。试求电路在谐振时的电流、品质因数及电感和电容上的电压。 33. 在RLC串联谐振回路中，已知电感，电容，电路的品质因数，谐振时电路中的电流为。求该谐振回路： （1）谐振频率。 （2）电路端电压。 （3）电感和电容两端的电压。 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 $