第11卷 实际线圈与电容器并联电路与交流电路的功率 浙江省（单独招生考试）《电工技术基础与技能》（高教版·第四版） 单元过关卷

浙江省（单独招生考试）电子电工类 《电工技术基础与技能》（高教版·第四版） 实际线圈与电容器并联电路与交流电路的功率 单元过关卷 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1. 在一感性负载两端并联一只适当的电容，则负载消耗的有功功率（ ） A. 增大 B. 不变 C. 减小 D. 不确定 【答案】B 【解析】感性负载两端并联适当的电容后，负载两端的交流电压没变，流过负载的电流没变，负载消耗的有功功率不变，故选B。 2. 在某感性负载电路实验中，电路原来的功率因数为0.5，在负载两端并联一电容器之后，功率因数提高到0.8，则流过该感性负载的电流将（ ） A. 减小 B. 不变 C. 增大 D. 无法判断 【答案】A 【解析】并联电容器提高功率因数后，电路总阻抗变小，总电流变小。感性负载支路的阻抗不变，而电压不变，所以流过感性负载的电流将减小。 选择 A 选项 3. 当电感与电容并联时，对交流电的影响是什么（ ） A. 电感的阻抗降低 B. 电容的阻抗增加 C. 阻抗大小取决于具体数值 D. 阻抗不会改变 【答案】C 【解析】当电感与电容并联时，阻抗大小取决于具体数值。 4. 电感线圈和电容器的并联电路在交流电源中的主要应用是什么？（ ） A. 消除谐波 B. 调节电流大小 C. 稳定电压 D. 提高功率因数 【答案】D 【解析】电感线圈和电容器的并联电路常用于交流电源中，主要用于提高功率因数，消除谐波和稳定电压是其次要的功能。 5. 一感性负载，功率因数为 0.4，在其两端并联了一个适当的电容后，功率因数提高到了 0.8，则其总电流（ ） A. 无法判断 B. 变大 C. 不变 D. 变小 【答案】D 【解析】感性负载并联电容后，功率因数提高，电路的总阻抗变小。根据公式I = U/Z（其中I为电流，U为电压，Z为总阻抗），由于电压不变，总阻抗变小，所以总电流变小。选择 D 选项 6. 一个正弦交流电的最大值为10A，当它通过一个电阻R = 10Ω时，电阻消耗的最大功率是（ ） A. 100W B. 500W C. 200W D. 250W 【答案】B 【解析】最大功率Pm = I（10A）2×10Ω= 1000W，但这是最大值对应的功率，根据有效值计算功率P = R，I = Im/√2，所以P = （10/√2A）^2×10Ω= 500W。 7. 如下图所示电路中，若要在输入信号源中滤去频率为的信号电压，在a、b两点间应接入_____谐振电路。（ ） A. LC串联 B. LC并联 C. 实际电感与电容并联 D. 实际电感与电容串联 【答案】A 【解析】LC串联谐振电路在谐振频率时阻抗最小，理想情况下近似为零。若将其接在a、b两点间，则频率为的信号会被该支路旁路，相当于被短路滤除；而其他频率下该支路阻抗较大，不会被明显旁路。因此应接入LC串联谐振电路。 8. 下列关于交流电路功率的说法正确的是（ ） A. 交流电路功率是常数 B. 交流电路功率随时间变化 C. 交流电路功率只取决于电压 D. 交流电路功率只取决于电流 【答案】B 【解析】交流电路功率随着时间的变化而变化，因为电压和电流随时间变化。 9. 在交流电路中，若视在功率S=10VA，有功功率P=6W，则无功功率Q为（ ） A. 8var B. 16var C. 4var D. 10var 【答案】A 【解析】根据 ，可得，故选A。 10. 已知一个电阻上的电压，测得电阻上所消耗的功率为，则这个电阻的阻值为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】根据可知，电压的有效值为，由可得，电阻的阻值。故A正确。 11. 在交流电路中，电阻的功率损耗与电流的关系是（ ） A. 与电流成正比 B. 与电流成反比 C. 与电流的平方成正比 D. 与电流的平方成反比 【答案】C 【解析】电阻的功率损耗与电流的平方成正比。 12. 交流电路中，功率的计算方式为（ ） A. P = R B. P = VR C. P = X D. P = VI 【答案】D 【解析】功率等于电压乘以电流。 13. 交流电路中，功率的计算公式为（ ） A. P = V/I B. P = VI C. P = I2R D. P = V2/R 【答案】D 【解析】功率等于电压的平方除以电阻。 14. 如图所示，两支路电流、均为5A，若忽略电感的电阻不计，则总电流应为（ ） A. 5A B. 10A C. 2.5A D. 0 【答案】D 【解析】忽略电感电阻时，电感支路电流滞后电压，电容支路电流超前电压，两支路电流相位相差。当时，两电流大小相等、方向相反，矢量和为零，所以总电流为0。 15. 电路中的功率损耗主要发生在（ ） A. 电阻 B. 电容器 C. 电感器 D. 电源 【答案】A 【解析】电路中的功率损耗主要发生在电阻上。 16. 交流电路中，功率的单位是什么？（ ） A. 伏特（V） B. 安培（A） C. 瓦特（W） D. 欧姆（Ω） 【答案】C 【解析】功率的单位是瓦特（W）。 17. 在某一交流电路中，已知加在电路两端的电压为，电路中的电流为，则该电路消耗的功率为（ ） A. 0 B. C. D. 【答案】A 【解析】因为该交流电为正弦交流电，视在功率，从电压和电流的瞬时值表达式可知，电压超前电流，说明该电路为纯电感电路，不消耗电能，故A正确。 18. 在交流电路中，功率因数的理想值是（ ） A. 0 B. 1 C. -1 D. 无法确定 【答案】B 【解析】功率因数的理想值是1，表示电路中所有功率都是有用功率。 19. 公式，角是指（ ） A. 与间的相位差 B. 与间的相位差 C. 与间的相位差 D. 与间的相位差 【答案】C 【解析】三相交流电路有功功率公式中，和分别为线电压和线电流，但不是线电压与线电流的相位差，而是每相负载的相电压与相电流之间的相位差，即负载的功率因数角。 20. 实行阻抗匹配是为了（ ） A. 提高能量传输效率 B. 提高负载消耗的功率 C. 减小输电线路的损耗 D. 提高功率因数 【答案】B 【解析】阻抗匹配的目的是使信号源或传输线路与负载之间满足最大功率传输条件。在交流电路中，当负载阻抗与电源内阻抗满足匹配关系时，负载能够获得较大的功率。因此实行阻抗匹配主要是为了提高负载消耗的功率。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 电感线圈和电容器的并联电路中，当电源频率很高时，电容支路中阻抗较大。（ ） 【答案】错误 【解析】当电源频率很高时，电容支路中阻抗较小，结果电路中电流仍较大。 22. 电感性负载并联一只适当数值的电容器后，可使线路中的总电流减小。（ ） 【答案】正确 【解析】这种说法是正确的，对于电感性负载，其电压超前电流一个相位角（0<90∘），设电源电压为U，电感性负载的电流为，根据功率公式P=U（P为负载的有功功率），此时线路中的总电流就是电感性负载的电流。 当并联一只适当数值的电容器后，电容器的电流超前电压U 90∘。电感性负载的电流不变，但线路中的总电流I等于电感性负载电流与电容器电流的相量和，即→I=→→IC。 从相量图分析，由于的存在，使得总电流I与电压U的相位差φ变小（φ<），功率因数cosφ>cos。根据有功功率P=UIcosφ（P不变，因为负载的有功功率是固定的），可得I=。 因为cosφ>cosφ1，在电源电压U和有功功率P不变的情况下，分母增大，所以总电流I<，即线路中的总电流减小。 综上所述，电感性负载并联一只适当数值的电容器后，可使线路中的总电流减小，该说法正确。 23. 实际线圈与电容器并联时，电容器可以完全补偿线圈的感抗，使电路呈现纯电阻性。（ ） 【答案】错误 【解析】实际线圈含有电阻和电感，不能简单认为电容器可以在任意情况下完全补偿线圈的感抗。实际线圈与电容器并联时，只有在一定频率和适当电容值下，电路的感性无功分量与容性无功分量才可能相互抵消，使总电流与电压同相，电路对外呈现近似纯电阻性。因此题干表述过于绝对，判断为错误。 24. 只要是热功率相等，交直流电路就可以互相代替。（ ） 【答案】错误 【解析】交流电的有效值是按与直流电产生相同热效应来定义的，因此在纯电阻负载中，若热功率相等，交流和直流在发热效果上可以等效。但在含有电感、电容等元件的电路中，交流会产生感抗、容抗以及相位差，而直流稳态下电感相当于短路、电容相当于断路，电路特性不同，不能仅凭热功率相等就互相代替。所以该说法错误。 25. 已知某电路的有功功率P=100W，无功功率Q=50var，则视在功率S=150VA（ ） 【答案】错误 【解析】根据，可得 ，故表述错误。 26. 在纯电阻电路中，电能全部转化为内能，因此功率因数为1。（ ） 【答案】正确 【解析】在纯电阻交流电路中，电压与电流同相位，相位差，因此功率因数。纯电阻只消耗有功功率，电能全部转化为内能，不存在无功功率，所以该说法正确。 27. 正弦交流电路的视在功率等于有功功率和无功功率之和。（ ） 【答案】错误 【解析】正弦交流电路的视在功率，故错误。 28. 如果将一只额定电压为、额定功率为的白炽灯，接到电压为、输出功率为的电源上，则白炽灯会烧坏。（ ） 【答案】错误 【解析】这种说法是错误的。用电器正常工作的关键在于其两端所加的实际电压等于其额定电压。对于一只额定电压为、额定功率为的白炽灯，当它两端的实际电压达到时，它就能在额定状态下正常工作。 电源的输出功率表示电源能够提供的最大功率，但这并不意味着连接到该电源上的用电器就一定会消耗这么大的功率。用电器实际消耗的功率取决于其自身的电阻以及两端所加的电压。 在本题中，将白炽灯接到电压为的电源上，此时白炽灯两端的实际电压等于其额定电压，那么它会按照额定功率进行工作，并不会因为电源的输出功率为而被烧坏。 综上所述，“如果将一只额定电压为、额定功率为的白炽灯，接到电压为、输出功率为的电源上，则白炽灯会烧坏”这一说法是错误的。 29. 交流电路中，功率可以通过电流和电压的乘积计算得到。（ ） 【答案】正确 【解析】功率等于电流和电压的乘积。 30. 对于一个负载，其视在功率一定大于有功功率（ ） 【答案】错误 【解析】根据，当时Q=0时，S=P，所以这句话错误。故表述错误。 三、综合应用题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 31. 已知某交流电路的电压 ，电流 。求： （1）该电路的有功功率P、无功功率Q和视在功率S； （2）计算功率因数 。 【答案】（1）1100W，1905.3var，2200VA （2）0.5 【解析】（1）电压有效值 ，电流有效值 ， 电流与电压的相位差 。 视在功率S=UI=220×10=2200VA 有功功率 无功功率 （2）功率因数 32. 电路如图所示。 （1）试求电阻消耗的功率及该电路的功率因数； （2）如果要将电路功率因数提高，应采用什么方法？请将接线方法在图上标出。 【答案】（1）， （2）并联一个电容器，接线方法如图所示。 【解析】（1）电阻为耗能元件，其消耗的功率按或计算。根据题图所给电路参数计算，可得电阻消耗的有功功率为。电路功率因数为有功功率与视在功率之比，即，代入题图数据可得。 （2）若要提高感性电路的功率因数，应采用并联电容器的方法进行无功补偿。电容器应与原负载并联接入电源两端，使电容支路提供容性无功电流，抵消部分感性无功电流，从而减小总电流与电压的相位差，提高功率因数。 33. 某负载接在电压U=110V的交流电源上，消耗的有功功率P=600W，无功功率Q=800var，求： （1）视在功率S； （2）计算功率因数 【答案】（1）1000VA （2）0.6 【解析】（1）根据 （2） 功率因数 34. 电压为220V的照明电路，装有40W日光灯20盏，功率因素为0.5，另装有电感性电器功率为500W，功率因数为0.6。完成下列各题。 （1）电路正常工作时日光灯的总有功功率P1=___W。 （2）电路正常工作时日光灯的总无功功率。 （3）电路正常工作时日光灯的总视在功率。 （4）电感性电器的有功功率P2=___W。 （5）电感性电器的无功功率。 （6）电感性电器的视在功率。 （7）电路的总有功功率P=___W。 （8）电路的总无功功率。 （9）电路的总视在功率。 （10）电路的功率因数λ =___。 【答案】（1）800 （2）1385.6 （3）1600 （4）500 （5）666.67 （6）833.3 （7）1300 （8）2052.27 （9）2429.4 （10）0.54 【解析】（1）日光灯总有功功率：。 （2）日光灯功率因数为0.5，，则，所以。 （3）日光灯总视在功率：。 （4）电感性电器的有功功率：。 （5）电感性电器功率因数为0.6，，则，所以。 （6）电感性电器视在功率：。 （7）电路总有功功率：。 （8）两类负载均为感性负载，总无功功率：。 （9）总视在功率应按功率三角形计算，不能直接把与相加：。 （10）电路总功率因数：。 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 $ 浙江省（单独招生考试）电子电工类 《电工技术基础与技能》（高教版·第四版） 实际线圈与电容器并联电路与交流电路的功率 单元过关卷 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1. 在一感性负载两端并联一只适当的电容，则负载消耗的有功功率（ ） A. 增大 B. 不变 C. 减小 D. 不确定 2. 在某感性负载电路实验中，电路原来的功率因数为0.5，在负载两端并联一电容器之后，功率因数提高到0.8，则流过该感性负载的电流将（ ） A. 减小 B. 不变 C. 增大 D. 无法判断 3. 当电感与电容并联时，对交流电的影响是什么（ ） A. 电感的阻抗降低 B. 电容的阻抗增加 C. 阻抗大小取决于具体数值 D. 阻抗不会改变 4. 电感线圈和电容器的并联电路在交流电源中的主要应用是什么？（ ） A. 消除谐波 B. 调节电流大小 C. 稳定电压 D. 提高功率因数 5. 一感性负载，功率因数为 0.4，在其两端并联了一个适当的电容后，功率因数提高到了 0.8，则其总电流（ ） A. 无法判断 B. 变大 C. 不变 D. 变小 6. 一个正弦交流电的最大值为10A，当它通过一个电阻R = 10Ω时，电阻消耗的最大功率是（ ） A. 100W B. 500W C. 200W D. 250W 7. 如下图所示电路中，若要在输入信号源中滤去频率为的信号电压，在a、b两点间应接入_____谐振电路。（ ） A. LC串联 B. LC并联 C. 实际电感与电容并联 D. 实际电感与电容串联 8. 下列关于交流电路功率的说法正确的是（ ） A. 交流电路功率是常数 B. 交流电路功率随时间变化 C. 交流电路功率只取决于电压 D. 交流电路功率只取决于电流 9. 在交流电路中，若视在功率S=10VA，有功功率P=6W，则无功功率Q为（ ） A. 8var B. 16var C. 4var D. 10var 10. 已知一个电阻上的电压，测得电阻上所消耗的功率为，则这个电阻的阻值为（ ） A. B. C. D. 11. 在交流电路中，电阻的功率损耗与电流的关系是（ ） A. 与电流成正比 B. 与电流成反比 C. 与电流的平方成正比 D. 与电流的平方成反比 12. 交流电路中，功率的计算方式为（ ） A. P = R B. P = VR C. P = X D. P = VI 13. 交流电路中，功率的计算公式为（ ） A. P = V/I B. P = VI C. P = I2R D. P = V2/R 14. 如图所示，两支路电流、均为5A，若忽略电感的电阻不计，则总电流应为（ ） A. 5A B. 10A C. 2.5A D. 0 15. 电路中的功率损耗主要发生在（ ） A. 电阻 B. 电容器 C. 电感器 D. 电源 16. 交流电路中，功率的单位是什么？（ ） A. 伏特（V） B. 安培（A） C. 瓦特（W） D. 欧姆（Ω） 17. 在某一交流电路中，已知加在电路两端的电压为，电路中的电流为，则该电路消耗的功率为（ ） A. 0 B. C. D. 18. 在交流电路中，功率因数的理想值是（ ） A. 0 B. 1 C. -1 D. 无法确定 19. 公式，角是指（ ） A. 与间的相位差 B. 与间的相位差 C. 与间的相位差 D. 与间的相位差 20. 实行阻抗匹配是为了（ ） A. 提高能量传输效率 B. 提高负载消耗的功率 C. 减小输电线路的损耗 D. 提高功率因数 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 电感线圈和电容器的并联电路中，当电源频率很高时，电容支路中阻抗较大。（ ） 22. 电感性负载并联一只适当数值的电容器后，可使线路中的总电流减小。（ ） 23. 实际线圈与电容器并联时，电容器可以完全补偿线圈的感抗，使电路呈现纯电阻性。（ ） 24. 只要是热功率相等，交直流电路就可以互相代替。（ ） 25. 已知某电路的有功功率P=100W，无功功率Q=50var，则视在功率S=150VA（ ） 26. 在纯电阻电路中，电能全部转化为内能，因此功率因数为1。（ ） 27. 正弦交流电路的视在功率等于有功功率和无功功率之和。（ ） 28. 如果将一只额定电压为、额定功率为的白炽灯，接到电压为、输出功率为的电源上，则白炽灯会烧坏。（ ） 29. 交流电路中，功率可以通过电流和电压的乘积计算得到。（ ） 30. 对于一个负载，其视在功率一定大于有功功率（ ） 三、综合应用题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 31. 已知某交流电路的电压 ，电流 。求： （1）该电路的有功功率P、无功功率Q和视在功率S； （2）计算功率因数 。 32. 电路如图所示。 （1）试求电阻消耗的功率及该电路的功率因数； （2）如果要将电路功率因数提高，应采用什么方法？请将接线方法在图上标出。 33. 某负载接在电压U=110V的交流电源上，消耗的有功功率P=600W，无功功率Q=800var，求： （1）视在功率S； （2）计算功率因数 34. 电压为220V的照明电路，装有40W日光灯20盏，功率因素为0.5，另装有电感性电器功率为500W，功率因数为0.6。完成下列各题。 （1）电路正常工作时日光灯的总有功功率P1=___W。 （2）电路正常工作时日光灯的总无功功率。 （3）电路正常工作时日光灯的总视在功率。 （4）电感性电器的有功功率P2=___W。 （5）电感性电器的无功功率。 （6）电感性电器的视在功率。 （7）电路的总有功功率P=___W。 （8）电路的总无功功率。 （9）电路的总视在功率。 （10）电路的功率因数λ =___。 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 $