第18卷 三相正弦交流电路（一） 湖北省（技能高考）《电工技术基础与技能》（高教版·第3版） 单元过关卷

湖北省（技能高考）电气电子类 《电工技术基础与技能》（高教版·第3版） 三相正弦交流电路（一） 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. 关于对称三相交流电源，下列说法正确的是（ ） A. 各相电动势的瞬时值、频率都相同，相位互差120° B. 各相电动势的瞬时值、频率、相位都变化 C. 各相电动势的最大值、频率、初相位都相等 D. 各相电动势的最大值、周期都相等，相位互差120° 【答案】A 【解析】对称三相交流电源各相电动势的频率相同、最大值相等，它们的瞬时值表达式为 = sin(ω t)、 = sin(ω t - 120°)、 = sin(ω t + 120°)，所以相位互差120°。 2. 三相电源的相序是指（ ） A. 各相电压达到最大值的顺序 B. 各相电流的大小关系 C. 各相负载的连接方式 D. 各相电源的频率差异 【答案】A 【解析】三相电源的相序是指各相电压依次达到最大值的先后顺序，通常分为正序和负序。因此，选项A正确。 3. 在对称三相四线制供电线路上，联接三个相同的灯泡，如图所示，三个灯都正常发光，如果中线NN'断开，那么（ ） A. 三个灯都将变暗 B. 三个灯都将因过亮而烧毁 C. 仍能正常发光 D. 三个灯都立即熄灭 【答案】C 【解析】在对称三相四线制供电线路中，中线的主要作用是确保单相负载电压的稳定。当中线断开时，虽然每个灯泡分到的电压不再是220V，但由于三相电压仍然对称，每个灯泡仍然可以正常工作，不会因为电压不稳定而熄灭或变暗‌。这是因为三相四线制供电系统能够提供稳定的电压和电流，确保负载的正常运行。即使中线断开，三相电压的对称性仍然保持，每个灯泡仍然可以获得稳定的电流和电压，从而正常发光‌。故选C。 4. 三相电路中，“相序”是指（ ） A. 三相电压的大小顺序 B. 三相电压的相位先后顺序 C. 三相电流的方向顺序 D. 三相负载的连接顺序 【答案】B 【解析】相序是指三相电压（或电流）达到最大值的先后顺序（如U→V→W），决定旋转磁场方向和电机转向。 5. 关于中性线，下列说法正确的是（ ） A. 按电工安全操作规程的规定，三相四线制电路中性线上不能安装熔断器 B. 常用的三相交流异步电动机由于要连接中性线，故常采用三相四线制供电 C. 中性线电流与相电流之间的关系为 = + + D. 当三相负载不对称时，只要各相负载上的电流不超过其额定电流，中性线可以断开 【答案】A 【解析】三相交流异步电动机通常是三相对称负载，一般采用三相三线制供电；中性线电流是三相电流的矢量和 = + + （矢量相加）；当三相负载不对称时，中性线不能断开，否则会导致三相电压不对称；为了保证三相四线制的正常运行，中性线上不能安装熔断器，以免熔断器熔断后造成三相电压不平衡。 6. 三相电源相电压之间的相位差是120°，线电压之间的相位差是（ ） A. 180° B. 90° C. 120° D. 60° 【答案】C 【解析】对称三相电源中，三相相电压彼此相差120°。线电压是相邻两相电压的相量差，三个线电压的幅值相等，且相互之间也相差120°。因此应选C。 7. 如下图所示对称三相电路中，当开关S合上时，电流表的读数；当开关S断开时，电流表的读数为（ ） A. B. C. ， D. ， 【答案】C 8. 三相四线制供电系统中，相电压为220V，则线电压为（ ） A. 220V B. 380 V C. 311V D. 220 【答案】B 【解析】三相四线制中，相电压是相线与中性线之间的电压，线电压是两根相线之间的电压。对称三相系统中，线电压与相电压的关系为U线=√3U相。因此，U线=√3×220V≈380V，选项B正确。 9. 在三相四线制供电系统中，中性线上安装开关和熔断器可能导致（ ） A. 负载电压升高 B. 负载电压降低 C. 部分负载无法正常工作 D. 短路故障 【答案】C 【解析】中性线上安装开关和熔断器，若其断开，会使三相负载电压不对称，可能导致部分负载无法正常工作。选择 C 选项。 10. 如图所示，一个三相对称负载连成三角形，接在线电压为380V的三相电源上，线电流为17.32A，当S断开时，电流表的读数应为（ ） A. 5A B. 10A C. 15A D. 30A 【答案】A 11. 三相电路中，如果一个负载出现短路，可能导致的问题是：（ ） A. 电压波动 B. 电流不平衡 C. 过热 D. 频率变化 【答案】C 【解析】如果一个负载出现短路，可能导致过热问题，选项C正确。 12. 在三相四线制线路上，连接三个相同的电灯，它们都正常发光，如果中性线断开，则（ ） A. 三个灯都将变暗 B. 灯将因过亮而烧毁 C. 立即熄灭 D. 仍能正常发光 【答案】D 【解析】三个电灯相同，属于对称星形负载。正常运行时三相负载电流大小相等、相位互差120°，其中性点电位与电源中性点电位相同，三相负载电压均为额定相电压。中性线断开后，由于三相负载对称，负载中性点不会发生电位偏移，三个灯仍承受正常相电压，因此仍能正常发光，选C。 13. 三相电路中，当负载不平衡时，会导致什么问题（ ） A. 功率因数提高 B. 线电压稳定性提高 C. 系统效率提 D. 中性线过载 【答案】D 【解析】负载不平衡会导致中性线过载，可能引发安全隐患。 14. 在如图所示的三相交流电路中，设三相负载Z1、Z2、Z3，的大小相同、性质相同，开关S1闭合且当开关S2闭合时，电流表A1的读数为10.0A，则当开关S2断开时，各电流表的读数为（ ） A. 三只电流表的读数相同，均为5.77A B. 三只电流表的读数相同，均为10.0A C. 电流表A1、A2的读数相同，均为5.77A D. 电流表A2、A3的读数相同，均为10.0A 【答案】C 【解析】答案是C 15. 某三相对称负载为星形联结时，负载消耗的总功率为1800W，则每相负载消耗的功率为（ ） A. 600W B. 1800W C. 300W D. 900W 【答案】A 【解析】三相对称负载每一相消耗的功率相等，三相负载消耗的总功率为，则每一相负载消耗的功率为。故B正确。 16. 对于不对称星形负载的三相交流电路，如果中线断开（ ） A. 三相负载仍能短时间工作 B. 三相负载上的电压仍相同 C. 三相负载上的电压高低不同，不能正常工作，可能会烧毁设备 D. 三相负载上的电压高低不同，但三相电流仍相同 【答案】C 【解析】不对称星形负载的中线断开后，负载中性点发生位移，三相负载所承受的电压不再相等。部分负载可能承受过高电压，部分负载承受过低电压，导致设备不能正常工作，严重时可能烧毁设备。因此选C。 17. 在如图所示电路中，=380ωtV，=(ωt-30°)A，则三相对称负载的性质和有功功率分别是（ ） A. 电感性、190W B. 电感性、330W C. 电阻性、380W D. 电阻性、660W 【答案】D 18. 对某三相电源的三个绕组顺次作星形联结时，其线电压是相电压的（ ） A. 倍 B. 2 倍 C. 3 倍 D. 1/ 倍 【答案】A 【解析】作星形联结时，线电压是相电压的 倍。所以选择 A 选项。 19. 对称三相电路星形联结，线电压 380V，每相电阻 10Ω，当一相断开时，未断开两相的线电流为（ ） A. 11A B. 22A C. 38A D. 44A 【答案】B 【解析】星形联结时，每相负载电压为相电压。线电压为380V，因此相电压U相=380/√3≈219.4V。一相断开后，另外两相负载仍分别接在相线与星点之间，且每相电阻为10Ω，其线电流等于相电流：I=U相/R=380/(√3×10)≈21.9A，取约22A。因此选B。 20. 在三相交流电路中，功率的计算公式为（ ） A. P=VI B. P=V2/R C. P=(θ) D. P=VxIxsin(θ) 【答案】C 【解析】在三相交流电路中，功率的计算公式为三相电压的有效值乘以三相电流的有效值乘以功率因数。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 将对称三相负载接到三相四线制电源上，中性线上的电流为零。（ ） 【答案】正确 【解析】将对称三相负载接到三相四线制电源上，联结方式为星形联结，中性线上的电流为零。故正确。 22. 三相交流电源相线与相线间的电压叫线电压，市电线电压为。（ ） 【答案】正确 【解析】两根相线之间的电压称为线电压。在我国通常的三相低压供电系统中，相电压约为220V，线电压约为380V。因此题述说法正确。 23. 三相四线制供电系统中，中性线电流等于三相负载电流之和，因此，中性线截面积更大些。（ ） 【答案】错误 【解析】中性线电流等于三相负载电流的相量和，而不是三相电流大小的算术和。对称三相负载时三相电流相量和为零，中性线中没有电流；不对称负载时中性线电流通常也不因此要求其截面积更大。因此题干后半句推论错误，判断为错误。 24. 高压电传输采用三相三线制，低压电传输采用三相四线制。（ ） 【答案】正确 【解析】高压输电通常采用三相三线制，以减少线路数量和输电成本；低压配电系统通常采用三相四线制，可以同时提供线电压和相电压，满足动力负载及单相照明等负载的供电需求。因此题述说法正确。 25. 图示为交流电（ ） 【答案】正确 26. 在三相电路中，负载的阻抗增加会导致电压稳定性提升。（ ） 【答案】错误 【解析】负载阻抗增加会使电压稳定性下降。 27. 照明负载三相不对称，必须采用三相四线制供电方式，且中性线（指干线）内不允许接熔断器或刀闸开关。（ ） 【答案】正确 【解析】照明负载通常为单相负载，三相之间容易出现不对称。采用三相四线制可以通过中性线为各相负载提供稳定的相电压，并使不平衡电流流回电源中性点。中性线一旦断开，可能导致负载中性点位移，使部分照明负载承受过高电压。因此中性线干线中不应装设熔断器或可单独断开的刀闸开关，以避免中性线先断开而引发事故。题述说法正确。 28. 星形连接的三相负载中，每相的电流等于线电流除以。 （ ） 【答案】正确 【解析】星形连接中，每相电流等于线电流除以，这是因为每相的电压等于线电压的倍。 29. 三相负载三角形联结时，相电流一定等于线电流的1/。（ ） 【答案】错误 【解析】对称三角形联结中，Iₗ=Iₚ，故Iₚ=Iₗ/，此关系仅适用于对称负载。 30. 在三相电路中，如果一个负载阻抗减小，将会导致有功功率增加。（ ） 【答案】正确 【解析】负载阻抗减小会导致电路更接近纯电阻性，从而使有功功率增加。 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 三相正弦交流电的“三要素”（指相位、频率、幅值）需满足什么关键关系？ 【答案】三个相电压的频率相同、幅值相等，且相位互差120°。 【解析】对称三相正弦交流电由三个同频率、同幅值的正弦量组成，三相之间的相位差均为120°，并具有确定的相序。因此，三个相电压应满足频率相同、幅值相等、相位互差120°这三个关键关系。 32. 简述对称三相负载采用星形和三角形连接时线、相电压及线、相电流的关系。 【答案】星形连接时U_L=√3U_Ph，I_L=I_Ph；三角形连接时U_L=U_Ph，I_L=√3I_Ph。使用时应先分清负载的额定相电压和电源线电压。 【解析】关系只适用于对称三相负载的稳态分析。 33. 论述三相交流电源的产生原理及其特点。 【答案】三相交流电源是通过三相交流发电机产生的，其原理基于电磁感应。在发电机中，三个相同的绕组在空间上相隔120度，当转子旋转时，每个绕组依次切割磁力线，产生三个相位差120度的正弦波电压。这种电源的特点是能够提供连续的、稳定的功率输出，且三个相位的电压可以相互补充，减少电压波动，适用于工业和商业电力系统。 【解析】三相交流电源通常由三相交流发电机产生。发电机中设置三个结构相同的绕组，三者在空间位置上彼此相差120°电角度。转子磁场旋转时，三个绕组依次切割磁力线，根据电磁感应定律在绕组中产生三个频率相同、幅值相等、相位彼此相差120°的正弦感应电动势，并形成一定的相序。三相交流电的主要特点是：三相电压对称，瞬时功率在对称负载下基本恒定；输电时材料利用率高、损耗较小；三相系统既可提供线电压，也可提供相电压，便于同时为三相动力负载和单相负载供电，因而广泛应用于发电、输电、配电及电气设备中。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 有一块三相负载电路实验板如图所示，应如何连接才能将白炽灯负载接人线电压为380V的三相电源上？（每相两盏灯） 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 $ 湖北省（技能高考）电气电子类 《电工技术基础与技能》（高教版·第3版） 三相正弦交流电路（一） 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. 关于对称三相交流电源，下列说法正确的是（ ） A. 各相电动势的瞬时值、频率都相同，相位互差120° B. 各相电动势的瞬时值、频率、相位都变化 C. 各相电动势的最大值、频率、初相位都相等 D. 各相电动势的最大值、周期都相等，相位互差120° 2. 三相电源的相序是指（ ） A. 各相电压达到最大值的顺序 B. 各相电流的大小关系 C. 各相负载的连接方式 D. 各相电源的频率差异 3. 在对称三相四线制供电线路上，联接三个相同的灯泡，如图所示，三个灯都正常发光，如果中线NN'断开，那么（ ） A. 三个灯都将变暗 B. 三个灯都将因过亮而烧毁 C. 仍能正常发光 D. 三个灯都立即熄灭 4. 三相电路中，“相序”是指（ ） A. 三相电压的大小顺序 B. 三相电压的相位先后顺序 C. 三相电流的方向顺序 D. 三相负载的连接顺序 5. 关于中性线，下列说法正确的是（ ） A. 按电工安全操作规程的规定，三相四线制电路中性线上不能安装熔断器 B. 常用的三相交流异步电动机由于要连接中性线，故常采用三相四线制供电 C. 中性线电流与相电流之间的关系为 = + + D. 当三相负载不对称时，只要各相负载上的电流不超过其额定电流，中性线可以断开 6. 三相电源相电压之间的相位差是120°，线电压之间的相位差是（ ） A. 180° B. 90° C. 120° D. 60° 7. 如下图所示对称三相电路中，当开关S合上时，电流表的读数；当开关S断开时，电流表的读数为（ ） A. B. C. ， D. ， 8. 三相四线制供电系统中，相电压为220V，则线电压为（ ） A. 220V B. 380 V C. 311V D. 220 9. 在三相四线制供电系统中，中性线上安装开关和熔断器可能导致（ ） A. 负载电压升高 B. 负载电压降低 C. 部分负载无法正常工作 D. 短路故障 10. 如图所示，一个三相对称负载连成三角形，接在线电压为380V的三相电源上，线电流为17.32A，当S断开时，电流表的读数应为（ ） A. 5A B. 10A C. 15A D. 30A 11. 三相电路中，如果一个负载出现短路，可能导致的问题是：（ ） A. 电压波动 B. 电流不平衡 C. 过热 D. 频率变化 12. 在三相四线制线路上，连接三个相同的电灯，它们都正常发光，如果中性线断开，则（ ） A. 三个灯都将变暗 B. 灯将因过亮而烧毁 C. 立即熄灭 D. 仍能正常发光 13. 三相电路中，当负载不平衡时，会导致什么问题（ ） A. 功率因数提高 B. 线电压稳定性提高 C. 系统效率提 D. 中性线过载 14. 在如图所示的三相交流电路中，设三相负载Z1、Z2、Z3，的大小相同、性质相同，开关S1闭合且当开关S2闭合时，电流表A1的读数为10.0A，则当开关S2断开时，各电流表的读数为（ ） A. 三只电流表的读数相同，均为5.77A B. 三只电流表的读数相同，均为10.0A C. 电流表A1、A2的读数相同，均为5.77A D. 电流表A2、A3的读数相同，均为10.0A 15. 某三相对称负载为星形联结时，负载消耗的总功率为1800W，则每相负载消耗的功率为（ ） A. 600W B. 1800W C. 300W D. 900W 16. 对于不对称星形负载的三相交流电路，如果中线断开（ ） A. 三相负载仍能短时间工作 B. 三相负载上的电压仍相同 C. 三相负载上的电压高低不同，不能正常工作，可能会烧毁设备 D. 三相负载上的电压高低不同，但三相电流仍相同 17. 在如图所示电路中，=380ωtV，=(ωt-30°)A，则三相对称负载的性质和有功功率分别是（ ） A. 电感性、190W B. 电感性、330W C. 电阻性、380W D. 电阻性、660W 18. 对某三相电源的三个绕组顺次作星形联结时，其线电压是相电压的（ ） A. 倍 B. 2 倍 C. 3 倍 D. 1/ 倍 19. 对称三相电路星形联结，线电压 380V，每相电阻 10Ω，当一相断开时，未断开两相的线电流为（ ） A. 11A B. 22A C. 38A D. 44A 20. 在三相交流电路中，功率的计算公式为（ ） A. P=VI B. P=V2/R C. P=(θ) D. P=VxIxsin(θ) 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 将对称三相负载接到三相四线制电源上，中性线上的电流为零。（ ） 22. 三相交流电源相线与相线间的电压叫线电压，市电线电压为。（ ） 23. 三相四线制供电系统中，中性线电流等于三相负载电流之和，因此，中性线截面积更大些。（ ） 24. 高压电传输采用三相三线制，低压电传输采用三相四线制。（ ） 25. 图示为交流电（ ） 26. 在三相电路中，负载的阻抗增加会导致电压稳定性提升。（ ） 27. 照明负载三相不对称，必须采用三相四线制供电方式，且中性线（指干线）内不允许接熔断器或刀闸开关。（ ） 28. 星形连接的三相负载中，每相的电流等于线电流除以。 （ ） 29. 三相负载三角形联结时，相电流一定等于线电流的1/。（ ） 30. 在三相电路中，如果一个负载阻抗减小，将会导致有功功率增加。（ ） 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 三相正弦交流电的“三要素”（指相位、频率、幅值）需满足什么关键关系？ 32. 简述对称三相负载采用星形和三角形连接时线、相电压及线、相电流的关系。 33. 论述三相交流电源的产生原理及其特点。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 有一块三相负载电路实验板如图所示，应如何连接才能将白炽灯负载接人线电压为380V的三相电源上？（每相两盏灯） 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 $