第25练 RLC 串联交流电路安装与测试 浙江省（单独招生考试）《电工基本电路安装与测试》（高教版） 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，精心编制了浙江省（单独招生考试）《电工基本电路安装与测试》（高教版）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。 本卷是浙江省（单独招生考试）《电工基本电路安装与测试》（高教版）一课一练的第25练，内容为：阻抗、谐振条件、相位和电流变化。 浙江省（单独招生考试）一课一练 《电工基本电路安装与测试》（高教版） 第25练 第八节 RLC 串联交流电路安装与测试 一、单项选择题 1. 一个电路中，电流领先于电压的相位差为，则该电路中可能存在的元件是（ ） A. 电容 B. 电感 C. 电阻 D. 电容电感并存 2. 在电路中，如果总阻抗增加，端电压和电流的相位差会：（ ） A. 变小 B. 不变 C. 变大 D. 先变大后变小 3. 如图所示，在电源端电压不变的情况下，当开关S 由断开到闭合时，电压表的读数将（ ） A. 增大 B. 减小 C. 先增大后减小 D. 先减小后增大 4. RLC串联电路发生谐振时，其z=在电源电压一定时，其I=，故RLC的串联谐振也称（ ） A. 电流谐振 B. 电压谐振 C. 谐波谐振 D. 零次谐振 5. 在一个电路中，如果交流电源的频率减小，电路中的总电压会：（ ） A. 变小 B. 不变 C. 变大 D. 先变大后变小 二、填空题 6. 把一个RLC串联电路接到 的交流电源上，已知R=6Ω，L=10mH，C= 500μ，则电路的总阻抗Z=______Ω，电流I=______ A，电路呈______性。 7. 图中，电工学三角形的名称分别是:（a）图为______；（b）图为______；（c）图为______。 （a）（b）（c） 8. RLC串联电路的性质要由______、______大小来决定。 9. 当时，则阻抗角为______值，相位关系为总电压的相位______电流的相位。 三、综合应用题 10. 在RLC串联电路中，已知电路端电压u=220sin(314tV，电阻R=30 Ω，电感L=45mH，电容 C=32 μF。求： （1）电路的总阻抗Z。(注:感抗和容抗保留整数，其余按试卷要求做) （2）端电压和电流间相位差。 （3）电路中总电流的大小I。 （4）各元件上端电压的大小。 （5）求电路的有功功率、无功功率、视在功率。 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 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，精心编制了浙江省（单独招生考试）《电工基本电路安装与测试》（高教版）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。 本卷是浙江省（单独招生考试）《电工基本电路安装与测试》（高教版）一课一练的第25练，内容为：阻抗、谐振条件、相位和电流变化。 浙江省（单独招生考试）一课一练 《电工基本电路安装与测试》（高教版） 第25练 第八节 RLC 串联交流电路安装与测试 一、单项选择题 1. 一个电路中，电流领先于电压的相位差为，则该电路中可能存在的元件是（ ） A. 电容 B. 电感 C. 电阻 D. 电容电感并存 【答案】D 【解析】电流领先于电压的相位差为时，电路可能包含电容和/或电感元件。 2. 在电路中，如果总阻抗增加，端电压和电流的相位差会：（ ） A. 变小 B. 不变 C. 变大 D. 先变大后变小 【答案】C 【解析】如果总阻抗增加，端电压和电流的相位差可能会增大。 3. 如图所示，在电源端电压不变的情况下，当开关S 由断开到闭合时，电压表的读数将（ ） A. 增大 B. 减小 C. 先增大后减小 D. 先减小后增大 【答案】A 4. RLC串联电路发生谐振时，其z=在电源电压一定时，其I=，故RLC的串联谐振也称（ ） A. 电流谐振 B. 电压谐振 C. 谐波谐振 D. 零次谐振 【答案】B 【解析】RLC串联电路发生谐振时，感抗与容抗相等，电路的总电抗为零，阻抗达到最小值，即Z=。在电源电压一定时，根据I=U/Z可知电流达到最大值。因此，RLC串联谐振也称为电流谐振，选择A。 5. 在一个电路中，如果交流电源的频率减小，电路中的总电压会：（ ） A. 变小 B. 不变 C. 变大 D. 先变大后变小 【答案】A 【解析】根据欧姆定律，电感阻抗增大会导致总电流减小，从而总电压也减小。 二、填空题 6. 把一个RLC串联电路接到 的交流电源上，已知R=6Ω，L=10mH，C= 500μ，则电路的总阻抗Z=______Ω，电流I=______ A，电路呈______性。 【答案】① 10 ② 10 ③ 感 【解析】首先计算感抗和容抗对于电感L=10mH=10x1H，感抗X=wL，其中w=1000rad/s，则。对于电容C=500μF=500x1F，容抗 。总阻抗。在RLC串联电路中已知电源电压 ，其有效值U =100V，那么电流I=U/Z=10A。因为则电路呈感性。 7. 图中，电工学三角形的名称分别是:（a）图为______；（b）图为______；（c）图为______。 （a）（b）（c） 【答案】① 电压三角形 ② 阻抗三角形 ③ 功率三角形 8. RLC串联电路的性质要由______、______大小来决定。 【答案】①感抗XL ②容抗XC 【解析】RLC串联电路的总电抗为X=XL-XC。当XL>XC时，电路呈感性；当XL<XC时，电路呈容性；当XL=XC时，电路发生谐振。因此，电路的性质由感抗XL和容抗X_C的大小关系决定。 9. 当时，则阻抗角为______值，相位关系为总电压的相位______电流的相位。 【答案】① 正 ② 超前 【解析】RLC串联电路的总电抗为X=XL-XC。当X>0时，电路呈感性，阻抗角ρ=arctan(X/R)>0，因此总电压u的相位超前电流i的相位。 三、综合应用题 10. 在RLC串联电路中，已知电路端电压u=220sin(314tV，电阻R=30 Ω，电感L=45mH，电容 C=32 μF。求： （1）电路的总阻抗Z。(注:感抗和容抗保留整数，其余按试卷要求做) （2）端电压和电流间相位差。 （3）电路中总电流的大小I。 （4）各元件上端电压的大小。 （5）求电路的有功功率、无功功率、视在功率。 【答案】（1）由u=220sin(314t)V可得：Um=220V，U=Um/155.6V，ω=314rad/s，φu=。 XL=ωL=314×45×10-3Ω≈14Ω XC=1/(ωC)=1/(314×32×10-6)Ω≈99Ω X=XL-XC=14-99=-85Ω Z=≈90.14Ω （2）端电压和电流的相位差为阻抗角： φ=arctan[(XL-XC)/R]=arctan(-85/30)≈。 负号表示电路呈容性，端电压u的相位滞后电流i的相位。 （3）电路中总电流的有效值为： I=U/Z=155.6/90.14A≈1.73A。 （4）各元件上电压的有效值为： UR=IR=1.73×30V≈51.8V UL=IXL=1.73×14V≈24.2V UC=IXC=1.73×99V≈171.0V （5）电路的有功功率、无功功率和视在功率分别为： P=I2R≈1.732×30W≈89.4W Q=I2(XL-XC)≈1.732×(-85)var≈-253.3var S=UI≈155.6×1.73V·A≈269V·A。 其中Q<0，表示电路呈容性。 【解析】先根据正弦电压表达式确定电压最大值、角频率和初相位，再将最大值换算为有效值。根据XL=ωL和XC=1/(ωC)计算感抗和容抗，得到总电抗X=XL-XC。串联电路总阻抗的大小为Z=，阻抗角为φ=arctan(X/R)。由于X<0，电路呈容性，端电压相位滞后电流相位。利用I=U/Z求总电流，再由UR=IR、UL=IXL、UC=IXC求各元件电压。最后分别用P=I2R、Q=I2X和S=UI计算有功功率、无功功率和视在功率。 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 学科网（北京）股份有限公司 $