第7卷 交流电路——纯电阻与纯电感电路 湖南省（对口招生）《电工电子技术与技能》（高教版·第4版） 单元过关卷

湖南省（对口招生）机电类 《电工电子技术与技能》（高教版·第4版） 交流电路——纯电阻与纯电感电路 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. 下列单相正弦交流电路中电流与电压同相的是（ ） A. 纯电阻电路 B. 纯电容电路 C. 纯电感电路 D. 电阻串电感电路 【答案】A 【解析】在纯电阻电路中，电阻上的电压与电流满足欧姆定律，二者同相位。纯电容电路中电流超前电压，纯电感电路中电流滞后电压，电阻串电感电路中电压与电流也不同相。因此应选A。 2. 在纯电阻的交流电路中，电流和电压之间的相位差是多少？（ ） A. 0度 B. 90度 C. 180度 D. 270度 【答案】A 【解析】在纯电阻的交流电路中，电流和电压是同相位的。 3. 如图所示，当交流电源的电压为220V，频率为50Hz时，三只白炽灯的亮度相同。现将交流电的频率改为100Hz，则下列情况正确的应是（ ） A. A灯比原来暗 B. B灯比原来亮 C. C灯比原来亮 D. C灯亮度不变 【答案】D 4. 在一个电阻为60Ω的电路中，电压为120V，求电路的功率。（ ） A. 2400W B. 0.5W C. 2W D. 0.02W 【答案】A 【解析】电路的功率等于电压平方除以电阻：P = U2 / R = 120V2 / 60Ω = 2400W。所以答案是A。 5. 一个电热器接在10V的直流电源上，产生一定的热功率。把它改接到交流电源上，使产生的热功率是直流时的一半，则交流电源电压的最大值应是（ ） A. 7.07V B. 5V C. 14V D. 10V 【答案】D 【解析】电热器可视为纯电阻负载。接在10 V直流电源上时，功率为P直=102/R。接入交流电源后，要求功率为直流时的一半，因此U交流有效值^{2}/R=102/(2R)，得U交流有效值=7.07 V。交流电压最大值为Umax=有效值=7.07≈10 V，因此应选D。 6. 一个电感器的电感值为100mH，公差为±10%，表示该电感器的实际电感范围是多少？（ ） A. 90mH - 100mH B. 100mH - 110mH C. 90mH - 110mH D. 100mH ± 10% 【答案】C 【解析】公差为±10%表示电感器的实际电感范围在满足90mH到110mH之间。 7. 如图所示，根据RLC串联电路端电压和总电流的矢量图，说明该电路的性质是（ ） A. 电阻性 B. 电感性 C. 电容性 D. 纯电容 【答案】A 8. 电感线圈在直流电路中的作用是（ ） A. 相当于短路 B. 相当于断路 C. 相当于电阻 D. 相当于电容 【答案】A 【解析】电感线圈在直流电路中的作用是相当于短路，因为电感对直流电的阻碍作用很小。 9. 以下哪个选项是正确的电感器的使用领域？（ ） A. 电力传输 B. 通信系统 C. 医疗设备 D. 手机充电 【答案】A 【解析】电感器在电力传输中起着重要作用，用于电网的稳定运行和电能的传输。 10. 白炽灯与线圈组成的电路如图所示，由交流电源供电，如果交流电的频率增大，则线圈的（ ） A. 电感增大 B. 电感减小 C. 感抗增大 D. 感抗减小 【答案】C 11. 一个电感中导体绕组的材料应该具备什么特性（ ） A. 高电阻率 B. 高导热性 C. 高导电性 D. 低磁导率 【答案】C 【解析】电感中的导体需要有良好的导电性以降低电阻。 12. 在正弦交流纯电感电路中，电压与电流的相位关系是（ ） A. 电流超前电压九十度 B. 电压超前电流九十度 C. 电压与电流同相位 D. 电压滞后电流九十度 【答案】B 【解析】纯电感电路中，电感两端电压超前电流九十度，因此选B。电流超前电压九十度是纯电容电路的相位关系，纯电阻电路中电压与电流同相位。 13. 在电感元件两端加直流电压后，初始磁场建立完毕，电感元件的电流将（ ） A. 逐渐减小至零 B. 保持恒定不变 C. 逐渐增大至最大值 D. 短时间内迅速增加 【答案】B 【解析】在电感元件两端加直流电压后，初始磁场建立完毕后，电感元件的电流将保持恒定不变。 14. 如图所示，关于RLC谐振电路，下列叙述错误的是（ ） A. 电感两端电压为0 B. 仅闭合时电路呈感性 C. 仅闭合时电路呈容性 D. 、均闭合时电路性质不变 【答案】A 15. 一个电感在直流电路中表现为什么特性（ ） A. 阻抗为零 B. 阻抗为无穷大 C. 阻抗随频率变化 D. 阻抗不变 【答案】B 【解析】在直流电路中，电感的阻抗，表现为开路状态。 16. 电感的大小与什么因素有关（ ） A. 电荷量 B. 电压 C. 电流 D. 线圈匝数 【答案】D 【解析】电感的大小主要由线圈的匝数、线圈的形状、线圈中的介质以及磁场的变化率等因素决定。线圈匝数越多，电感通常越大。 17. 如图所示，电容器、电感器标注不完整的是（ ） A. b，c B. b C. a，d D. a 【答案】B 18. 在一个纯电感电路中，感抗为10Ω，电流为2A，求电压的大小。（ ） A. 20V B. 0.2V C. 2V D. 0.02V 【答案】A 【解析】根据欧姆定律，电压等于电流乘以感抗：U = I * Z = 2A * 10Ω = 20V。所以答案是A。 19. 电感元件在通交流电时，内部储存的能量以什么形式存在（ ） A. 电势能 B. 热能 C. 磁场能 D. 光能 【答案】C 【解析】通交流电时，电感元件内部能量以磁场能存储。 20. 电感器在交流电路中会产生（ ）？ A. 电流 B. 电压 C. 阻抗 D. 电阻 【答案】C 【解析】电感器接入交流电路后，对交流电流呈现感抗，其阻抗为ZL=jωL，阻抗的大小为XL=ωL=2πfL。因此在给出的选项中应选C。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 在正弦交流纯电阻电路中，电阻两端的电压与通过电阻的电流同相位。（ ） 【答案】正确 【解析】纯电阻电路中，电阻只消耗有功功率，电压与电流的变化规律同步，因此两者相位相同。 22. 电感是一种用于存储电能的元件。（ ） 【答案】错误 【解析】电感是一种用于存储磁能的元件，而不是电能。 23. 纯电感电路中，感抗值与电感的长度成反比。（ ） 【答案】错误 【解析】感抗值与电感的长度成正比，与电流频率和电感的导数成反比。 24. 电感元件的电感值与线圈匝数、线圈长度和线圈直径无关。（ ） 【答案】错误 【解析】电感值与线圈匝数、线圈长度和线圈直径等因素有密切关系。 25. 电感值的单位是亨利。（ ） 【答案】正确 【解析】电感值的单位是亨利（H）。 26. 电感元件通以直流电时，元件内所储存的能量以电场形式存在。（ ） 【答案】错误 【解析】电感元件通以直流电时，内部并不储存能量。 27. 电感器的参数相互作用对其工作效果没有影响。（ ） 【答案】错误 【解析】：电感器的参数相互作用会对其工作效果产生影响，需要综合考虑各个参数来确定最佳的使用条件。 28. 当电感元件内部的磁场发生变化时，会产生感应电动势。（ ） 【答案】正确 【解析】根据法拉第电磁感应定律，当电感元件内部的磁场变化时会产生感应电动势。 29. 在纯电感电路中，电压超前于电流90度。（ ） 【答案】错误 【解析】在纯电感电路中，电压落后于电流90度。 30. 纯电感电路中，功率因数永远为正值。（ ） 【答案】错误 【解析】纯电感电路中，功率因数可以为正值也可以为负值，取决于电压和电流的相位关系。 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 总结电感器参数的标注及识读方法。 【答案】标注方法 图示 参数 识读方法 说明 直标法 电感大小：0.365 mH 种参数用数字直接 标注在电感器上 通常体型较大的电感器用直标法来标注 文字符号法 电感大小：2.0 μH 由数字和字母结合表示电感器的电感量，R前面的数字表示整数值，R后面的数字表示小数值，单位为μH 读数方法与电阻 器、电容器读数方法类似 数码法 电感大小： 15×101μH=150μH 用三位数字表示电感 量大小，数码从左到 右，第一、二位表示 电感量的有效数字， 第三位表示倍率，单位为μH 色标法 电感大小：22μH 允许误差：±10% 前两环色码表示有效 数字，第三环表示倍 率，单位为μH 电阻器、电容器、电感器使用的色环颜色代表的数字相 同，只是电感器的 单位是μH 32. 如图所示 ， 是两电感线圈的串联电路 ， 已知 L 1= 50mH ，L 2 =30mH ， 测得它们接在 u = 25.12sin(314t +60 " )v 的电源上 ， 求电路中的总电流 i 和总感抗 。 【答案】 33. 什么是电感?一个无铁心的圆柱形线圈的电感与哪些因素有关？ 【答案】电感是衡量线圈产生自感作用能力的物理量。无铁心圆柱形线圈的电感主要与线圈匝数、长度和截面积有关，其近似关系为L=μ0l。因此，在线圈其他条件相同时，匝数越多、截面积越大，电感越大；线圈越长，电感越小。 【解析】电感反映线圈产生自感作用的能力。对于无铁心圆柱形线圈，其电感近似为L=μ0l，其中μ0为空气磁导率，N为匝数，S为线圈截面积，l为线圈长度。因此，电感与匝数的平方成正比，与截面积成正比，与线圈长度成反比。在线圈其他条件相同时，匝数越多或截面积越大，电感越大；线圈越长，电感越小。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 某机电设备检修人员在额定电压为 220 V、频率为 50 Hz 的交流试验台上，分别对一个纯电阻元件和一个理想纯电感元件进行测试。电阻元件的电阻值为 110 Ω；电感元件的电感量为 0.50 H，标称电流值为 1.20 A。设电源电压均为有效值，取 π＝3.14。（1）计算纯电阻电路中的电流和有功功率，并说明电压与电流的相位关系。（2）计算纯电感电路的感抗、电流和无功功率，判断该电感元件是否超过标称电流值。（3）若要求纯电感电路中的电流不超过标称电流值，计算允许施加的最大电压，并说明纯电阻电路与纯电感电路在功率性质上的主要区别。 【答案】（1）纯电阻电路电流为。有功功率为。纯电阻电路中电压与电流同相位。（2）感抗为。电流为。无功功率为。由于 ，电感元件超过标称电流值。（3）允许施加的最大电压为。纯电阻电路主要消耗有功功率，电能转化为热能；理想纯电感电路不消耗有功功率，主要进行磁场能量的储存和释放，电流滞后电压 。 【解析】（1）纯电阻电路满足欧姆定律，电流与电压同相位，有功功率为电压与电流的乘积。（2）纯电感感抗由频率和电感量决定，先求感抗再求电流和无功功率，并与标称值比较。（3）根据标称电流和感抗确定最大允许电压；纯电阻消耗有功功率，理想纯电感主要交换无功功率。 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 $ 湖南省（对口招生）机电类 《电工电子技术与技能》（高教版·第4版） 交流电路——纯电阻与纯电感电路 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. 下列单相正弦交流电路中电流与电压同相的是（ ） A. 纯电阻电路 B. 纯电容电路 C. 纯电感电路 D. 电阻串电感电路 2. 在纯电阻的交流电路中，电流和电压之间的相位差是多少？（ ） A. 0度 B. 90度 C. 180度 D. 270度 3. 如图所示，当交流电源的电压为220V，频率为50Hz时，三只白炽灯的亮度相同。现将交流电的频率改为100Hz，则下列情况正确的应是（ ） A. A灯比原来暗 B. B灯比原来亮 C. C灯比原来亮 D. C灯亮度不变 4. 在一个电阻为60Ω的电路中，电压为120V，求电路的功率。（ ） A. 2400W B. 0.5W C. 2W D. 0.02W 5. 一个电热器接在10V的直流电源上，产生一定的热功率。把它改接到交流电源上，使产生的热功率是直流时的一半，则交流电源电压的最大值应是（ ） A. 7.07V B. 5V C. 14V D. 10V 6. 一个电感器的电感值为100mH，公差为±10%，表示该电感器的实际电感范围是多少？（ ） A. 90mH - 100mH B. 100mH - 110mH C. 90mH - 110mH D. 100mH ± 10% 7. 如图所示，根据RLC串联电路端电压和总电流的矢量图，说明该电路的性质是（ ） A. 电阻性 B. 电感性 C. 电容性 D. 纯电容 8. 电感线圈在直流电路中的作用是（ ） A. 相当于短路 B. 相当于断路 C. 相当于电阻 D. 相当于电容 9. 以下哪个选项是正确的电感器的使用领域？（ ） A. 电力传输 B. 通信系统 C. 医疗设备 D. 手机充电 10. 白炽灯与线圈组成的电路如图所示，由交流电源供电，如果交流电的频率增大，则线圈的（ ） A. 电感增大 B. 电感减小 C. 感抗增大 D. 感抗减小 11. 一个电感中导体绕组的材料应该具备什么特性（ ） A. 高电阻率 B. 高导热性 C. 高导电性 D. 低磁导率 12. 在正弦交流纯电感电路中，电压与电流的相位关系是（ ） A. 电流超前电压九十度 B. 电压超前电流九十度 C. 电压与电流同相位 D. 电压滞后电流九十度 13. 在电感元件两端加直流电压后，初始磁场建立完毕，电感元件的电流将（ ） A. 逐渐减小至零 B. 保持恒定不变 C. 逐渐增大至最大值 D. 短时间内迅速增加 14. 如图所示，关于RLC谐振电路，下列叙述错误的是（ ） A. 电感两端电压为0 B. 仅闭合时电路呈感性 C. 仅闭合时电路呈容性 D. 、均闭合时电路性质不变 15. 一个电感在直流电路中表现为什么特性（ ） A. 阻抗为零 B. 阻抗为无穷大 C. 阻抗随频率变化 D. 阻抗不变 16. 电感的大小与什么因素有关（ ） A. 电荷量 B. 电压 C. 电流 D. 线圈匝数 17. 如图所示，电容器、电感器标注不完整的是（ ） A. b，c B. b C. a，d D. a 18. 在一个纯电感电路中，感抗为10Ω，电流为2A，求电压的大小。（ ） A. 20V B. 0.2V C. 2V D. 0.02V 19. 电感元件在通交流电时，内部储存的能量以什么形式存在（ ） A. 电势能 B. 热能 C. 磁场能 D. 光能 20. 电感器在交流电路中会产生（ ）？ A. 电流 B. 电压 C. 阻抗 D. 电阻 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 在正弦交流纯电阻电路中，电阻两端的电压与通过电阻的电流同相位。（ ） 22. 电感是一种用于存储电能的元件。（ ） 23. 纯电感电路中，感抗值与电感的长度成反比。（ ） 24. 电感元件的电感值与线圈匝数、线圈长度和线圈直径无关。（ ） 25. 电感值的单位是亨利。（ ） 26. 电感元件通以直流电时，元件内所储存的能量以电场形式存在。（ ） 27. 电感器的参数相互作用对其工作效果没有影响。（ ） 28. 当电感元件内部的磁场发生变化时，会产生感应电动势。（ ） 29. 在纯电感电路中，电压超前于电流90度。（ ） 30. 纯电感电路中，功率因数永远为正值。（ ） 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 总结电感器参数的标注及识读方法。 32. 如图所示 ， 是两电感线圈的串联电路 ， 已知 L 1= 50mH ，L 2 =30mH ， 测得它们接在 u = 25.12sin(314t +60 " )v 的电源上 ， 求电路中的总电流 i 和总感抗 。 33. 什么是电感?一个无铁心的圆柱形线圈的电感与哪些因素有关？ 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 某机电设备检修人员在额定电压为 220 V、频率为 50 Hz 的交流试验台上，分别对一个纯电阻元件和一个理想纯电感元件进行测试。电阻元件的电阻值为 110 Ω；电感元件的电感量为 0.50 H，标称电流值为 1.20 A。设电源电压均为有效值，取 π＝3.14。（1）计算纯电阻电路中的电流和有功功率，并说明电压与电流的相位关系。（2）计算纯电感电路的感抗、电流和无功功率，判断该电感元件是否超过标称电流值。（3）若要求纯电感电路中的电流不超过标称电流值，计算允许施加的最大电压，并说明纯电阻电路与纯电感电路在功率性质上的主要区别。 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 $