第9卷 三相交流电路——电源、负载与功率测量 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） 三相交流电路——电源、负载与功率测量 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. 三相正弦交流电源的输出频率通常是几赫兹（ ） A. 50赫兹 B. 60赫兹 C. 30赫兹 D. 40赫兹 【答案】A 【解析】通常情况下，三相正弦交流电源的输出频率为50赫兹。 2. 下列关于三相交流发电机的使用说法中，正确的是（ ） A. 三相交流发电机发出三相交变电流，只能同时用三相交变电流 B. 三相交流发电机向外输电时，输电线必须为三根相线、一根中性线，不能减少 C. 即使三相负载完全相同，三相交流发电机也不可以用三根相线向外输电 D. 三相交流发电机可以当作三个单相交流发电机，分别单独向外传送三组单相交变电流 【答案】D 【解析】三相交流发电机的三个绕组彼此独立且具有相同的频率，原则上可以分别向外供给三组单相交流电，也可以组成三相电源供电。三相四线制并非任何情况下都必须使用中性线，三相负载对称时可采用三线制。因此，选项D正确。 3. 三相对称电流的相量图如图所示，其有效值为10A，则的解析式为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】因为是三相对称电流，所以超前，因为超前x轴，所以的初相位为，的初相位为。因为有效值为10A，所以最大值为10。所以选B。 4. 在工业生产中使用的三相电源系统中，多数时候使用的连接方式是什么？（ ） A. Y形（星形） B. Δ形（三角形） C. 单相电源 D. 直流电源 【答案】B 【解析】Δ形（三角形）连接常见于工业应用，因为它可以提供更高的电流，适合驱动大功率设备。 5. 在三相四线制电路中，中线的作用是（ ） A. 构成回路电流 B. 获得两种电压 C. 使不对称负载电压对称 D. 使电源线电压对称 【答案】C 【解析】三相四线制中，中线为不对称负载提供回路，并将负载中性点与电源中性点相连，使各相负载端的相电压基本保持对称。因此中线的主要作用是使不对称负载电压对称，选C。 6. 关于三相四线制供电系统中，下列说法正确的是（ ） A. 线电压为220V，相电压380V B. 线电压为380V，相电压36V C. 线电压为380V，相电压220V D. 线电压在相位上比对应相电压滞后 【答案】C 【解析】在我国常用的三相四线制供电系统中，线电压为380V，相电压为220V，且UAB等线电压超前对应的相电压UA约。因此选项C正确，选项A、B的电压数值颠倒，选项D的相位关系错误。 7. 如图所示，三相负载接在对称三相电源上，线电压为380V以下说法正确的是（ ） A. 三相负载都为200，所以三相负载对称 B. 中性线可以省略，不影响原电路状态 C. 线电流、相电流大小相等，均为19A D. 中性线中电流为11 【答案】D 8. 在三相四线制供电系统中，中性线的作用是什么（ ） A. 提供工作零线 B. 提供保护零线 C. 平衡三相电流 D. 提高线路功率因数 【答案】A 【解析】在三相四线制供电系统中，中性线为单相负载提供工作零线，使单相负载能够接入相线与中性线之间。中性线不等同于保护零线，也不用于平衡三相电流或提高线路功率因数。 9. 三相发电机绕组接成三相四线制，测得三个相电压＝＝＝220V，三个线电压＝380V，＝＝220V，这说明（ ） A. A相绕组接反了 B. B相绕组接反了 C. C相绕组接反了 D. 三相绕组全部接反 【答案】C 【解析】线电压为表示两相电压相差，为表示相差。A、B正常，C反接，故选C。 10. 如图所示，某三相交流发电机各相绕组的电压为220V,则电压表的读数（ ） A. 0V B. 440V C. 220V D. 380V 【答案】B 11. 三相正弦交流电源中，哪种连接方式常用于大功率电力传输系统？（ ） A. Y型连接 B. Δ型连接 C. 串联连接 D. 混合连接 【答案】B 【解析】Δ型连接常用于大功率电力传输系统。 12. 作星形联结的三相纯电阻对称负载，R=10Ω，接于线电压为380V的三相四线制供电系统上，若U相线上的电流表达式为：，则表达式中的Im是（ ） A. 38A B. 38 A C. 22A D. 【答案】D 【解析】星形连接时，线电流等于相电流。相电压UP=UL/≈220V，因此相电流的有效值I=UP/R=220/10=22A。正弦电流表达式中的Im表示最大值，所以Im=，选D。 13. 三相四线制供电线路，已知作星形连接的三相负载中A相为纯电阻，B相为纯电感，C相为纯电容，通过三相负载的电流均为10安培，则中线电流为（ ） A. 30A B. 10A C. 7.32A D. 5A 【答案】C 【解析】电流相角分别为，故中线电流为，选C。 14. 如图所示三相四线制电路中接入甲、乙、丙三盏灯，如果乙比甲亮，那么以下说法正确的是（ ） A. 其中是中性线 B. 丙的亮度和乙相同 C. 如果在和之间再接入一盏相同的灯，则该盏灯和甲的亮度相同 D. 如果在和之间再接入一盏相同的灯，则该盏灯和甲的亮度相同 【答案】C 15. 对于三相对称负载，如果采用星形连接，则每相功率的计算公式为（ ） A. P = UI B. P =UI C. P = 1/UI D. P = 3 × UI 【答案】A 【解析】在星形连接中，每相负载的电压和电流与单相负载相同，因此每相功率的计算公式为P = UI。 16. 在对称的三相电源作用下，将一个对称三相负载分别接成三角形联结和星形联结 时，通过相线的电流之比为（ ） A. 1∶1 B. ∶1 C. 2∶1 D. 3∶1 【答案】B 【解析】在对称的三相电源作用下，将一个对称三相负载分别接成三角形联结和星形联结时，通过相线的电流之比为2:1。 17. 三相四线制中，中线的作用是（ ） A. 保证三相负载对称 B. 保证三相功率对称 C. 保证三相电压对称 D. 保证三相电流对称 【答案】C 18. 三相对称电源星形连接时，中性线的作用是什么（ ） A. 传输电流 B. 提高电压稳定性 C. 减小电流损耗 D. 提供零电位参考点 【答案】A 【解析】在三相对称电源星形连接中，中性线用于传输电流，使得不平衡负载时，电流可以在中性线上回流，保持三相电压的稳定。 19. 三相电功率计算公式中的无功功率是根据什么计算的（ ） A. U、I、cosθ B. U、I、sinθ C. U、I、tanθ D. U、I、θ 【答案】B 【解析】无功功率的计算公式为Q = sinθ。 20. 在三相电路中，如果功率因数为1，则表示什么情况（ ） A. 电路功率最大 B. 电路功率为零 C. 电路没有无功功率 D. 电路最大效率 【答案】C 【解析】功率因数为1表示电路没有无功功率，所有电能都转化为有功功率供给负载。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 发电机的基本组成部分是磁极、电刷（连接线圈与外电路）。（ ） 【答案】错误 【解析】发电机通常由磁路系统、绕组（电枢）和机械支撑等部分组成；直流发电机还包括换向器和电刷，交流发电机通常采用滑环和电刷引出电流。题干只列出磁极和电刷，组成部分表述不完整，因此该说法错误。 22. 频率、振幅和相位均相同的三个交流电压，称为对称三相电压。（ ） 【答案】错误 【解析】对称三相电压不仅要求三个电压的频率和振幅相同，还要求它们的相位依次相差。题干只说明频率、振幅和相位均相同，表示三个电压同相，不能称为对称三相电压，因此判断为错误。 23. 三角形供电方式(▲型)常用于低压大功率的场景。（ ） 【答案】错误 【解析】▲型供电方式通常应用于高压小功率的场景。 24. 三相负载中，如果线电压与相电压之间的相位差为90度，表示负载为纯电感负载。（ ） 【答案】错误 【解析】相位差为90度表示负载为纯电容负载。 25. 三相负载作Y形连接时，总有关系成立。（ ） 【答案】错误 【解析】三相负载作Y形连接时，每相负载两端的电压是相电压，线电压是两相电压的相量差。只有在三相电压对称时，才有Ul=；对于不对称三相电路，该关系不一定成立。因此题干中的“总有”不正确，判断为错误。 26. 在对称负载的三相交流电路中，中性线上的电流为零。（ ） 【答案】正确 【解析】对称负载中，三相电流大小相等、相位彼此相差，三相电流的相量和为零。根据基尔霍夫电流定律，中性线电流等于三相电流相量和的负值，因此中性线上的电流为零。 27. 三相对称负载作三角形接线方式中，线电流为相电流的3倍。（ ） 【答案】错误 【解析】对称三相负载作三角形连接时，线电流是相邻两相电流的相量差。由于两相电流大小相等、相位相差，线电流的有效值为相电流的倍，即Il=，而不是3Ip。因此判断为错误。 28. 三相负载中，如果一个相的功率因数为1，则表示负载完全是纯阻性的。（ ） 【答案】正确 【解析】功率因数为1表示负载完全是纯阻性的，没有无功功率。 29. 三相负载的总功率是三相电压和电流的乘积再乘以根号3。（ ） 【答案】正确 【解析】总功率计算公式为三相电压和电流的乘积再乘以根号3。 30. 三相电路的瞬时功率是一个常数（ ） 【答案】正确 【解析】在对称正弦三相电路中，三相瞬时功率之和的波动分量相互抵消，总瞬时功率为恒定值，等于三相有功功率。因此在通常的对称三相交流电路条件下，该说法正确。 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 三相电源采用星形连接供电方式，每相负载阻抗为 10Ω，线电流为 5A，求三相电源的功率。 【答案】对于星形连接，线电流等于相电流。先求相电压，由于线电压已知（可假设为 380V），相电压为 380÷根号 3 ≈ 220V。功率 = 3×相电压×相电流 = 3×220×5 = 3300 瓦。 【解析】星形连接时线电流等于相电流。取线电压，则相电压，三相功率。 32. 如图所示电路中，三角形联结的对称负载，电源线电压220V，每相负载的电阻为30Ω，感抗为40Ω，试求相电流与线电流。 【答案】已知，，则 ，又已知，三相对称负载△接， 则 ∴ 33. 已知：一台三相异步电动机的额定功率为 30kW，效率为 92%，功率因数为 0.85，额定电压为 400V，计算电动机的额定电流、每相消耗的有功功率以及每相的视在功率。 【答案】53.61A，10000W，10869.57VA 【解析】由三相功率关系，输入有功功率为，额定电流按计算；每相有功功率为，视在功率为，得、、。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 某教学楼照明电路发生故障，第二层和第三层楼的所有电灯突然暗淡下来，只有第一层楼的电灯亮度未变，试问这是什么原因？同时发现第三层楼的电灯比第二层楼的还要暗些，这又是什么原因？你能说出此教学楼的照明电路是按何种方式连接的吗？这种连接方式符合照明电路安装原则吗？ 【答案】这个教学楼的照明电路是按三角形连接方式安装的。当第二层和第三层所有电灯突然暗淡下来，而第一层楼电灯亮度未变时，是二层和三层之间的火线断了，二层和三层构成了串联连接，端电压为线电压。第三层楼的灯比第二层楼的灯还亮些，是因为三层楼开的灯少，总灯丝电阻大分压多的缘故。照明电路必须接成Y形三相四线制，显然这种连接方式不符合照明电路安装原则。 【解析】二层与三层间火线断路后，两层灯负载串联，电压按各层总电阻分配；三层灯少、总电阻大，分得电压多，故应比二层亮。由故障可判为三角形连接，不符合照明电路应采用的Y形三相四线制原则。 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） 三相交流电路——电源、负载与功率测量 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. 三相正弦交流电源的输出频率通常是几赫兹（ ） A. 50赫兹 B. 60赫兹 C. 30赫兹 D. 40赫兹 2. 下列关于三相交流发电机的使用说法中，正确的是（ ） A. 三相交流发电机发出三相交变电流，只能同时用三相交变电流 B. 三相交流发电机向外输电时，输电线必须为三根相线、一根中性线，不能减少 C. 即使三相负载完全相同，三相交流发电机也不可以用三根相线向外输电 D. 三相交流发电机可以当作三个单相交流发电机，分别单独向外传送三组单相交变电流 3. 三相对称电流的相量图如图所示，其有效值为10A，则的解析式为（ ） A. B. C. D. 4. 在工业生产中使用的三相电源系统中，多数时候使用的连接方式是什么？（ ） A. Y形（星形） B. Δ形（三角形） C. 单相电源 D. 直流电源 5. 在三相四线制电路中，中线的作用是（ ） A. 构成回路电流 B. 获得两种电压 C. 使不对称负载电压对称 D. 使电源线电压对称 6. 关于三相四线制供电系统中，下列说法正确的是（ ） A. 线电压为220V，相电压380V B. 线电压为380V，相电压36V C. 线电压为380V，相电压220V D. 线电压在相位上比对应相电压滞后 7. 如图所示，三相负载接在对称三相电源上，线电压为380V以下说法正确的是（ ） A. 三相负载都为200，所以三相负载对称 B. 中性线可以省略，不影响原电路状态 C. 线电流、相电流大小相等，均为19A D. 中性线中电流为11 8. 在三相四线制供电系统中，中性线的作用是什么（ ） A. 提供工作零线 B. 提供保护零线 C. 平衡三相电流 D. 提高线路功率因数 9. 三相发电机绕组接成三相四线制，测得三个相电压＝＝＝220V，三个线电压＝380V，＝＝220V，这说明（ ） A. A相绕组接反了 B. B相绕组接反了 C. C相绕组接反了 D. 三相绕组全部接反 10. 如图所示，某三相交流发电机各相绕组的电压为220V,则电压表的读数（ ） A. 0V B. 440V C. 220V D. 380V 11. 三相正弦交流电源中，哪种连接方式常用于大功率电力传输系统？（ ） A. Y型连接 B. Δ型连接 C. 串联连接 D. 混合连接 12. 作星形联结的三相纯电阻对称负载，R=10Ω，接于线电压为380V的三相四线制供电系统上，若U相线上的电流表达式为：，则表达式中的Im是（ ） A. 38A B. 38 A C. 22A D. 13. 三相四线制供电线路，已知作星形连接的三相负载中A相为纯电阻，B相为纯电感，C相为纯电容，通过三相负载的电流均为10安培，则中线电流为（ ） A. 30A B. 10A C. 7.32A D. 5A 14. 如图所示三相四线制电路中接入甲、乙、丙三盏灯，如果乙比甲亮，那么以下说法正确的是（ ） A. 其中是中性线 B. 丙的亮度和乙相同 C. 如果在和之间再接入一盏相同的灯，则该盏灯和甲的亮度相同 D. 如果在和之间再接入一盏相同的灯，则该盏灯和甲的亮度相同 15. 对于三相对称负载，如果采用星形连接，则每相功率的计算公式为（ ） A. P = UI B. P =UI C. P = 1/UI D. P = 3 × UI 16. 在对称的三相电源作用下，将一个对称三相负载分别接成三角形联结和星形联结 时，通过相线的电流之比为（ ） A. 1∶1 B. ∶1 C. 2∶1 D. 3∶1 17. 三相四线制中，中线的作用是（ ） A. 保证三相负载对称 B. 保证三相功率对称 C. 保证三相电压对称 D. 保证三相电流对称 18. 三相对称电源星形连接时，中性线的作用是什么（ ） A. 传输电流 B. 提高电压稳定性 C. 减小电流损耗 D. 提供零电位参考点 19. 三相电功率计算公式中的无功功率是根据什么计算的（ ） A. U、I、cosθ B. U、I、sinθ C. U、I、tanθ D. U、I、θ 20. 在三相电路中，如果功率因数为1，则表示什么情况（ ） A. 电路功率最大 B. 电路功率为零 C. 电路没有无功功率 D. 电路最大效率 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 发电机的基本组成部分是磁极、电刷（连接线圈与外电路）。（ ） 22. 频率、振幅和相位均相同的三个交流电压，称为对称三相电压。（ ） 23. 三角形供电方式(▲型)常用于低压大功率的场景。（ ） 24. 三相负载中，如果线电压与相电压之间的相位差为90度，表示负载为纯电感负载。（ ） 25. 三相负载作Y形连接时，总有关系成立。（ ） 26. 在对称负载的三相交流电路中，中性线上的电流为零。（ ） 27. 三相对称负载作三角形接线方式中，线电流为相电流的3倍。（ ） 28. 三相负载中，如果一个相的功率因数为1，则表示负载完全是纯阻性的。（ ） 29. 三相负载的总功率是三相电压和电流的乘积再乘以根号3。（ ） 30. 三相电路的瞬时功率是一个常数（ ） 三、简答题（本大题共3小题，每题4分，共12分） 31. 三相电源采用星形连接供电方式，每相负载阻抗为 10Ω，线电流为 5A，求三相电源的功率。 32. 如图所示电路中，三角形联结的对称负载，电源线电压220V，每相负载的电阻为30Ω，感抗为40Ω，试求相电流与线电流。 33. 已知：一台三相异步电动机的额定功率为 30kW，效率为 92%，功率因数为 0.85，额定电压为 400V，计算电动机的额定电流、每相消耗的有功功率以及每相的视在功率。 四、综合应用题（本大题共1小题，每题8分，共8分） 34. 某教学楼照明电路发生故障，第二层和第三层楼的所有电灯突然暗淡下来，只有第一层楼的电灯亮度未变，试问这是什么原因？同时发现第三层楼的电灯比第二层楼的还要暗些，这又是什么原因？你能说出此教学楼的照明电路是按何种方式连接的吗？这种连接方式符合照明电路安装原则吗？ 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 $