专题七 交流电源、交流电表和RLC电路（讲义） 四川省对口招生《电工电子技术与技能》（高教版）考纲讲练测

编写说明：本套资料严格依据四川省普通高校招生职业技能考试大纲（智能制造类）及《电工电子技术与技能》（高教版 第3版）编写，围绕“考点解读—思维导图—知识梳理—背诵—常考题—高考模拟—课堂练习—课堂小结”组织内容。题目范围不超出考纲，讲解突出中职学生的识记、辨析、计算和综合应用能力。 四川省智能制造类 《电工电子技术与技能》考纲讲练测 专题七 交流电源、交流电表和RLC电路 讲义 [环节1 考点解读] 一、考纲再现 了解实训室工频电源，掌握交流电压表、交流电流表、试电笔等测量方法。 认识实训室交流电源，理解纯电阻、纯电感、纯电容电路中电压与电流的关系及基本性质。 二、微目标拆解 能区分三相、单相和低压多挡交流电源，准确说出线电压、相电压、频率及端子含义。 能按规范使用交流电压表、交流电流表、万用表、钳形电流表和试电笔，判断正确接线与量程选择。 能比较纯电阻、纯电感、纯电容电路的相位关系、阻抗（电抗）特点和能量性质。 能在简单情境中进行有效值、感抗、容抗、电流和功率的基础判断与计算。 三、考情提示 高频情境是实训室工频50 Hz、单相220 V和三相380/220 V电源，以及电表接线和试电笔使用。 纯R、纯L、纯C常以“谁超前谁滞后、是否耗能、频率变化如何影响电抗”设问，注意不要把有效值、最大值和瞬时值混淆。 计算题以公式直接代入为主：、、、；先统一单位。 [环节2 思维导图] [环节3 知识梳理] 知识点1 实训室工频交流电源与交流测量 【知识再现】实训室常见交流电源包括三相交流电源、单相交流电源和3～24 V多挡低压交流电源。三相电源端子中U、V、W为相线，N为中性线，E为地线；工频通常为50 Hz，线电压为380 V、相电压为220 V。交流电压表应并联接入，交流电流表应串联接入；使用万用表测交流量前先选择交流挡和合适量程，钳形电流表可在不断开回路时测量电流。试电笔用于判断导体是否带电，手应接触笔尾金属体。 【讲解】线电压是两根相线之间的电压，相电压是相线与中性线之间的电压。在三相四线制实训电源中，常见“380/220 V、50 Hz”标注分别对应线电压、相电压和频率。电压表内阻大，必须并联；电流表内阻小，必须串联，接错会造成测量失真甚至损坏仪表。试电笔只能作带电性初步判断，不能把氖管发光与安全状态简单等同。 图7-1 电阻、电感、电容电路中电流与电压的变化 【易错提醒】测量交流电压不能把电压表串联；测量交流电流不能把电流表并联。接线、换挡和拆线前应断电，量程不确定时先选大量程。三相电源的N线不是地线，E线也不能随意代替中性线。 1. 实训室三相交流电源标注“380/220 V、50 Hz”，其中相线与中性线之间的电压为（ ）。 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】相线与中性线之间是相电压，实训室工频三相电源的相电压通常为，故选B。 2. 用交流电压表测量某元件两端电压时，电压表应与被测元件（ ）。 A. 串联 B. 并联 C. 先串后并 D. 任意连接 【答案】B 【解析】电压表内阻较大，为减小对被测电路的影响，应并联在被测元件两端。 知识点2 纯电阻电路 【知识再现】电阻炉、电热器等可近似看作纯电阻负载。正弦电压加在纯电阻上时，电流与电压频率相同、相位相同，瞬时关系满足，有效值关系满足。电阻始终从电源吸收能量，是耗能元件，有功功率为。 【讲解】纯电阻电路中，电压波形与电流波形同相，电压达到峰值时电流也达到峰值。用有效值计算时仍可直接使用欧姆定律。瞬时功率始终不小于零，说明能量单向从电源传给电阻并转化为热能。 图7-2 纯电阻电路的瞬时功率波形 【易错提醒】“同相”不等于初相都为零，只表示两者相位差为0。功率计算要看题目给出的是有效值还是最大值；若用最大值，应注意。 3. 纯电阻交流电路中，电压与电流的相位关系是（ ）。 A. 电流超前电压90° B. 电流滞后电压90° C. 同相 D. 反相 【答案】C 【解析】纯电阻电路中电压和电流同相，故选C。 4. 一个的电热器接在交流电源上，其工作电流有效值为（ ）。 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】由，故选C。 知识点3 纯电感电路 【知识再现】线圈电阻可以忽略时可看作纯电感。正弦电压接入纯电感电路，电流仍为正弦量，但电流滞后电压90°。感抗为，有效值关系为。纯电感只在电源与磁场之间往返交换能量，平均有功功率为0，是储能元件。 【讲解】频率或自感系数增大，感抗随之增大；在电源电压有效值一定时，电流会减小。判断相位时牢记“电感电流滞后电压”，可用“L：lag（滞后）”辅助记忆。 图7-3 纯电感电路的电压、电流矢量关系 图7-4 纯电感电路的能量往返交换 【易错提醒】纯电感“有电流”不等于“消耗有功功率”；感抗单位是Ω，不是H。直流稳态下理想电感相当于短路，但这不表示电感量L为零。 5. 纯电感电路中，电流相对于电压（ ）。 A. 超前90° B. 滞后90° C. 同相 D. 滞后180° 【答案】B 【解析】纯电感电路的电流滞后电压90°，故选B。 6. 某纯电感的，接入正弦电源，则其感抗约为（ ）。 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】，故选B。 知识点4 纯电容电路 【知识再现】电容器接在正弦交流电源上构成纯电容电路。电流相位超前电压90°，容抗为，有效值关系为。频率越高或电容量越大，容抗越小。纯电容与电源往返交换能量，平均有功功率为0，是储能元件。 【讲解】容抗与频率成反比，所以电容对高频交流更容易通过、对低频交流呈现更大阻碍。计算时电容量必须换算为法拉，电流由求得。相位口诀是“电容电流超前电压”。 图7-5 纯电容电路的电压、电流矢量关系 【易错提醒】不能把写成；容抗公式分母是。电容通交流并不表示短路，频率、容量和工作状态都会影响其容抗。 7. 纯电容电路中，电流相对于电压（ ）。 A. 超前90° B. 滞后90° C. 同相 D. 反相 【答案】A 【解析】纯电容电路中电流超前电压90°，故选A。 8. 若正弦交流频率增大，纯电容的容抗将（ ）。 A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 先增后减 【答案】B 【解析】由可知，在C不变时，频率增大使容抗减小。 [环节4 背诵环节] 背诵条目（先遮盖答案背诵，再逐条核对） 1. 实训室三相交流电源的U、V、W、N、E分别表示什么？ 【答案】U、V、W为相线，N为中性线，E为地线；常见线电压380 V、相电压220 V、频率50 Hz。 2. 交流电压表和交流电流表如何接入电路？ 【答案】电压表并联，电流表串联；量程不确定时先选大量程，接线和换挡前先断电。 3. 纯电阻、纯电感、纯电容电路的相位关系是什么？ 【答案】纯电阻同相；纯电感电流滞后电压90°；纯电容电流超前电压90°。 4. 感抗和容抗如何计算、受什么影响？ 【答案】，频率越高感抗越大；，频率越高或C越大容抗越小。 5. 纯电感和纯电容是否消耗有功功率？ 【答案】理想纯电感、纯电容平均有功功率均为0，只与电源往返交换能量；纯电阻才是耗能元件。 [环节5 常考题（中档题）] 1. 三相交流电源中，U、V、W通常表示（ ）。 A. 中性线 B. 相线 C. 地线 D. 保护线 【答案】B 【解析】U、V、W是三根相线，N为中性线，E为地线。 2. 测量交流电流且不便断开电路时，宜使用（ ）。 A. 交流电压表 B. 钳形电流表 C. 兆欧表 D. 试电笔 【答案】B 【解析】钳形电流表利用钳口套住导线即可测量，通常不需断开回路。 3. 关于纯电感电路，正确的有（ ）。 A. 电流滞后电压90° B. C. 平均有功功率为0 D. 频率越高感抗越小 【答案】ABC 【解析】A、B、C正确；感抗与频率成正比，D错误。 4. 交流电压表应与被测元件串联。（ ） 【答案】× 【解析】电压表应并联在被测元件两端。 5. 纯电容电路中，电流相位________电压90°。 【答案】超前 【解析】电容电流超前电压90°。 6. 我国实训室工频交流电的频率通常为（ ）。 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】我国实训室工频交流电的频率通常为50 Hz。 7. 纯电阻电路的有功功率不为零。（ ） 【答案】√ 【解析】纯电阻是耗能元件，有功功率可用表示，通常不为零。 8. 测量交流量时，万用表应先选择________挡。 【答案】交流 【解析】测量交流电压或电流前，应先选择相应的交流挡并估计量程。 [环节6 高考模拟题] 以下题目按四川省职教高考常见命题方式编制，用于训练“关键词定位—概念对应—情境应用”。 1. 三相四线制工频电源的相电压通常为（ ）。 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】相线与中性线之间的电压为相电压，通常为220 V。 2. 纯电感的接入交流电源，其感抗约为（ ）。 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】。 3. 下列关于交流测量的说法正确的有（ ）。 A. 电压表并联 B. 电流表串联 C. 钳形表可不断开回路测电流 D. 电流表可直接并联在电源两端 【答案】ABC 【解析】A、B、C正确；电流表内阻小，直接并联可能造成短路，D错误。 4. 纯电容电路的容抗随频率升高而减小。（ ） 【答案】√ 【解析】，频率升高时容抗减小。 5. 纯电阻电路中，有效值关系为________。 【答案】 【解析】纯电阻电路仍遵循欧姆定律，有效值满足。 6. 纯电容接入正弦交流电源，频率升高时其容抗（ ）。 A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 先增大后减小 【答案】B 【解析】由可知，在电容量不变时，频率升高会使容抗减小。 7. 关于纯电阻电路，正确的有（ ）。 A. 电压与电流同相 B. 遵循 C. 消耗有功功率 D. 平均有功功率一定为0 【答案】ABC 【解析】纯电阻电压、电流同相，满足并消耗有功功率，D错误。 8. 交流电流表应串联在被测支路中。（ ） 【答案】√ 【解析】电流表内阻较小，必须串联接入被测支路，不能直接并联电源。 [环节7 课堂练习] 课堂练习建议用时15—25分钟。先独立作答，再核对答案与解析。 1. 试电笔正常使用时，手应接触（ ）。 A. 笔尖金属体 B. 笔尾金属体 C. 绝缘外壳以外的任意金属 D. 地线 【答案】B 【解析】手接触笔尾金属体，检测回路形成后氖管才可能发光；不得接触笔尖。 2. 纯电容电路中，若频率加倍而电容量不变，容抗变为原来的（ ）。 A. 2倍 B. 1/2 C. 4倍 D. 不变 【答案】B 【解析】容抗与频率成反比，频率加倍则变为原来的1/2。 3. 纯电阻、纯电感、纯电容电路的共同点有（ ）。 A. 电压和电流均可为正弦量 B. 均可用有效值描述 C. 均不消耗有功功率 D. 均可接在交流电源上工作 【答案】ABD 【解析】A、B、D正确；纯电阻消耗有功功率，C错误。 4. 用万用表测量交流电压前，应（ ）。 A. 选择交流电压挡 B. 估计并选择合适量程 C. 将表笔并联在被测两端 D. 将表笔串联到主回路 【答案】ABC 【解析】交流电压需选交流挡，先选合适量程并联测量；串联测量错误。 5. 纯电感和纯电容都是储能元件，平均有功功率为零。（ ） 【答案】√ 【解析】理想纯L、纯C只与电源往返交换磁场能或电场能，平均有功功率为0。 6. 纯电感电路中，若不变而增大，感抗将（ ）。 A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 变为0 【答案】A 【解析】由可知，频率不变时电感量增大，感抗随之增大。 7. 三相四线制电源中，线电压通常为________V，相电压通常为220 V。 【答案】380 【解析】实训室常见三相四线制工频电源标注为380/220 V。 8. 用试电笔检测时，手应接触笔尾金属体。（ ） 【答案】√ 【解析】手接触笔尾金属体可使检测回路形成；试电笔只能作带电性初步判断。 [环节8 课堂小结] 复习建议：电源识读：三相工频电源常见380/220 V、50 Hz；U/V/W为相线，N为中性线，E为地线。 测量规范：电压表并联，电流表串联；不便断开回路测电流可用钳形电流表；试电笔只作带电性初步判断。 纯R：电压电流同相，，消耗有功功率；纯L：电流滞后90°，；纯C：电流超前90°，。 频率影响：频率升高，感抗增大、容抗减小；理想纯L和纯C平均有功功率均为0。 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 $