第15练 交流电路功率 山东省（春季高考）机械制造类《电工技术基础与技能》（高教版·第4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，精心编制了山东省（春季高考）《电工技术基础与技能》（高教版·第4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。 本卷是山东省（春季高考）《电工技术基础与技能》（高教版·第4版）一课一练的第15练，内容为：有功功率、无功功率、视在功率及功率因数计算。 山东省（春季高考）一课一练 《电工技术基础与技能》（高教版·第4版） 第15练 交流电路功率 一、单项选择题 1. 纯电感或纯电容电路中，瞬时功率的频率是电压、电流频率的________倍（ ） A. 4 B. 1 C. 无法比较 D. 2 2. 如图所示电路中，若u=10sin( ωtV，i=2sin( ωtA，则电路N吸收的平均功率P=（ ） A. 10W B. 6W C. 5W D. 3W 3. 某电路的有功功率为 3kW，无功功率为 4kvar，则视在功率为（ ） A. 5kVA B. 7kVA C. 1kVA D. 3kVA 4. 在日光灯电路两端并联一个适当的电容后，日光灯消耗的有功功率将（ ） A. 减少 B. 不变 C. 增大 D. 先减少后增大 二、填空题 5. 正弦交流电路中，当电感元件上电压最大时，其瞬时功率为______，这时电感元件的储能为______。 6. 图所示为某系统的方框图,则总功率P=______W,功率因数 cosφ______。 7. 功率因数的大小等于______功率与______功率之比。 8. 在电力工程上，力求使功率因数接近于______。 三、计算题 9. 某数控铣床采用三相对称交流电动机供电，线电压为380 V，线电流为10 A，负载功率因数为0.80，且呈感性。现并联安装一组无功补偿电容器，补偿容量为2.37 kvar。取，计算结果保留两位小数。求：（1）电动机补偿前的视在功率、有功功率和无功功率；（2）补偿后的无功功率、视在功率和功率因数；（3）补偿后线路电流及线路电流的减少百分比。 四、综合应用题 10. 某机械加工车间使用一台三相异步电动机驱动普通车床。电动机运行时，线电压为380 V，线电流为24 A，有功功率为11 kW。车间要求电动机的功率因数不低于0.80，现计划并联电容器进行无功补偿，补偿后功率因数提高到0.95。取 $$为1.732。求：（1）电动机运行时的视在功率、功率因数和无功功率，结果分别保留两位小数。（2）将计算所得功率因数与车间要求进行比较，判断电动机是否需要进行无功补偿。（3）若有功功率保持不变，计算将功率因数提高到0.95时所需补偿的无功功率，结果保留两位小数。 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，精心编制了山东省（春季高考）《电工技术基础与技能》（高教版·第4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。 本卷是山东省（春季高考）《电工技术基础与技能》（高教版·第4版）一课一练的第15练，内容为：有功功率、无功功率、视在功率及功率因数计算。 山东省（春季高考）一课一练 《电工技术基础与技能》（高教版·第4版） 第15练 交流电路功率 一、单项选择题 1. 纯电感或纯电容电路中，瞬时功率的频率是电压、电流频率的________倍（ ） A. 4 B. 1 C. 无法比较 D. 2 【答案】D 【解析】在纯电感或纯电容电路中，瞬时功率的频率是电压、电流频率的 2 倍。 2. 如图所示电路中，若u=10sin( ωtV，i=2sin( ωtA，则电路N吸收的平均功率P=（ ） A. 10W B. 6W C. 5W D. 3W 【答案】C 【解析】根据P=UIcosφ来求解电路N吸收的平均功率，其中U是电压的有效值，I是电流的有效值，φ是电压与电流的相位差。 已知u=10sin(ωt−1V，则电压最大值Um=10V，那么电压有效值U=。 已知i=2sin(ωt+4A，则电流最大值Im=2A，那么电流有效值I=。 求电压与电流的相位差φ 电压u=10sin(ωt−1V的相位为ωt−1，电流i=2sin(ωt+4A的相位为ωt+4，则电压与电流的相位差φ=(ωt−1ωt+4 代入平均功率计算公式P=UIcosφ可得： P=5W 综上，答案是5W。 3. 某电路的有功功率为 3kW，无功功率为 4kvar，则视在功率为（ ） A. 5kVA B. 7kVA C. 1kVA D. 3kVA 【答案】A 【解析】有功功率、无功功率和视在功率满足三角形关系：S=。代入P=3 kW、Q=4 kvar，得S=5 kVA。因此应选A。 4. 在日光灯电路两端并联一个适当的电容后，日光灯消耗的有功功率将（ ） A. 减少 B. 不变 C. 增大 D. 先减少后增大 【答案】B 【解析】在日光灯电路两端并联一个适当的电容后，日光灯两端的电压不变，日光灯的电阻不变，根据（为电压，为电阻），其消耗的有功功率不变。 二、填空题 5. 正弦交流电路中，当电感元件上电压最大时，其瞬时功率为______，这时电感元件的储能为______。 【答案】① 0 ② 0 【解析】正弦交流电路中，当电感元件上电压最大时，其瞬时功率为0，这时电感元件的储能为0。 6. 图所示为某系统的方框图,则总功率P=______W,功率因数 cosφ______。 【答案】① 120 ② 0.8 7. 功率因数的大小等于______功率与______功率之比。 【答案】① 有功 ② 视在 【解析】在交流电路中，功率因数cosφ等于有功功率P与视在功率S之比，即cosφ=P/S。因此，第一空填“有功”，第二空填“视在”。 8. 在电力工程上，力求使功率因数接近于______。 【答案】1 【解析】功率因数越接近1，电路中无功功率所占比例越小，电能的利用效率越高，线路损耗也越小。因此，在电力工程上力求使功率因数接近于1。 三、计算题 9. 某数控铣床采用三相对称交流电动机供电，线电压为380 V，线电流为10 A，负载功率因数为0.80，且呈感性。现并联安装一组无功补偿电容器，补偿容量为2.37 kvar。取，计算结果保留两位小数。求：（1）电动机补偿前的视在功率、有功功率和无功功率；（2）补偿后的无功功率、视在功率和功率因数；（3）补偿后线路电流及线路电流的减少百分比。 【答案】（1）补偿前视在功率为6.58 kVA，有功功率为5.27 kW，无功功率为3.95 kvar。（2）补偿后无功功率为1.58 kvar，视在功率为5.50 kVA，功率因数为0.96。（3）补偿后线路电流为8.35 A，线路电流减少16.48%。 【解析】三相电路中，S=6.58 kVA；P=S cosφ=5.27 kW；sinφ=0.60，故Q=3.95 kvar。补偿后Q'=3.95−2.37=1.58 kvar，S'=5.50 kVA，cosφ'=P/S'=0.96；I'=S'/(8.35 A，电流减少(10−8.35)/10=16.48%。 四、综合应用题 10. 某机械加工车间使用一台三相异步电动机驱动普通车床。电动机运行时，线电压为380 V，线电流为24 A，有功功率为11 kW。车间要求电动机的功率因数不低于0.80，现计划并联电容器进行无功补偿，补偿后功率因数提高到0.95。取 $$为1.732。求：（1）电动机运行时的视在功率、功率因数和无功功率，结果分别保留两位小数。（2）将计算所得功率因数与车间要求进行比较，判断电动机是否需要进行无功补偿。（3）若有功功率保持不变，计算将功率因数提高到0.95时所需补偿的无功功率，结果保留两位小数。 【答案】（1）电动机运行时的视在功率约为15.80 kVA，功率因数约为0.70，无功功率约为11.34 kvar。（2）计算所得功率因数低于0.80，不能满足车间要求，需要进行无功补偿。（3）补偿前正切值约为1.03，补偿后正切值约为0.33，所需补偿的无功功率约为7.72 kvar。 【解析】三相电路中，S=15.80 kVA，cosφ=P/S=0.70，Q=11.34 kvar。因0.70<0.80，需补偿。补偿前后tanφ分别为1.03和0.95≈0.33，故Qc=P(tanφ1−tanφ2)=11×(1.03−0.33)=7.72 kvar。 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 $