第19卷 三相正弦交流电路（A卷） 内蒙古自治区（职教高考）《电工技术基础与技能》（高教版·第4版） 单元过关卷

内蒙古自治区（职教高考）机电类 《电工技术基础与技能》（高教版·第4版） 三相正弦交流电路（A卷） 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15小题，每题3分，共45分） 1. 发电机接成，输出采用三相四线制，若要电源相电压在数值上与各项绕组电动势相等。下列说法错误的是（ ） A. 忽略发电机各绕组的内阻 B. 忽略发电机各绕组的感抗 C. 忽略输电线的电阻 D. 忽略每项绕组的自感系数 【答案】C 【解析】发电机绕组的内阻和感抗会使端电压与绕组电动势产生电压损失，因此应忽略各绕组的内阻和感抗。其中，感抗由绕组的自感产生，忽略感抗等价于忽略自感所产生的影响。输电线电阻只会影响负载端电压，不影响电源端相电压与绕组电动势的关系。因此，错误的说法是C。 2. 对于星形联结的三相对称电源，不能正常工作的星形联结三相负载是（ ） A. 对称负载，接中性线 B. 对称负载，不接中性线 C. 不对称负载，不接中性线 D. 不对称负载，接中性线 【答案】C 【解析】三相负载采用星形联结时，若三相负载不对称，则需要连接中性线。如果不连接中性线，会导致各相电压不相等，使某一相电压过低，设备无法正常工作；而另一相电压过高，设备损坏。故C符合题意。 3. 如图所示三相四线制供电线路中，在三根相线上分别接有上规格完全相同的白炽灯，它们都能正常发光。如果中性线上的A点突然发生断裂，则观察到的现象是（ ） A. 三个白炽灯同时变暗 B. 三个白炽灯立即熄灭 C. 三个白炽灯因电压过高而烧毁 D. 三个白炽灯仍然正常发光 【答案】D 4. 选择三相负载连接方式的依据是（ ） A. 三相负载对称选△接法，不对称选Y接法 B. 希望获得较大功率选△接法，否则选Y接法 C. 电源为三相四线制选Y接法，电源为三相三线制选△接法 D. 选用的接法必须保证负载获得的电压与额定电压一致 【答案】D 【解析】选择三相负载连接方式的依据是：选用的接法必须保证负载获得的电压与额定电压一致。 因为不同的负载有其额定工作电压，如果连接方式不当，可能导致负载实际获得的电压与额定电压不相符，从而影响负载的正常工作，甚至损坏负载。而不是单纯根据三相负载是否对称、希望获得的功率大小或者电源的制式来选择连接方式。 所以答案为：选用的接法必须保证负载获得的电压与额定电压一致。 5. 关于中性线，说法正确的是（ ） A. 中性线使不对称负载获得对称的相电流 B. 中性线是从三相电源中性点引出的导线 C. 因为三相四线制输电线路的中性线上始终没有电流，所以叫“零线” D. 为了保证输电安全，三相四线制输电线路的中性线上必须装设熔断器 【答案】B 【解析】中性线是从三相电源中性点引出的导线，故B正确。不对称负载的相电流不一定对称；中性线上可能有电流，且通常不装设熔断器。 6. 如图所示对称三相负载作三角形联结，由对称三相交流电源供电，若V相负载断开，则电流表和电压表的示数变化分别是（ ） A. 电流表示数变小，电压表示数不变 B. 电流表示数不变，电压表示数变大 C. 电流表和电压表的示数都变小 D. 电流表和电压表的示数都不变 【答案】A 【解析】A 选项当 V 相负载断开时，由于三相负载是对称的，对于三角形联结的负载，线电压等于相电压，所以电压表测量的是线电压，其示数不变。对于电流表，三相负载对称时，线电流IL=IP，V 相负载断开后，总负载的等效阻抗增大，根据I=（U为线电压不变，Z增大），所以线电流减小，即电流表示数变小。A 选项正确。 B 选项由上述分析可知，电压表示数不变，电流表示数变小，而不是电流表示数不变，电压表示数变大。B 选项错误。 C 选项电压表示数不变，所以 C 选项错误。 D 选项电流表示数变小，所以 D 选项错误。 7. 对称三相负载，满足如下条件（ ） A. 负载的大小和性质完全相同 B. ZU=ZV≠ZW时，负载就对称 C. RU=RV≠RW且X_U=XV≠XW时，负载就对称 D. 只要三相负载消耗功率相等 【答案】A 【解析】对称三相负载要求三相负载的大小和性质完全相同，即三相阻抗相等。修改后的选项B、C所给条件不能保证三相阻抗相等，选项D中三相消耗功率相等也不能说明三相阻抗完全相同。因此正确答案为A。 8. 在负载不变的情况下，采用星形连接时比采用三角形连接时的总功率（ ） A. 相同 B. 小 C. 大 D. 不一定 【答案】B 【解析】设三相负载阻抗相同，电源线电压为UL。星形连接时，每相负载电压为UL/√3；三角形连接时，每相负载电压为UL。在负载阻抗不变且功率因数相同的情况下，三相总有功功率分别为PY=3(UL/√3)φ和P_△=3ULI_△cosφ。由于IY=(UL/√3)/|Z|、I_△=UL/|Z|，所以PY=U_cosφ/|Z|，P_△=3U_cosφ/|Z|，即PY=P_△/3。因此，星形连接时的总功率较小，答案为B。 9. 如图所示,该电动机属于（ ） A. 三相异步电动机 B. 直流电动机 C. 单相电容式异步电动机 D. 带有制动电磁铁异步电动机 【答案】C 10. 对称三相电源的线电压为380 V，采用星形连接时，每相绕组承受的相电压约为（ ） A. 127 V B. 220 V C. 380 V D. 660 V 【答案】B 【解析】星形连接时，线电压是相电压的√3倍，因此相电压等于380除以√3，约为220 V。 11. 对称三相正弦交流电中，任意两相正弦量在相位上相差（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】对称三相正弦交流电的三个相量大小相等、相位依次相差，这是三相系统区别于单相系统的重要特征。 12. 如图所示的操作是（ ） A. 测线圈的电阻值 B. 测变压器绕组的电阻值 C. 用万用表检测绝缘电阻 D. 用兆欧表检测变压器绝缘电阻 【答案】D 13. 对称三相负载采用三角形连接，每相负载电流为5 A，则线路电流约为（ ） A. 2.89 A B. 5.00 A C. 7.07 A D. 8.66 A 【答案】D 【解析】三角形连接时，线电流是相电流的√3倍，因此线路电流为√3×5，约为8.66 A。 14. 某对称三相负载接在线电压为380 V的三相电源上，线电流为10 A，功率因数为0.8，则负载吸收的有功功率约为（ ） A. 5.27 kW B. 6.08 kW C. 7.60 kW D. 8.24 kW 【答案】A 【解析】对称三相负载的有功功率为线电压乘以线电流，再乘以功率因数和√3。代入数据得功率约为1.732×380×10×0.8，结果为5.27 kW。 15. 关于对称三相负载的星形连接，下列说法正确的是（ ） A. 线电压等于相电压 B. 线电流等于相电流 C. 线电流超前相电流 D. 线电压滞后相电压 【答案】B 【解析】星形连接时，每条线路与一相负载串联，因此线电流与相电流大小相等、相位相同。星形连接的线电压大小为相电压的√3倍，并超前相应相电压。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 16. 高压电传输采用三相三线制，低压电传输采用三相四线制。（ ） 【答案】正确 【解析】高压输电通常采用三相三线制，低压配电通常采用三相四线制，故题干表述正确。 17. 在三相电路中，负载的阻抗增加会导致电压稳定性提升。（ ） 【答案】正确 【解析】在电源内阻或输电线路阻抗存在的情况下，负载端电压可表示为UL=E ZL/(Zs+ZL)。当负载阻抗ZL增加时，线路或电源内阻上的压降相对减小，负载端电压受负载变化的影响减弱，电压稳定性通常提高。因此题干表述正确。 18. 星形连接的三相负载中，每相的电流等于线电流除以。 （ ） 【答案】错误 【解析】星形连接时，每条线与一个负载相连，线电流就是对应相负载中的电流，因此I线=I相。星形连接的电压关系为U线=√3U相，但不能据此推出相电流等于线电流除以√3。因此题干表述错误。 19. 在三相电路中，如果一个负载阻抗减小，将会导致有功功率增加。（ ） 【答案】错误 【解析】在正弦交流电路中，负载有功功率为P=。负载阻抗的大小减小，并不意味着有功功率一定增加。例如在电源电压不变时，若负载由Z1=10+j1Ω变为Z2=1+j1Ω，阻抗大小减小，但有功功率由101变为2，反而减小。因此，仅根据负载阻抗减小不能判断有功功率一定增加，题干表述错误。 20. 图示为交流电（ ） 【答案】正确 21. 对称三相四线制电路中，三相负载完全对称时，中性线中的电流为零。（ ） 【答案】正确 【解析】对称三相负载的三相电流大小相等、相位互差，三相电流的瞬时和为零，因此中性线中没有电流。 22. 三相电源采用星形连接时，线电压的有效值是相电压有效值的√3倍。（ ） 【答案】正确 【解析】星形连接的线电压是相邻两相电压的相量差，其有效值为相电压的√3倍。该关系适用于对称三相电源。 23. 对称三相负载采用三角形连接时，线路电流的有效值与负载相电流的有效值相等。（ ） 【答案】错误 【解析】三角形连接时，线路电流由相邻两支路电流的相量差决定，其有效值是相电流的√3倍，而不是与相电流相等。 24. 对称三相负载的有功功率可以用线电压、线电流和功率因数相乘后再乘以√3求得。（ ） 【答案】正确 【解析】对称三相负载的有功功率计算式为线电压乘以线电流，再乘以功率因数和√3。使用线电压和线电流时必须包含√3因子。 25. 三相四线制电路中，只要三相负载不对称，中性线电流就一定为零。（ ） 【答案】错误 【解析】三相负载不对称时，三相电流的相量和通常不为零，中性线中会有电流。只有在三相负载对称等特定条件下，中性线电流才为零。 三、填空题（本大题共5小题，每题2分，共10分） 26. 三相电路中，线电流是指流过______的电流，相电流是指流过______的电流。 【答案】① 相线 ② 每相负载 【解析】线电流是流过相线的电流，相电流是流过每相负载的电流。 27. 在对称三相电路中，若负载采用星形连接，线电压是相电压的（　　）倍。 【答案】√3 【解析】对称三相星形连接时，线电压的有效值等于相电压有效值的√3倍。 28. 如图所示，理想变压器的原、副边线圈匝数之比，当导线在匀强磁场中做匀速直线运动切割磁感线时，电流表的示数为，则电流表的读数为______。 【答案】0 29. 对称三相负载的有功功率可用线电压、线电流和功率因数表示为 P＝（　　）。 【答案】√3ULI_{Lcos}φ 【解析】对称三相电路的有功功率等于√3乘以线电压、线电流和功率因数，即 P＝√3ULI_{Lcos}φ。 30. 一对称三相电阻负载采用星形连接，接入线电压为380 V的三相电源，每相电阻为22 Ω，则负载的相电压为（　　），相电流为（　　）。 【答案】220 V；10 A 【解析】星形连接时相电压等于线电压除以√3，即380 V除以√3约为220 V。由于每相为纯电阻，依据欧姆定律，相电流等于相电压除以电阻，即220 V除以22 Ω，结果为10 A。 四、简答题（本大题共3小题，每题5分，共15分） 31. 三相电动机相电压为，相电流为5A，功率因数为0.6，求电动机的有功功率。 【答案】 【解析】电动机的有功功率为 。 所以，电动机的有功功率为。 32. 如图所示，三相交流电路中电压表的读数为380V，每相负载阻抗为。 试问： （1）该三相负载是否为对称负载？ （2）电压表的读数是多少？ （3）若V相断开，电压表、的示数将如何变化？ （4）此低压供电系统中性线N已接地，应采用何种方式进行用电保护？ 【答案】（1）不是； （2）220V； （3）不变，不变； （4）保护接零。 33. 比较三相负载星形连接与三角形连接在线电压、相电压以及线电流关系上的主要区别。 【答案】（1）星形连接时，线电压是相电压的√3倍，线电流等于相电流。 （2）三角形连接时，线电压等于相电压，线电流是相电流的√3倍。 （3）在同一三相电源和相同阻抗条件下，改变连接方式会使负载各相承受的电压不同，因此线路电流和负载功率也会发生变化。 【解析】星形连接和三角形连接的主要区别在于相电压与线电压的关系，以及相电流与线电流的关系。判断三相负载的工作状态时，应先确定连接方式，再选择相应的电压、电流关系进行计算。 五、综合应用题（本大题共2小题，每题5分，共10分） 34. 某机电实训车间采用三相四线制供电，线电压为 380 V。车间照明负载接成星形并接有中性线，三相负载对称，每相电阻为 22 Ω。（1）计算每相负载的相电压、相电流及三相负载消耗的总有功功率。（2）若其中一相熔断器熔断，且中性线连接可靠，判断另外两相负载的工作情况，并计算此时负载消耗的总有功功率。（3）为保证该车间安全用电，列出两项应采取的安全措施。 【答案】（1）星形连接时，相电压为 。 每相相电流为 。 电阻负载的功率因数为1，三相负载消耗的总有功功率为 。 各相线电流等于相电流，约为9.97A；中性线电流为三相相电流的相量和，因负载对称而为0。 （2）由于中性线连接可靠，一相熔断器熔断后，另外两相负载的相电压仍为，相电流仍为，因此另外两相负载可以正常工作。此时负载消耗的总有功功率为 ，约为正常工作时总功率的三分之二。 （3）应采取的安全措施包括：设备金属外壳可靠保护接地；配电回路安装漏电保护装置；检修时先断电并悬挂警示标志。任列两项即可。 【解析】（1）星形接法相电压Uφ=380/√3≈219.4 V，相电流Iφ=219.4/22≈9.97 A；电阻负载功率因数为1，P=3UφIφ≈6.56 kW。（2）中性线可靠时，熔断一相不影响另外两相，其电压、电流仍为219.4 V、9.97 A，P′=2UφIφ≈4.37 kW。（3）采取保护接地、安装漏电保护装置等措施。 35. 某小型加工设备采用380 V三相电源，其三相加热负载由三个阻值均为19 Ω的电阻组成。设备调试时，先将三个电阻接成星形，随后改接成三角形。忽略线路阻抗和电阻温度变化，完成下列任务： （1）计算星形连接时每相负载的电压、相电流和三相总有功功率。 （2）计算三角形连接时每相负载的电压、相电流、线电流和三相总有功功率。 （3）比较两种连接方式的发热功率，并说明将星形负载改接为三角形后电源侧电流发生变化的原因。 【答案】（1）星形连接时，每相负载电压为 U相＝380 V除以√3，约为219.4 V；相电流为 I相＝219.4 V除以19 Ω，约为11.55 A。电阻负载的三相总有功功率为 P＝3U相I相，约为7.60 kW。 （2）三角形连接时，每相负载电压等于线电压，为380 V；相电流为 I相＝380 V除以19 Ω，约为20.00 A；线电流为√3乘以相电流，约为34.64 A。三相总有功功率为 P＝3U相I相，约为22.80 kW。 （3）三角形连接时的总发热功率约为星形连接时的3倍。原因是同一电阻在三角形连接时承受的相电压由约219.4 V提高到380 V，单相功率随电压平方增大，因而相电流和电源侧线电流均增大。 【解析】（1）星形连接时，负载相电压等于线电压除以√3，再用欧姆定律求相电流，最后将三相相同电阻的功率相加。 （2）三角形连接时，每相负载直接承受线电压，先求相电流，再利用线电流为√3倍相电流的关系求线电流，并计算三相总功率。 （3）电阻功率与其两端电压的平方成正比。三角形连接使每个电阻承受的电压提高到原来的√3倍，所以总功率提高到原来的3倍，线路电流也随之增大。 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 $ 内蒙古自治区（职教高考）机电类 《电工技术基础与技能》（高教版·第4版） 三相正弦交流电路（A卷） 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15小题，每题3分，共45分） 1. 发电机接成，输出采用三相四线制，若要电源相电压在数值上与各项绕组电动势相等。下列说法错误的是（ ） A. 忽略发电机各绕组的内阻 B. 忽略发电机各绕组的感抗 C. 忽略输电线的电阻 D. 忽略每项绕组的自感系数 2. 对于星形联结的三相对称电源，不能正常工作的星形联结三相负载是（ ） A. 对称负载，接中性线 B. 对称负载，不接中性线 C. 不对称负载，不接中性线 D. 不对称负载，接中性线 3. 如图所示三相四线制供电线路中，在三根相线上分别接有上规格完全相同的白炽灯，它们都能正常发光。如果中性线上的A点突然发生断裂，则观察到的现象是（ ） A. 三个白炽灯同时变暗 B. 三个白炽灯立即熄灭 C. 三个白炽灯因电压过高而烧毁 D. 三个白炽灯仍然正常发光 4. 选择三相负载连接方式的依据是（ ） A. 三相负载对称选△接法，不对称选Y接法 B. 希望获得较大功率选△接法，否则选Y接法 C. 电源为三相四线制选Y接法，电源为三相三线制选△接法 D. 选用的接法必须保证负载获得的电压与额定电压一致 5. 关于中性线，说法正确的是（ ） A. 中性线使不对称负载获得对称的相电流 B. 中性线是从三相电源中性点引出的导线 C. 因为三相四线制输电线路的中性线上始终没有电流，所以叫“零线” D. 为了保证输电安全，三相四线制输电线路的中性线上必须装设熔断器 6. 如图所示对称三相负载作三角形联结，由对称三相交流电源供电，若V相负载断开，则电流表和电压表的示数变化分别是（ ） A. 电流表示数变小，电压表示数不变 B. 电流表示数不变，电压表示数变大 C. 电流表和电压表的示数都变小 D. 电流表和电压表的示数都不变 7. 对称三相负载，满足如下条件（ ） A. 负载的大小和性质完全相同 B. ZU=ZV≠ZW时，负载就对称 C. RU=RV≠RW且X_U=XV≠XW时，负载就对称 D. 只要三相负载消耗功率相等 8. 在负载不变的情况下，采用星形连接时比采用三角形连接时的总功率（ ） A. 相同 B. 小 C. 大 D. 不一定 9. 如图所示,该电动机属于（ ） A. 三相异步电动机 B. 直流电动机 C. 单相电容式异步电动机 D. 带有制动电磁铁异步电动机 10. 对称三相电源的线电压为380 V，采用星形连接时，每相绕组承受的相电压约为（ ） A. 127 V B. 220 V C. 380 V D. 660 V 11. 对称三相正弦交流电中，任意两相正弦量在相位上相差（ ） A. B. C. D. 12. 如图所示的操作是（ ） A. 测线圈的电阻值 B. 测变压器绕组的电阻值 C. 用万用表检测绝缘电阻 D. 用兆欧表检测变压器绝缘电阻 13. 对称三相负载采用三角形连接，每相负载电流为5 A，则线路电流约为（ ） A. 2.89 A B. 5.00 A C. 7.07 A D. 8.66 A 14. 某对称三相负载接在线电压为380 V的三相电源上，线电流为10 A，功率因数为0.8，则负载吸收的有功功率约为（ ） A. 5.27 kW B. 6.08 kW C. 7.60 kW D. 8.24 kW 15. 关于对称三相负载的星形连接，下列说法正确的是（ ） A. 线电压等于相电压 B. 线电流等于相电流 C. 线电流超前相电流 D. 线电压滞后相电压 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 16. 高压电传输采用三相三线制，低压电传输采用三相四线制。（ ） 17. 在三相电路中，负载的阻抗增加会导致电压稳定性提升。（ ） 18. 星形连接的三相负载中，每相的电流等于线电流除以。 （ ） 19. 在三相电路中，如果一个负载阻抗减小，将会导致有功功率增加。（ ） 20. 图示为交流电（ ） 21. 对称三相四线制电路中，三相负载完全对称时，中性线中的电流为零。（ ） 22. 三相电源采用星形连接时，线电压的有效值是相电压有效值的√3倍。（ ） 23. 对称三相负载采用三角形连接时，线路电流的有效值与负载相电流的有效值相等。（ ） 24. 对称三相负载的有功功率可以用线电压、线电流和功率因数相乘后再乘以√3求得。（ ） 25. 三相四线制电路中，只要三相负载不对称，中性线电流就一定为零。（ ） 三、填空题（本大题共5小题，每题2分，共10分） 26. 三相电路中，线电流是指流过______的电流，相电流是指流过______的电流。 27. 在对称三相电路中，若负载采用星形连接，线电压是相电压的（　　）倍。 28. 如图所示，理想变压器的原、副边线圈匝数之比，当导线在匀强磁场中做匀速直线运动切割磁感线时，电流表的示数为，则电流表的读数为______。 29. 对称三相负载的有功功率可用线电压、线电流和功率因数表示为 P＝（　　）。 30. 一对称三相电阻负载采用星形连接，接入线电压为380 V的三相电源，每相电阻为22 Ω，则负载的相电压为（　　），相电流为（　　）。 四、简答题（本大题共3小题，每题5分，共15分） 31. 三相电动机相电压为，相电流为5A，功率因数为0.6，求电动机的有功功率。 32. 如图所示，三相交流电路中电压表的读数为380V，每相负载阻抗为。 试问： （1）该三相负载是否为对称负载？ （2）电压表的读数是多少？ （3）若V相断开，电压表、的示数将如何变化？ （4）此低压供电系统中性线N已接地，应采用何种方式进行用电保护？ 33. 比较三相负载星形连接与三角形连接在线电压、相电压以及线电流关系上的主要区别。 五、综合应用题（本大题共2小题，每题5分，共10分） 34. 某机电实训车间采用三相四线制供电，线电压为 380 V。车间照明负载接成星形并接有中性线，三相负载对称，每相电阻为 22 Ω。（1）计算每相负载的相电压、相电流及三相负载消耗的总有功功率。（2）若其中一相熔断器熔断，且中性线连接可靠，判断另外两相负载的工作情况，并计算此时负载消耗的总有功功率。（3）为保证该车间安全用电，列出两项应采取的安全措施。 35. 某小型加工设备采用380 V三相电源，其三相加热负载由三个阻值均为19 Ω的电阻组成。设备调试时，先将三个电阻接成星形，随后改接成三角形。忽略线路阻抗和电阻温度变化，完成下列任务： （1）计算星形连接时每相负载的电压、相电流和三相总有功功率。 （2）计算三角形连接时每相负载的电压、相电流、线电流和三相总有功功率。 （3）比较两种连接方式的发热功率，并说明将星形负载改接为三角形后电源侧电流发生变化的原因。 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 $