一、填空题(建议较易填空每空0.5分,较难填空每空1分)
1、当流过一个线圈中的电流发生变化时,在线圈本身所引起的电磁感应现象称 自感 现象,若本线圈电流变化在相邻线圈中引起感应电压,则称为 互感 现象。
2、当端口电压、电流为 关联 参考方向时,自感电压取正;若端口电压、电流的参考方向 非关联时 ,则自感电压为负。
3、互感电压的正负与电流的 方向 及 同名 端有关。
4、两个具有互感的线圈顺向串联时,其等效电感为 L=L1+L2+2M ;它们反向串联时,其等效电感为 L=L1+L2-2M 。
5、两个具有互感的线圈同侧相并时,其等效电感为 (L1L2?M2)/(L1?L2?2M) ;它们异侧相并时,其等效电感为 (L1L2?M2)/(L1?L2?2M) 。 6、理想变压器的理想条件是:①变压器中无 损耗 ,②耦合系数K= 1 ,③线圈的 自感 量和 互感 量均为无穷大。理想变压器具有变换 电压 特性、变换 电流 特性和变换 阻抗 特性。
7、理想变压器的变压比n= U1/U2 ,全耦合变压器的变压比n= 器。这种变压器的 电感 量和 互感 量均为有限值。
9、空芯变压器与信号源相连的电路称为 初级 回路,与负载相连接的称为 次级 回路。空芯变压器次级对初级的反射阻抗Z1r= ω2M2/Z22 。
10、理想变压器次级负载阻抗折合到初级回路的反射阻抗Z1n= n2ZL 。
二、判断下列说法的正确与错误(建议每小题1分)
1、由于线圈本身的电流变化而在本线圈中引起的电磁感应称为自感。 ( ∨ ) 2、任意两个相邻较近的线圈总要存在着互感现象。 ( 3 ) 3、由同一电流引起的感应电压,其极性始终保持一致的端子称为同名端。 ( ∨ ) 4、两个串联互感线圈的感应电压极性,取决于电流流向,与同名端无关。 ( 3 ) 5、顺向串联的两个互感线圈,等效电感量为它们的电感量之和。 ( 3 ) 6、同侧相并的两个互感线圈,其等效电感量比它们异侧相并时的大。 ( ∨ ) 7、通过互感线圈的电流若同时流入同名端,则它们产生的感应电压彼此增强。( ∨ ) 8、空芯变压器和理想变压器的反射阻抗均与初级回路的自阻抗相串联。 ( 3 ) 9、全耦合变压器的变压比与理想变压器的变压比相同。 ( 3 ) 10、全耦合变压器与理想变压器都是无损耗且耦合系数等于1。 ( 3 )
三、单项选择题(建议每小题2分)
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L1/L2 。
8、当实际变压器的 损耗 很小可以忽略时,且耦合系数K= 1 时,称为 全耦合 变压
1、符合全耦合、参数无穷大、无损耗3个条件的变压器称为( B ) A、空芯变压器 B、理想变压器 C、实际变压器
2、线圈几何尺寸确定后,其互感电压的大小正比于相邻线圈中电流的 ( C ) A、大小 B、变化量 C、变化率 3、两互感线圈的耦合系数K=( B ) A、
MMM B、 C、
LLL1L2L1L2124、两互感线圈同侧相并时,其等效电感量L同=( A )
L1L2?M2L1L2?M2L1L2?M2A、 B、 C、
L1?L2?2ML1?L2?2M2L1?L2?M25、两互感线圈顺向串联时,其等效电感量L顺=( C )
A、L1?L2?2M B、L1?L2?M C、L1?L2?2M 6、符合无损耗、K=1和自感量、互感量均为无穷大条件的变压器是( A ) A、理想变压器 B、全耦合变压器 C、空芯变压器 7、反射阻抗的性质与次级回路总阻抗性质相反的变压器是( C ) A、理想变压器 B、全耦合变压器 C、空芯变压器 8、符合无损耗、K=1和自感量、互感量均为有限值条件的变压器是( B ) A、理想变压器 B、全耦合变压器 C、空芯变压器
五、计算分析题(根据实际难度定分,建议每题在6~12分范围) 1、求图5.1所示电路的等效阻抗。
解:两线圈为异侧相并,所以等效阻抗XL??2 L1 M L2 2
图5.1
L1L2?M L1?L2?2M22、耦合电感L1?6H,L2?4H,M?3H,试计算耦合电感作串联、并联时的各等效电感值。
L顺?6?4?2?3?16HL反?6?4?2?3?4H24?6?315解:L???3.75H 同6?4?644?6?3215L异???0.9375H6?4?616
3、耦合电感L1?6H,L2?4H,M?3H。①若L2短路,求L1端的等效电感值;
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②若L1短路,求L2端的等效电感值。 解:①若L2短路,设在L1两端加电压U1,则
?U1?j?L1I1?j?MI2 (1) j?L2I2?j?MI1?0 (2)
??M?M2?M2?由(2)式得 I2?I1代入式(1)U1?j?L1I1?j?I1?j?(L1?)I1 L2L2L2??????M29M2所以:??j?(L1??6??3.75H ) 得L1端等效电感L1'?L1?LL422I1U1?M29②同理可得L1短路时L2端的等效电感L2'?L2??4??2.5H L16也可根据反射阻抗的公式直接计算等效电感量:Z1r??2M2Z22?j?L2 ?2M2M292可得Z1r???j?M/L2 所以L1'?L1??6??3.75H j?L2L24
4、电路如图5.4所示,求输出电压U2。 解:应用回路电流法求解。在图上标出各回路参考绕行方向,对两回路列KVL方程 (1?j3)I1?j2I2?100?0? (1) ?j2I1?(1?j2)I2?0 (2)
?1?j2?1?j2?由(2)得I1?I2代入(1)(1?j3)I2?j2I2?100?0? j2j2??1Ω j2Ω 2 j2Ω + 2 100?0?V j3Ω - 图5.4
+
1Ω 2 U-
?????解得:I2?39.2??11.3?A
5、电路如图5.5所示。①试选择合适的匝数比使传输到负载上的功率达到最大;②求1
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104Ω + 100?0?V - 1:n 2 2 +
1Ω 2 U-
?
Ω负载上获得的最大功率。 解:①理想变压器的反射阻抗Z1n?2
1? n22
(因图中n:1标为1:n,所以n变为1/n) 由负载上获得最大功率的条件可得
4 10?11 n??0.01 24n10因理想变压器的反射阻抗与初级回路阻抗相并联,所以负载上获得的最大功率只有电源发出的最大功率的一半,即: Pmin
11002???0.125W 24?104第7章 试题库
一、填空题(建议较易填空每空0.5分,较难填空每空1分)
1、三相电源作Y接时,由各相首端向外引出的输电线俗称 火 线,由各相尾端公共点向外引出的输电线俗称 零 线,这种供电方式称为 三相四线 制。
2、火线与火线之间的电压称为 线 电压,火线与零线之间的电压称为 相 电压。电源Y接时,数量上Ul? 1.732 Up;若电源作Δ接,则数量上Ul? 1 Up。 3、火线上通过的电流称为 线 电流,负载上通过的电流称为 相 电流。当对称三相负载作Y接时,数量上Il? 1 Ip;当对称三相负载Δ接,Il? 1.732 Ip。 4、中线的作用是使 不对称 Y接负载的端电压继续保持 对称 。
5、对称三相电路中,三相总有功功率P= 3UpIpcosφ ;三相总无功功率Q= 3UpIpsinφ ;三相总视在功率S= 3UpIp 。
6、对称三相电路中,由于 中线电流IN =0,所以各相电路的计算具有独立性,各相 电流电压 也是独立的,因此,三相电路的计算就可以归结为 一相 来计算。 这将使发电机因 过热 而烧损。
8、我们把三个 最大值 相等、 角频率 相同,在相位上互差 120 度的正弦交流电称为 对称 三相交流电。
9、当三相电路对称时,三相瞬时功率之和是一个 常量 ,其值等于三相电路的 有功 功率,由于这种性能,使三相电动机的稳定性高于单相电动机。
10、测量对称三相电路的有功功率,可采用 二瓦计 法,如果三相电路不对称,就不能用 二瓦计 法测量三相功率。
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7、若 三角 接的三相电源绕组有一相不慎接反,就会在发电机绕组回路中出现2Up,
?
二、判断下列说法的正确与错误(建议每小题1分)
1、三相电路只要作Y形连接,则线电压在数值上是相电压的3倍。 ( 3 ) 2、三相总视在功率等于总有功功率和总无功功率之和。 ( 3 ) 3、对称三相交流电任一瞬时值之和恒等于零,有效值之和恒等于零。 ( 3 ) 4、对称三相Y接电路中,线电压超前与其相对应的相电压30°电角。 ( ∨ ) 5、三相电路的总有功功率P?3UlIlcos?。 ( 3 ) 6、三相负载作三角形连接时,线电流在数量上是相电流的3倍。 ( 3 ) 7、三相四线制电路无论对称与不对称,都可以用二瓦计法测量三相功率。 ( 3 ) 8、中线的作用得使三相不对称负载保持对称。 ( 3 ) 9、三相四线制电路无论对称与否,都可以用三瓦计法测量三相总有功功率。( ∨ ) 10、Y接三相电源若测出线电压两个为220V、一个为380V时,说明有一相接反。( ∨ )
三、单项选择题(建议每小题2分)
1、某三相四线制供电电路中,相电压为220V,则火线与火线之间的电压为( C ) A、220V B、311V C、380V
2、在电源对称的三相四线制电路中,若三相负载不对称,则该负载各相电压( B ) A、不对称 B、仍然对称 C、不一定对称 3、三相对称交流电路的瞬时功率为( B )
A、一个随时间变化的量 B、一个常量,其值恰好等于有功功率 C、0 4、三相发电机绕组接成三相四线制,测得三个相电压UA=UB=UC=220V,三个线电压UAB=380V,UBC=UCA=220V,这说明( C )
A、A相绕组接反了 B、B相绕组接反了 C、C相绕组接反了 5、某对称三相电源绕组为Y接,已知U和为( B )
A、380V B、0V C、380/3V
6、某三相电源绕组连成Y时线电压为380V,若将它改接成Δ形,线电压为( C ) A、380V B、660V C、220V
7、已知XC?6?的对称纯电容负载作Δ接,与对称三相电源相接后测得各线电流均为10A,则三相电路的视在功率为( A )
A、1800VA B、600VA C、600W
8、测量三相交流电路的功率有很多方法,其中三瓦计法是测量( C )电路的功率。 A、三相三线制电路 B、对称三相三线制电路 C、三相四线制电路 9、三相四线制电路,已知IA?10?20?A,IB?10??100?A,IC?10?140?A,
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????AB?380?15?V,当t=10s时,三个线电压之