汽車電工電子及電路分析形成性考核作業(yè)二?一、選擇題1.已知正弦交流電壓u=220sin(314t+30°)V，它的有效值是（）A.220VB.220√2VC.311VD.311√2V答案：A解析：正弦交流電壓的有效值等于其最大值除以√2，該電壓表達(dá)式中220為最大值，所以有效值為220V。

2.某正弦交流電的頻率f=50Hz，其角頻率ω為（）A.314rad/sB.628rad/sC.100πrad/sD.200πrad/s答案：C解析：角頻率ω=2πf，已知f=50Hz，所以ω=2π×50=100πrad/s。

3.電感元件的感抗與（）成正比。A.電感B.頻率C.電感和頻率D.電壓答案：C解析：感抗XL=2πfL，所以感抗與電感和頻率成正比。

4.電容元件的容抗與（）成反比。A.電容B.頻率C.電容和頻率D.電流答案：B解析：容抗XC=1/(2πfC)，所以容抗與頻率成反比。

5.一個R=10Ω、L=0.2H的線圈，接在f=50Hz、U=220V的交流電源上，其電流I為（）A.22AB.11AC.20AD.10A答案：C解析：首先計算感抗XL=2πfL=2×3.14×50×0.2=62.8Ω，然后計算阻抗Z=√(R2+XL2)=√(102+62.82)≈63.6Ω，最后根據(jù)歐姆定律I=U/Z=220/63.6≈20A。

6.某RLC串聯(lián)電路，R=10Ω，XL=20Ω，XC=10Ω，則電路的性質(zhì)是（）A.電阻性B.電感性C.電容性D.無法確定答案：B解析：因為XL＞XC，所以電路呈電感性。

7.三相對稱電源的線電壓為380V，對稱負(fù)載接成三角形，其相電壓UP和相電流IP分別為（）A.220V，11AB.380V，11AC.220V，38AD.380V，38A答案：A解析：三角形連接時，相電壓UP=UL=380V，相電流IP=UL/√3R，這里R未知，但根據(jù)選項可判斷相電流IP=380/√3/20=11A（假設(shè)R=20Ω），而三角形連接時相電壓UP=220V（線電壓除以√3）。

8.對稱三相負(fù)載作星形連接時，線電流IL與相電流IP的關(guān)系是（）A.IL=IPB.IL=√3IPC.IP=√3ILD.無關(guān)系答案：A解析：星形連接時，線電流等于相電流，即IL=IP。

9.變壓器的基本工作原理是（）A.電磁感應(yīng)B.電流的磁效應(yīng)C.楞次定律D.基爾霍夫定律答案：A解析：變壓器是利用電磁感應(yīng)原理工作的。

10.變壓器的變比k等于（）A.一次側(cè)電壓與二次側(cè)電壓之比B.二次側(cè)電壓與一次側(cè)電壓之比C.一次側(cè)電流與二次側(cè)電流之比D.二次側(cè)電流與一次側(cè)電流之比答案：A解析：變比k=U1/U2，即一次側(cè)電壓與二次側(cè)電壓之比。

二、填空題1.正弦交流電的三要素是____、____和____。答案：最大值（或有效值）、角頻率、初相位解析：正弦交流電的三要素決定了其變化規(guī)律和特征。

2.已知正弦交流電流i=10sin(314t45°)A，它的有效值是____A，頻率是____Hz，初相位是____。答案：10/√2≈7.07、50、45°解析：有效值為最大值除以√2；頻率f=ω/(2π)=314/(2×3.14)=50Hz；初相位為45°。

3.電感元件對交變電流的阻礙作用叫____，其大小用____表示，單位是____。答案：感抗、XL、歐姆（Ω）解析：感抗反映電感對交變電流的阻礙能力。

4.電容元件對交變電流的阻礙作用叫____，其大小用____表示，單位是____。答案：容抗、XC、歐姆（Ω）解析：容抗體現(xiàn)電容對交變電流的阻礙特性。

5.一個R=10Ω、L=0.1H的線圈，接在f=50Hz、U=220V的交流電源上，其感抗XL=____Ω，阻抗Z=____Ω，電流I=____A。答案：31.4、33.1、6.65解析：XL=2πfL=2×3.14×50×0.1=31.4Ω；Z=√(R2+XL2)=√(102+31.42)≈33.1Ω；I=U/Z=220/33.1≈6.65A。

6.某RLC串聯(lián)電路，R=20Ω，XL=30Ω，XC=10Ω，則電路的阻抗Z=____Ω，電路呈____性。答案：20√2、電感解析：Z=√[R2+(XLXC)2]=√[202+(3010)2]=20√2Ω；因為XL＞XC，所以電路呈電感性。

7.三相對稱電源是由三個____、____和____都相同的正弦交流電源按一定方式連接組成的。答案：最大值、頻率、初相位解析：這是三相對稱電源的基本特征。

8.對稱三相負(fù)載作三角形連接時，線電壓UL與相電壓UP的關(guān)系是____，線電流IL與相電流IP的關(guān)系是____。答案：UL=UP、IL=√3IP解析：三角形連接時線電壓和相電壓相等，線電流是相電流的√3倍。

9.變壓器主要由____和____組成。答案：鐵芯、繞組解析：鐵芯和繞組是變壓器的主要組成部分。

10.變壓器的變比k=____/____=____/____。答案：U1、U2、I2、I1解析：變比既可以用電壓比表示，也可以用電流比表示。

三、判斷題1.正弦交流電的有效值總是大于其最大值。（）答案：×解析：正弦交流電的有效值等于最大值除以√2，所以有效值小于最大值。

2.電感元件在直流電路中相當(dāng)于短路。（）答案：√解析：在直流電路中，電感元件的感抗XL=2πfL=0（f=0），相當(dāng)于短路。

3.電容元件在直流電路中相當(dāng)于開路。（）答案：√解析：在直流電路中，電容元件的容抗XC=1/(2πfC)=∞（f=0），相當(dāng)于開路。

4.RLC串聯(lián)電路發(fā)生諧振時，電路的阻抗最大。（）答案：×解析：RLC串聯(lián)電路諧振時，阻抗最小，且Z=R。

5.對稱三相負(fù)載作星形連接時，中線電流為零。（）答案：√解析：對稱三相負(fù)載作星形連接時，三相電流對稱，中線電流為零。

6.變壓器只能改變電壓，不能改變電流。（）答案：×解析：變壓器既能改變電壓，也能改變電流，變比k=U1/U2=I2/I1。

7.變壓器的變比k與匝數(shù)比N1/N2相等。（）答案：√解析：變比k=U1/U2=N1/N2。

8.三相對稱電源的線電壓超前相應(yīng)的相電壓30°。（）答案：√解析：這是三相對稱電源線電壓和相電壓的相位關(guān)系。

9.對稱三相負(fù)載作三角形連接時，其相電流在相位上比線電流滯后30°。（）答案：×解析：對稱三相負(fù)載作三角形連接時，相電流在相位上比線電流滯后30°。

10.正弦交流電的頻率越高，電感元件對它的感抗越大。（）答案：√解析：感抗XL=2πfL，頻率越高，感抗越大。

四、簡答題1.簡述正弦交流電的三要素及其物理意義。答案：正弦交流電的三要素包括最大值（或有效值）、角頻率和初相位。最大值（或有效值）：反映了正弦交流電的變化范圍或?qū)嶋H做功能力。最大值是正弦交流電在一個周期內(nèi)所能達(dá)到的最大瞬時值；有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)定義的，與最大值之間存在√2的關(guān)系，它能等效替代正弦交流電在實際電路中的作用效果。角頻率：決定了正弦交流電變化的快慢程度。角頻率ω=2πf，其中f是頻率，頻率越高，角頻率越大，正弦交流電變化越快。初相位：確定了正弦交流電在計時起點時的狀態(tài)。它反映了正弦交流電與參考正弦量的相對位置關(guān)系，不同的初相位表示正弦交流電在時間上的先后差異。

2.什么是感抗？它與哪些因素有關(guān)？答案：電感元件對交變電流的阻礙作用叫感抗。感抗XL與電感L和頻率f成正比，其表達(dá)式為XL=2πfL。電感L越大，對交變電流的阻礙作用越強，感抗越大；頻率f越高，交變電流變化越快，電感產(chǎn)生的自感電動勢越大，對電流的阻礙作用也越大，感抗越大。

3.什么是容抗？它與哪些因素有關(guān)？答案：電容元件對交變電流的阻礙作用叫容抗。容抗XC與電容C和頻率f成反比，其表達(dá)式為XC=1/(2πfC)。電容C越大，在相同頻率下能夠容納的電荷量越多，對交變電流的阻礙作用越小，容抗越??；頻率f越高，電容的充放電過程越快，對交變電流的導(dǎo)通能力越強，容抗越小。

4.簡述RLC串聯(lián)電路發(fā)生諧振的條件及特點。答案：RLC串聯(lián)電路發(fā)生諧振的條件是：電路的感抗XL等于容抗XC，即XL=XC。諧振時的特點如下：電路的阻抗最小，且Z=R。此時電路對交變電流的阻礙作用最小，電流最大。電感電壓與電容電壓大小相等，方向相反，相互抵消，電源電壓全部加在電阻R上。電路的功率因數(shù)cosφ=1，電路呈電阻性，此時電路消耗的功率最大，電能與磁場能和電場能之間的轉(zhuǎn)換達(dá)到平衡，無能量交換。

5.對稱三相負(fù)載有哪幾種連接方式？它們的線電壓與相電壓、線電流與相電流之間的關(guān)系如何？答案：對稱三相負(fù)載有星形（Y）連接和三角形（△）連接兩種方式。星形連接：線電壓UL與相電壓UP的關(guān)系是UL=√3UP，線電流IL與相電流IP的關(guān)系是IL=IP。三角形連接：線電壓UL與相電壓UP的關(guān)系是UL=UP，線電流IL與相電流IP的關(guān)系是IL=√3IP。

6.簡述變壓器的工作原理。答案：變壓器是利用電磁感應(yīng)原理工作的。它主要由鐵芯和繞組組成。當(dāng)一次繞組接入交流電源時，繞組中便有交變電流通過，在鐵芯中產(chǎn)生交變磁通。這個交變磁通同時穿過一次繞組和二次繞組，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，在二次繞組中會感應(yīng)出電動勢。如果二次繞組是閉合的，就會有電流通過負(fù)載。變壓器通過改變繞組的匝數(shù)比來改變電壓，同時根據(jù)變比關(guān)系改變電流。變比k=U1/U2=N1/N2=I2/I1，其中U1、U2分別是一次側(cè)和二次側(cè)電壓，N1、N2分別是一次側(cè)和二次側(cè)繞組匝數(shù)，I1、I2分別是一次側(cè)和二次側(cè)電流。

五、計算題1.已知正弦交流電壓u=311sin(314t+60°)V，求：（1）電壓的有效值U；（2）頻率f；（3）初相位φ。答案：（1）正弦交流電壓的有效值U=Um/√2，其中Um=311V，所以U=311/√2≈220V。（2）由ω=2πf，已知ω=314rad/s，可得f=ω/(2π)=314/(2×3.14)=50Hz。（3）初相位φ=60°。

2.一個R=20Ω的電阻元件，接到u=220sin(314t)V的交流電源上，求通過電阻元件的電流i，并寫出其瞬時值表達(dá)式。答案：根據(jù)歐姆定律I=U/R，電壓有效值U=220V，電阻R=20Ω，所以電流有效值I=220/20=11A。電流的瞬時值表達(dá)式為i=Imsin(314t)，其中Im=√2I=11√2A，所以i=11√2sin(314t)A。

3.一個L=0.1H的電感元件，接在u=220sin(314t)V的交流電源上，求感抗XL和通過電感元件的電流i，并寫出其瞬時值表達(dá)式。答案：感抗XL=2πfL，已知f=50Hz，L=0.1H，所以XL=2×3.14×50×0.1=31.4Ω。根據(jù)歐姆定律I=U/XL，電壓有效值U=220V，所以電流有效值I=220/31.4≈7A。電流的瞬時值表達(dá)式為i=Imsin(314t90°)，其中Im=√2I=7√2A，所以i=7√2sin(314t90°)A。

4.一個C=100μF的電容元件，接在u=220sin(314t)V的交流電源上，求容抗XC和通過電容元件的電流i，并寫出其瞬時值表達(dá)式。答案：容抗XC=1/(2πfC)，已知f=50Hz，C=100×10^6F，所以XC=1/(2×3.14