四、简答题(建议每小题3~5分)
1、电源电压不变,当电路的频率变化时,通过电感元件的电流发生变化吗?
答:频率变化时,感抗增大,所以电源电压不变,电感元件的电流将减小。
2、某电容器额定耐压值为450伏,能否把它接在交流380伏的电源上使用?为什么?
答:380×1.414=537V>450V,不能把耐压为450V的电容器接在交流380V的电源上使用,因为电源最大值为537V,超过了电容器的耐压值。
3、你能说出电阻和电抗的不同之处和相似之处吗?它们的单位相同吗?
答:电阻在阻碍电流时伴随着消耗,电抗在阻碍电流时无消耗,二者单位相同。
4、无功功率和有功功率有什么区别?能否从字面上把无功功率理解为无用之功?为什么?
答:有功功率反映了电路中能量转换过程中不可逆的那部分功率,无功功率反映了电路中能量转换过程中只交换、不消耗的那部分功率,无功功率不能从字面上理解为无用之功,因为变压器、电动机工作时如果没有电路提供的无功功率将无法工作。
5、从哪个方面来说,电阻元件是即时元件,电感和电容元件为动态元件?又从哪个方面说电阻元件是耗能元件,电感和电容元件是储能元件?
答:从电压和电流的瞬时值关系来说,电阻元件电压电流为欧姆定律的即时对应关系,因此称为即时元件;电感和电容上的电压电流上关系都是微分或积分的动态关系,因此称为动态元件。从瞬时功率表达式来看,电阻元件上的瞬时功率恒为正值或零,所以为耗能元件,而电感和电容元件的瞬时功率在一个周期内的平均值为零,只进行能量的吞吐而不耗能,所以称为储能元件。
6、正弦量的初相值有什么规定?相位差有什么规定?
答:正弦量的初相和相位差都规定不得超过 180°。
7、直流情况下,电容的容抗等于多少?容抗与哪些因素有关?
答:直流情况下,电容的容抗等于无穷大,称隔直流作用。容抗与频率成反比,与电容量成反比。
8、感抗、容抗和电阻有何相同?有何不同?
答:感抗、容抗在阻碍电流的过程中没有消耗,电阻在阻碍电流的过程中伴随着消耗,这是它们的不同之处,三者都是电压和电流的比值,因此它们的单位相同,都是欧姆。
9、额定电压相同、额定功率不等的两个白炽灯,能否串联使用?
答:额定电压相同、额定功率不等的两个白炽灯是不能串联使用的,因为串联时通过的电流相同,而这两盏灯由于功率不同它们的灯丝电阻是不同的:功率大的白炽灯灯丝电阻小分压少,不能正常工作;功率小的白炽灯灯丝电阻大分压多容易烧损。
10、如何理解电容元件的“通交隔直”作用?
答:直流电路中,电容元件对直流呈现的容抗为无穷大,阻碍直流电通过,称隔直作用;交流电路中,电容元件对交流呈现的容抗很小,有利于交流电流通过,称通交作用。
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、试求下列各正弦量的周期、频率和初相,二者的相位差如何?
(1)3sin314t; (2)8sin(5t+17°)
(3sin314t是工频交流电,周期为0.02s、频率是50Hz、初相是零;
8sin(5t+17°)是周期为1.256s、频率为0.796Hz、初相为17°的正弦交流电)
2、某电阻元件的参数为8Ω,接在 V的交流电源上。试求通过电阻元件上的电流i,如用电流表测量该电路中的电流,其读数为多少?电路消耗的功率是多少瓦?若电源的频率增大一倍,电压有效值不变又如何?(8分)