【考研类试卷】电路知识-44及答案解析.doc

1、电路知识-44 及答案解析(总分：100.00，做题时间：90 分钟)一、计算题(总题数：15，分数：100.00)1.如下图所示三相电路，已知 R=6，Z=(1+j4)，Z 1 =10，U 1 =380V，求电源发出的平均功率。 （分数：5.00）_如下图所示三相(四线)制电路中，Z 1 =-j10，Z 2 =(5+j12)，对称三相电源的线电压 U 1 =380V，当K 闭合时，电阻 R 吸收的功率为 24.2kW。试求： （分数：10.00）(1).开关 K 闭合时图中各表的读数。根据功率表的读数能否求得整个负载吸收的总功率（分数：5.00）_(2).开关 K 打开时图中各表的读数有无变

2、化，功率表的读数有无意义?（分数：5.00）_2.下图所示对称三相电路，负载阻抗 Z L =(150+j150)，传输线参数 X 1 =2，R 1 =2，负载线电压380V，求电源端线电压。 （分数：5.00）_下图所示三相电路，电源对称，频率为 50Hz，线电压 380V，Z 1 =(24+j18)，R=2.5。 （分数：10.00）(1).若欲使电源端的功率因数为 1，求并联电容 C 的值(开关 S 打开)（分数：5.00）_(2).并上电容后，合上开关 S，求此时的线电流 （分数：5.00）_下图所示电路中，对称三相电源的线电压 U 1 =380V，Z=(50+j50)。Z 1 =(10

3、0+j100)，Z A 为R、L、C 串联组成，R=50，X L =314，X C =-246。 （分数：10.00）(1).开关 S 打开时的线电流（分数：5.00）_(2).若用二瓦计法测量电源端三相功率，试画出接线图，并求两个功率表的读数(S 闭合时)（分数：5.00）_下图中所示三相电路，Z 1 =-j10，Z 2 =(5+j12)，R=2，对称电源的线电压为 380V，试求： （分数：10.00）(1).开关 S 闭合时各表的读数，根据功率表读数能否求得整个负载吸收的总功率（分数：5.00）_(2).开关 S 打开时各表的读数（分数：5.00）_3.在下图中所示对称三相电路中，相电压

4、 ， ， 。功率表 W 1 的读数为 4kW，功率表 W 2 的读数为 2kW。试求电流 。 （分数：5.00）_4.下图所示对称三相电路中，接有两组对称三相负载。电源相电压为 220V，第一组负载 Z 1 =40+j30，第二组负载吸收功率 P 2 =3000W，cos 2 =0.6( 2 0)，求两个功率表的读数及三相电路的有功功率。（分数：5.00）_5.下图所示对称三相电路，负载阻抗 Z L =(150+j150)，传输线参数 X 1 =2，R 1 =2，负载线电压380V，求电源端线电压。 （分数：5.00）_如下图所示三相电路中电源是对称三相电源线电压 U 1 =380V。方框内是

5、线性无源感性对称三相负载，它吸收的二三相总功率 P=5kW，功率因数 =0.759，图中三角形联结部分中，Z=(16+j12)，求 （分数：10.00）(1).三角形联结部分所吸收的总平均功率（分数：5.00）_(2).线电流 （分数：5.00）_6.电路如下图所示，已知：三相对称电源的线电压 ，Z 1 =(1+j2)，Z=(5+j6)。试求负载中各电流相量。(提示： ) （分数：5.00）_7.在下图所示的对称三相电路中，R=6，Z=(1+j4)，Z 1 =10，线电压为 380V，求三相电源供给的总有功功率 P。 （分数：5.00）_8.下图电路所示由两个单相电源供电的三相电路，其中有两个

6、对称三相负载和跨接在 A，C 两线间的单相负载，各负载情况均注明在图中，求每一电源所发出的平均功率(有功功率)。 （分数：5.00）_9.现给定两个瓦特表，试用来测出对称三相负载的功率因数。 （分数：5.00）_10.下图三相对称电路，相序为 ABC，线电压 U 1 =380V，测得两瓦特表的读数分别为 P 1 =0W，P 2 =1.65kW。求负载阻抗的参数 R 和 X。 （分数：5.00）_电路知识-44 答案解析(总分：100.00，做题时间：90 分钟)一、计算题(总题数：15，分数：100.00)1.如下图所示三相电路，已知 R=6，Z=(1+j4)，Z 1 =10，U 1 =380

7、V，求电源发出的平均功率。 （分数：5.00）_正确答案：()解析：解：由平均功率守恒定理，电源发出的平均功率就是所有负载吸收的总功率。Z 1 =10 所吸收的平均功率 将 形连接的负载 R 变换为 Y 形连接 流过 Z 与 R“的电流 由此可得 负载吸收的总功率也就是电源发出的平均功率 如下图所示三相(四线)制电路中，Z 1 =-j10，Z 2 =(5+j12)，对称三相电源的线电压 U 1 =380V，当K 闭合时，电阻 R 吸收的功率为 24.2kW。试求： （分数：10.00）(1).开关 K 闭合时图中各表的读数。根据功率表的读数能否求得整个负载吸收的总功率（分数：5.00）_正确答

8、案：()解析：解：当开关 K 闭合时，Z 2 是对称负载，且 N“与 N 同电位，故电流表 中流过的电流等于零。将负载 Z 1 由 Y 连接， ，流过 电流表中的电流 电流表的读数为 65.82A。由于电阻 R 吸收的功率 P R =24.2kW，则 R 的阻值为 流过功率表的电流 功率表的读数 (2).开关 K 打开时图中各表的读数有无变化，功率表的读数有无意义?（分数：5.00）_正确答案：()解析：解：当开关 K 打开时，电流表 的读数不会改变，仍为 65.82A。由于 R 的存在，电路对称，N“的电位与 N 不同，即中点漂移。这时 流过 电流表的电流就是流过 R 上的电流 由此可知，电

9、流表 的读数为 40.54A。此时流过功率表的电流 由此可得功率表的读数 2.下图所示对称三相电路，负载阻抗 Z L =(150+j150)，传输线参数 X 1 =2，R 1 =2，负载线电压380V，求电源端线电压。 （分数：5.00）_正确答案：()解析：解：作一相计算电路如下图所示，其中将三角形负载变换为星形负载，有 因负载线电压为 380V，若选 为参考相量，则 所以电源端线电压 下图所示三相电路，电源对称，频率为 50Hz，线电压 380V，Z 1 =(24+j18)，R=2.5。 （分数：10.00）(1).若欲使电源端的功率因数为 1，求并联电容 C 的值(开关 S 打开)（分数

10、：5.00）_正确答案：()解析：解：电路对称，作出 A 相计算电路如图 1 所示。 图 1令 故 C=63.710 -6 F 此时导纳 解析 要使电源端的功率因数为 1，则 Z 1 /3 与 (2).并上电容后，合上开关 S，求此时的线电流 （分数：5.00）_正确答案：()解析：解：并上电容 C 后，且合上开关 S，题干图可等效为图 2 所示电路，其中 图 2进一步将图 2 化简为图 3，用结点分析法求图 3 中电流 。以电源侧中性点 N 为参考结点，B“的结点方程为 图 3令 ，解得： 下图所示电路中，对称三相电源的线电压 U 1 =380V，Z=(50+j50)。Z 1 =(100+j

11、100)，Z A 为R、L、C 串联组成，R=50，X L =314，X C =-246。 （分数：10.00）(1).开关 S 打开时的线电流（分数：5.00）_正确答案：()解析：解：标出各线电流参考方向如题干图所示。开关 S 打开时，电路中 Z A =R+j(X L +X C )=50+j50=Z 所以，此时电路为三相对称电路，有 ，可以归结为一相(A 相)电路的计算。 令电源端相电压： ，则 根据对称性可以写出 (2).若用二瓦计法测量电源端三相功率，试画出接线图，并求两个功率表的读数(S 闭合时)（分数：5.00）_正确答案：()解析：解：开关 S 闭合时，用二瓦计法测量电源端三相功

12、率的接线图如下图所示。这时，在 A、B 端线之间接入阻抗 Z 1 后，电路为不对称三相电路，但电源仍为对称三相电源。令 ，则 ， ；而 ， ， 。即，负载 Z 上的线电压和相电压均未变，则三个负载阻抗 Z 中的电流 和 不变，但 和 因加入阻抗 Z 1 中的电流 而变化。电流 为： 故由上图知 两功率表的读数为 下图中所示三相电路，Z 1 =-j10，Z 2 =(5+j12)，R=2，对称电源的线电压为 380V，试求： （分数：10.00）(1).开关 S 闭合时各表的读数，根据功率表读数能否求得整个负载吸收的总功率（分数：5.00）_正确答案：()解析：解：令 ，对称 Y 形负载与电源直接

13、相连，故 。 于是 P=U A I A cos(-23.31)=220126.86cos(-23.31)=25.63kW 设 P 1 ，P 2 分别为 负载和 Y 负载吸收的总功率，则功率表读数为所有与 A 端连接负载的有功功率之和 (2).开关 S 打开时各表的读数（分数：5.00）_正确答案：()解析：解：当 S 打开时，电流表 A 1 的读数仍为 65.82A，结点 N 2 的电压 而 3.在下图中所示对称三相电路中，相电压 ， ， 。功率表 W 1 的读数为 4kW，功率表 W 2 的读数为 2kW。试求电流 。 （分数：5.00）_正确答案：()解析：解：因为 即 无论对称三相负载作

14、何连接，则 滞后 4.下图所示对称三相电路中，接有两组对称三相负载。电源相电压为 220V，第一组负载 Z 1 =40+j30，第二组负载吸收功率 P 2 =3000W，cos 2 =0.6( 2 0)，求两个功率表的读数及三相电路的有功功率。（分数：5.00）_正确答案：()解析：解：设电源电压 ，相序为 ABC。 第二组负载 A 相的线电流为： cos 2 =0.6( 2 0)，感性负载。 总的线电流为： 5.下图所示对称三相电路，负载阻抗 Z L =(150+j150)，传输线参数 X 1 =2，R 1 =2，负载线电压380V，求电源端线电压。 （分数：5.00）_正确答案：()解析：

15、解：作一相计算电路如下图所示，其中将三角形负载等效变换为星形负载，有 Z“ L =Z L /3=(50+j50) 因负载端线电压为 380V，若选 为参考向量，则 所以电源端线电压 如下图所示三相电路中电源是对称三相电源线电压 U 1 =380V。方框内是线性无源感性对称三相负载，它吸收的二三相总功率 P=5kW，功率因数 =0.759，图中三角形联结部分中，Z=(16+j12)，求 （分数：10.00）(1).三角形联结部分所吸收的总平均功率（分数：5.00）_正确答案：()解析：解：选 为参考相量，相序为 A-B-C，计算感性负载部分的电流 I“ A =arccos0.759=40.6，

16、所以 计算三角形负载的相电流、线电流。对 AB 相列 KVL 方程： 所以 (2).线电流 （分数：5.00）_正确答案：()解析：解：总的线电流 按对称性可得 6.电路如下图所示，已知：三相对称电源的线电压 ，Z 1 =(1+j2)，Z=(5+j6)。试求负载中各电流相量。(提示： ) （分数：5.00）_正确答案：()解析：解：由已知条件可知，三相电路是对称三相电路的 Y-Y。所以有： 据此可画出一相(A 相)计算电路，如下图。 可以求得 根据对称性可以写出： 7.在下图所示的对称三相电路中，R=6，Z=(1+j4)，Z 1 =10，线电压为 380V，求三相电源供给的总有功功率 P。 （

17、分数：5.00）_正确答案：()解析：解：总有功功率 P 等于单相负载 Z 1 的功率 P 1 与对称 j 相负载 Z、R 的功率 P 2 之和。 因为 Z 1 =10，U AB =U l =380V 所以 注意：式中 Z 1 为纯电阻。 将对称三相负载部分进行等效变换为下图所示。选 为参考相量，则 所以 P=P 1 +P 2 =31.815kW 8.下图电路所示由两个单相电源供电的三相电路，其中有两个对称三相负载和跨接在 A，C 两线间的单相负载，各负载情况均注明在图中，求每一电源所发出的平均功率(有功功率)。 （分数：5.00）_正确答案：()解析：解：因为 ， 所以 可见：A、B、C 三

18、点之间的线电压 是对称三相电压，对外电路可用一个三相对称电源来等效，如下图所示，其中对称三相电源的值为 三相总功率为 2000W，cos=0.5(滞后)的对称三相负载也用其等效负载(三个 Y 接的 Z 2 )来代替，Z 2 的值为 Z 2 =Z 2 因为 =arccos0.5=60 所以 Z 2 =12.160 计算两个对称负载上的线电流 流过单相负载 R 的电流为 9.现给定两个瓦特表，试用来测出对称三相负载的功率因数。 （分数：5.00）_正确答案：()解析：解：为用两个瓦特计来测量对称三相负载的功率因数，可将三相负载接于三相对称电源上，并按下图电路将瓦特计接入线路中，若此时两瓦特计读数分

19、别为 P 1 、P 2 ，则可以按下式计算出负载的功率因数 cos (1) 10.下图三相对称电路，相序为 ABC，线电压 U 1 =380V，测得两瓦特表的读数分别为 P 1 =0W，P 2 =1.65kW。求负载阻抗的参数 R 和 X。 （分数：5.00）_正确答案：()解析：解： 选 为参考相量，并设负载阻抗 Z=R+jX=z，则相电压、相(线)电流为 作出电流、电压相量图如图，其中还画上线电压 ，相电压 等。它们的相位关系与一般对称三相电路相同。 功率表 W 1 、W 2 测量的 P 1 、P 2 的表达式为 (1) (2) 由已知 P 1 =0W 和(1)式可以判定(因 U l 0，I l 0) cos(30+)=0 30+=90 所以 =60 由(2)式求出(代入 值及 P 2 值)线电流 所求阻抗