RL串联电路中电压与电流的相位关系
电工技术及实训模拟试题(含参考答案)
电工技术及实训模拟试题（含参考答案）一、单选题（共59题，每题1分，共59分）1.三个电阻并联,R1=6Ω R2=3Ω R3=2Ω，总电流I=6A，则I2=(____)A。
A、4B、3C、1D、2正确答案：D2.220V交流电压加在220Ω的电阻上，则电压和电流(____)。
A、电压有效值220V，电流有效值1AB、电压有效值220V，电流最大值1AC、电压最大值220V，电流最大值1AD、电压最大值220V，电流有效值1A正确答案：A3.单相电动机，接在220V的交流电源上，测得电流为10A，功率为1.1kW，则电动机的功率因数为(____)。
A、0.5B、0.6C、0.8D、0.9正确答案：A4.交流电路，电压u=100√2sin(ωt-30°)V，电流i=10√2sin(ωt-90°)A，则电路的功率因数cosφ=(____)。
A、0.5B、0.6C、0.8D、0.9正确答案：A5.RLC串联交流电路发生谐振，若电容电压UC=100V，电阻电压UR=10V，则电路总电压为（____）。
A、80VB、90VC、10VD、110V正确答案：C6.在下列四位科学家中,以其名字命名电流单位的是(____)。
A、瓦特B、安培C、伏特D、焦耳正确答案：B7.RL串联交流电路，总电压与电流的相位关系(____)。
A、电压滞后电流B、电压超前电流C、电压超前电流90°D、电压与电流同相正确答案：B8.RL串联交流电路，电流I=2A,电阻R=8Ω，感抗XL=6Ω，则电压U=(____)。
A、28VB、20VC、16VD、12V正确答案：B9.下列给出的用电器中，连接方式属于串联的是(____)。
A、家用电器与其开关B、道路两旁的路灯C、家中的各种用电器D、教室里照明灯正确答案：A10.一电路元件，电压电流关联方向时，P=UI小于0时，该元件为(____)。
A、发出功率B、吸收功率C、不能确定D、功率为零正确答案：A11.电压u=100√2sin(ωt+80°)V，电流i=√2sin(ωt+20°)A，则电压和电流的相位关系为(____)。
(完整版)RL串联电路
以电流作为参考矢量
RL串联电路的 电压三角形
端电压超前电流
U UL
UR
（一）端电压与电流的相位关系
U UL
UR
arc
tanUU
L R
（二）端电压与电流的数量关系
U UL
UR 电压三角形
由勾股定理得：
U UR2 UL2
因 UR IR
UL IXL
即 U (IR)2Βιβλιοθήκη (IX L)2I R2 XL2
R-L串联电路
看图回答：
R-L串联电路
R-L串联交流电路
i
u
R
uR
L uL
电路两端的总电压
u uR uL
串联电路电流相等，设
i Im sin t
则 电阻两端的电压为
uR Ri Im sinwt URm sin wt
电感两端的电压为
uL
X
L
I
m
s
in(wt
2
)
U
Lm
s
in(wt
2
)
同频的正弦量可用矢量图来表示
|Z|
R 阻抗三角形
U (IR)2 (IX L)2 XL I R2 X L2
I 令 Z R2 X L2 则
U Z
U UL
|Z|
只表示数 量关系， 不是矢量
图
XL
UR 电压三角形
R 阻抗三角形
arc
tanUU
L R
arc tan XRL
例：有一个线圈，电阻R=60 ，与某 交流电源接通后，感抗XL为80 ，电 路电流I=2A，求UR、UL和U，以及端电
压u与电流i的相位差
练习：日光灯电路，已知接上直流电 源100V，测得电流10A,接上50HZ的交 流电源100V,测得电流5A，求R和L.
RLC串联电路
U
φ
U U
L
C
U
R
电压三角形
φ
U
UR
U L UC
电压三角形
φ
U
UR
U L UC
U U acr tan( ) U
L C R
电抗 X=XL-XC
Z R2 ( X L X C )2
U I
φ
R
U L UC I
X L XC X U arctan( ) arctan( ) I R Z
Ф叫做阻抗角，也就是端电 压和电流的相位差。
Z
φ
X L XC
R 阻抗三角形
X L XC arctan R
(1)XL>XC , φ>0,端电压u比电流i超前φ, ----- 电感性电路 (2)XL<XC φ<0,端电压u比电流i滞后φ, -----电容性电路 , (3)XL=XC , φ=0,端电压u与电流同相, -----串联谐振
U
R
I
U
L
I
L
U
C
I
U
U
R
I
U
C
1.UL>UC
U
U U
L
L
U
C
I
U
R
端电压较电流超前一个小于90° 的φ ，电路呈电感性，叫电感性电路。
U L UC U I acr tan( )0 UR
2、UL <UC
UL
电工技术：RRLC串联电路中电压电流的相量图及电压三角形
三、习题讲解
例题 在RLC串联交流电路中，已知: R 30Ω, L 127mH,C 40μ F
u 220 2 sin ( 314 t 20 )V
求:(1)电流的有效值I与瞬时值 i ; (2) 各部分电压的有效值与瞬时值； (3) 画出电压电流的相量图。
i R uR
u
L uL
u 220 2 sin ( 314 t 20 )V
求:(1)电流的有效值I与瞬时值 i ; (2) 各部分电压的有效值与瞬时值； (3) ) 画出电压电流的相量图。
i R uR
u
L uL
C uC
解： （1）计算电流有效值和阻抗角，再写出瞬时表达式。
I U 220 A 4.4A Z 50
u 220 2 sin ( 314 t 20 )V
求:(1)电流的有效值I与瞬时值 i ; (2) 各部分电压的有效值与瞬时值；
i R uR
u
L uL
C uC
解：（2）计算各部分电压有效值，再利用各元件电压与电流的 相位关系写出瞬时表达式。
UR IR 4.4 30V 132V 电阻电压与电流同相位
arctan XL XC ？
R
arctan
UL UC UR
？
ar
c
tan
L
C
R
？
Hale Waihona Puke ar c tan UL UC U
？
四、习题讲解
例 在RLC串联交流电路中，已知:
R 30Ω, L 127mH,C 40μ F
u 220 2 sin ( 314 t 20 )V
电路分析基础(第二版) 曾令琴 人民邮电出版社 课后答案 指导与解答4 课后答案【khdaw_lxywyl】
1、学习指导 （1）复功率
上等于电路中的有功功率 P，复功率的虚部在数值等于电路的无功功率 Q，复功率的模值等于 正弦交流电路中的视在功率 S。要注意的是，电路中各个元件上的有功功率可以相加，无功功 率可以相加减，但电路各部分的视在功率一般不能直接相加减，其中原因由读者自己考虑。 （2）功率因数的提高 由对功率的讨论我们引入了提高功率因数的问题。提高功率因数是指提高线路总电压与
初相， 任何一个正弦量都可以对应这样的一个复数， 而我们就把这个与正弦量相对应的复数称 为正弦量的相量，简称相量。换句话说，正弦量的相量就是特指用复数来表示的、与正弦量具 有一一对应关系的复数。 为区别与一般复数的不同， 相量头顶要带上标记 “· ” 。 值得注意的是， 一个相量可以充分表达正弦量的三要素， 只是由于电路中各量频率相同而省掉了频率而已 （如 上面 1.所述） 。相量仅为正弦量的一种表示方法，相量并不等于正弦量。 （3）复阻抗 复数形式的电阻和电抗称为复阻抗。相量分析法中的复阻抗的模对应正弦交流电路中的 电阻和电抗，例如单一电阻元件电路的复阻抗为R，是一个只有实部没有虚部的复数；单一电 感元件电路的复阻抗是jX L ，是没有实部，只有正值虚部的复数；单一电容元件电路的复阻抗
51
aw
案
（2）式中解析式不等于相量式，应改为
网
u 220 2 sin(t
)
U m 220 2e j 45 V
.c o
m
作好相量图是分析解决问题的关键环节， 也是一种基本的技能训练。 在正弦稳态电路的分析中， 利用相量图的帮助来分析和解决实际问题的例子很多， 相量图不仅能形象地表征出电路中各量 间的数量和相位关系， 有时通过对相量图能把隐含的问题浅显化， 藉助相量图往往可以方便地 定性分析电路中的某些特性， 使复杂问题从相量图的分析中显示的一目了然， 甚至能够起着四 两拨千斤的效果。 （2）RLC 串联电路的相量模型分析 相量分析法中，借助相量图分析电路很关键。相量图的画法，可根据具体问题的不同， 选择合适的一个电路变量作为参考相量， 串联电路的参考相量一般选用电流相量， 再根据各元 元件电压之间的相位关系和数量关系、 各电压与电流之间的相位关系一目了然。 注意相量图分 析中只有电压三角形是相量图，阻抗三角形不是相量图，它只反映了各元件参数的数量关系。 正弦并联电路采用相量分析法解题时，一般选取电压为电路的参考相量。然后根据 R、L、 后运用矢量图遵循的平行四边形法则或多角形法则， 定性地画出电路的相量图， 根据相量图分 2、学习检验结果解析 （1）一个 110V、60W 的白炽灯接到 50Hz、220V 正弦电源上，可以用一个电阻、或一个 电感、或一个电容和它串联。试分别求所需的 R、L、C 的值。如果换接到 220V 直流电源上， 这三种情况的后果分别如何？ （3）RLC 并联电路的相量模型分析 件上电压与电流的相位关系定性地画出各电压， 各电压比例尺应相同， 由这样的相量图可把各
《电工技术基础》考试说明4
《电工技术基础》考试说明一、考试范围以教育部最新颁布的中等职业学校《电工技术基础与技能》教学大纲为依据，以全国中等职业学校《电工技术基础》（高等教育出版社，刘志平主编）所学的内容为范围，着重考查电工技术基础知识及应用能力。
二、考试内容及要求（一）直流电路基础知识1．掌握电流、电压、电位、电动势、电阻、电能、电功率等基本概念，能运用公式进行计算和单位换算。
2．掌握欧姆定律，能应用欧姆定律分析和解决生产生活中的实际问题。
3．理解电源最大输出功率定理，能计算。
（二）直流电路1．掌握电阻串联、并联、混联电路特点，会计算等效电阻、电压、电流和功率。
2．了解电压表和电流表扩大量程的方法，能进行简单的计算。
3．会计算简单电路中某点的电位。
4．理解支路、节点、回路和网孔的概念。
5．掌握基尔霍夫定律，能应用支路电流法求解两个网孔电路的支路电流。
6．了解电压源与电流源及其等效变换。
7．了解戴维宁定理。
（三）电容器1．理解电容器和电容的基本概念。
2．理解电容器的参数及意义。
3．掌握电容器串联、并联电路的特点，能根据要求正确选择利用电容器串联、并联方式获得合适的电容。
4．了解电容器的电场能。
（四）磁与电磁1．了解磁场、磁力线、磁感应强度、磁通、磁场强度、磁导率等基本概念。
2．掌握电流的磁效应，会应用右手螺旋定则判断长直导体和螺线管的磁场方向。
3．理解磁场对电流的作用，会应用左手定则判断电磁力的方向。
4．理解电磁感应现象，会应用右手定则判断感应电动势的方向。
5．了解电感的概念和主要参数。
6．了解同名端的概念。
（五）正弦交流电路1．理解正弦交流电的概念，掌握正弦交流电的三要素。
2．理解正弦交流电的解析式、波形图和相量图表示方法。
3．掌握纯电阻、纯电感、纯电容电路的电压与电流的大小和相位关系。
4．掌握RL串联、RC串联、RLC串联电路中电压与电流大小和相位关系，能进行简单计算。
5．理解有功功率、无功功率、视在功率和功率因数的概念，会简单计算；了解提高功率因数的意义和方法。
正弦rl串联电路相位关系__概述及解释说明
正弦rl串联电路相位关系概述及解释说明1. 引言：1.1 概述：本篇文章旨在探讨正弦RL串联电路相位关系的概念、特点以及其在实际应用中的重要性。
RL串联电路是一种由电阻（R）和电感（L）组成的电路结构，其中正弦信号被传送到负载上。
相位关系则描述了正弦信号中不同信号之间的时间差。
1.2 文章结构：本文将分为五个主要部分来介绍正弦RL串联电路相位关系。
首先，我们将从一个整体上了解文章内容与结构，为读者提供一个清晰的框架。
然后，我们将详细介绍正文部分，并深入探讨正弦RL串联电路相位关系的解释和意义。
最后，我们将总结这一主题的重要性和应用价值，并提出对未来研究方向的展望。
1.3 目的：本文的目标是增进读者对正弦RL串联电路相位关系的理解，并揭示其在现实生活中的应用价值。
通过详细阐述相位关系所涉及到的数学原理和物理特性，我们希望读者能够更加深入地认识到这一概念在工程领域中的重要性，并启发读者对未来研究方向进行更深入的探索。
以上是对“1. 引言”部分内容的详细撰写，提供了概述、文章结构和目的的清晰解释。
2. 正文正文部分将着重介绍正弦RL串联电路以及其相位关系的概念、原理和特点。
我们将讨论RL串联电路中正弦信号的传输过程以及相位关系对电路性能的影响。
首先，正弦RL串联电路是由电阻（R）和电感（L）组成，并且接入一个交流信号源，其中交流信号为正弦波。
这种电路常用于各种通信系统和功率供应中。
因此，理解和研究正弦RL串联电路的相位关系是非常重要的。
在理解相位关系之前，我们需要了解正弦函数的定义与性质。
正弦函数是周期性变化的函数，它具有一定的振幅、频率和相位。
通过分析正弦函数的特点，我们可以更好地理解相位关系在RL串联电路中的应用。
接下来，我们将探讨RL串联电路的特点。
由于电感元件存在于该电路中，它对交流信号产生了额外的影响。
通过对其特性进行分析，我们可以了解到在不同频率下RL串联电路会引起阻抗变化，并且还会导致传输过程中发生相位差。
电工技术：RLC串联电路中电压电流的相量关系与复数阻抗)
u 220 2 sin ( 314t 20 )V
求:(1)电流的有效值I与瞬时值 i ;
IR 4.473 30V 13273V
(2) 各部分电压的有效值与瞬时值；
(3 ) 画出电压电流的相量图。
直接写出瞬时值表达式： uR 132 2 sin ( 314t 73 )V
RLC串联电路（1）－知识点小结
1.总电压与各元件电压的关系： 瞬时值关系有：
u uR uL uC
U U U U R L C
I Z U
+
R
I
相量式关系有：
2.总电压与总电流的关系： 相量式关系：
U
Z R j X L XC
jXL -jXC
u
uL
C
uC
三、习题讲解
例题 在RLC串联交流电路中，已知: 解：（3）根据已经求得的电路总电压、总电流的相量 式，以及各元件上电压的相量式，可以直接在复平面上 画出各相量。
R 30Ω, L 127mH, C 40μ F
u 220 2 sin ( 314t 20 )V
求:(1)电流的有效值I与瞬时值 i ;
(2) 各部分电压的有效值与瞬时值； (3) 画出电压电流的相量图。
U L
U R I 20
U U L C
u 220 2 sin ( 314t 20 )V
i 4.4 2 sin ( 314t 73)A
U
i
R L
uR
uR 132 2 sin ( 314t 73 )V
RLC串联电路（1）
电压电流的相量关系与复数阻抗
一、电流、电压的关系