交变电流练习和习题解答

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1、第五章交变电流练习和习题解答　练习一(1)对于图5-21所示的电流i随时间t作周期性变化的图象，下列描述哪些是正确的？①电流的大小变化，方向也变化，是交流；②电流的大小变化，方向不变，不是交流；③电流的大小不变，方向不变，是直流；④电流的大小不变，方向变化，是交流；⑤以上说法都不正确．解：从图象中看出，电流的大小随时间作周期性变化，但电流的方向不变，所以根据交流的定义，该电流不是交流．②的说法正确．(2)一台发电机产生的按正弦规律变化的电动势的峰值为400V，线圈匀速转动的角速度为314rad／s，试写出电动势瞬时值

2、的表达式．如果该发电机与只含电阻的负载组成的闭合电路的总电阻为2000Ω，则电路中电流的峰值为多少？电流的瞬时值表达式怎样？解：根据电动势瞬时值的公式e=ξmsinωt，由ξm=400V，ω=314rad／s，∴　e=400sin314t．i=0.2sin314tA．(3)某用电器两端允许加的最大直流电压是100V，能否把它接在交流电压是100V的电路里？为什么？解：不能．交流电压　100　V是指有效值，这个交流电路里电压的坏．(4)照明用交流的电压是220V，动力供电线路的电压是380V，它们的有效值、峰值各是多少

3、？(5)有一正弦式电流，电流的有效值是2A，它的峰值是多少？(6)图5-22是一个按正弦规律变化的交流的图象．根据图象求出它的周期、频率和电流的峰值．解：周期是0.2s，频率是5Hz．电流峰值是10A．练习二(1)变压器为什么不能改变直流的电压？解：直流电压加在变压器的原线圈上时，通过原线圈的电流是直流电流，电流大小、方向不变，所以产生的磁场通过副线圈的磁通量不变．因此，在副线圈中不会产生感应电动势，副线圈两端没有电压，所以变压器不能改变直流的电压．(2)收音机中的变压器，原线圈有1210匝，接在220V的交流电源上

4、．要得到5V、6.3V和350V三种输出电压，求这三个副线圈的匝数．有n2=n1由于U1=220V，n1=1210匝，故(3)为了安全，机床上照明电灯用的电压是36V，这个电压是把220V的电压降压后得到的．如果变压器的原线圈是1140匝，副线圈是多少匝？这台变压器给40W的电灯供电，原副线圈的电流强度各是多大？本题，U1=220V，U2=36V，n1=1140匝，副线圈输出功率P2=U2I2，其中P2=40W，U2=36V，根据I1U1=I2U2，(4)变压器原理可以用来测量线圈的匝数：把被测线圈作原线圈，用一个匝

5、数已知的线圈作副线圈，通入交流，测出两线圈的电压，就可以求出被测线圈的匝数．已知副线圈有400匝，把原线圈接到220V的线路中，测得副线圈的电压是55V，求原线圈的匝数．本题，U1=220V，U2=55V，n2=400匝．练习三(1)用500A的电流输送3300kW的电功率，输电电压应该是多少伏？解：电功率P=IU．由于I=500A，P=3300kW=3300×103W，(2)输送4800kW的电功率，采用110kW高压输电，输电导线中的电流是多少安？如果用110V电压输电，输电导线中的电流将是多少？解：电功率P=U

6、I，其中P=4800kW=4800×103W．可见，大功率输电是不可能用低压电的．(3)一座小型水电站，它输出的电功率是20kW，输电电压是400V．如果输电导线的总电阻是0.5Ω，那么输电导线上损失的电功率是多少？用户得到的电功率是多少？假如用250V的电压输电，输电导线上损失的功率和用户得到的功率又各是多少？∴输电导线损失的电功率P损=I2R=502×0.5W=1250W．用户得到的电功率P用=P出-P损=20×103W-1250W=18750W．P损=802×0.5W=3200W．∴P用=20×103W-320

7、0W=16800W．习题(1)在有效值为220V的交流电路中，接入50Ω的电阻，电流的有效值和峰值各是多少？这时消耗的功率是多少瓦？消耗的电功率P=I2R=4.42×50W=968W．(2)晚会上装饰着120个小彩色电灯，每个小电灯的电压是4V，工作电流是0.1A，这些小电灯都并联着，由一台变压器供电．变压器的原线圈接在220V的照明电路上．求通过原线圈的电流．解：1个小彩灯消耗的电功率为4×0.1W=0.4W．120个小彩灯消耗的总电功率为120×0.4W=48W．变压器副线圈输出电功率等于小彩灯消耗的总电功率48

8、W．变压器原线圈的输入电功率P=UI=48W．(3)分别用3300V和110000V的电压输电，输送的电功率相同，导线的材料和送电的距离也都相同，并且要求损失的电功率相等．求所用导线的横截面积之比．解：设输送的电功率为P，输电电压为U，送电距离为l，导线横截面积为S，电阻率为ρ．则每根导线损失的电功率P损=I2R．现在输送电功率P相同，导线电阻