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一、选择题
1.下列关于三相交流发电机的说法中,正确的是( )
A.三个线圈都不可以单独向外供电
B.三个线圈发出交变电流的有效值依次相差T/3
C.三个线圈发出交变电流的瞬时值依次相差T/3
D.三个线圈发出交变电流的最大值依次相差T/3
解析:选D.产生三相交变电流的三个线圈是相互独立的,每一个都相当于一个独立的电源可以单独供电,只是它们到达最大值的时间依次相差三分之一个周期,故A错误,D正确;三个线圈发出交变电流的有效值任何时刻都相同,故B错误;由三相交变电动势的图象(如图)知,C错误.
2.对于照明电路的“火线”与“地线”,正确的理解是( )
A.进入每个家庭的两根输电线,火线即是某一相的端线,地线即是星形接法中的零线
B.电路中的电流总是由火线流入,地线流出,因而开关要接在火线上
C.正常情况下,地线电势为零,与大地没有电势差
D.火线与地线间的电势差为220 V,且总是火线的电势高
解析:选A.照明电路中电流大小和方向都是周期性变化的,时而由火线流入地线流出,时而由火线流出地线流入.开关接在火线上,断开开关使用电器脱离火线,避免检修时接触火线触电.火线和地线间的电势时而火线高,时而地线高,因此只有A正确.
3.(多选)三相交流发电机的3个线圈中,A相的电压U=311·sin(100πt) V,那么( )
A.3个线圈中交流电的频率都是50 Hz
B.在t=0时刻,其他两相的输电电压为零
C.若按Y形接法,任意两线间的电压最大值为380 V
D.若按△形接法,任意两线间的电压有效值为380 V
解析:选AD.由ω=100π rad/s求出f=50 Hz,A对;由于三个线圈相位差为120°,A相电压最大或为零时,另两相的输电电压没有达到最大或零值,B项错误;按Y形接法,两火线间电压为380 V,指的是有效值,C错误;按△形接法,任意两线间电压都为380 V,指的是有效值,D正确.
4.如图所示是三相交流发电机与三只灯泡连接的电路图,已知发电机每个线圈发出交变电压的有效值为220 V,则下列说法中正确的是( )
A.每只灯泡的额定电压必须是380 V才能正常工作
B.每只灯泡的额定电压必须是220 V才能正常工作
C.三只灯泡的额定功率必须都相同才能正常工作
D.一只灯泡灯丝断开,其他两只灯泡不能正常工作
解析:选B.每只灯泡均接在各自一个线圈两端,故每只灯泡的额定电压为220 V就能正常工作;因为连接有中性线,所以一只灯泡灯丝断开,其他灯泡不受影响.
5.(多选)一台三相电炉,铭牌上标有“220 V/380 V,△/Y”的字样,由此可见( )
A.电炉每一相的额定电压是220 V
B.电炉每一相的额定电压是380 V
C.供电电压是380 V,电炉的三相负载应该采用三角形连接
D.供电电压是380 V,电炉的三相负载应该采用星形连接
解析:选AD.铭牌上的字样说明电炉每一相的额定电压为220 V,故A正确.若供电线路的线电压为220 V时,用三角形接法,若供电线路的线电压为380 V时,用星形接法,故D正确.
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6.三相电源的连接如图所示,电路中的三个交流电压表的示数U1、U2、U3间的关系是( )
A.U1∶U2=1∶ B.U1∶U3=1∶1
C.U2∶U3=1∶1 D.U2∶U3=1∶
解析:选B.该接法是星形接法,采用三相四线制对外供电,三只交流电压表,其中U1、U3测量的是相电压,U2测量的是线电压,选项B正确.
7.(多选)发电机三相线圈绕组采用星形接法时,关于输电线中性线的说法中正确的是( )
A.中性线不能去掉
B.当三相负载不对称时,中性线中有电流
C.中性线中一定没有电流
D.当三相负载对称时,中性线中无电流
解析:选BD.三相四线制星形接法中,若各电路负载相同,则中性线中无电流,可以去掉,形成三相三线制接法;若负载不对称,各相用电情况不一定相同,中性线中有电流通过,不能去掉,故选项B、D正确,A、C错误.
8.(多选)关于三相交流电源的负载的连接方式,下列说法正确的是( )
A.负载采用何种连接方式取决于负载的额定电压
B.发电机采用星形接法,负载就必须采用星形接法
C.三相对称负载可以接成三角形,也可以接成星形
D.三相四线制和三相三线制的星形接法中U相==220 V
解析:选ACD.负载采用何种接法应取决于负载的额定电压,A正确.三相对称负载可以按星形或三角形连接,C正确.星形接法中U线=U相,D正确.发电机采用星形接法时,负载有星形、三角形两种接法,B错误.
☆9.如图所示,A、B、C是三相交流电源的三根火线,D是零线.电源的相电压为220 V,L1、L2、L3是三个“220 V,60 W”的灯泡.开关S1断开,S2和S3闭合,由于某种原因,电源的零线在图中O′处断开,那么L2和L3两灯泡将( )
A.立即熄灭
B.变得比原来亮些
C.变得比原来暗些
D.保持亮度不变
解析:选C.当S1和零线断开后,两灯泡L2和L3变成串联关系,两端电压为B、C两火线间的线电压380 V,此时每个灯泡分得的电压为190 V,均小于它们的额定电压220 V,两灯泡变暗.故选C.
☆10.如图所示,A、B、C为三相交流电源,每个灯泡的额定电压均为220 V,额定功率相同.则L与L′两灯的实际功率之比为(设灯泡电阻恒定)( )
A.1∶2 B.2∶1
C.1∶3 D.3∶1
解析:选D.由题意知电源线电压U线=220 V,对负载采用三角形接法来说,每相负载两端的电压都等于电源的线电压,因此L灯两端电压UL=U线=220 V.
对负载采用星形接法来说,由于三相负载相同,每相负载的电压为线电压的,因此L′
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灯两端电压UL′=U线= V.设每盏灯的电阻为R,则L灯的实际功率PL==,L′灯的实际功率PL′==,故PL∶PL′=3∶1.
二、非选择题
11.三相交流发电机线圈和负载连接如图所示,已知每相线圈的电压为220 V,R1=R2=R3=38 Ω,RA1=RA2=RA3=22 Ω.求通过电阻和电灯的电流.
解析:发电机每个线圈始端A、B、C分别由端线引出,末端X、Y、Z用中性线连接,形成星形连接,因AX、BY、CZ间电压(相电压)是220 V,所以A、B、C三条端线间电压(线电压)U线=U相=380 V.
电阻R1、R2、R3是三角形连接,电阻两端电压是两端线间电压UR=U线=380 V,通过每个电阻的电流
IR== A=10 A.
电灯A1、A2、A3是星形连接,两端电压是端线与中性线之间的电压,UA=U相=220 V,所以通过每个电灯的电流为IA== A=10 A.
答案:10 A 10 A
☆12.在线电压为380 V的三相交流电路中,如图所示,接有三只电阻均为484 Ω的电灯.问:
(1)这三只电灯属何种接法?每只灯的电压、电流、功率各是多少?
(2)若L1灯的保险丝熔断,则其余两灯的电压、电流、功率又各是多少?
(3)若L1灯短路,则其余两灯的情况怎样?
解析:(1)属于星形接法,每只灯上的电压为相电压,即
U=220 V,根据欧姆定律和功率公式得:
I== A=0.45 A,P== W=100 W.
(2)若L1灯保险丝熔断,即断开了一相,此时属于线电压加在BC两端,这两只灯每只灯上的电压为U2=190 V,电流、功率分别是I2== A=0.4 A,
P2== W=74.6 W.
(3)若L1灯短路,则O点与A等电势,L2、L3两灯两端的电压均为线电压380 V,均被烧毁.
答案:(1)星形接法 220 V 0.45 A 100 W
(2)190 V 0.4 A 74.6 W
(3)均被烧毁
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