对于正弦信号，流过一个元器件的电流和其两端的电压，它们的相位不一定是相同的。这种相位差是如何产生的呢？这种知识非常重要，因为不仅放大器、自激振荡器的反馈信号要考虑相位，而且在构造一个电路时也需要充分了解、利用或避免这种相位差。下面探讨这个问题。

　　首先，要了解一下一些元件是如何构建出来的；

　　其次，要了解电路元器件的基本工作原理；

　　第三，据此找到理解相位差产生的原因；

　　第四，利用元件的相位差特性构造一些基本电路。

　一、电阻、电感、电容的诞生过程

　　科学家经过长期的观察、试验，弄清楚了一些道理，也经常出现了一些预料之外的偶然发现，如伦琴发现 X 射线、居里夫人发现镭的辐射现象，这些偶然的发现居然成了伟大的科学成就。电子学领域也是如此。

　　科学家让电流流过导线的时候，偶然发现了导线发热、电磁感应现象，进而发明了电阻、电感。科学家还从摩擦起电现象得到灵感，发明了电容。发现整流现象而创造出二极管也是偶然。

　二、元器件的基本工作原理

　　电阻——电能→热能

　　电感——电能→磁场能，&磁场能→电能

　　电容——电势能→电场能，&电场能→电流

　　由此可见，电阻、电感、电容就是能源转换的元件。电阻、电感实现不同种类能量间的转换，电容则实现电势能与电场能的转换。

　　电阻的原理是：电势能→电流→热能。

　　电源正负两端贮藏有电势能（正负电荷），当电势加在电阻两端，电荷在电势差作用下流动——形成了电流，其流动速度远比无电势差时的乱序自由运动快，在电阻或导体内碰撞产生的热量也就更多。

　　正电荷从电势高的一端进入电阻，负电荷从电势低的一端进入电阻，二者在电阻内部进行中和作用。中和作用使得正电荷数量在电阻内部呈现从高电势端到低电势端的梯度分布，负电荷数量在电阻内部呈现从低电势端到高电势端的梯度分布，从而在电阻两端产生了电势差，这就是电阻的电压降。同样电流下，电阻对中和作用的阻力越大，其两端电压降也越大。

　　因此，用 R=V/I 来衡量线性电阻（电压降与通过的电流成正比）的阻力大小。

　　对交流信号则表达为：R=v(t)/i(t)。

　　注意，也有非线性电阻的概念，其非线性有电压影响型、电流影响型等。

　　电感的原理：电感——电势能→电流→磁场能，&磁场能→电势能（若有负载，则→电流）。

　　当电源电势加在电感线圈两端，电荷在电势差作用下流动——形成了电流，电流转变磁场，这称为“充磁”过程。若被充磁电感线圈两端的电源电势差撤销，且电感线圈外接有负载，则磁场能在衰减的过程中转换为电能（如负载为电容，则为电场能；若负载为电阻，则为电流），这称为“去磁”过程。

　　衡量电感线圈充磁多少的单位是磁链——Ψ。电流越大，电感线圈被冲磁链就越多，即磁链与电流成正比，即Ψ=L*I。对一个指定电感线圈，L 是常量。

　　因此，用 L=Ψ/I 表达电感线圈的电磁转换能力，称 L 为电感量。电感量的微分表达式为：L=dΨ(t)/di(t)。

　　根据电磁感应原理，磁链变化产生感应电压，磁链变化越大则感应电压越高，即：v(t)=d dΨ(t)/dt。

　　综合上面两公式得到：v(t)=L*di(t)/dt，即电感的感应电压与电流的变化率（对时间的导数）成正比，电流变化越快则感应电压越高。

　　电容的原理：电势能→电流→电场能，电场能→电流。

　　当电源电势加在电容的两个金属极板上，正负电荷在电势差作用下分别向电容两个极板聚集而形成电场，这称为“充电”过程。若被充电电容两端的电源电势差撤销，且电容外接有负载，则电容两端的电荷在其电势差下向外流走，这称为“放电”过程。电荷在向电容聚集和从电容两个极板向外流走的过程中，电荷的流动就形成了电流。

　　要特别注意，电容上的电流并不是电荷真的流过电容两个极板间的绝缘介质，而只是充电过程中电荷从外部向电容两个极板聚集形成的流动，以及放电过程中电荷从电容两个极板向外流走而形成的流动。也就是说，电容的电流其实是外部电流，而非内部电流，这与电阻、电感都不一样。

　　衡量电容充电多少的单位是电荷数——Q。电容极板间电势差越大，说明电容极板被冲电荷越多，即电荷数与电势差（电压）成正比，即 Q=C*V。对指定电容，C 是常量。

　　因此，用 C=Q/V 表达电容极板贮存电荷的能力，称 C 为电容量。

　　电容量的微分表达式为：C=dQ(t)/dv(t)。

　　因为电流等于单位时间内电荷数的变化量，即 i(t)=dQ(t)/dt，综合上面两个公式得到：i(t)=C*dv(t)/dt，即电容电流与其上电压的变化率（对时间的导数）成正比，电压变化越快则电流越大。

　　表明电流变化形成了电感的感应电压（电流不变则没有感应电压形成）。

　　i(t)=C*dv(t)/dt 表明电压变化形成了电容的外部电流（实际是电荷量变化。电压不变则没有电容的外部电流形成）。

　　三、元件对信号相位的改变

　　首先要提醒，相位的概念是针对正弦信号而言的，直流信号、非周期变化信号等都没有相位的概念。

　　1、电阻上的电压电流同相位

　　2、电感上的电流落后电压 90°相位

　　直观理解：设想一个电感与电阻串联充磁。从充磁过程看，充磁电流的变化引起磁链的变化，而磁链的变化又产生感应电动势和感应电流。根据楞次定律，感应电流方向与充磁电流相反，延缓了充磁电流的变化，使得充磁电流相位落后于感应电压。

　　3、电容上的电流超前电压 90°相位

　　所以，电容上电流超前电压 90°相位，或者说电压落后电流 90°相位。

　　直观理解：设想一个电容与电阻串联充电。从充电过程看，总是先有流动电荷（即电流）的积累才有电容上的电压变化，即电流总是超前于电压，或者说电压总是落后于电流。

　　下面的积分方程能体现这种直观性：

　　四、元件相位差的应用

　　——RC 文氏桥、LC 谐振过程的理解

　　无论 RC 文氏桥，还是 LC 的串联谐振、并联谐振，都是由电容或 / 和电感容元件的电压、电流相位差引起的，就像机械共振的节拍一样。

　　当两个频率相同、相位相位的正弦波叠加时，叠加波的幅度达到 值，这就是共振现象，在电路里称为谐振。

　　两个频率相同、相位相反的正弦波叠加，叠加波的幅度会降到 ，甚至为零。这就是减小或吸收振动的原理，如降噪设备。

　　当一个系统中有多个频率信号混合时，如果有两个同频信号产生了共振，那么这个系统中其它振动频率的能量就被这两个同频、同相的信号所吸收，从而起到了对其它频率的过滤作用。这就是电路中谐振过滤的原理。

　　谐振需要同时满足频率相同和相位相同两个条件。电路如何通过幅度 - 频率特性选择频率的方法以前在 RC 文氏桥中讲过，LC 串并联的思路与 RC 相同，这里不再赘述。

　　下面我们来看看电路谐振中相位补偿的粗略估计（更 的相位偏移则要计算）

　　1、RC 文氏桥的谐振（图 1）

　　若没有 C2，正弦信号 Uo 的电流由 C1→R1→R2，通过 R2 上压降形成 Uf 输出电压。由于支路电流被电容 C1 移相超前 Uo 90°，这超前相位的电流流过 R2（电阻不产生相移！），使得输出电压 Uf 电压超前于 Uo 90°。

　　在 R2 上并联 C2，C2 从 R2 取得电压，由于电容对电压的滞后作用，使得 R2 上电压也被强制滞后。（但不一定有 90°，因为还有 C1→R1→C2 电流对 C2 上电压即 Uf 的影响，但在 RC 特征频率上，并联 C2 后 Uf 输出相位与 Uo 相同。）

　　小结：并联电容使得电压信号相位滞后，称为电压相位的并联补偿。

　　2、LC 并联谐振

　　若没有电容 C，正弦信号 u 通过 L 感应到次级输出 Uf，Uf 电压超前于 u 90°；在 L 初级并联电容 C，由于电容对电压的滞后作用，使得 L 上电压也被强制滞后 90°。因此，并联 C 后 Uf 输出相位与 u 相同。

　　3、LC 串联谐振

　　对于输入正弦信号 u，电容 C 使得串联回路中负载 R 上的电流相位超前于 u 90°，电感 L 则使得同一串联回路中的电流相位再滞后 90°二者相位偏移刚好抵消。因此，输出 Uf 与输入 u 同相。

　　（注意，相位影响不一定都是 90°，与其它部分相关，具体则要计算）

　　串联电容使得串联支路电流相位超前，从而影响输出电压相位。

　　并联电容使得并联支路电压相位滞后，从而影响输出电压相位。

　　串联电感使得串联支路电流相位滞后，从而影响输出电压相位。

　　并联电感使得并联支路支路电压超前，从而影响输出电压相位。

　　电容使电流相位超前，电感使电压相位超前。（均指元件上的电流或电压）

　　电容——电流超前，电感——电压超前。

---

唯样商城 是本土元器件目录分销商，采用“小批量、现货、样品”销售模式，致力于满足客户多型号、高质量、快 速交付的采购需求。唯样自建高效智能仓储，拥有自营库存超70,000种，提供一站式正品现货采购、个性化解决方案、选型替代等多元 化服务。

一、填空题(建议较易填空每空0.5分，较难填空每空1分)

1、三相电源作Y接时，由各相首端向外引出的输电线俗称 火 线，由各相尾端公共点向外引出的输电线俗称 零 线，这种供电方式称为 三相四线 制。

4、中线的作用是使 不对称 Y接负载的端电压继续保持 对称 。

6、对称三相电路中，由于 中线电流IN =0，所以各相电路的计算具有独立性，各相 电流电压 也是独立的，因此，三相电路的计算就可以归结为 一相 来计算。

7、若 三角 接的三相电源绕组有一相不慎接反，就会在发电机绕组回路中出现，这将使发电机因 过热 而烧损。

8、我们把三个 最大值 相等、 角频率 相同，在相位上互差 120 度的正弦交流电称为 对称 三相交流电。

9、当三相电路对称时，三相瞬时功率之和是一个 常量 ，其值等于三相电路的 有功 功率，由于这种性能，使三相电动机的稳定性高于单相电动机。

10、测量对称三相电路的有功功率，可采用 二瓦计 法，如果三相电路不对称，就不能用 二瓦计 法测量三相功率。

二、判断下列说法的正确与错误(建议每小题1分)

1、三相电路只要作Y形连接，则线电压在数值上是相电压的 ( × )

2、三相总视在功率等于总有功功率和总无功功率之和。 ( × )

3、对称三相交流电任一瞬时值之和恒等于零，有效值之和恒等于零。 ( × )

4、对称三相Y接电路中，线电压超前与其相对应的相电压30°电角。 ( ∨ )

5、三相电路的总有功功率( × )

6、三相负载作三角形连接时，线电流在数量上是相电流的( × )

7、三相四线制电路无论对称与不对称，都可以用二瓦计法测量三相功率。 ( × )

8、中线的作用得使三相不对称负载保持对称。 ( × )

9、三相四线制电路无论对称与否，都可以用三瓦计法测量三相总有功功率。( ∨ )

10、Y接三相电源若测出线电压两个为220V、一个为380V时，说明有一相接反。( ∨ )

三、单项选择题(建议每小题2分)

1、某三相四线制供电电路中，相电压为220V，则火线与火线之间的电压为( C )

2、在电源对称的三相四线制电路中，若三相负载不对称，则该负载各相电压( B )

A、不对称 B、仍然对称 C、不一定对称

3、三相对称交流电路的瞬时功率为( B )

A、一个随时间变化的量 B、一个常量，其值恰好等于有功功率 C、0

A、A相绕组接反了 B、B相绕组接反了 C、C相绕组接反了

6、某三相电源绕组连成Y时线电压为380V，若将它改接成Δ形，线电压为( C )

7、已知的对称纯电容负载作Δ接，与对称三相电源相接后测得各线电流均为10A，则三相电路的视在功率为( A )

8、测量三相交流电路的功率有很多方法，其中三瓦计法是测量( C )电路的功率。

A、三相三线制电路 B、对称三相三线制电路 C、三相四线制电路

10、三相对称电路是指( C )

A、电源对称的电路 B、负载对称的电路 C、电源和负载均对称的电路

四、简答题(建议每小题3～5分)

1、三相电源作三角形联接时，如果有一相绕组接反，后果如何?试用相量图加以分析说明?

答：三相电源作三角形联接时，如果有一相绕组接反，就会在发电机绕组内环中发生较大的环流，致使电源烧损。相量图略。

2、三相四线制供电系统中，中线的作用是什么?

答：中线的作用是使不对称Y接三相负载的相电压保持对称。

3、为什么实用中三相电动机可以采用三相三线制供电，而三相照明电路必须采用三相四线制供电系统?

答：三相电动机是对称三相负载，中线不起作用，因此采用三相三线制供电即可。而三相照明电路是由单相设备接成三相四线制中，工作时通常不对称，因此必须有中线才能保证各相负载的端电压对称。

4、三相四线制供电体系中，为什么规定中线上不得安装保险丝和开关?

答：此规定说明不允许中线随意断开，以保证在Y接不对称三相电路工作时各相负载的端电压对称。如果安装了保险丝，若一相发生短路时，中线上的保险丝就有可能烧断而造成中线断开，开关若不慎在三相负载工作时拉断同样造成三相不平衡。

5、如何计算三相对称电路的功率?有功功率计算式中的cosφ表示什么意思?

答：第一问略，有功功率编者上式中的cosφ称为功率因数，表示有功功率占电源提供的总功率的比重。

6、一台电动机本来为正转，如果把连接在它上面的三根电源线任意调换两根的顺序，则电动机的旋转方向改变吗?为什么?

答：任调电动机的两根电源线，通往电动机中的电流相序将发生变化，电动机将由正转变为反转，因为正转和反转的旋转磁场方向相反，而异步电动机的旋转方向总是顺着旋转磁场的方向转动的。

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、三相电路如图5.1所示。已知电源线电压为380V的工频电，求各相负载的相电流、中线电流及三相有功功率P，画出相量图。

3、已知对称三相负载各相复阻抗均为8+j6Ω，Y接于工频380V的三相电源上，若uAB的初相为60°，求各相电流。

4、某超***输电线路中，线电压为22万伏，输送功率为24万KW。若输电线路的每相电阻为10Ω，①试计算负载功率因数为0.9时线路上的电压降及输电线上一年的电能损耗。②若负载功率因数降为0.6，则线路上的电压降及一年的电能损耗又为多少?

5、有一台三相电动机绕组为Y接，从配电盘电压表读出线电压为380V，电流表读出线电流为6.1A，已知其总功率为3.3KW，试求电动机每相绕组的参数。

7、三相对称负载，每相阻抗为6+j8Ω，接于线电压为380V的三相电源上，试分别计算出三相负载Y接和Δ接时电路的总功率各为多少瓦?

8、一台Y接三相异步电动机，接入380V线电压的电网中，当电动机满载时其额定输出功率为10KW，效率为0.9，线电流为20A。当该电动机轻载运行时，输出功率为2KW时，效率为0.6，线电流为10.5A。试求在上述两种情况下电路的功率因数，并对计算结果进行比较后讨论。

一、填空题(建议较易填空每空0.5分，较难填空每空1分)

1、 暂 态是指从一种 稳 态过渡到另一种 稳 态所经历的过程。

2、换路定律指出：在电路发生换路后的一瞬间， 电感 元件上通过的电流和 电容 元件上的端电压，都应保持换路前一瞬间的原有值不变。

3、换路前，动态元件中已经储有原始能量。换路时，若外激励等于 零 ，仅在动态元件 原始能量 作用下所引起的电路响应，称为 零输入 响应。

4、只含有一个 动态 元件的电路可以用 一阶微分 方程进行描述，因而称作一阶电路。仅由外激励引起的电路响应称为一阶电路的 零状态 响应;只由元件本身的原始能量引起的响应称为一阶电路的 零输入 响应;既有外激励、又有元件原始能量的作用所引起的电路响应叫做一阶电路的 全 响应。

5、一阶RC电路的时间常数τ = RC ;一阶RL电路的时间常数τ = L/R 。时间常数τ的取值决定于电路的 结构 和 电路参数 。

6、一阶电路全响应的三要素是指待求响应的 初始 值、 稳态 值和 时间常数 。

8、在电路中，电源的突然接通或断开，电源瞬时值的突然跳变，某一元件的突然接入或被移去等，统称为 换路 。

9、换路定律指出：一阶电路发生的路时，状态变量不能发生跳变。该定律用公式可表示为 iL(0+)= iL(0-) 和 uC(0+)= uC(0-) 。

10、由时间常数公式可知，RC一阶电路中，C一定时，R值越大过渡过程进行的时间就越 长 ;RL一阶电路中，L一定时，R值越大过渡过程进行的时间就越 短 。

二、判断下列说法的正确与错误(建议每小题1分)

1、换路定律指出：电感两端的电压是不能发生跃变的，只能连续变化。 ( × )

2、换路定律指出：电容两端的电压是不能发生跃变的，只能连续变化。 ( ∨ )

3、单位阶跃函数除了在t=0处不连续，其余都是连续的。 ( ∨ )

4、一阶电路的全响应，等于其稳态分量和暂态分量之和。 ( ∨ )

5、一阶电路中所有的初始值，都要根据换路定律进行求解。 ( × )

三、单项选择题(建议每小题2分)

1、动态元件的初始储能在电路中产生的零输入响应中( B )

A、仅有稳态分量 B、仅有暂态分量 C、既有稳态分量，又有暂态分量

2、在换路瞬间，下列说法中正确的是( A )

A、电感电流不能跃变 B、电感电压必然跃变 C、电容电流必然跃变

3、工程上认为R=25Ω、L=50mH的串联电路中发生暂态过程时将持续( C )

4、图3.4电路换路前已达稳态，在t=0时断开开关S，则该电路( C )

A、电路有储能元件L，要产生过渡过程

B、电路有储能元件且发生换路，要产生过渡过程

C、因为换路时元件L的电流储能不发生变化，所以该电路不产生过渡过程。

5、图3.5所示电路已达稳态，现增大R值，则该电路( B )

A、因为发生换路，要产生过渡过程

B、因为电容C的储能值没有变，所以不产生过渡过程

C、因为有储能元件且发生换路，要产生过渡过程

6、图3.6所示电路在开关S断开之前电路已达稳态，若在t=0时将开关S断开，则电路中L上通过的电流为( A )

7、图3.6所示电路，在开关S断开时，电容C两端的电压为( A )

四、简答题(建议每小题3～5分)

1、何谓电路的过渡过程?包含有哪些元件的电路存在过渡过程?

答：电路由一种稳态过渡到另一种稳态所经历的过程称过渡过程，也叫“暂态”。含有动态元件的电路在发生“换路”时一般存在过渡过程。

2、什么叫换路?在换路瞬间，电容器上的电压初始值应等于什么?

答：在含有动态元件L和C的电路中，电路的接通、断开、接线的改变或是电路参数、电源的突然变化等，统称为“换路”。根据换路定律，在换路瞬间，电容器上的电压初始值应保持换路前一瞬间的数值不变。

3、在RC充电及放电电路中，怎样确定电容器上的电压初始值?

答：在RC充电及放电电路中，电容器上的电压初始值应根据换路定律求解。

4、“电容器接在直流电源上是没有电流通过的”这句话确切吗?试完整地说明。

答：这句话不确切。未充电的电容器接在直流电源上时，必定发生充电的过渡过程，充电完毕后，电路中不再有电流，相当于开路。

5、RC充电电路中，电容器两端的电压按照什么规律变化?充电电流又按什么规律变化?RC放电电路呢?

答：RC充电电路中，电容器两端的电压按照指数规律上升，充电电流按照指数规律下降，RC放电电路，电容电压和放电电流均按指数规律下降。

6、RL一阶电路与RC一阶电路的时间常数相同吗?其中的R是指某一电阻吗?

答：RC一阶电路的时间常数τ=RC，RL一阶电路的时间常数τ=L/R，其中的R是指动态元件C或L两端的等效电阻。

7、RL一阶电路的零输入响应中，电感两端的电压按照什么规律变化?电感中通过的电流又按什么规律变化?RL一阶电路的零状态响应呢?

答：RL一阶电路的零输入响应中，电感两端的电压和电感中通过的电流均按指数规律下降;RL一阶电路的零状态响应中，电感两端的电压按指数规律下降，电压事通过的电流按指数规律上升。

8、通有电流的RL电路被短接，电流具有怎样的变化规律?

答：通过电流的RL电路被短接，即发生换路时，电流应保持换路前一瞬间的数值不变。

9、试说明在二阶电路中，过渡过程的性质取决于什么因素?

10、怎样计算RL电路的时间常数?试用物理概念解释：为什么L越大、R越小则时间常数越大?

答：RL电路的时间常数τ=L/R。当R一定时，L越大，动态元件对变化的电量所产生的自感作用越大，过渡过程进行的时间越长;当L一定时，R越大，对一定电流的阻碍作用越大，过渡过程进行的时间就越长。

五、计算分析题(根据实际难度定分，建议每题在6～12分范围)

2、求图5.2所示电路中开关S在“1”和“2”位置时的时间常数。

3、图5.3所示电路换路前已达稳态，在t=0时将开关S断开，试求换路瞬间各支路电流及储能元件上的电压初始值。

4、求图5.3所示电路中电容支路电流的全响应。

一、填空题(建议较易填空每空0.5分，较难填空每空1分)

1、一系列 最大值 不同， 频率 成整数倍的正弦波，叠加后可构成一个 非正弦 周期波。

2、与非正弦周期波频率相同的正弦波称为非正弦周期波的 基 波;是构成非正弦周期波的 基本 成分;频率为非正弦周期波频率奇次倍的叠加正弦波称为它的 奇 次谐波;频率为非正弦周期波频率偶次倍的叠加正弦波称为它的 偶 次谐波。

3、一个非正弦周期波可分解为无限多项 谐波 成分，这个分解的过程称为 谐波 分析，其数学基础是 傅里叶级数 。

4、所谓谐波分析，就是对一个已知 波形 的非正弦周期信号，找出它所包含的各次谐波分量的 振幅 和 频率 ，写出其傅里叶级数表达式的过程。

5、方波的谐波成分中只含有 正弦 成分的各 奇 次谐波。

6、如果非正弦波的后半周与波形的前半周具有 镜象 对称关系，就具有奇次对称性，具有奇次对称性的周期信号只具有 奇 次谐波成分，不存在 直流 成分和 偶 次谐波成分，其波形对 原点 对称。

7、若非正弦周期信号波形的后半周完全重复前半周的变化，就具有 偶 次对称性，这种非正弦波除了含有 直流 成分以外，还包含一系列的 偶 次谐波，这种特点的非正弦波的波形对 纵轴 对称。

8、频谱是描述非正弦周期波特性的一种方式，一定形状的波形与一定结构的 频谱 相对应。非正弦周期波的频谱是 离散 频谱。

9、非正弦周期量的有效值与 正弦 量的有效值定义相同，但计算式有很大差别，非正弦量的有效值等于它的各次 谐波 有效值的 平方和 的开方。

10、只有 同频率 的谐波电压和电流才能构成平均功率，不同 频率 的电压和电流是不能产生平均功率的。数值上，非正弦波的平均功率等于它的 各次谐波单独作用时 所产生的平均功率之和。

二、判断下列说法的正确与错误(建议每小题1分)

1、非正弦周期波各次谐波的存在与否与波形的对称性无关。 ( × )

2、正确找出非正弦周期量各次谐波的过程称为谐波分析法。 ( ∨ )

3、具有偶次对称性的非正弦周期波，其波形具有对坐标原点对称的特点。 ( × )

4、方波和等腰三角波相比，含有的高次谐波更加丰富。 ( ∨ )

5、方波和等腰三角波相比，波形的平滑性要比等腰三角波好得多。 ( × )

6、非正弦周期量的有效值等于它各次谐波有效值之和。 ( × )

7、非正弦周期量作用的电路中，电感元件上的电流波形平滑性比电压差。( × )

8、非正弦周期量作用的线性电路中具有叠加性。 ( ∨ )

9、非正弦周期量作用的电路中，电容元件上的电压波形平滑性比电流好。( ∨ )

10、波形因数是非正弦周期量的最大值与有效值之比。 ( × )

三、单项选择题(建议每小题2分)

1、任意给出几种常见的非正弦周期信号波形图，你能否确定其傅里叶级数展开式中有无恒定分量( B )

A、不能 B、能 C、不确定

2、某方波信号的周期T=5μs，则此方波的三次谐波频率为( C )

3、周期性非正弦波的傅里叶级数展开式中，谐波的频率越高，其幅值越( B )

A、大 B、小 C、无法判断

4、一个含有直流分量的非正弦波作用于线性电路，其电路响应电流中( A )

A、含有直流分量 B、不含有直流分量 C、无法确定是否含有直流分量

5、非正弦周期量的有效值等于它各次谐波( B )平方和的开方。

A、平均值 B、有效值 C、最大值

6、非正弦周期信号作用下的线性电路分析，电路响应等于它的各次谐波单独作用时产生的响应的( B )的叠加。

A、有效值 B、瞬时值 C、相量

8、已知基波的频率为120Hz，则该非正弦波的三次谐波频率为( A )

四、简答题(建议每小题3～5分)

1、什么叫周期性的非正弦波，你能举出几个实际中的非正弦周期波的例子吗?

答：周而复始地重复前面循环的非正弦量均可称为周期性非正弦波，如等腰三角波、矩形方波及半波整流等。

2、周期性的非正弦线性电路分析计算步骤如何，其分析思想遵循电路的什么原理?

答：周期性的非正弦线性电路的分析步骤为：

①根据已知傅里叶级数展开式分项，求解各次谐波单独作用时电路的响应;

②求解直流谐波分量的响应时，遇电容元件按开路处理，遇电感元件按短路处理;

③求正弦分量的响应时按相量法进行求解，注意对不同频率的谐波分量，电容元件和电感元件上所呈现的容抗和感抗各不相同，应分别加以计算;

④用相量分析法计算出来的各次谐波分量的结果一般是用复数表示的，不能直接进行叠加，必须要把它们化为瞬时值表达式后才能进行叠加。

周期性非正弦线性电路分析思想遵循线性电路的叠加定理。

3、非正弦周期信号的谐波分量表达式如何表示?式中每一项的意义是什么?

答：非正弦周期信号的谐波分量表达式是用傅里叶级数展开式表示的，式中的每一项代表非正弦量的一次谐波。

4、何谓基波?何谓高次谐波?什么是奇次谐波和偶次谐波?

答：频率与非正弦波相同的谐波称为基波，它是非正弦量的基本成分;二次以上的谐波均称为高次谐波;谐波频率是非正弦波频率的奇数倍时称为奇次谐波;谐波频率是非正弦波频率的偶数倍时称为偶次谐波。

5、能否定性地说出具有奇次对称性的波形中都含有哪些谐波成分?

答：具有奇次对称性的非正弦周期波中，只具有奇次谐波成分，不存在直流成分及偶次谐波成分。

6、“只要电源是正弦的，电路中各部分电流及电压都是正弦的”说法对吗?为什么?

答：说法不对!电源虽然是正弦的，但是如果电路中存在非线性元件，在非线性元件上就会出现非正弦响应。

7、波形的平滑性对非正弦波谐波有什么影响?为什么?

答：非正弦波所包含的高次谐波的幅度是否显著，取决于波形的平滑性，因此波形的平滑性对非正弦波谐波影响很大。如稳恒直流电和正弦波，平滑性最好，不含有高次谐波;而方波和尖脉冲波，由于平滑性极差而含有丰富的高次谐波。

8、非正弦波的“峰值越大，有效值也越大”的说法对吗?试举例说明。

答：这种说法对正弦量是对的，对非正弦量就不对。例如一个方波的峰值和等腰三角波的峰值相比，如果等腰三角波的峰值大于方波，但等腰三角波的有效值不一定比方波大。

五、计算分析题(根据实际难度定分，建议每题在6～12分范围)

更多专升本模拟试题请点击查看>>

1. 一台电动机，在20℃时其励磁线圈（铜线）的电阻为100Ω,当电动机运行一段时间后,

测出其电阻为120Ω，这时励磁线圈温度应是_____℃。（设铜线的温度系数=0.004/℃）

2. 某电路需要一电阻用来承载固定大小的电流0.3A, 下列型号中最为恰当的是：

3. 把两个耐压值为63V，电容量分别为C1=60μF、C2=30μF的两个电容器串联后，接于90V

直流电源上，其等效电容量C为______，C1的工作电压为______。

4. 如图所示电路中，在开关S打开和闭合时，I分别为：

5. 一直流电阻电路如图所示，它由四个电阻串联而成，利用几个开关的闭合或断开，可以

得到各种电阻值。设四个电阻值均为R ，当S1、S4闭合，而S2、S3打开时， R AB 为______；当S2、S4闭合、S1、S3打开时， R AB为______。

6. 真空中的磁导率为______；铁磁物质的磁导率为______。

7. 若通过匝数为N的线圈电流为I,产生磁动势F的值为：

8. 左手定则中，拇指所指的方向是：

9. 如图所示的铁心线圈电路中，在开关S闭合及再打开的瞬间，线圈的自感电动势极性是：

A. 闭合时，上正下负；断开时，上正下负

B. 闭合时，上负下正；断开时，上负下正

C. 闭合时，上正下负；断开时，上负下正

D. 闭合时，上负下正；断开时，上正下负

10. 最大值为有效值的倍的关系，只适用于：

D. 相位差随时间变化而变化

12. 在纯电容交流电路中，无功功率的计算公式是：

13. 按照电工电量符号一般约定，在纯电感正弦交流电路中，在下列各式中错误的是：

安。则该电路一小时的耗电量为______kw?h。

15. 如图，电感和电阻串联的交流电路中，电压u L和电压u R的相位关系是：

16. 在三相四线制电路中，若某三相负载不对称，星形连接。则连接该负载的中线电流大小

A. 等于各相中最大相电流的有效值

C. 等于各相电流有效值之和

D. 等于各相电流相量之和