2020学年高中物理 4.1 三相交变电流

2020学年高中物理 4.1 三相交变电流

‎4.1 三相交变电流 ‎ A组 ‎1.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,中性线中无电流 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:三相四线制星形接法中,若电路各负载相同,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A、B、C错误,选项D正确。‎ 答案:D ‎2.对照明电路,有火线和零线之分,下列叙述正确的是(　　)‎ A.进入每一户的两根输电导线,火线即是某一相的端线,零线即是中性线 B.电路中的电流总是由火线流进,从零线流出,因而开关都要接在火线上 C.正常情况下,零线电势为零,与大地无电势差,因此可以省去 D.火线与零线间的电势差为220 V,火线是带电的,因此总是火线的电势高 解析:在照明用电中,入户线有火线和零线两根,接通电路后,两根线上都有电流,出于安全考虑,开关都要接在火线上,零线是不能省去的,否则不能构成闭合电路。火线上的电势按正弦规律变化,并不是总比零线高。选项A正确,选项B、C、D均错。‎ 答案:A ‎3.有一台三相电动机,每相绕组的额定电压为380 V,供电线路采用的是三相四线制,可以提供380 V、220 V两种电压,为了让电动机能在额定电压下工作,电动机的三相线圈应该连成(　　)‎ A.一定连成三相四线制星形接法 B.一定连成三相三线制三角形接法 C.星形接法和三相三线制三角形接法都可以 D.以上说法都不对 解析:电动机每线圈加380 V电压,也就是用三相四线制中的线电压,必须采用三相三线制三角形接法。选项B正确。‎ 答案:B ‎4.‎ 如图所示,三相交流发电机的每相电压是220 V,接成星形,如果负载接成三相三线制三角形,则负载每相的电压是(　　)‎ A.220 V　　　　　　　　B.380 V C.311 V D.271 V 解析:由于负载是三相三线制三角形接法,每个接点都是端线,因此每相负载两端所加的都是线电压。选项B正确。‎ 答案:B ‎5.有关三相交变电流,下列说法正确的是(　　)‎ A.线电压等于相电压的倍 B.在三相四线制供电线路中,线电压是相电压的倍 C.家用单相用电器可接入三相四线制电路中的任意两条导线之间 D.三只标有“220 V　100 W”的灯泡按星形连接接入线电压为380 V的三相四线制电路时,中性线可省去 解析:当电源是星形连接时,U线=U相,当电源是三相三线制三角形连接时,U线=U相。家用单相用电器的额定电压为220 V,只能接在三相四线制电路中的火线和零线上。当电源和负载均采用星形连接,而且三相负载相等时,每相电压均为220 V,电流相等,在这种情况下,中性线可省去。选项D正确。‎ 答案:D ‎6.‎ 三相交流发电机的三个线圈按星形接法接相同的负载1、2、3,如图所示,NN'是中性线。已知负载1上的电压为220 V,电流为‎15 A。现以I表示中性线上的电流,U表示P、Q两点间的电压,则(　　)‎ A.I=‎15 A,U=440 V B.I=‎45 A,U=380 V C.I=0,U=440 V D.I=0,U=380 V 解析:三个线圈使用的星形接法,相电压与线电压的关系是U线=U相,因为相电压为220 V,所以线电压为380 V,PQ间的电压为线电压;由于三相负载相同,所以中性线上的电流为0。选项D正确。‎ 答案:D B组 ‎1.‎ 如图所示,ABC为一个三相电源的供电线,三个对称负载接成三相三线制三角形电路,如供电电压稳定,当负载改为星形接法时(　　)‎ A.负载的电压增加到原来的倍 B.负载的电流减小到原来的 C.负载的功率增加到原来的3倍 D.负载的功率减小到原来的 解析:三相三线制三角形接法中每相负载的相电压等于线电压,星形接法当中U线=U相,由三相三线制三角形接法改为星形接法时,线电压不变,所以相电压变为原来的,负载的电流减小到原来的,由P=可知,负载的功率减小到原来的,选项A、C、D错误,选项B正确。‎ 答案:B ‎2.‎ 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,RLA1=RLA2=RLA3=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是三相三线制三角形连接,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LA1、LA2、LA3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 ‎3.‎ 如图所示三相四线制供电电路中,电源电压u=220 V。三相负载都是纯电阻,RA=RB=10 Ω,RC=20 Ω,问:‎ ‎(1)中性线能否省去?‎ ‎(2)若中性线OO'断路,RA发生短路,RB、RC两端电压及其中电流为多大?‎ ‎(3)若中性线OO'断路,RA也断路,RB、RC两端电压和其中电流又是多大?‎ 解析:(1)由于三相负载不对称,中性线不能省去,中性线起到平衡负载的作用。‎ ‎(2)若中性线OO'断路,RA发生短路,B、C两电阻两端的电压均为线电压380 V,电流分别为 IB= A=‎38 A,IC= A=‎19 A。‎ ‎(3)若中性线OO'断路,RA也断路,B、C两电阻串联,两端电压为线电压380 V,根据欧姆定律先计算电流IB=IC= A=‎12.67 A,则两只电阻两端的电压分别为UB=IBRB=12.67×10 V=126.7 V,UC=ICRC=12.67×20 V=253.4 V。‎ 答案:(1)不能省 ‎(2)电压均为380 V　‎38 A　‎‎19 A ‎(3)电流均为‎12.67 A　126.7 V　253.4 V ‎