判断题
184、在三相电源作用下,同一对称负载做三角形连接时的总功率是星形联接时的根号3倍。( )
A
正确
B
错误
答案解析
正确答案:B
解析:
该题的正确答案是:B(错误)。
一、题目解析:
题干陈述:“在三相电源作用下,同一对称负载做三角形连接时的总功率是星形联接时的根号3倍。”
我们需要判断这个说法是否成立。
二、核心知识点回顾:
1. 三相电路中,对称负载的总有功功率计算公式为:
$$
P = \sqrt{3} \cdot U_L \cdot I_L \cdot \cos\varphi
$$
其中:
- $U_L$:线电压(Line Voltage)
- $I_L$:线电流(Line Current)
- $\cos\varphi$:功率因数
- $\sqrt{3}$:三相系统的系数
2. 星形(Y)连接的特点:
- 相电压 $U_{ph} = \frac{U_L}{\sqrt{3}}$
- 线电流 $I_L = I_{ph}$(等于相电流)
3. 三角形(Δ)连接的特点:
- 相电压 $U_{ph} = U_L$(等于线电压)
- 线电流 $I_L = \sqrt{3} \cdot I_{ph}$
4. 负载功率的基本公式(每相):
$$
P_{ph} = U_{ph} \cdot I_{ph} \cdot \cos\varphi
$$
总功率 $P = 3 \cdot P_{ph}$
三、比较两种连接方式下的总功率:
设电源线电压为 $U_L$,每相负载阻抗为 $Z$,功率因数角为 $\varphi$,则:
1. 星形连接时:
- 相电压:$U_{ph,Y} = \frac{U_L}{\sqrt{3}}$
- 相电流:$I_{ph,Y} = \frac{U_{ph,Y}}{Z} = \frac{U_L}{\sqrt{3}Z}$
- 每相功率:$P_{ph,Y} = U_{ph,Y} \cdot I_{ph,Y} \cdot \cos\varphi = \left(\frac{U_L}{\sqrt{3}}\right) \cdot \left(\frac{U_L}{\sqrt{3}Z}\right) \cdot \cos\varphi = \frac{U_L^2}{3Z} \cos\varphi$
- 总功率:$P_Y = 3 \cdot P_{ph,Y} = 3 \cdot \frac{U_L^2}{3Z} \cos\varphi = \frac{U_L^2}{Z} \cos\varphi$
2. 三角形连接时:
- 相电压:$U_{ph,\Delta} = U_L$
- 相电流:$I_{ph,\Delta} = \frac{U_L}{Z}$
- 每相功率:$P_{ph,\Delta} = U_L \cdot \frac{U_L}{Z} \cdot \cos\varphi = \frac{U_L^2}{Z} \cos\varphi$
- 总功率:$P_\Delta = 3 \cdot P_{ph,\Delta} = 3 \cdot \frac{U_L^2}{Z} \cos\varphi$
3. 功率比较:
$$
\frac{P_\Delta}{P_Y} = \frac{3 \cdot \frac{U_L^2}{Z} \cos\varphi}{\frac{U_L^2}{Z} \cos\varphi} = 3
$$
结论:在相同线电压和相同对称负载条件下,三角形连接的总功率是星形连接时的 **3倍**,而不是根号3倍。
四、错误分析:
题干中说“是星形连接时的根号3倍”,这是不正确的。常见的误解可能来自于混淆了电压、电流关系与功率关系。例如,线电流在Δ连接中是Y连接的$\sqrt{3}$倍,但这并不直接导致功率为$\sqrt{3}$倍,因为电压也发生了变化,且功率与电压和电流的乘积成正比。
五、最终结论:
原命题错误,正确答案为:B(错误)。
相关知识点:
三相负载三角与星形功率关系
题目纠错
风电运维指导书
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