电路分析基础试题解答

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试题㈠

Ⅰ、单项选择题(每小题3分,共30分)

—1、图1电路电流I等于

(A) -2A (B) 2A

(C) -4A (D) 4A

解:(1)用叠加定理作:

AI436366318

(2) 节点法求解:列节点方程

(6183)6131aU VUa12 AUIa43

(3) 网孔法求解:列网孔方程

AI31

918332I AI12  AIII421

— 2、图2电路,电压U等于

(A) 6V (B) 8V

(C) 10V (D)16V

解:(1)节点法求解:列节点方程

解得U=8V

(2) 电源互换等效求解(将受控电流源互换为受控电压源。注意求解量U的位置!参看题2图)

VIUAIII86214610

—3、图3电路,1A电流源產生功率sP等于

(A) 1W (B) 3W

(C) 5W (D) 7W

解: U=1×3-3+1×1=1V

所以 WUPs11

—4、图4电路,电阻R等于

(A)5 (B)11 5IU6V题2图10I6VIIU图题22222A3I2I1I63aV18题1图26526)2121(UIIUV3331A1U题3图 (C)15 (D)20

解: 30-18=10I

I=1.2A

R=152.118

—5、图5电路,电容abC等于

(A)1F (B) 4F

(C) 9F (D) 11F

解: FCab11263

—6、图6电路已处于稳态,t=0时S闭合,则t=0时电容上的储能)0(Cw等于

(A) 13.5J (B) 18J

(C) 36J (D) 54J

解:

—7、图7电路,节点1、2、3的电位分别为,,,321UUU则节点1的节点电位方程为

(A) 424321UUU

(B) 4427321UUU

(C) 424321UUU

(D) 2.545.0321UUU

解: SG4115.015.05.0111 SG25.0112

SG15.05.0113 AIs4165.05.0111

所以答案A正确。

—8、图8所示电路,其品质因数Q等于

(A) 40 (B) 50

(C) 80 (D) 100

解:画等效电路如题解8图所示。

A56R4V18题4图V18R6V304I图题4F3F6F2ab图题53S63F3CuV9图题6JCuwVuuVuCCCCc546321)0(21)0(6)0()0(69636)0(2215.0V25.05.089V6A1123图题710pF800H200H100HM50题8图10pF800H50H150H50题解8图50101080010200126RCLQ—9、图9所示正弦稳态电路,已知AIs016则电流I等于

(A)A1802 (B)A02

(C)8A180 (D) A08

解:设电流1I参考方向如图中所标。将电路等效为题解9图。图中

123)12(2inZ

AIZIsin040161244441

应用变流关系,得

AII1808121

—10、题10所示滤波电路,取电容电压为输出,则该电路为

(A) 高通滤波电路

(B) 低通滤波电路

(C) 带通滤波电路

(D) 全通滤波电路

解:画相量模型电路如题解10图。由分流公式,得

ssCIjjIjI311211

sCCIjIjU3111

311)(jIUjHsC )(jH29110)(,1)0(,0jHjH

故知该滤波电路为低通滤波电路。

Ⅱ 填空题(每小题4分,共20分)

11、题11图所示正弦稳态电路,已知AttiVttu)452cos(2)(,)2cos(7)(

则R=

L=

解:

,07VUm AIm452 sI43I1I2 :1题9图sI4inZ1I题解9图sI12F1CU题10图sI12CU1j题解10图RL)(tu)(ti题11图SjUIYmm717107452 由电路图写导纳: LjRY11

所以得7R, HLL5.32777

12、题12图所示电路,则P点电位为

Q点电位为

解: VUP1025

UQ=VUP410610646

13、题13正弦稳态电路,已知AIAIVUs4,3,02021,则I=,

电压源发出平均功率sP。

解: AIII543222221

WIIPs4321212

14、题14图所示电路,以)(tus为输入,以)(tu

为输出,则电路的阶跃响应)(tg

解:设Li参考方向如图中所标。0状态 0)0(Li

0)0()0(LLii 0)0(2)0(Lig

令Vttus)()( AiL51)( VigL52)(2)(

S2.0231

)()1(52)]()0([)()(51teegggtgttV

15。如题15图所示互感的二端口电路,其Z参数矩阵为

解:画T型去耦相量电路模型如题解15图所示。显然

3211jz, 221jz

22112jzz

422jz, V10642A255QP题12图sU1L2C1I2I题13图)(tus)(tu3H12Li题14图1U2U1I23j4j2I2j题15图1U2U1I2I25j6j2j题解15图故得 42232jjjjZ

Ⅲ、计算题(5小题共50分)

16、(10分)如题16图所示电路,求电流I。

解:(1)用节点法求解。选参考点如图中所标。

显然VU341,列节点方程为

12523433232UUUU

解得 AIVU283

(2)用戴文宁定理求解。自ab断开待求支路,

设开路电压OCU如题解16图(a)所示。

VUVUVUOCOCOC2617917346669]6//66[1

画求OR电路如(b)图 ,966//6OR

再画出戴维宁等效电源接上待求支路如(c)图,故得

AI24926

17、(12分)如题17图所示电路已处于稳态,t=0时开关S闭合,求t≥0时的电流i(t)。

解:设Li参考方向如图中所标。

因S闭合前电路处于直流稳态,所以

画0t时等效电路如题解17图(a)所示。

再将(a)图等效为(b)图。列节点方程为 V34A16664123I题16图V34666A1abOCU(a)666ab(b)9V264I(c)题解16图V2020)(tiS155A2H5.0Li题17图AiiAiLLL5.0)0()0(5.025155)0(1)4161(610346161)616161(3232UUUU 5.020102020)0()201201(au

解得

Vua10)0(

Auia5.020)0(20)0(

t=∞时电路又进入新的直流稳态,L又视为短路,

所以 Ai12020)(

画求OR电路如(c)图所示。故求得

1020//20OR

SRLO05.0105.0

套三要素公式,得

0,5.01)]()0([)()(201tAeeiiititt

18、(10分)如题18图所示电路,电阻LR可变,LR为多大时,其上获得最大功率?此时最大功率maxLP为多少?

解:自ab断开LR并设开路电压OCU如题解18(a)图所示。应用串联分压及KVL,得

VUOC5.193669222

画求OR电路如(b)图,则得

36//32//2OR

由最大功率传输定理可知

3OLRR时其上可获得最大功率。此时

WRUPOOCL1875.0345.1422max

V2020)0(iA5.015A25(a)V2020)0(iA5.0155V10a(b)20155ab(c)题解17图V92263LRba题18图V92263abCU0(a)2263ab(b)题解18图19、(10分)如图19所示正弦稳态电路,已知VUs0210为频率可变的正弦交流电源。试求:

(1)当电源角频率为srad/20时电流的有效值I为多少?

(2)当电源角频率为多少时,电流的有效值I等于零?

(3)当电源角频率为多少时,电流有效值I为最大?并求出最大的maxI。

解:画相量模型电路如题解19图所示。

(1)当srad/20时

AjjjUIs451210//1.031065AI12

(2) 当jj10//1.0,即发生并联谐振时 0I

此时 srad/101.01.01

(3) 当31010//1.0jjj时,即发生串联谐振时

AUIIs2126521065max

这时角频率满足:3101.0101,解得srad/5

20、(8分)如题20图所示电路,设电源电压为sU,当2LR时,LR上电流为LI。

(1)现要求LR上的电流减至原来的31,则电源电压sU的大小应怎样攺变?

(2)为达到上述相同要求,sU不变而改变LR的值,问LR应取何值?