电路分析基础习题第七章答案(史健芳)
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《电路分析基础》各章习题参考答案第1章习题参考答案1-1 (1) SOW; (2) 300 V、25V,200V、75V; (3) R=12.50, R3=1000, R4=37.5021-2 V =8.S V, V =8.S V, V =0.S V, V =-12V, V =-19V, V =21.S V U =8V, U =12.5,A mB D 'AB B CU =-27.S VDA1-3 Li=204 V, E=205 V1-4 (1) V A=lOO V ,V=99V ,V c=97V ,V0=7V ,V E=S V ,V F=l V ,U A F=99V ,U c E=92V ,U8E=94V,8U BF=98V, u cA=-3 V; (2) V c=90V, V B=92V, V A=93V, V E=-2V, V F=-6V, V G=-7V, U A F=99V, u c E=92V, U B E=94V, U BF=98V, U C A =-3 V1-5 R=806.70, 1=0.27A1-6 1=4A ,11 =llA ,l2=19A1-7 (a) U=6V, (b) U=24 V, (c) R=SO, (d) 1=23.SA1-8 (1) i6=-1A; (2) u4=10V ,u6=3 V; (3) Pl =-2W发出,P2=6W吸收,P3=16W吸收,P4=-lOW发出,PS=-7W发出,PG=-3W发出1-9 l=lA, U5=134V, R=7.801-10 S断开:UAB=-4.SV, UA0=-12V, UB0=-7.2V; S闭合:12 V, 12 V, 0 V1-12 UAB=llV / 12=0.SA / 13=4.SA / R3=2.401-13 R1 =19.88k0, R2=20 kO1-14 RPl=11.110, RP2=1000第2章习题参考答案2-1 2.40, SA2-2 (1) 4V ,2V ,1 V; (2) 40mA ,20mA ,lOmA 2-3 1.50 ,2A ,1/3A2-4 60 I 3602-5 2A, lA2-6 lA2-7 2A2-8 lOA2-9 l1=1.4A, l2=1.6A, l3=0.2A2-10 11=OA I l2=-3A I p l =OW I P2=-l8W2-11 11 =-lA, l2=-2A I E3=10V2-12 11=6A, l2=-3A I l3=3A2-13 11 =2A, l2=1A ,l3=1A ,14 =2A, l5=1A2-14 URL =30V I 11=2.SA I l2=-35A I I L =7.SA2-15 U ab=6V, 11=1.SA, 12=-lA, 13=0.SA2-16 11 =6A, l2=-3A I l3=3A2-17 1=4/SA, l2=-3/4A ,l3=2A ,14=31/20A ,l5=-11/4A12-18 1=0.SA I l2=-0.25A12-19 l=1A32-20 1=-lA52-21 (1) l=0A, U ab=O V; (2) l5=1A, U ab=llV。
习题参考答案第1章习题1.1 t =7.5×105s1.2Q=6C1.3 I ab=30mA,I ba= -30 mA1.4U ab= -12V,U ba= 12V1.5 V O= -5V,V A=16V,V B=10V;U AB=6V,U BO=15V1.6 W=720kWh1.7 (1)I=6.818A;(2)W=1.125kWh;(3)0.776元1.8 (1)A汽车电池没电;(2)W=6kWh1.9 t =2500小时1.10(1)I=4A;(2)6666.7天1.11 I min=3.463A,I max=3.828A1.12 I=0.532mA1.14 (1)W=10.4kWh;(2)P=433.3W1.15 W=2333.3kWh1.16 (a)I=0.5A,P=1W;(b)I=2A,P=4W;(c)I= -1A,P= -2W;(d)I=1A,P=2W。
1.17 (1)I a= -1A;(2)U b= -10V;(3)I c= -1A;(4)P= -4mW。
1.18 (a)P=10 mW,吸收;(b)P=5sin2ωt W,吸收;(c)P= -10mW,产生;(d)P= -12W,产生。
第2章习题2.1 (a)20//20//20//20=5Ω;(b)300+1.8+(20//20)=311.8Ω(c)24k//24k+56k//56k=40k;(d)20+300+24k+(56k//56k)=52.32k2.2 R ab=10Ω2.3 S打开及闭合R ab=45Ω2.4 R0=11.25Ω2.5 (1)u2=400V;(2)u2=363.6V2.6 U0=8V,I0=0.2A2.7 (1)I1=0.136A,R1=806.67Ω;I2=0.364A,R2=302.5Ω(2)灯泡1超额定电压,灯泡2不能正常发光。
(U1=160V,U2=60V)2.8 P1=72 kW,P2=18kW2.9 U0/U S= -α/4;α=402.10 I1=3.2A,I2=4.8A,I3=2.4A,I4=9.6A2.11 I =0.1A ,U =2kV ,P =0.2kW 2.12 P =30W2.13 R 1=375Ω,R 2=257.1Ω 2.14 I =0.2A 2.15 U =1.333V 2.16 R =3Ω 2.17 P = -4W 2.18 P =9W (吸收) 2.19 I =5.77A 2.20 U =80V 2.21 U =14V 2.22 I S =9A ,I 0= -3A2.23 (a )U =7V ,I =3A ;(b )U =8V ,I =1A 2.24 AI 1191-=,AI 1112-=,AI 1183-=2.25 P S1= -112W (产生功率),P S2= -35.33W (产生功率) 2.26 I 1=2.5A ,I 2=0,I 1= -2.5A , 2.27 VU322=2.28 U 0/U S = -8 2.29 U 0= -0.187V第3章 习题3.1 U 0=0.4995V3.2 (a )0.5V ,0.5A ;(b )5V , 5A ;(c )5V ,0.5A 3.3 I =1A 3.4 U =4V3.5 I = -1.32A ,P =17.43W 3.6 U ab =6V 3.7 U x = -0.1176V 3.8 I =1.5625mA3.9 (a )R =50Ω,U OC =-20V ;(b )R =15Ω,U OC =42V 3.10 I =1A 3.11 U ab =15V3.12 (a )R =76.66Ω,U OC =8.446V ;(b )R =72.97Ω,U OC =0.81V(c )R =35.89k Ω,U OC =1.795V ;(d )R =1.3k Ω,U OC =89.63V3.13 (a )R ab =3.857Ω,U ab =4V ;(b )R bc =3.214Ω,U bc =15V 3.14 U =7.2V 3.15 I =3A3.16 R AB =15.95Ω,U AB = -1.545V 3.17 U =12.3V 3.18 I =0.1mA 3.19 I =0.5A3.20 (a )R =8Ω,I SC =2A ;(b )R =20Ω,I SC =2.5A 3.21 (1)R =10Ω,U OC =0;(2)R =10Ω,I SC =0;(3)I x =0 3.22 R =3.33Ω,I SC = -0.4A ,I =2.4A3.23 (a )R ab =2Ω,I ab =7A ;(b )R cd =1.5Ω,I cd =12.67A 3.24 (1)R =22.5Ω,U OC =40;(2)R =22.5Ω,I SC =1.78A 3.25 (1)R =3.33Ω,U OC =10;(2)R =3.33Ω,I SC =3A ; 3.26 R =2k Ω,U OC = -80V 3.27 R =3Ω,U OC = 3V 3.28 R =-12.5k Ω,I SC = -20mA3.29 (1)R L =5.366Ω,P max =20.7mW ;(2)R L =727Ω,P max =3.975mW 3.30 R =1.6Ω,P max =0.625W 3.31 R =7.2Ω,P max =1.25W 3.32 R =20Ω,P max =0.1W 3.33 R =8k Ω,P max =1.152W3.34 (1)R =12Ω,U OC =40V ;(2)I =2A ;(3)R L =12Ω;(4)P max =33.33W 3.35 R =1k Ω 3.36 P =42.6W 3.37 R =8Ω,U OC =12V3.38 (1)I =1.286A ;(2)P max =8.1W3.39 (1)平衡;(2)R =5.62k Ω,P max =18.92mW 3.40 (1)R =20Ω;(2)R =37.14Ω,I max =69.2mA 3.41 I =-1A 3.42 I =16.67mA3.43 R x =1Ω;(4)P max =2.25W第4章 习题4.1 (1)3100C C d u u d t-+=;(2)i (0+)=10mA ;(3)i =10e -1000t (mA );(4)i |t=1.5ms =2.23mA ;W=5×10-5J 4.2 u C (0+)=50V , i (0+)=12.5mA 4.3 u 1(0+)=-20V ,i (0+)=-2A4.5 0)0(05.0)0(==++C L u A i ,;sA ti L/1000d d 0-=+,sA tu C/105d d 40⨯=+4.6 (1)i 0(0+)=2A ,i 2(∞)=4A ;(2)i 0(t )=(4 -2e -1000t )A ;(3)t =2.3ms4.7 (1)i 1(0-)=0.2mA ,i 2(0-)=0.2mA ; (2)i 1(0+)=0.2mA ,i 2(0+)= -0.2mA ;(3)mAet i t61012.0)(-=;(4)mAet i t61022.0)(--=4.8 u c (0+)=20V , i 1(0+)=5 mA , i c (0+)=5mA 4.9 u c (0+)=24V ,i L (0+)=2A ,u (0+)=-8V 4.10 C =1μF4.11 τ充=R 2C ,τ放=(R 1+R 2)C4.12 i L =e -10t (A ),i 10Ω= i 20Ω=0.5e -10t (A ) 4.13 i L =1.6(1-e -10t )(A ),u L =3.2e -10t )(V )i 2.5Ω=(1.6-1.28e -10t )(A ),i 10Ω=0.32e -10t )(A ) 4.14 )(3)(91000V et u t-=,mAe t i t9100032)(-=4.15 i =0.5e -5t (A ),u = -2.5e -5t (V )4.16 (1)R =20k Ω,(2)C=0.05μF ,(3)τ=1ms ,(4)W =2.5×10-4J ,(5)t =0.112ms 4.17 u c (0+)=0,u R (0+)=20V ,i (0+)=2.857mA ,t =3.29ms 4.18 Aeet i tt)(133)(10005001---=4.19 i =8(1-e -2t )(mA ),u C =40e -2t (V ),u R =40(1-e -2t )(V ),i (τ)=5.06mA 4.20 ))(5.67120()(41000V et u tab -+=( 0≤t <100ms )))(857.12150()()(5.1710001V et u t t ab ---= (t 1=100ms ,t >100ms )4.21 i =5-10e -1.69t (A ) 4.22 U = -0.368 4.23 i =15-10e -500t (A ) 4.24 u L =15e -7.5t (V )4.25 u C =-10+20e -0.2t (V );t 0=3.46s4.26 u C =1+e -t (V )( 0≤t <1s );u C =0.5+0.868e -2(t-1)(V )(t ≥1s );4.27 u = -12-54e -25t (V ) 4.28 i =0.6+0.332e -2t (A ) 4.29 u C =4+0.8e -t (V )4.30 i L =0.833+4.167e -2t (A ) 4.32 8次,R=560kΩ第5章 习题5.1 (1)u ac =200sin ωt ,u bc =150sin (ωt+30o ),u dc =150sin (ωt+135o ),u ad =200sinωt -150sin (ωt+135o ) (2)ψu -ψi = -135o ,(3)ψu -ψi =45o5.2 (1) 7.13+j3.4 ; (2)6.9-j9.69 ; (3) -11+j19.1 ; (4) -69.28-j40 5.3 (1)10.63∠41.2°; (2) 150.95∠-144.57°; (3) 52∠-52°;(4) 3.22∠97.3° 5.4 (1)13.08∠126.6°; (2) 58.56∠-78.68° 5.5 (1)(a )5∠53.13°, (b) 6∠105° ;(2)(a )10sin (ωt -53.13o ),(b )10sin (ωt +143.13o );(c )-10cos (ωt ) 5.6 u 14=107.79V ;U 14=91V 5.7 mAt t i R )601000sin(23)(︒+=;At t i L )301000sin(26.0)(︒-=;mAt t i C )1501000sin(212)(︒+=5.8 (1)U m =170V ;(2)f =60Hz ;(3)ω=120πrad/s ;(4)-5π/6;(5)-150º;(6)16.67ms ;(7)t =9.03ms ;(8)u =170sin (120πt+60º)V ;(9)t =6.94ms ;(10)t =9.03ms 5.9 R =1Ω,u =14.1sin (314t+30º)V5.10 I =4.67A ,Q=1027.6Var ,i =6.6sin (314t-90º)A ;I =2.34A ,Q=513.8Var ,i =3.3sin (628t-90º)A 5.11 I =0.55A ,Q=121.6V ar ,i =0.78sin (314t+90º)A ;I =1.1A ,Q=243.1V ar ,i =1.56sin (628t+90º)A 5.12 U L =69.82V5.13 A I ︒∠=11.23707.0 ;i =sin (8000t+23.11º)A ; 5.14 V t u S )7.51000sin(205.10︒+= 5.15 (1)At i )87.36314sin(222︒+=,容性;(2)A t i)87.361256sin(222︒-=,感性5.16 At i)87.661000sin(210︒+=5.17 (1)AI m︒∠=4510 ,VU m ︒∠=45100ab ,VU m︒∠=135200bc ,VU m︒-∠=45100cd(3)i =10sin (20t +45o )A , u ab =100sin (20t +45o )V ,u bc =200sin (20t +135o )V , u cd =100sin (20t -45o )V5.18 AI ︒-∠=57.7132.61,AI ︒∠=0102,AI ︒∠=90103,AI ︒∠=43.1877.1005.19 (1)(a )U =67.1V ;(b )U =30V ;(c )U =25V(2)(a )U 1=12V ,U 2=0;(b )U 1=12V ,U 2=0;(c )U 1=0,U 2=0,U 3=12V 5.20 R =2.76k Ω 5.21 U 2=24V5.22 I =17.32A ,R =6Ω,X 2=2.89Ω,X C =11.55Ω 5.24 R =40Ω,L =15H5.25 I =5A ,Z =33.33-25j (Ω) 5.26 19.6819.7I A =∠-︒ ,198.433.43U V =∠︒ ,2196.856.59U V =∠︒ 5.27 U =113.2V ,I =0.377A第6章 习题6.1 (1)P =3400W ,Q =0;(2)P =155.29W ,Q =579.56Var ;(3)P = -2137.63W ,Q = -5873.1V ar 6.2 P us =7.5W ,P 4Ω=7.5W ,P 2Ω=2.5W 6.3 P =126.19W ,Q =180.2Var ,S =220V A 6.4 459.0cos 1=ϕ(超前)6.5 (1)P =60W ,Q = -80Var ,6.0cos =ϕ(超前)6.6 (1)Z 1=192∠53.13o Ω,Z 2=57.6∠-53.13o Ω,Z 3=320Ω(2)Z =51.83∠-30.26o Ω,864.0cos =ϕ(超前)6.7 P =573.19W 6.8 533.0cos =ϕ6.9 P =7.33kW ,Q = 1.197kVar ,987.0cos =ϕ6.10 Z =2.867∠38.74o Ω ,S =15.38kV A 6.11 818.0cos =ϕ,C =124.86μF6.12 (1)Q =32.91kVar ,S =86.51KV A ;(2)9248.0cos =ϕ;(3)I = 157.3A6.13 899.0cos =ϕ,C =574μF6.14 C =19.52μF 6.15 I = 16.1A ,982.0cos =ϕ,C =43.4μF6.16 9967.0cos =ϕ,P =1886.75kW6.17 64.0cos =ϕ,P =295.1W ,C =130.4μF6.18 (1)C =2.734mF ;(2)C =6.3mF 6.19 Z =75-j103.55(Ω)6.20 (1)Z =40-j8(Ω);(2)P =66.61W 6.21 341.56元6.22 f =2.813kHz ,P =0.432W 6.23 I = 17.19A ,P =1559.77W第7章 习题7.1 (a )a 、d 同名端,或b 、c 同名端;(b )a 、c 、e 同名端,或b 、d 、f 同名端 7.2 2、3端连接,1、4端接220V 电源 7.3 (1)M=4mH ;(2)k=0.75;(3)M=8mH 7.4 开关闭合电压表正偏,开关打开电压表反偏 7.5 u 34 =31.4sin (314t -120º)V7.6 (a )u 1 =cos t V ,u 2 = -0.25cos t V ;(b )u 1 =2sin t V ,u 2 =2sin t V 7.7 M=52.87mH 7.8 (a )221L M L L -=;(b )221L M L L-=7.9545a bU V =︒ ,Z ab =j1000Ω,45ab I m A =-︒7.10 U ab =15V 7.11 At i )1510sin(231︒-=,i 2=07.12 n =32 7.13 N 2=100 7.14 P =315W7.15 n =2,I 1=41.67A ,I 2=83.33A 7.16 n =110,I 1=7.567mA7.17 R =10Ω,C =0.159nF ,L =0.159mH ,Q =100 7.18 I 2=12A7.19 (1)R =10Ω,C =3.19nF ,L =0.8mH ;(2)Q =50 7.20 L =160mH , Q =4007.21 (1)R =4Ω,C =0.25μF ,L =40mH ,Q =100 ;(2)C (132.63μF ~331.57μF ) 7.22 (1) f (0.541MHz ~1.624MHz );(2)Q (68~204.1) 7.23 I 1=22.738nA ,I 2=2.145n A 7.24 f 0=899.53kHz ,f 0=937.83kHz第8章 习题8.1 (1)12730BU V=∠-︒ ,127150CU V=∠-︒ ;(2)22060ACUU V -=∠︒ ;(3)12790BCU U V +=∠-︒8.2 (1)V U V U V U CB A ︒∠=︒-∠=︒∠=1202201202200220 ,,(2),,,A I A I A I CB A ︒∠=︒∠=︒-∠=57.5686.1957.17686.1943.6386.19 8.3 (1)略;(2)I l =6.818A ,I N =0;(3)U 1=95.3V ,U 2=285V 8.4 I l =1.174A ,U l =376.49V 8.5 I l =30.1A ,I p =17.37A 8.6 △ I l =66A ,Y I l =22A , 8.7 △连接,I l =65.82A ,I p =38A 8.8 I N =16.1A ,中线不能去掉。
第7章7.1 选择题1.下列说法中正确的是( D )。
A.同频率正弦量之间的相位差与频率密切相关B.若电压与电流取关联参考方向,则感性负载的电压相量滞后其电流相量︒90C.容性负载的电抗为正值D.若某负载的电压相量与其电流相量正交,则该负载可以等效为纯电感或纯电容 2.下列说法中错误的是( B )。
A.两个同频率正弦量的相位差等于它们的初相位之差,是一个与时间无关的常数B.对一个RL 串联电路来说,其等效复阻抗总是固定的复常数C.电容元件与电感元件消耗的平均功率总是零,电阻元件消耗的无功功率总是零D.有功功率和无功功率都满足功率守恒定律,视在功率不满足功率守恒定律3.已知RC 并联电路的电阻电流6A =R I ,电容电流8A =C I ,则该电路的端电流I 为( D )。
A.2AB.14AC.A 14D.10A4.已知RLC 串联电路的电阻电压4V =R U ,电感电压3V =L U ,电容电压6V =C U ,则端电压U 为( C )。
A.13VB. 7VC.5VD.1V5.已知某电路的电源频率Hz 50=f ,复阻抗Ω︒∠=3060Z ,若用RL 串联电路来等效,则电路等效元件的参数为( C )。
A.Ω=96.51R , H 6.0=LB.Ω=30R , H 96.51=LC.Ω=96.51R , H 096.0=LD.Ω=30R , H 6.0=L 6.已知电路如图x7.1所示,则下列关系式总成立的是( C )。
A.••+=I C j R U )(ω B.••+=I C R U )(ωC.••⎝⎛⎪⎪⎭⎫+=I C R U ωj 1 D.•• ⎝⎛⎪⎪⎭⎫-=I C j R U ω1 图 x7.1 选择题5图7.2 填空题1.电感的电压相量 超前 于电流相量π/2,电容的电压相量 滞后 于电流相量π/2。
2.当取关联参考方向时,理想电容元件的电压与电流的一般关系式为()()tt u C t i C C d d =,相量关系式为••=C C U C j I ω。
第1章试题库一、填空题(建议较易填空每空0.5分,较难填空每空1分)1、电流所经过的路径叫做,通常由、和三部分组成。
2、实际电路按功能可分为电力系统的电路和电子技术的电路两大类,其中电力系统的电路其主要功能是对发电厂发出的电能进行、和;电子技术的电路主要功能则是对电信号进行、、和。
3、实际电路元件的电特性而,理想电路元件的电特性则和。
无源二端理想电路元件包括元件、元件和元件。
4、由元件构成的、与实际电路相对应的电路称为,这类电路只适用参数元件构成的低、中频电路的分析。
5、大小和方向均不随时间变化的电压和电流称为电,大小和方向均随时间变化的电压和电流称为电,大小和方向均随时间按照正弦规律变化的电压和电流被称为电。
6、是电路中产生电流的根本原因,数值上等于电路中的差值。
7、具有相对性,其大小正负相对于电路参考点而言。
8、衡量电源力作功本领的物理量称为,它只存在于内部,其参考方向规定由电位指向电位,与的参考方向相反。
9、电流所做的功称为,其单位有和;单位时间内电流所做的功称为,其单位有和。
10、通常我们把负载上的电压、电流方向称作方向;而把电源上的电压和电流方向称为方向。
11、定律体现了线性电路元件上电压、电流的约束关系,与电路的连接方式无关;定律则是反映了电路的整体规律,其中定律体现了电路中任意结点上汇集的所有的约束关系,定律体现了电路中任意回路上所有的约束关系,具有普遍性。
12、理想电压源输出的值恒定,输出的由它本身和外电路共同决定;理想电流源输出的值恒定,输出的由它本身和外电路共同决定。
13、电阻均为9Ω的Δ形电阻网络,若等效为Y形网络,各电阻的阻值应为Ω。
I A,内阻14、实际电压源模型“20V、1Ω”等效为电流源模型时,其电流源S=i R Ω。
15、直流电桥的平衡条件是 相等;负载上获得最大功率的条件是等于 ,获得的最大功率=min P 。
16、如果受控源所在电路没有独立源存在时,它仅仅是一个 元件,而当它的控制量不为零时,它相当于一个 。
第4章4.1选择题1.关于叠加定理的应用,下列叙述中正确的是( D )。
A.不仅适用于线性电路,而且适用于非线性电路B.仅适用于非线性电路的电压、电流计算C.仅适用于线性电路,并能利用其计算各分电路的功率进行叠加得到原电路的功率D.仅适用于线性电路的电压、电流计算2.关于齐次定理的应用,下列叙述中错误的是( B )。
A.齐次定理仅适用于线性电路的计算B.在应用齐次定理时,电路的某个激励增大K倍,则电路的总响应将同样增大K倍C.在应用齐次定理时,所讲的激励是指独立源,不包括受控源D.用齐次定理分析线性梯形电路特别有效3.关于替代定理的应用,下列叙述中错误的是( C )。
A.替代定理不仅可以应用在线性电路,而且还可以应用在非线性电路B.用替代定理替代某支路,该支路可以是无源的,也可以是有源的C.如果已知某支路两端的电压大小和极性,可以用电流源进行替代D.如果已知某支路两端的电压大小和极性,可以用与该支路大小和方向相同的电压源进行替代4.关于戴维宁定理的应用,下列叙述中错误的是( A )。
A.戴维宁定理可将复杂的有源线性二端电路等效为一个电压源与电阻并联的电路模型B.求戴维宁等效电阻是将有源线性二端电路内部所有的独立源置零后,从端口看进去的输入电阻C.为得到无源线性二端网络,可将有源线性二端网络内部的独立电压源短路、独立电流源开路D.在化简有源线性二端网络为无源线性二端网络时,受控源应保持原样,不能置于零5.在诺顿定理的应用,下列叙述中错误的是( C )。
A.诺顿定理可将复杂的有源线性二端网络等效为一个电流源与电阻并联的电路模型B.在化简有源线性二端网络为无源线性二端网络时,受控源应保持原样,不能置于零C.诺顿等效电路中的电流源电流是有源线性二端网络端口的开路电流D .诺顿等效电路中的电阻是将有源线性二端网络内部独立源置零后,从端口看进去的等效电阻6.关于最大功率传输定理的应用,下列叙述中错误的是( C )。
第 4 章4.1 选择题1.对于叠加定理的应用,以下表达中正确的选项是(D)。
A.不单合用于线性电路,并且合用于非线性电路B.仅合用于非线性电路的电压、电流计算C.仅合用于线性电路,并能利用其计算各分电路的功率进行叠加获取原电路的功率D.仅合用于线性电路的电压、电流计算2.对于齐次定理的应用,以下表达中错误的选项是(B)。
A.齐次定理仅合用于线性电路的计算B.在应用齐次定理时,电路的某个激励增大K 倍,则电路的总响应将相同增大K 倍C.在应用齐次定理时,所讲的激励是指独立源,不包含受控源D.用齐次定理剖析线性梯形电路特别有效3.对于代替定理的应用,以下表达中错误的选项是(C)。
A.代替定理不单能够应用在线性电路,并且还能够应用在非线性电路B.用代替定理代替某支路,该支路能够是无源的,也能够是有源的C.假如已知某支路两头的电压大小和极性,能够用电流源进行代替D.假如已知某支路两头的电压大小和极性,能够用与该支路大小和方向相同的电压源进行代替4.对于戴维宁定理的应用,以下表达中错误的选项是(A)。
A.戴维宁定理可将复杂的有源线性二端电路等效为一个电压源与电阻并联的电路模型B.求戴维宁等效电阻是将有源线性二端电路内部所有的独立源置零后,从端口看进去的输入电阻C.为获取无源线性二端网络,可将有源线性二端网络内部的独立电压源短路、独立电流源开路D.在化简有源线性二端网络为无源线性二端网络时,受控源应保持原样,不可以置于零5.在诺顿定理的应用,以下表达中错误的选项是(C)。
A.诺顿定理可将复杂的有源线性二端网络等效为一个电流源与电阻并联的电路模型B.在化简有源线性二端网络为无源线性二端网络时,受控源应保持原样,不可以置于零C.诺顿等效电路中的电流源电流是有源线性二端网络端口的开路电流D.诺顿等效电路中的电阻是将有源线性二端网络内部独立源置零后,从端口看进去的等效电阻6.对于最大功率传输定理的应用,以下表达中错误的选项是(C)。
u )
0+u V 1510)0(=⨯+
-C u 此时的当开关S打开后,即,在此时刻电容开始放
电相当于电压源,电路图如(c2)所示
=0t
u C
0(
)
100 u
C
-
故可得电容电压的初始值
0(
C
)
u i
u 24.0100)0(=L i V
240100100)⨯==-C u
A
5)0(=+L i )=⨯=-1234
'=l
i sc
(C 这是一个求零状态响应的问题。
当时,电容看做开路,受控电流源的电流为零,亦看做开路,电路如图(a)所示,故有
)
u u i (∞C u 所以初始值
6V
)0(=+C u t>0后的电路如图(b)所示,当
时,电容看做断路
∞→t
C
u (i (u C 电容相当于断路,电感相当于导线。
2i
0(位置打到位置时,)又存在电流源,所以该电路响应为全响应。
先求等效电阻,如图(
u
u
KVL 1
OC 由联立以上两个方程,解得
+11(+
i
C
u
u Ω
u OC
时,电路的冲激响应
V
))e t ε-
)ε。
第1章习题解析一.填空题:1.电路通常由电源、负载和中间环节三个部分组成。
2.电力系统中,电路的功能是对发电厂发出的电能进行传输、分配和转换。
3. 电阻元件只具有单一耗能的电特性,电感元件只具有建立磁场储存磁能的电特性,电容元件只具有建立电场储存电能的电特性,它们都是理想电路元件。
4. 电路理论中,由理想电路元件构成的电路图称为与其相对应的实际电路的电路模型。
5. 电位的高低正负与参考点有关,是相对的量;电压是电路中产生电流的根本原因,其大小仅取决于电路中两点电位的差值,与参考点无关,是绝对的量6.串联电阻越多,串联等效电阻的数值越大,并联电阻越多,并联等效电阻的数值越小。
7.反映元件本身电压、电流约束关系的是欧姆定律;反映电路中任一结点上各电流之间约束关系的是KCL定律;反映电路中任一回路中各电压之间约束关系的是KVL定律。
8.负载上获得最大功率的条件是:负载电阻等于电源内阻。
9.电桥的平衡条件是:对臂电阻的乘积相等。
10.在没有独立源作用的电路中,受控源是无源元件;在受独立源产生的电量控制下,受控源是有源元件。
二.判断说法的正确与错误:1.电力系统的特点是高电压、大电流,电子技术电路的特点是低电压,小电流。
(错)2.理想电阻、理想电感和理想电容是电阻器、电感线圈和电容器的理想化和近似。
(对)3. 当实际电压源的内阻能视为零时,可按理想电压源处理。
(对)4.电压和电流都是既有大小又有方向的电量,因此它们都是矢量。
(错)5.压源模型处于开路状态时,其开路电压数值与它内部理想电压源的数值相等。
(对)6.电功率大的用电器,其消耗的电功也一定比电功率小的用电器多。
(错)7.两个电路等效,说明它们对其内部作用效果完全相同。
(错)8.对电路中的任意结点而言,流入结点的电流与流出该结点的电流必定相同。
(对)9.基尔霍夫电压定律仅适用于闭合回路中各电压之间的约束关系。
(错)10.当电桥电路中对臂电阻的乘积相等时,则该电桥电路的桥支路上电流必为零。
第1章 试题库“电路分析基础”试题(120分钟)—III一、 单项选择题(在每个小题的四个备选答案中,选出一个正确答案,并将正确答案的号码填入提干的括号内。
每小题2分,共40分)1、 图示电路中电流i 等于( 2 )1)1A2)2A3)3A 4)4A2、图示单口网络的短路电流sc i 等于( 1 )1)1A2)1.5A3)3A4)-1A3、图示电路中电压 u 等于( 2 ) 1)4V 7A Ω2Ω1Ω4i 6V Ω2Ω4sc i Ω2Ω4+_- 10V +-2)-4V3)6V4)-6V4、图示单口网络的开路电压oc u 等于(1 )1)3V2)4V3)5V4)9V5、图示电路中电阻R吸收的功率P等于( 3 )1)3W2)4W 3)9W 4)12W3VΩ2+_RΩ1A3Ω1Ω26V+_3V+_+-ocu6、图示电路中负载电阻 LR 吸收的最大功率等于(3 )1)0W2)6W3)3W 4)12W7、图示单口网络的等效电阻等于( 4)1)2Ω 2)4Ω3)6Ω 4)-2Ω8、图示电路中开关断开时的电容电压)0(+c u 等于() 1)2V2)3V 3)4V4)0VΩ3+_6V5:1LR Ω4-+i2ab 4V Ω2+_Ω2+-c u +_2V0=t F19、图示电路开关闭合后的电压)(∞c u 等于( ) 1)2V 2)4V 3)6V 4)8V10、图示电路在开关断开后电路的时间常数等于( ) 1)2S 2)3S 3)4S 4)7S11、图示电路的开关闭合后,电感电流)(t i 等于() 1)t e 25- A 2)te5.05- A3))1(52t e -- A4))1(55.0te -- A12、图示正弦电流电路中电压)(t u 的振幅等于()Ω46V Ω2+_Ω2+-cu 0=t F 1- +1u 12u + -Ω2+_Ω2+-0=t F1F25AΩ20=t i1Hs 101H1)1V2)4V3)10V4)20V13、图示正弦电流电路中电压)(t u的初相等于()1)︒9.362)︒-9.363)︒-1.534)︒1.5314、图示单口网络相量模型的等效阻抗等于()1)(3+j4) Ω2)(0.33-j0.25) Ω3)(1.92+j1.44) Ω4)(0.12+j0.16) Ω15、图示单口网络相量模型的等效导纳等于()1)(0.5+j0.5) S2)(1+j1) S3)(1-j1) S4)(0.5-j0.5) SΩ3+ _+_u 2HsuVttu s)2cos(5)(=Ω3+_Ω4jabΩ1Ω2jabΩ-1j16、图示单口网络的功率因素为() 1)0.8 2)0.7073)-0.6 4)0.6 17、图示电路中电阻R 吸收的平均功率P等于() 1)12.5W 2)16W 3)32W4)25W18、图示电路中负载获得的最大平均功率等于()1)2.5W2)5W3)10W4)20WΩ3abF 25.0s rad w /1=s u V t t u s )2cos(210)(=Ω4+_3HF 1s u Vt t u s )3cos(10)(=Ω5+_LZ19、图示单口网络的等效电感为()1)1H2)2H3)3.5H 4)4H20、图示谐振电路的品质因数为() 1)0.012)1 3)10 4)100二、 选择填空题(在每小题的三个备选答案,并将正确答案的号码填入题干的空格内。
第7章7.1选择题1.下列说法中正确的是(D)。
A.同频率正弦量之间的相位差与频率密切相关B.若电压与电流取关联参考方向,则感性负载的电压相量滞后其电流相量90C.容性负载的电抗为正值D.若某负载的电压相量与其电流相量正交,则该负载可以等效为纯电感或纯电容2.下列说法中错误的是(B)。
A.两个同频率正弦量的相位差等于它们的初相位之差,是一个与时间无关的常数B.对一个RL串联电路来说,其等效复阻抗总是固定的复常数C.电容元件与电感元件消耗的平均功率总是零,电阻元件消耗的无功功率总是零D.有功功率和无功功率都满足功率守恒定律,视在功率不满足功率守恒定律3.已知RC并联电路的电阻电流I R6A,电容电流I C8A,则该电路的端电流I为(D)。
A.2AB.14AC.14AD.10A4.已知RLC串联电路的电阻电压4VU,电感电压U L3V,电容电压U C6V,则R端电压U为(C)。
A.13VB.7VC.5VD.1V5.已知某电路的电源频率f50Hz,复阻抗Z6030,若用RL串联电路来等效,则电路等效元件的参数为(C)。
A.R51.96,L0.6HB.R30,L51.96HC.R51.96,L0.096HD.R30,L0.6H6.已知电路如图x7.1所示,则下列关系式总成立的是(C)。
RIA.U(RjC)IB.U(R C)I11D.IC.IURURjCjC+U-C 图x7.1选择题5图7.2填空题7.电感的电压相量超前于电流相量π/2,电容的电压相量滞后于电流相量π/2。
8.当取关联参考方向时,理想电容元件的电压与电流的一般关系式为duCitCCdtt,相量关系式为IC jC U。
C9.若电路的导纳Y=G+jB,则阻抗Z=R+jX中的电阻分量R=GG2B 2,电抗分量X=GB2B 2(用G和B表示)。
310.正弦电压为)u110cos(100t,u210cos(100t),则u1的相量44为52(-),u1+u2=102cos(100t)。
411.若某RL串联电路在某频率下的等效复阻抗为(1j2),且其消耗的有功功率为9W,则该串联电路的电流为3A,该电路吸收的无功功率为18var。
12.在采用三表法测量交流电路参数时,若功率表、电压表和电流表的读数均为已知(P、PU、I),则阻抗角为φZ=)arccos(3UI。
7.3计算题1.已知某二端元件的电压、电流采用的是关联参考方向,若其电压、电流的瞬时值表示式分别为(1)u1(t)15cos1(00t30)V,i1(t)3sin1(00t30)A;(2)u2(t)10sin(400t50)V,i2(t)2cos(400t50)A;(3)u()10cos(20060)V,i3(t)5sin(200t150)A;3tt试判断每种情况下二端元件分别是什么元件?152解:(1)()15cos(10030)UVu1ttV,301232()3sin(10030)i1ttA,I60A12电压超前电流90,该二端元件为电感元件(2)()10sin(40050)u2ttV,U25240V()2cos(40050)i2ttA,250IA2电压滞后电流90,该二端元件为电容元件(3)u3(t)10cos(200t60)V,U35260V52i3(t)5sin(200t150)A,60IA32 电压与电流同相位,该二端元件为电阻元件7.4求如图x7.5所示单口网络的等效阻抗和等效导纳。
(a)(b)(c)图x7.5计算题2图解:(1)求Za,Y aZa(3j4)//(j3)2.7j3.94.74355.3()Y a 1Z a13.j0.17330.2155.3(S)(2)求Y b,ZbY b 1(1j5)j5j40.962j3.813.9375.8(S)Z b1Yb2.j0.2470.25575.8()(3)求Y c,Z cY c 1(1jj0.2)0.221(j0.4)j0.40.115j0.190.224359.04(S)Z c 1Yc0.294j3.8244.45959.048()7.5如图x7.3所示电路,各电压表的读数分别为:V1表读数为20V,V2表读数为40V,V3表读数为100V,求V表读数;若维持V1表读数不变,而把电源频率提高一倍,V表读数又为多少?解:相量模型如图x7.3a。
设IIAO0,U1RI O200V,O00UU904090Vj40V22,U003U9010090j310UU 1UU20j40j10020j6063.2471.5723(V)电源频率提高一倍时,端口电流不变,则V1读数不变,V2读数变为20V,V3读数变为200V,所以UUUU20j20j20012320j180181.983.66V7.6如图x7.4所示电路,已知U=220V,314rad/s,求I1、I2、I。
解:画出相量模型如图x7.4a。
用网孔分析法:设U2200V20j31.4200-j31.85I m1200-j31.85I m2U20100j628-j31.85I m2200-j31.85I m10解得:1.0015.96A,0.30488.3AI m I1m2则:I0.30488.3(A)ImI0.95611.698(A)112IIm2m2II1.0015.96(A)m17.7如图题x7.5所示电路,已知u1(t)52cos2tV,WORD格式可编辑u2(t)52cos(2t30)V,用网孔分析法求各网孔电流。
解:画出相量模型如图x7.5a。
根据网孔分析法列式:1068j10I m16I m28I m30,262I m26I m2I m U,131282I m38I m2I m U,122U150V,U530V2整理后解得各网孔电流:I m10.42j0.170.4522.04AI m20.91j0.090.915.65AI m30.80j0.080.805.71A6.如图x7.6电路,已知u S(t)4cos100tV,i (t)4sin(100t90)SA,试用节点分析法求电流i。
解:画出相量模型如图x7.6a。
11jjcj1000.01,jLj1000.01j1,U220(V)S用节点电压法(11 1j1 j) U1 1U j2 22 1 jU1 1(1)U j2 2 2解得: U2 1(3j2)IU 1 U j 2 2 2i (t )cos(100t180)A7.8如图x7.7所示电路,试用 (1)网孔分析法, (2)节点分析法, (3)叠加定理,(4)戴维南定理,求电流I 。
解:(1)网孔分析法,等效电路图为图x7.7a 。
I1030A , m1I m2j 5j2I m1j2100V , II ,解得:m2 II10320 mj5.774j 23314.3.130.89(2)节点分析法,等效电路图为图x7.7b ( 1 j21 )U j51 1U j52 10 30U 2U S 100 解得:U 123.33j28.87V , I U 10 15.774jj57.915.4.(3)叠加定理,等效电路图为图x7.7cj 220电流源单独作用时,I103030A1jj253 10010电压源单独作用时,IA ,2jj33总电流1I5.774j6.67AII2(4)戴维南定理,等效电路图为图x7.7d开路电压:UIj OCS 2U1030j210020j17.32S等效阻抗:Zj2eqIUZeqO Cj57.10j 16. 5.819 0.1160.295如图x7.8所示电路,求其戴维南等效相量模型。
解:求开路电压,根据如图x7.8a的相量模型:I9j 366j6 // j6936j604j31 j4(1j2)2(1 j ),I 1I12 jU oc I1(j3)33j32135V ,,求等效阻抗,根据如图x7.8b的相量模型:Z 1 (9j6)//j6(99j6)j6j6j612318j4j21.635123.6953.134.32676.561.44j4.08Z 2Zj91.44j1 7.11 ,Z(j3)//Z 2( j j 3)(1.44 31.44j j17.6.j j4.32 0.117 0.296 21.64123.7028 54.3.885.9.如图x7.9所示电路,求其诺顿等 效相量模型,并求出在=5rad/s 时 的等效时域模型。
解:节点1的基尔霍夫电流方程: ( 1 6 1)U j15 U o 3 1.5 其中,,UU2UU oU o3代入上式得: U o16 (4.5 1j151)3.84 j 0.22 3.853.27U2U0求短路电流,由图x7.9a 可知: 所以U0 II SC19 0 61.5等效阻抗:ZU o I SC3.85 1.5 3.27 02.5533.272.549j0.145其诺顿等效相量模型如图x7.9b 。
在5rad/s 时,jLj0.145L0.145 529mH7.12如图x7.10所示电路,已知u S (t)2202cos50tV ,求各支路电流及电源的有功 率和无功功率。
解:画出相量模型,如图x7.10a 所示。
得:U s 2200V,1cj50 1 50106j 400j,jLj504j200,Z 1(j400)//(100j200) (100 j 200)(j100j200400) 400(2 12 jj ) 1 400arctgarctg240036.86320j240 2,Z50Z 150320j24044132.96,Y1 Z1 44118.7.32.96,I U sZ 2200 44132.960.1180.297 A 21.650019 j 123.7100124,22 PUReY2200.001991.96W , QU2Y Im2 220 (55.) 60 va7.13如图x7.11所示电路有3个负载, 它们的平均功率及功率因数分别为:P 1=220W , P 2=220W ,P 3=180W ,cos1=0.75(感性), cos 2=0.8(容性),cos 3=0.6(感性),且端 口电压U =220V ,f=50Hz ,求电路端口总电流 I 及总功率因数角。
解:cos0 10.7541.41 ,cos0 20.836.86 2 , cos 0 30.653.14 3,Q 1Ptg220tg 1 0 41.4 19 , Q 2Ptg220tg2( 0 19.)16 ,0 Q 3Ptg220tg53.14324,QQ 1QQ26923电路无功功率:,电路有功功率:PP 1PP22022018023620arctg Q P arctg269 620 0 8.,cos0.917,P620 PUIcosI3.07Ucos2200.917A7.14如图x7.12电路,R 1=3Ω,R 2=5Ω,C =4mF ,L1=2mH ,L2=4mH ,ittS ()52cos1000A , u S (t)102cos1000tV ,求电压源、电流源产生的有功功率和无功功率。