电路原理作业第七章
- 格式:doc
- 大小:319.00 KB
- 文档页数:10
第七章(一阶电路)习题解答一、选择题1.由于线性电路具有叠加性,所以 C 。
A .电路的全响应与激励成正比;B .响应的暂态分量与激励成正比;C .电路的零状态响应与激励成正比;D .初始值与激励成正比2.动态电路在换路后出现过渡过程的原因是 A 。
A . 储能元件中的能量不能跃变;B . 电路的结构或参数发生变化;C . 电路有独立电源存在;D . 电路中有开关元件存在3.图7—1所示电路中的时间常数为 C 。
A .212121)(C C C C R R ++; B .21212C C C C R +;C .)(212C C R +;D .))((2121C C R R ++解:图7—1中1C 和2C 并联的等效电容为21C C +,而将两个电容摘除后,余下一端口电路的戴维南等效电阻为2R ,所以此电路的时间常数为)(212C C R +。
4.图7—2所示电路中,换路后时间常数最大的电路是 A 。
解:图7—2(A )、(B )、(C )、(D )所示四个电路中的等效电感eq L 分别为M L L 221++、21L L +、M L L 221-+和M L L 221++。
0>t 时,将图6—2(A )、(B )、(C )、(D )中的电感摘除后所得一端口电路的戴维南等效电阻eq R 分别为2R 、2R 、2R 和21R R +。
由于RL 电路的时间常数等于eqeq R L ,所以图7—2(A )所示电路的时间常数最大。
5.RC 一阶电路的全响应)e610(10tc u --=V ,若初始状态不变而输入增加一倍,则全响应c u 变为 D 。
A .t10e1220--; B .t10e620--;C .t10e1210--; D.t10e1620--解:由求解一阶电路的三要素法 τtc c c c u u u u -+∞-+∞=e)]()0([)( 可知在原电路中10)(=∞c u V ,4)0(=+c u V 。
电路原理(齐鲁工业大学)知到章节测试答案智慧树2023年最新绪论单元测试1.《电路原理》课程是高等学校电子与电气信息类专业的重要基础课,是所有强电专业和弱电专业的必修课。
参考答案:对2.20世纪30年代开始,电路理论形成一门独立的学科,因此在此之后的电路理论称为近代电路理论。
参考答案:错3.近代电路理论中将图论引入电路理论中,为应用计算机进行电路分析和集成电路布线与板图设计等研究提供了有力工具。
参考答案:对4.在电路理论相关技术的发展史中,基尔霍夫定律的提出早于欧姆定律的提出。
参考答案:错第一章测试1.电压和电流的参考方向可以任意指定,指定不同的参考方向,对最终的结论不产生影响。
参考答案:对2.习惯上,无源元件两端电压和所通过的电流取关联参考方向,这样可以只标电流的参考方向或只标电压的参考方向。
参考答案:对3.线性电阻元件R端电压u和所通过的电流i之间服从欧姆定律,即u=Ri。
参考答案:错4.当独立电流源的端电压增加时,其输出电流将增加。
参考答案:错5.在分析含有受控源的电路时,可以将受控源当作独立源来处理。
参考答案:对6.如图所示电路中的受控源为电流控制电压源。
参考答案:错7.在如图所示的电路中,1A电流源发出的功率为()。
参考答案:5W8.在如图所示电路中,电压和电流之间的关系为()。
参考答案:u=Ri-us9.如图所示电路,电流源两端的电压为()。
参考答案:18V10.如图所示电路中,下列关于求解I1和I2的方程中,正确的是()。
参考答案:第二章测试1.如图所示电路中的电流I为()。
参考答案:-2A2.两个电阻串联时的功率之比为9:4;若并联时,则其功率之比为()。
参考答案:4:93.利用对外等效的概念化简电路,求出的i和u分别为()。
参考答案:1A,-5V4.如图所示电路的a和b之间的开路电压为()V。
参考答案:5.如图所示电路,端口的输入电阻为()。
参考答案:6Ω6.如图所示电路一端口的输入电阻为()。
第七章二阶电路重点要求:1. 理解二阶电路零输入响应过渡过程的三种情况;2. 了解二阶电路的阶跃响应和冲击响应。
3.学习数学中的拉普拉斯变换的定义、性质及反变换的方法;4.掌握用拉普拉斯变换求解电路的过渡过程的方法。
1§7-1 二阶电路的零输入响应二阶电路:由二阶微分方程描述的电路。
典型的二阶电路是RLC串联电路。
求全响应方法:1.经典法(时域分析法)全响应= 稳态分量(强制分量) + 暂态分量(自由分量)2.拉普拉斯变换法(频域分析法)2响应曲线:U 0u C , u L , i 0ωtiu Cu L§7-1 二阶电路的零输入响应220p ααω=−±−一. 问题的提出经典法解动态电路过渡过程存在的问题:对较复杂的电路,联立求解微分方程特别是定积分常数比较困难。
若激励不是直流或正弦交流时,特解不容易求得。
二. 拉氏变换法用积分变换的原理简化求解电路过渡过程时域电路解微分方程时域响应f(t)取拉斯变换复频域电路解代数方程复频域响应F(s)取拉斯反变换7.2 动态电路的复频域分析应用拉氏变换法进行电路分析称为电路的一种复频域分析方法,也叫运算法!是数学中的一种积分变换.优点:对复杂电路﹑无稳态情况﹑换路时出现强迫跃变等用拉氏变换法较经典法方便。
三. 拉普拉斯变换的定义设函数f(t)在0≤t ≤∞时有定义,则积分称为原函数f(t)的拉普拉斯变换(象函数)。
()dte tf s F st∫∞−−=0)(式中s=σ+ j ω----复频率。
单位:熟悉的变换:相量法⎩⎨⎧=∫∞+∞−)s (21)(ds e F j t f stj c j c π反变换正变换ZH1.象函数F (s)存在的条件:∞<∫∞−−dt et f st0)(说明:电路分析中的函数都能满足上述条件。
2. 在电路中积分的下限定义为“0-”, 更有实际意义(将奇异函数也包括在内)。
[][]⎩⎨⎧==−)( )()( )( S F t f t f S F 1简写正变换反变换在电路分析中通常直接查表得到。
第一章测试1.图所示电路中,I、U、E的参考方向已经给出,请写出电路中端口电压U与电流I的关系表达式。
A:U=-E+IRB:U=-E-IRC:U=E-IRD:U=E+IR答案:D2.图示电路中的电压Ux为()。
A:1VB:-3VC:2VD:3V答案:B3.图示电路中的U为()。
A:8VB:-2VC:10VD:12V答案:D4.如图所示电路中,电压Ucb的值为()A:15vB:-13vC:-9vD:10v答案:B5.A:1ΩB:2ΩC:1AD:2A答案:AC6.A:3AB:1AC:4AD:2A答案:C7.A:电源是2,4B:负载是1,3C:负载是2,3D:电源是1,2, 4E:电源是1,4F:负载是3答案:AB8.A:6VB:-6VC:-10VD:8V答案:C9.A:-5VB:10VC:5VD:-10V答案:A第二章测试1.A:R=2+μΩB:R=1-μΩC:D:R=2-μΩ答案:C2.A:B:C:D:答案:A3.A:B:C:D:答案:D4.当负载短路路时,负载两端的电压为0,流过负载的电流也为0,对吗?A:错B:对答案:A5.如图所示电路中,已知Is发出的功率为20W,则电流I为多少?A:1AB:-1AC:2AD:-2A答案:B6.电路中吸收正功率的元件相当于(),发出正功率的元件相当于()。
A:(电源)(电源)B:(负载)(电源)C:(电源)(负载)D:(负载)(负载)答案:B7.A:2欧B:5欧C:8欧D:3欧答案:B8.A:6VB:4VC:-6VD:-4VE:-8V答案:A第三章测试1.图示电路中,电流I的值为。
A:3/4AB:2/7AC:3/20AD:5/6A答案:C2.图示电路已知电流源的电压为6V,则其电流i为。
A:2AB:4AC:3AD:1A答案:B3.电路如图所示,电压u=()VA:-15B:10C:-5D:15答案:C4.如图所示电路中与理想电流源串联的电阻R,下列说法正确的是( )A:对端口电流和端口电压均有影响B:对Is两端的电压有影响C:对端口电流有影响D:对端口电压有影响答案:B5.如图电路中,当i=0时,电流源吸收的功率为( )WA:-120B:20C:-20D:-40答案:A6.A:I=2.5A, U=232.25VB:I=2.75A, U=250.5VC:I=4.62A, U=250VD:I=-5A, U=276.25V答案:D第四章测试1.如图所示电路中,可调电阻R获得的最大功率为()WA:40B:20C:-20D:60答案:A2.图示电路,NS为线性含源网络当开关S1、S2都断开时,电流表读数为1.2A;当S1闭合、S2断开时,电流表读数为3A;当S1断开、S2闭合时,电流表读数为A:3.2AB:1.8AC:1.7AD:1.5A答案:C3.应用戴维宁定理求有源一端口网络Ns的等效电路,网络Ns应为()A:其余选项都不对B:线性网络C:非线性网络D:任何网络答案:B4.A:B:C:D:答案:AC5.A:B:C:D:答案:B6.用叠加定理时,独立电源的处理方式是A:理想电压源开路,理想电流源短路B:电压源短路,电流源开路C:使电压源的电动势置零,使理想电流源的电流置零。
实物图 A B C D九年级(上)物理第七章 电路7.3串联电路(1)姓名:一、单项选择题1.电阻R 1、R 2、R 3串联在电路中。
已知R 1=10Ω、R 3=5Ω,R 1两端的电压为6V ,R 2两端的电压为12V ,则下列说法中不正确的是 ( ) A .电路中的电流为0.6A B .电阻R 2的阻值为20Ω C .三只电阻两端的总电压为21V D .通过电阻R 3的电流为0.5A2、如图1所示,电源和电压表都是好的,当滑片由a 滑到b 的过程中,电压表的示数都为U ,下列判断正确的是 ( ) A .a 处接线断开 B .b 处接线开路 C .a 、b 间电阻丝开路 D .触头P 开路第2题 第3题 第5题 第6题3.在图3所示的电路中,闭合开关后两盏灯都可能发光的是 ( )A .只闭合开关S 1B .只闭合开关S 2C .只闭合开关S 1、S 2D .开关S 1、S 2、S 3都闭合 4. 几个电阻串联起来的总电阻比其中任何一个电阻都大,这相当于增加了导体的 ( ) A .电流 B .横截面积 C .长度 D .电压5.如图所示电路,两盏相同的电灯在闭合开关后都能发光。
过了一会儿,两盏电灯突然同时都不亮了,且电压表和电流表的示数均变为零。
如果电路只有一处故障,则故障可能是 ( ) A .电灯L 1断路 B .电灯L 2断路 C .电灯L 1短路 D .电灯L 2短路6.如图所示的电路中。
U=12V ,若电压表的示数也是12V ,这说明可能 ( )A .灯泡L 开路B .电阻R 1、R 2中有开路发生C .电阻R 1、R 2中有短路发生D .灯泡L 和电阻R 1都发生了开路 7.下列电路图与实物图一致的是( )。
8.小明同学在使用电流表测量电流时,将电流表分别接入两个小灯泡串联电路的A、B、C三点(如图所示)。
测得A、B、C三点的电流,其关系是 ( )A.I A>I B>I C>0 B.I C>I B>I A>0 C.I A=I B=I C D.I C>I B>I A=09.把两个灯泡串联后接到电源上,合上开关S后,会发现L1比L2亮则 ( ) A.通过L1的电流大 B.通过L2的电流大C.通过两灯的电流一样大 D.无法判断10.如图所示,小乐同学正在做“用滑动变阻器控制灯亮暗”的实验。
第七章触发器及时序电路第一节RS触发器一、填空题1触发器具有_______ 个稳定状态,在输入信号消失后,它能保持 __________ 不变。
2、“与非”门构成的基本RS触发器,输入端是 ____________ 和_____________ ;输出端是 _____________ 和_____________________ ,将 _____________ 称为触发器的0状态,称为触发器的1状态。
3、“与非”门构成的基本RS触发器R D =1,S D =0时,其输出状态为 ____ 。
4、触发器电路中,R D端、S D端可以根据需要预先将触发器____________ 或_______ ,而不受的同步控制。
5、同步RS 触发器状态的_________ 与___________ 同步。
二、判断题(正确的在括号中打“,错误的打“X” ))1、触发器只需具备两个稳态功能,不必具有记忆功能。
2、基本RS触发器要受时钟的控制。
3、Q n+1表示触发器原来所处的状态,即现态。
4、当CP处于下降沿时,触发器的状态一定发生翻转。
二、绘图题1、设“与非”门组成的基本RS触发器的输入信号波形如图所示,试在输入波形下方画出Q和Q端的信号波形。
R ----- ----------------------QQ2、已知同步RS触发器的S、R、CP脉冲波形如图所示。
试在它们下方画出Q端的信号波形(设触发器的初始状态为0)R -------------- ---------Q第二节JK触发器一、填空题1、在时钟脉冲的控制下,JK触发器根据输入信号J、K的不同情况,具有______、、和功能。
2、在时钟脉冲下,JK触发器输入端J = 0、K = 0时,触发器状态为_________ ; J= 0、K = 1时,触发器状态为 ________ ; J= 1、K = 0时,触发器状态为_______ ;J= 1、K = 1时,触发器状态随CP脉冲的到来而。
电路原理作业第七章第七章“一阶电路和二阶电路的时域分析”练习题7-1 题7-1图(a )、(b )所示电路中开关S 在t =0时动作,试求电路在t =0+ 时刻电压、电流的初始值。
10Ω10V+-i C 1+-u CC 2F5V -+(t =0)2S5Ω10V+-i L 1+-u LL 1H(t =0)2S 5Ω(a )(b ) 题7-1图解:(a)第一步 求t<0时,即开关S 动作前的电容电压(0)c u -。
由于开关动作前,电路处于稳定状态,对直流电路有cdu dt=,故0c i =,电容看作开路,0t -=时的电路如题解7-1图(a1)所示,可得(0)10c u V -=。
题解7-1图第二步 根据换路时,电容电压cu 不会跃变,所以有(0)(0)10ccu u V +-==应用替代定理, 用电压等于(0)10c u V +=的电压源代替电容元件,画出0+时刻的等效电路如题解7-1图(a2)所示。
第三步 由0+时刻的等效电路,计算得105(0) 1.510c i A ++=-=-(0)10(0)10( 1.5)15Rc ui V++=⨯=⨯-=-换路后,ci 和Ru 发生了跃变。
(b ) 第一步 由t<0时的电路,求(0)Li -的值。
由于t<0时电路处于稳定状态,电感电流L i 为常量,故0Ldi dt=,即0L u =,电感可以看作短路。
0t -=时的电路如图解7-1图(b1)所示,由图可知10(0)155Li A -==+题解7-1图第二步 根据换路时,电感电流Li 不会跃变,所以有 (0)(0)1LLi i A +-==应用替代定理, 用电流等于(0)1Li A +=的电流源代替电感元件,画出0+时刻的等效电路如题解7-1图(b2)所示。
第三步 由0+时刻的等效电路,计算初始值 2(0)(0)5(0)515R L u u i V +++=-=⨯=⨯=(0)(0)1RLi i A ++==显然电路换路后,电感电压2u 发生了跃变。
第七章 D/A转换器和A/D转换器A/D转换器和D/A转换器是反馈控制系统中,不可缺少的集成电路器件,它在系统中起着“数字至模拟”或“模拟至数字”的桥梁性作用。
本章要求学生理解D/A转换器和A/D转换器的工作原理,掌握他们的主要性能指标和使用方法。
第一节 基本知识、重点与难点一、基本知识(一)D/A转换器和A/D转换器的基本原理D/A转换器和A/D转换器的主要技术参数有转换速度、转换精度、抗干扰能力等。
在选用D/A转换器和A/D转换器时,一般根据这几个性能指标综合考虑。
分辨率和转换误差影响D/A转换器的精度,转换时间影响转换器的转换速度。
A/D转换器是将模拟量转换成数字量,转换过程包括采样、保持、量化和编码4个步骤。
D/A转换器是将数字量转换成模拟量,它通过电阻网络、模拟开关和运算放大器将数字量转换成电流,再用加法器将各有效支路电流相加并转换成电压。
(二)D/A转换器1.权电阻网络权电阻网络由一组电阻组成,其中每个权电阻的阻值与该电阻所对应的权位成反比。
使流过每个接到基准电源U REF上电阻的电流和对应的权值成正比。
权电阻网络D/A转换器的优点是电路结构简单,所用元器件数量较少。
但当二进制数位较多时,权电阻值种类多,且阻值分散,使得转换精度较低。
2.R-2R网络R-2R网络D/A转换器中各支路的电流直接流入运算放大器的反相端,它们之间不存在传输误差,因而提高了转换速度,减小了动态过程中在输出端可能出现的尖峰脉冲。
由于只采用了R和2R两种阻值,因此能比较容易保证电阻网络的精度,也容易集成化。
3.集成D/A转换器目前市场集成D/A转换器的芯片种类较多,可根据电路系统要求的技术参数,参考数据手册,综合考虑选用集成D/A转换器。
(三)A/D转换器1.并行比较型A/D转换器并行比较型A/D转换器是高速A/D转换器,其转换不需要反复,在所有种类A/D转换器中转换速度最快。
然而这种A/D转换器的缺点是分辨率低,比较器的数量也随着数字量的增加而增加。
第七章“一阶电路与二阶电路的时域分析”练习题
7-1 题7-1图(a)、(b)所示电路中开关S 在t =0时动作,试求电路在t =0+ 时刻电压、电流的初
始值。
10V
+
-
u C
C 2F
(t =0)
2
S
10V
L +-u L
(t =0)
2
S 5
(a) (b)
题7-1图
解:(a)第一步 求t<0时,即开关S 动作前的电容电压(0)c u -。
由于开关动作前,电路处于稳定状态,对直流电路有
0c
du dt
=,故0c i =,电容瞧作开路,0t -=时的电路如题解7-1图(a1)所示,可得(0)10c u V -=。
题解7-1图
第二步 根据换路时,电容电压c u 不会跃变,所以有 (0)(0)10c c u u V +-==
应用替代定理, 用电压等于(0)10c u V +=的电压源代替电容元件,画出0+时刻的等效电路如题解7-1图(a2)所示。
第三步 由0+时刻的等效电路,计算得
105
(0) 1.510
c i A ++=-
=- (0)10(0)10( 1.5)15R c u i V ++=⨯=⨯-=- 换路后,c i 与R u 发生了跃变。
(b) 第一步 由t<0时的电路,求(0)L i -的值。
由于t<0时电路处于稳定状态,电感电流L i 为常量,
故
0L
di dt
=,即0L u =,电感可以瞧作短路。
0t -=时的电路如图解7-1图(b1)所示,由图可知 10
(0)155
L i A -==+
题解7-1图
第二步 根据换路时,电感电流L i 不会跃变,所以有 (0)(0)1L L i i A +-==
应用替代定理, 用电流等于(0)1L i A +=的电流源代替电感元件,画出0+时刻的等效电路如题解
7-1图(b2)所示。
第三步 由0+时刻的等效电路,计算初始值 2(0)(0)5(0)515R L u u i V +++=-=⨯=⨯= (0)(0)1R L i i A ++==
显然电路换路后,电感电压2u 发生了跃变。
7-8 题7-8图所示电路开关原合在位置1,t =0时开关由位置1合向位置2,求t ≥0时电感电压
)(L t u 。
15V
+-
S
66u
Ω
题7-8图
解:由开关动作前的电路可求得15
(0)53
L i A -=
=。
开关动作后,电路为含有受控源的L R 电路零输入响应。
用外施电源法求解电感以外的等效电阻,电路如图解7-8图所示。
由图可知
对题解7-8图所示回路列KVL方程,有
○1而
代入式○1有解得
所以
时间常数为故
7-12 题7-12图所示电路中开关闭合前电容无初始储能,t =0时开关S 闭合,求t ≥0时的电容电
压)(C t u 。
2V
S u C
(t =0)
题7-12图
解:由题意知(0)(0)0c c u u +=-=,这就是一个求零状态响应问题。
当t →∞时,电容瞧作开路,电路如题解7-12图所示,由于电流10i =,所以受控电流源的电流为零。
故有
()2c u V ∞=
求a 、b 端口的等效电阻。
由于有受控电源,故用开路短路法求。
把a 、b 端子短路,有 1112(4)120i i i ++⨯+= 解得短路电流为
1sc i i =-=2/7A 则等效电阻为
故时间常数为
6
7310eq T R C S -==⨯⨯ 6
2110S -=⨯ 所以0t >后,电容电压为
()()(1)t r
c c u t u e -
=∞-
=61022(1)r
t
e
V --
7-17 题7-17图所示电路中开关打开以前电路已达稳定,t =0时开关S 打开。
求t ≥0时的)(C t i ,
并求t =2ms 时电容的能量。
F
S
Ω
题7-17图
7-20 题7-20图所示电路,开关合在位置1时已达稳定状态,t =0时开关由位置1合向位置2,
求t ≥0时的电压L u 。
2
+-
u L
0.1H 1
-
L S
题7-20图
7-26 题7-26图所示电路在开关S 动作前已达稳态;t =0时S 由1接至2,求t >0时的L i 。
6V
L
20.2F
1
S 1H
(t =0)
题7-26图
7-29 RC 电路中电容C 原未充电,所加)(t u 的波形如题7-29图所示,其中
Ω=1000R ,μF 10=C 。
求电容电压C u ,并把C u :(1)用分段形式写出;(2)用一个表达式
写出。
C
+
(a) (b)
题7-29图。