电路分析试题及答案(第六章)
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第六章一阶电路——经典分析法(微分方程描述)——运算分析法(代数方程描述)见第十三章一、重点和难点1. 动态电路方程的建立和动态电路初始值的确定;2. 一阶电路时间常数、零输入响应、零状态响应、冲激响应、强制分量、自由分量、稳态分量和暂态分量的概念及求解;3. 求解一阶电路的三要素方法;电路初始条件的概念和确定方法;1.换路定理(换路规则)仅对动态元件(又称储能元件)的部分参数有效。
①电容元件:u C(0-) = u C(0+);(即:q C(0-) = q C(0+));i C(0-) ≠i C(0+)。
②电感元件:i L(0-) = i L(0+);(即:ΨL(0-) = ΨL(0+));u C(0-) ≠u C(0+)。
③电阻元件:u R(0-) ≠u R(0+);i R(0-) ≠i R(0+)。
因此,又称电容的电压、电感的电流为状态变量。
电容的电流、电感的电压、电阻的电压和电流为非状态变量。
如非状态变量的数值变化前后出现相等的情况则视为一种巧合,并非是一种规则。
2.画t=0+时刻的等效电路画t=0+时刻等效电路的规则:①对电容元件,如u C(0-) = 0,则把电容元件短路;如u C(0-) ≠ 0,则用理想电压源(其数值为u C(0-))替代电容元件。
②对电感元件,如i L(0-) = 0,则把电感元件开路;如i L(0-) ≠ 0,则用理想电流源(其数值为i L(0-))替代电感元件。
画t=0+时刻等效电路的应用:一般情况下,求解电路换路后非状态变量的初始值,然后利用三要素法求解非状态变量的过渡过程。
3. 时间常数τ①物理意义:衡量过渡过程快慢的技术指标(即等于一阶微分方程的特征方程的特征根)。
仅取决于电路的结构和元件的参数。
②几何意义:状态变量变化曲线中时间坐标轴上任意一点次切距的长度(即曲线上任意一点,如果以该点的斜率为固定变化率衰减,则经过τ时间后为零值)。
③单位:m(秒)、ms(毫秒)。
电路分析(中国石油大学(华东))智慧树知到课后章节答案2023年下中国石油大学(华东)中国石油大学(华东)绪论单元测试1.学好《电路》课的意义()答案:《电路》是电类专业(自动化、电气工程、电子与信息工程、通信等专业)的第一门专业基础课,有着非常重要的地位。
;《电路》课程的掌握程度对于后续专业课程的学习,有着举足轻重的作用。
;《电路》也是多数电类专业研究生入学考试课。
第一章测试1.电流的参考方向为()。
答案:沿电路任意选定的某一方向2.图示电路,求u:()。
答案:-4V3.基尔霍夫电流定律应用于()。
答案:节点4.在有n个节点,b条支路的连通电路中,可以列出独立KCL方程的个数为()。
答案:n-15.图示电路中,直流电压表和电流表的读数分别为4V及1A,则电阻R为()。
答案:76.图示电路中电压U为()。
答案:2V7.图示电路中电压U AB为()。
答案:-16V8.电路中b、c两点间的电压U bc为()。
答案:2V9.图示为某电路中的一个回路,其KCL方程为()。
答案:R1I1-R2I2-R3I3+R4I4=U S1+U S2-U S3-U S410.图示电路中电压U S为()。
答案:4V第二章测试1.图示电路中的I为()。
答案:2A2.电路如图所示,短路线中的电流I为()。
答案:10A3.图示直流电路中,已知a点电位为5V,则参考点为()。
答案:c点4.图示电路中的电流I为()。
答案:0A5.图示电阻串联电路中,U=U1-U2+U3,再根据欧姆定律,可求出等效电阻R为()。
答案:R1+R2+R36.在下列各图中,与图(N)所示伏安特性相对应的电路是()。
答案:(B)7.图示电路的开路电压Uoc为()。
答案:-2V8.图示电路中电位VA为()。
答案:4V9.如图所示电路中I1为()。
答案:2A10.图示电路的电压U与电流I的关系为()。
答案:U=-1-3I第三章测试1.各点电位的高低是()的,而两点之间的电压值是()的。
解:1)分析电路结构:该电路是由七个与非门及一个JKFF组成,且CP下降沿触发,属于米勒电路,输入信号X1,X2,输出信号Z。
2)求触发器激励函数:J=X1X2,K =X 1X2触发器次态方程:Q n+1=X1X 2Q n +X 1X2Q n=X1X 2Q n+(X1+X2)Q n电路输出方程:Z = X 1X2Q n+X 1X 2Q n +X1X 2Q n+X1X2Q n3)状态转移表:表6.3.1输入X1X2S(t)Q nN(t)Q n+1输出Z0 0 0 0 0 10 11 0 1 0 1 1 1 101111111111114)X1X2Q n为低位来的进位,Q n+1表示向高位的进位。
且电路每来一个CP,实现一次加法运算,Z为本位和,Q 在本时钟周期表示向高位的进位,在下一个时钟周期表示从低位来的进位。
例如X1=110110,X2=110100,则运算如下表所示:LSB MSB表6.3.2节拍脉冲CP CP1 CP2 CP3 CP4 CP5 CP6 CP7被加数X10 1 1 0 1 1 0加数X20 0 1 0 1 1 0低位进位Q n0 0 0 1 0 1 16.2 试作出101序列检测器的状态图,该同步电路由一根输入线X,一根输出线Z,对应与输入序列的101的最后一个“1”,输出Z=1。
其余情况下输出为“0”。
(1)101序列可以重叠,例如:X:010101101 Z:000101001(2)101序列不可以重叠,如:X:010******* Z:0001000010解:1)S0:起始状态,或收到101序列后重新检测。
S1:收到序列“1”。
S2:连续收到序列“10”。
0/01/0X/Z0/011…100…S2S1S1/00/01/12)0/01/0X/Z0/011…100…S2S1S1/00/01/1解:(1)列隐含表:A B CDCB×A B CDCB×ADBC××(a)(b)进行关联比较得到所有的等价类为:AD,BC。
习题六6-1 什么是本征半导体?什么是杂质半导体?各有什么特征?答:所谓本征半导体就是指完全纯净的、结构完整的半导体。
在本征半导体中掺入杂质后的半导体称为杂质半导体。
本征的半导体中的自由电子数量和空穴的数量是相等的,而杂质半导体中根据掺杂的元素不同可分为N 型半导体和P 型半导体,在N 型半导体中电子的浓度远远大于空穴的浓度,而P 型半导体恰恰相反。
6-2 掺杂半导体中多数载流子和少数载流子是如何产生的?答:在本征半导体中,由于半导体最外层有四个电子,它与周边原子的外层电子组成共价键结构,价电子不仅受到本身原子核的约束,而且受到相邻原子核的约束,不易摆脱形成自由电子。
但是,在掺杂的半导体中,杂质与周边的半导体的外层电子组成共价键,由于杂质半导体的外层电子或多(5价元素)或少(3价元素),必然有除形成共价键外多余的电子或不足的空穴,这些电子或空穴,或者由于受到原子核的约束较少容易摆脱,或者容易被其它的电子填充,就形成了容易导电的多数载流子。
而少数载流子是相对于多数载流子而言的另一种载流子,它是由于温度、电场等因素的影响,获得更多的能量而摆脱约束形成的。
6-3,黑表笔插入COM ,红表笔插入V/Ω(红笔的极性为“+”),将表笔连接在二极管,其读数为二极管正向压降的近似值。
用模拟万用表测量二极管时,万用表内的电池正极与黑色表笔相连;负极与红表笔相连。
测试二极管时,将万用表拨至R ×1k 档,将两表笔连接在二极管两端,然后再调换方向,若一个是高阻,一个是低阻,则证明二极管是好的。
当确定了二极管是好的以后就非常容易确定极性,在低阻时,与黑表笔连接的就是二极管正极。
6-4 什么是PN 结的击穿现象,击穿有哪两种。
击穿是否意味着PN 结坏了?为什么? 答:当PN 结加反向电压(P 极接电源负极,N 极接电源正极)超过一定的时候,反向电流突然急剧增加,这种现象叫做PN 结的反向击穿。
击穿分为齐纳击穿和雪崩击穿两种,齐纳击穿是由于PN 结中的掺杂浓度过高引起的,而雪崩击穿则是由于强电场引起的。
答案第一章电路模型和电路定律【题1】。
【题2】:D。
【题3】:300;-100。
【题4】:D。
【题5】【题6】:3;-5;-8。
【题7】:D。
【题8【题9】:C。
【题10】:3;-3。
【题11】:-5;-13。
【题12】:4(吸收);25。
【题13】:0.4。
【题14】【题15】。
;X。
【题16】【题17】;由回路ADEBCA列KVL得D列KCL CDEC列KVL式,得UAC=-7V。
【题18】:PPII12122222==;故I I1222=;I I12=;⑴KCL:43211-=I I;I185=A;U I IS=-⨯=218511V或16.V;或I I12=-。
⑵KCL:43211-=-I I;I18=-A;U S=-24V。
第二章电阻电路的等效变换【题1】:[解答]I=-+9473A=0.5 A;U Iab.=+=9485V;IU162125=-=ab.A;P=⨯6125. W=7.5 W;吸收功率7.5W。
【题2】:[解答]【题3】:[解答] C。
【题4】:[解答] 等效电路如图所示,I05=.A。
【题5】:[解答] 等效电路如图所示,I L=0.5A。
【题6】:[解答]【题7】:[解答]I=0.6A;U1=-2A=-12V;U2=2I+2=32V【题8】:[解答]由图可得U=4I-4。
【题9】:[解答]⑴U=-3 V 4⑵1 V电压源的功率为P=2 W (吸收功率)7⑶1 A 电流源的功率为P =-5 W (供出功率) 10【题10】:[解答]A第三章 电阻电路的一般分析方法【题1】:【题2】:I I 1330+-=;I I 1220++=;I I 2430--=;331301243I I I I -+--+=;解得:I 1=-1.5 A, I 2=-0.5 A, I 3=1.5 A, I 4=-3.5 A 。
【题3】:[解答]()()()11233241233418611218241231213+++--=+-++=+-+++=--⎧⎨⎪⎩⎪I I I I I I I ;I 1655=.A 【题4】:[解答]()()22224122321261212++-+=-++++=-⎧⎨⎩I I I I ;I 21=- A ;P =1 W 【题5】:[解答]答案不唯一,有多解。
第六章 三相交流电路§6-1 三相交流电源一、填空题1.三相交流电源是三个大小相等、频率相同而相位互差120°的单相交流电源按一定方式的组合。
2.由三根相线和一根中性线所组成的供电线路,称为三相四线制电网。
三相电动势到达最大值的先后次序称为相序。
3.三相四线制供电系统可输出两种电压供用户选择,即线电压和相电压。
这两种电压的数U 线超前U 相30°。
4.如果对称三相交流电源的U 相电动势e u =E m sin (314t+π6)V ,那么其余两相电动势分别为ev= E m sin (314t-90°)V ,ew =E m sin (314t+150°) V 。
二、判断题1.一个三相四线制供电线路中,若相电压为220 V ,则电路线电压为311 V 。
( × )2.三相负载越接近对称,中线电流就越小。
( √ )3.两根相线之间的电压叫相电压。
( × )4.三相交流电源是由频率、有效值、相位都相同的三个单个交流电源按一定方式组合起来的。
( × )三、选择题 1.某三相对称电源电压为380 V ,则其线电压的最大值为( A )V 。
A .380 2B .380 3 c .380 6 D .380232.已知在对称三相电压中,V 相电压为u v =220 2 sin(314t+π)V ,则U 相和W 相电压为(B )V 。
A. U u =220 2 sin (314t+π3) u w =220 2 sin (314t-π3) B .u u =220 2 sin (314t-π3) u w =220 2 sin (314t+π3) C.u u =220 2 sin (314t+2π3) uw=220 2 sin (314t-2π3) 3.三相交流电相序U-V-W-U 属( A )。
A .正序B .负序C .零序4.在如图6-1所示三相四线制电源中,用电压表测量电源线的电压以确定零线,测量结果U 12=380 V ,U 23 =220 V ,则( B )。
解:按KCL
211121111
1][1u R u R u u R i -=-= 22
1211122111
1u R R R R u R u R i i ++-=+
-= 由此即可得出Y 参数矩阵为
⎥
⎥⎥⎥⎦⎤
⎢⎢⎢
⎢⎣⎡+--=21211
11111R R R R R R R Y
试求出下面图(a )电路在正弦激励情况下该二端口网络的Z 参数。
解:设正弦激励源的角频率为,将受控源等效变换为受控电压源,得出上图(b )电路。
按此图列出支路电流方程,则有:
I R I C I
R I R U j I C j U I I I +⎪⎪
⎩⎪⎪
⎨⎧+=--=+=122
112111μωω 解上述方程,即可得到二端口网络的Z 参数为
⎥⎥⎥⎦
⎤⎢⎢
⎢⎣
⎡-+-=R
R C j R C
j R Z 21ωμωμ
解:按定义,当在2-2ˊ端接上阻抗Z c 时,若从1-1ˊ
端看的输入阻抗正好等于Z c ,则这个阻抗Z c 就是该二端口网络的特性阻抗。
于是得出下式 ⎩⎨
⎧=+=''c
c Z Z Z Z 1111)]
//1(1//[1 由此解出Ω±
=3
1c Z 因该电阻网络的特性阻抗不可能为负值,即得出二端口网络的特性阻抗为Ω3
1。
求下图所示电路的Z 参数。
对上图带有回路电流I 1和I 2的两个回路应用KVL ,得到:
212111)2()(2sI I s I I s I U ++=++= 212122)3()(3I s sI I I s I U ++=++=
可以看出,电路的Z 参数为 Z 11=s+2 Z 12= Z 21=s Z 22=s+3
求下图(a)所示电路的Y 参数。
解:为了方便,我们设电路的三条支路的导纳为Y 、、如上图(b)所示),对输入和输出节点应用KCL ,有
653
3/521+=
+=
s s Y a 652
2/531+=
+=s s Y b 65/651+=
+=s s
s Y c 节点方程为
212111)()(U Y U Y Y Y U U Y U I c c a c a -+=-+= 211212)()(U Y Y U Y Y U U Y U I c b c c b ++-=-+=
得到
6
53
11++=
s s Y 652112+-=
=s s
Y Y 652
22++=
s s Y 由于Y 12= Y 21,则这个二端口网络是互补的。