电路习题3
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3-1 分析题图3-1所示电路,写出电路输出Y 1和Y 2的逻辑函数表达式,列出真值表,说明它的逻辑功能。
解:由题图3-1从输入信号出发,写出输出Y 1和Y 2的逻辑函数表达式为1Y A B C =⊕⊕ ; 2()()Y A B C AB A B C A =⊕⋅⋅=⊕⋅+B将上式中的A 、 B 、C 取值000~111,分别求出Y 1和Y 2,可得出真值表如题解 表3-1所示。
题解 表3-1ABCA B ⊕()A B C ⊕⋅AB1Y2Y0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 1 111111综上,由题解 表3-1可以看出,该电路实现了一位全加器的功能。
其中,A 和B 分别是被加数及加数,C 为相邻低位来的进位数;Y1为本位和数,Y 2为相邻高位的进位数。
3-2 分析题图3-2所示电路,要求:写出输出逻辑函数表达式,列出真值表,画出卡诺图,并总结电路功能。
解:由题图3-2从输入信号出发,写出输出F 的逻辑函数表达式为()()F A B C D =:::将上式中的A 、 B 、C 、D 取值0000~1111,求出F ,可得真值表和卡诺图分别如题解 表3-2和题解 图3-1所示。
题解 表3-2A B C DA B : C D :F0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 11 0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1综上,由题解 表3-2可以看出,当输入A 、 B 、C 、D 中含有偶数个“1”时,输出;否则,当输入A 、 B 、C 、D 中含有奇数个“1”时,输出。
习题3一、填空题1.某元件功率为正(P>0),说明该元件功率,该元件是。
(电源、负载)2.无功功率的单位是,视在功率的单位是。
3.正弦量的频率为50Hz ,则周期是,角频率是。
4.若耦合电感的两个线圈分别以顺接串联及反接串联形式与同一正弦电压源连接,比较两种情况下的电流大小,应是时的电流大。
5.在三相交流电路中,当负载Y形连接时,线电压是相电压的倍。
6.电感的电压相量(超前、滞后)于电流相量π/2,电容的电压相量(超前、滞后)于电流相量π/2。
二、单项选择题1.图示单口网络的输入电阻R等于()。
A、8ΩB、6ΩC、4ΩD、2Ω2.二阶动态RLC串联电路中,2H,0.5=Ω,电路的过渡过程为()。
==,R2L C FA、非振荡B、临界振荡C、衰减振荡D、以上都可能3.图示电路开关闭合后电感电流i L(t)的时间常数等于()。
A、0.5sB、1sC、2sD、4s三、判断题1.通常电灯接通的越多,总负载电阻越小。
()2.两个理想电压源一个为6V,另一个为9V,极性相同并联,其等效电压为15V。
()3.阻抗串联后,总阻抗的模必大于每个阻抗的模。
阻抗并联后,总导纳的模必小于每个导纳的模。
()4.三相负载作有中线星形联接,各相电流有效值相等,则负载对称。
()5.u=5sin(50t+50°)V与i=7 sin(100t+20°)A的相位差为30°。
()6.有一个100Ω的负载要想从内阻为50Ω的电源获得最大功率,采用一个相同的100Ω电阻与之并联即可。
()四、简答题一台变压器的额定容量为15 kVA,额定电压为10kV,其额定电流是多少?能否供电给功率因数为0.8、功率为15kW的感性负载?五、综合题如下图,求a、b间的开路电压UOC 及内阻Ro,若RL可变,RL为多大时可获得最大功率?此时Pmax为多少?R L12V习题3答案一、填空题二、单项选择题三、判断题四、简答题 答案:A5.1A 1010101533N =⨯⨯=IA875.1 cos ==ϕU P I超过额定值,不能给15kW 负载供电。
1习 题 3组合逻辑电路分析与设计数字电子技术[题3.1] 分析图题3.1所示电路,列出真值表,写出输出函数表达式,并说明电路的逻辑功能。
解:由电路图得真值表如下所示:所以:AB 时,11Y = A B 时,31Y = A B =时,21Y =电路实现比较器的功能。
A ,B 是输入;Y 1,Y 2,Y 3分别是A<B ,A=B ,A>B 时的输出。
[题3.2] 分析图题3.2所示电路,说明电路的逻辑功能。
2解:电路的逻辑函数表达式为:(10Y S EN A S EN B EN Y EN ⎧=⋅⋅+⋅⋅=⎪⎨=⎪⎩时);输出高阻态(时)电路的逻辑功能是:在使能条件EN=1且S=0时,输出A ;在使能条件EN=1且S=1时,输出B ;使能条件EN=0时,输出高阻态。
电路实现数据选择器的功能。
[题3.3] 图题3.3是一个密码锁控制电路。
开锁条件是必须将开锁开关闭合,且要拨对密码。
如果以上两个条件都得到满足,开锁信号为1,报警信号为0,即锁打开而不报警。
否则,开锁信号为0,报警信号为1。
试分析该电路的密码是多少。
解:1Y S ABCD =⋅2Y S ABCD =⋅分析电路可知:电路的密码是1001。
[题3.4] 图题3.4所示电路由4位二进制比较器7485和4位二选一数据选择器74157组成。
其中74157控制端B A /的控制作用为:B A /=0时,Y i =A i ,否则,Y i =B i 。
试分析图示电路的逻辑功能。
3解:当A B ≤时,输出A ;当A B 时,输出B ;所以电路的功能是输出A ,B 中较小的数。
[题3.5] 某建筑物的自动电梯系统有五个电梯,其中三个是主电梯(设为A 、B 、C ),两个备用电梯。
当上下人员拥挤,主电梯全被占用时,才允许使用备用电梯。
现需设计一个监控主电梯的逻辑电路,当任何两个主电梯运行时,产生一个信号(Y 1),通知备用电梯准备运行;当三个主电梯都在运行时,则产生另一个信号(Y 2),使备用电梯主电源接通,处于可运行状态。
习题3一、单项选择题1.画三极管放大电路的小信号等效电路时,直流电压源VCC应当()。
A、短路B、开路C、保留不变D、电流源2.有两个放大倍数相同,输入电阻和输出电阻不同的放大电路A和B,对同一个具有内阻的信号源电压进行放大。
在负载开路的条件下,测得A放大器的输出电压小,这说明A的()。
A、输入电阻大B、输入电阻小C、输出电阻大D、输出电阻小3.当放大电路的电压增益为-20dB时,说明它的电压放大倍数为()。
A、20倍B、-20倍C、-10倍D、0.1倍4.场效应管的工作原理是()。
A、输入电流控制输出电流B、输入电流控制输出电压C、输入电压控制输出电压D、输入电压控制输出电流5.为了使高内阻信号源与低阻负载能很好的配合,可以在信号源与低阻负载间接入()。
A、共射电路B、共基电路C、共集电路D、共集-共基串联电路6.当用外加电压法测试放大器的输出电阻时,要求()。
A、独立信号源开路,负载短路B、独立信号源短路,负载短路C、独立信号源开路,负载开路D、独立信号源短路,负载开路二、填空题1.已知某两级放大电路中第一、第二级的对数增益分别为60dB和20dB, 则该放大电路总的对数增益为 dB,总的电压放大倍数为。
2.乙类互补对称功率放大电路产生特有的失真现象叫失真。
3.集成运放通常由、中间级、输出级、四个部分组成。
4.三种不同耦合方式的放大电路分别为:阻容(RC)耦合、直接耦合和变压器耦合,其中能够放大缓慢变化的信号。
5.在甲类、乙类和甲乙类功率放大电路中,效率最低的电路为,为了消除交越失真常采用电路。
6.电压串联负反馈能稳定电路的,同时使输入电阻。
7.某负反馈放大电路的开环放大倍数A=100000,反馈系数F=0.01,则闭环放大倍数为。
三、判断题1.只要是共射放大电路,输出电压的底部失真都是饱和失真。
()2.只有直接耦合放大电路中晶休管的参数才随温度而变化。
()3.有源负载可以增大放大电路的输出电流。
第3章3.1 选择题1.必须设立电路参考点后才能求解电路的方法是( C )。
A.支路电流法B.回路电流法C.节点电压法D.2b法2.对于一个具有n个结点、b条支路的电路,他的KVL独立方程数为( B )个。
A.n-1 B.b-n+1 C.b-n D.b-n-13.对于一个具有n个结点、b条支路的电路列写结点电压方程,需要列写( C )。
A.(n-1)个KVL方程B.(b-n+1)个KCL方程C.(n-1)个KCL方程D.(b-n-1)个KCL方程4.对于结点电压法中的无伴电压源,下列叙述中,(A )是错误的。
A.可利用电源等效变换转化为电流源后,再列写结点电压方程B.可选择该无伴电压源的负极性端为参考结点,则该无伴电压源正极性端对应的结点电压为已知,可少列一个方程C.可添加流过该无伴电压源电流这一新的未知量,只需多列一个该无伴电压源电压与结点电压之间关系的辅助方程即可D.无伴受控电压源可先当作独立电压源处理,列写结点电压方程,再添加用结点电压表示控制量的补充方程5.对于回路电流法中的电流源,下列叙述中,( D )是错误的。
A.对于有伴电流源,可利用电源等效变换转化为电压源后,再列写回路电流方程B.对于无伴电流源,可选择合适的回路,使只有一个回路电流流过该无伴电流源,则该回路电流为已知,可少列一个方程C.对于无伴电流源,可添加该无伴电流源两端电压这一新的未知量,只需多列一个无伴电流源电流与回路电流之间关系的辅助方程即可D.电流源两端的电压通常为零6.对于含有受控源的电路,下列叙述中,( D )是错误的。
A.受控源可先当作独立电源处理,列写电路方程B.在结点电压法中,当受控源的控制量不是结点电压时,需要添加用结点电压表示控制量的补充方程C.在回路电流法中,当受控源的控制量不是回路电流时,需要添加用回路电流表示控制量的补充方程D .若采用回路电流法,对列写的方程进行化简,在最终的表达式中互阻始终是相等的, 即:R ij =R ji3.2 填空题1.对于具有n 个结点b 条支路的电路,可列出 n-1 个独立的KCL 方程,可列出 b-n+1 个独立的KVL 方程。
12.2闭合电路欧姆定律 习题精选3一、单选题1.如图,A 、B 两灯原来正常发光,现因某一电阻发生断路或短路的故障,使A 灯变亮,B 灯变暗,那么,故障原因是( )A .0R 断路B .1R 断路C .2R 断路D .2R 短路2.如图所示,闭合开关 S 后,A 灯与 B 灯均发光,当滑动变阻器的滑片 P 向左滑动时,以下说法中正确的是( )A .A 灯变暗B .B 灯变亮C .电源的输出功率可能减小D .电源的总功率可能增大3.在纯电阻电路中,当用一个固定的电源(设E 、r 是定值)向变化的外电阻供电时,关于电源的输出功率P 随外电阻R 变化的规律如图所示。
则下列判断错误的是( )A .当R =r 时,电源有最大的输出功率B .当R =r 时,电源的效率η=50%C.电源的功率P′随外电阻R的增大而增大D.电源的效率η随外电阻R的增大而增大4.如图所示。
三个电阻R1、R2、R3的阻值均为R,电源的内阻r<R,c为滑动变阻器的中点。
闭合开关后,将滑动变阻器的滑片由c点向a端滑动。
下列说法正确的是()A.R2消耗的功率变小B.R3消耗的功率变大C.电源输出的功率变大D.电源内阻消耗的功率变小R'=1Ω.当调节滑动变阻器R1时5.如图所示,电源电动势E=12V,内阻r=3Ω,R0=1Ω,直流电动机内阻可使图甲中电源的输出功率最大;调节R2时可使图乙中电路的输出功率最大,且此时电动机刚好正常工作(额定输出功率为P0=4W),则R1和R2连入电路中的阻值分别为()A.2Ω、2ΩB.2Ω、1.5ΩC.2Ω、1ΩD.1.5Ω、1.5Ω6.如图所示的电路中,闭合开关S后,灯L1和L2都正常发光,后来由于某种故障使灯L2突然变亮,电压表读数增加,由此推断,这故障可能是()A.灯L1灯丝烧断B.电阻R2断路C.电阻R2短路D.电容器被击穿短路二、多选题7.在如图所示的电路中,当闭合开关S后,若将滑动变阻器的滑片P向下调节,则以下判断正确的是()A.灯L1变暗,电流表的示数增大B.灯L2变暗,电流表的示数增大C.灯L1变亮,电压表的示数减小D.灯L2变亮,电压表的示数增大8.如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为R,L1和L2为相同的灯泡,每个灯泡的电阻和定值电阻的阻值均为R,电压表为理想电表,S为单刀双掷开关,当开关由1位置打到2位置时,下列说法中正确的是()A.电压表读数将变小B.L1亮度不变,L2将变亮C.L1将变亮,L2将变暗D.电源内阻的发热功率将变小9.如图所示电路中,电源电动势为E、内阻为r,R0定值电阻,电容器的电容为C。
电路图练习题31、为了安全,汽车行驶时驾驶员必须系好安全带.当系好安全带时,相当于闭合开关,指示灯不亮;未系好安全带时,相当于断开开关,指示灯发光.符合上述要求的学电路图是()A.? B. C.?? D.23A.. D4A.?? B.?? C.?? D.5、举重比赛有甲、乙、丙三个裁判,其中甲为主裁判,乙和丙为副裁判。
若裁判认定杠铃已被举起,就按一下自己前面的按钮。
要求主裁判和至少一个副裁判都按下自己前面的按钮时,指示杠铃被举起的灯泡L才亮。
图5中符合这一要求的电路是( )6A..?? D.7A..? C. D8A.??? B.???? C.???? D.9、如图所示,某市公交车的后门两个扶杆上均装有一个有色按钮,两个按钮都相当于一个开关。
当乘客按下任一按钮,驾驶台上的指示灯亮(或扬声器发声),提醒司机有人下车。
下图中能实现上述目标的是10、某档案馆的保密室进出门有下列要求:甲、乙两资料员必须同时用各自的钥匙(S甲、S乙分别表示甲、乙两资料员的钥匙)使灯亮才能进入保密室;而馆长只要用自己的钥匙(S馆长表示馆长的钥匙)使灯亮就可以进入保密室.下列电路中符合上述要求的是()A. B.?? C.? D.11、某同学观察他家里的电动自行车后发现:不管捏紧左边还是右边的车闸,车尾的一盏刹车指示灯均会亮起,而拨动扶手旁向左或向右的转向开关时,车尾只有对应一侧的转向指示灯会亮起,下列指示灯的示意图合理的是()A.??? ?B.??? ?C. D.12、电冰箱的压缩机(电动机)是由温控开关控制的,当冰箱内温度达到设定温度时,压缩机开始工作。
冷藏室中的照明灯是由冰箱门控制的,打开冰箱门,灯就亮,关上冰箱门,灯就灭。
如图6所示的电路图中,符合上述特点的是A B C DS1S2必关S lD 1、C2、A3、D4、C5、B6、B.7、A8、D9、B10、C.11、D12、A13、D14、C。
1、在交流电中,电流、电压随时间按 变化的,称为正弦交流电。
正弦交流电的三要素是指 、 、 。
答案:按 正弦规律 变化,三要素是指 最大值 、 角频率 、 初相位 。
2、设u=311sin314t 伏,则此电压的最大值为 ,有效值为 ,频率为 ,初相位为 。
答案:最大值为 311伏 ,有效值为 220伏 ,频率为 50赫兹 ,初相位为 0 。
3、有两个正弦交流电流A t i A t i )60314sin(60,)30314sin(7.7021︒+=︒-=。
则两电流的有效相量为=1I A (极坐标形式);=2I A (指数形式)。
答案:有效相量为=1I 50∠-30°A (极坐标形式);=2I ︒60260j e A (指数形式)。
4、有两个正弦交流电流,其有效相量分别为A I 101= ,j I 52= A ,则对应的函数表达式分别为:i 1= A; i 2= A 。
(f=50Hz )答案:t i 314sin 2101= A ,)90314sin(252︒+=t i A 。
5、在纯电感电路中,已知u =10sin(100t+30˚)V ,L=0.2H,则该电感元件的感抗X L = Ω,流经电感元件的电流I= A ,电感的有功功率P= W 。
答案:X L = 20 Ω,I= 0.5 A ,P= 0 W 。
6、在纯电容电路中,已知u=10sin(100t+30˚)V,C=20µF ,,则该电感元件的感抗X C = Ω,流经电容元件的电流I= A ,电容的有功功率P= W 。
答案:X C = 500 Ω,I= 0.02 A ,P= 0 W 。
7、图所示的电路中,伏特表V1和V2的读数都是5V ,则(A )图中伏特表V 的读数为 V ,(B )图中伏特表V 的读数为 V 。
答案:(A )图中伏特表V 的读数为 10 V ,(B )图中伏特表V 的读数为 52 V 。
89、已知负载的电压与电流相量为200=U∠60°V ,20=I ∠60°A 。
则负载的复阻抗等于 ,是 性质的复阻抗。
V1 V2 V V1 V2 A 图 B 图答案:负载的复阻抗等于 10欧 ,是 电阻 性质的复阻抗。
30、已知负载的电压与电流相量为200=U∠120°V ,20=I ∠30°A 。
则负载的复阻抗等于 ,是 性质的复阻抗。
答案:负载的复阻抗等于 10欧 ,是 电感 性质的复阻抗。
31、已知负载的电压与电流相量为200=U∠30°V ,20=I ∠120°A 。
则负载的复阻抗等于 ,是 性质的复阻抗。
答案:负载的复阻抗等于 10欧 ,是 电容 性质的复阻抗。
电路如图3所示,6Ω电阻消耗的功率P=( )。
3Ω + 2A 6Ω 3V- (图3)a.2Wb. 3Wc.4Wd.6W (答:d )5、电路如图4所示,电路的电流I=( )。
3Ω6Ω 3Ω(图4)a.2Ab. 1.5Ac.1Ad.0.5A (答:a )6、图5所示电路中,等效电阻Rab=( )。
5Ω+15V —a.7.5Ωb. 15Ωc.5Ωd.10Ω (答:a )7、图6所示电路中,若电阻从2Ω变到10Ω,则电流i ( )。
R is(图6) a.变大 b. 变小 c.不变 d.不确定 (答:c )8、电路如图7所示,A 点的电位U A =( )。
a.0Vb. -5Vc.-8Vd.-10V (答:b )电路如图9所示,将其等效为电流源如图10所示,则其参数为( )。
-4Ω Is R 0(图9) (图10)i4Ω12V++ —6Va.Is=6A,R 0=2Ωb. Is=9A,R 0=8Ωc. Is=-9A,R 0=4Ωd. Is=-6A,R 0=2Ω (答:d )电路如图12所示,a 、b 两端可等效为( )。
1A 3V ab ( 图12 )a.Uab=1Vb. Uab=2Vc. Uab=3Vd. Is=1A (答:a )14、电路如图13所示,当阻抗匹配时,负载R L 获得的最大功率为( )。
1Ω R L2Ωa.W 225 b. W 625 c. W 25 d. W 325 (答:b )15、电路如图14所示,已知Uc =8V ,则Us=( )。
+ —4Ω -j4Ω+ ∙S U ( 图14)a. 8Vb. 42Vc. 82Vd. 12V— ++ 2V —— 2V + + 10V—∙CU(答:c )已知相量21421321,,322,232A A A A A A j A j A ⋅=+=++=+=,试写出它们的极坐标表示式。
解: ︒∠=⋅=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=︒304421234301j e j A ︒∠=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=604232142j A 312232(223)2(31)(1)22(13)45A A A j j =+=+++=++=+∠︒ 412443060169016A A A j =⋅=⨯∠︒+︒=∠︒= 3.3 已知两电流 A t i A t i )45314cos(5,)30314sin(221︒+=︒+=,若21i i i +=,求i 并画出相图。
解:A t i )9045314sin(52︒+︒+=,两电流的幅值相量为1230m I A =∠︒ ,A I m︒∠=13552 总电流幅值相量为)135sin 135(cos 5)30sin 30(cos 221︒+︒+︒+︒=+=j j I I I mm m ︒∠=+-=++-=11285.453.480.1)2251(2253j jA t t i )112314sin(85.4)(︒+= 相量图如右图所示。
3.4 某二端元件,已知其两端的电压相量为V 120220︒∠=U,电流相量为A I ︒∠=305 ,f=50H Z ,试确定元件的种类,并确定参数值。
解:元件的阻抗为449044305120220j IU Z =︒∠=︒∠︒∠==元件是电感,44=L ω,H L 14.05024444=⨯==πω3.5 有一10μF 的电容,其端电压为V )60314sin(2220︒+=t u ,求流过电容的电流i 无功功率Q 和平均储能W C ,画出电压、电流的相量图。
解:︒∠=60220U ,6113183141010cX C ω-===Ω⨯⨯ +1︒112mI 1 mI 2 mIA j jX U IC ︒∠=-︒∠=-=15069.031860220 A t t i )150314s i n (269.0)(︒+= 电流超前电压90°,相量图如右图所示。
Q C =-UI=-220×0.69=-152V ar 2621110102200.24222C W CU J -==⨯⨯⨯=在题3.7图所示的电路中,电流表A 1和A 2的读数分别为I 1=3A ,I 2=4A , (1)设Z 1=R ,Z 2=-jX C ,则电流表A 0的读数为多少?(2)设Z 1=R ,则Z 2为何种元件、取何值时,才能使A 0的读数最大?最大值是多少? (3)设Z 1=jX L ,则Z 2为何种元件时,才能使A 0的读数为最小?最小值是多少? 解:Z 1、Z 2并联,其上电压相同(1)由于Z 1是电阻,Z 2是电容,所以Z 1与Z 2中的电流相位相差90°,故总电流为A 54322=+,A 0读数为5A 。
(2)Z 1、Z 2中电流同相时,总电流最大,因此,Z 2为电阻R 2时,A 0读数最大,最大电流是7A ,且满足RI 1=R 2I 2,因此R R I I R 43212==(3)Z 1、Z 2中电流反相时,总电流最小,现Z 1为电感,则Z 2为容抗为X C 的电容时,A 0读数最小,最小电流是1A ,且满足3X L =4X C ,因此L C X X 43=3.8 在题3.8图所示的电路中,I 1=5A ,I 2=52A ,U=220V ,R =X L ,求X C 、X L 、R 和I 。
解:由于R=X L ,故2I 滞后︒45U ,各电压电流的相量图如图所示。
由于I 1=I 2sin45º,所以I 1、I 2和I 构成直角三角形。
U与I 同相,且I=I 1=5A 。
IU︒60+1A 1A 0A 2Z 2Z 1题3.7图R jX L -jX C+-题3.8图I1I 2I U ︒451I I 1I 2I 1U UΩ===4452201I U X C ,24425220222===+I U X R L Ω===22244L X R。