1-6电路的两类约束
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单选一、单选1、通常所说负载增加,是指负载()增加。
A.电流B.电压C.功率D.电阻标准答案是:A。
2、图示电路中I=0时,电位=()vA.70B.60C.-10D.90标准答案是:B。
电路如图所示,A、B端的等效电阻R=()欧姆A.5B.6C.3D.7标准答案是:B。
4、如图所示电路,若在独立电流源支路串联接入10电阻,则独立电压源所发出的功率()A.改变B.不变C.不确定D.0标准答案是:B。
5、如图所示电路的端口开路电压为()vB.0C.23D.7标准答案是:C。
6、如图所示电路中,24V电压源单独作用时所产生的电流的分量为()AA.-6B.0C.-2D.-1标准答案是:D。
7、若流过L=2H电感元件中的电流为i=1.5tA,则在T=2s时的储能(D)A.3B.6D.9标准答案是:D。
8、如图所示电路,t<0时,开关S闭合。
今于t=0时刻打开S,则t>0时电路的时间常数()A.R1CB.R2CC.(R1+R2)CD.0标准答案是:A。
9、如图所示电路,其导纳Y等于()A.(1/10-j/10)sB.(1/10+j/10)sC.(1/10+j/5)sD.(1/10-j/5)s标准答案是:B。
10、如图所示电路,若端口上的外电路不变,仅电阻R变化,将会引起()A.端口电压U变化B.端口电流I变化C.电流源Is两端的电压Us变化D.上述三者同时变化标准答案是:C。
11、如图所示电路,a点对电源公共接点的电压为()VA.-1B.-5C.15D.10标准答案是:A。
12、如图所示电路,4A电流源发出的功率为()W。
B.2C.-4D.4标准答案是:D。
13、.如图所示电路,t<0时,S打开,电路已工作于稳定状态。
今于t=0时刻闭合S,则时刻电感与电容的储能相应为()J。
A.16,4B.4,16C.8,8D.16,16标准答案是:B。
14、如图所示各电路中,对端口a,b而言,互为等效的电路为()。
§1-1电路和电路模型 l -1晶体管调频收音机最高工作频率约108MHz。
问该收音机的电路是集中参数电路还是分布参数电路?解:频率为108MHz 周期信号的波长为m 78.21010810368=⨯⨯==f c λ 几何尺寸d <<2.78m 的收音机电路应视为集中参数电路。
说明:现在大多数收音机是超外差收音机,其工作原理是先将从天线接收到的高频信号变换为中频信号后再加以放大、然后再进行检波和低频放大,最后在扬声器中发出声音。
这种收音机的高频电路部分的几何尺寸远比收音机的几何尺寸小。
§1-2电路的基本物理量l -2题图 l -2(a)表示用示波器观测交流电压的电路。
若观测的正弦波形如图(b)所示。
试确定电压u 的表达式和 s 1 s 5.0、=t 和s 5.1时电压的瞬时值。
题图 l —2解:V1V )270sin(V )1.5πsin()s 5.1(V0V )018sin(V )1πsin()s 1(V1V )90sin(V )5.0πsin()s 5.0(Vπsin )(-==⨯===⨯===⨯== u u u t t u1-3各二端元件的电压、电流和吸收功率如题图1-3所示。
试确定图上指出的未知量。
题图 l —3解:二端元件的吸收功率为p =ui ,已知其中任两个量可以求得第三个量。
W e 4e 22 H,A cos 2sin cos sin 2sin 2sin G,mA 1A 101101010 F, mA 1A 101101010 E,V 212 D, kV 2V 1021012 C,Wμ5W 105101105 B,mW 5W 1051105 ,A 33333363333t t ui p t t t t t t u p i u p i u p i i p u i p u ui p ui p -------------=⨯-=-======⨯=⨯--=-==⨯=⨯===--=-==⨯=⨯==-=⨯-=⨯⨯⨯-=-==⨯=⨯⨯==吸吸吸§1-3基尔霍夫定律l -4题图 l -4表示某不连通电路连接关系的有向图。
“电路分析试卷”A (120分钟)一、 填空题(每空1分,共10分)1.理想电压源的 是恒定的,其 是由与其相连的 外电路决定的。
2.KVL 是关于电路中 受到的约束;KCL 则是关于电路中 受到的约束。
3.线性电路线性性质的最重要体现就是 性和 性,它们反 映了电路中激励与响应的内在关系。
4.一个含有6条支路、3个节点的电路,其独立的KCL 方程有____ __ 个,独立 的KVL 方程有_____ 个;8.功率因数反映了供电设备的 率,为了提高功率因数通常采用 补偿的方法。
二、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20分) 1、 图示电路中电流i 等于( )1)1A2)2A 3)3A 4)4A2、图示单口网络的短路电流sc i 等于( )1)1A2)1.5A3)3A4)-1AΩ16VΩ3、图示电路中电压 u 等于( ) 1)4V 2)-4V3)6V 4)-6V4、图示单口网络的开路电压oc u 等于( ) 1)3V 2)4V 3)5V4)9V5、图示电路中电阻R 吸收的功率P 等于( ) 1)3W2)4W 3)9W 4)12W6、电路分析的基本依据是_______方程。
1)两类约束 2)KCL 3)KVL7、图示单口网络的等效电阻等于( ) 1)2Ω2)4Ω 3)6Ω 4)-2Ω8、RLC 并联正弦电流电路中,A I A I A I C L R 5,1,3===则总电流为_______A 。
1)8 2)5 3)4- 10V +u-+Ω2Ω1Ω1Ω26V 3VΩ4ab9、图示电路开关闭合后的电压)(∞c u 等于( ) 1)2V 2)4V 3)6V 4)8V10、图示电路的开关闭合后,电感电流)(t i 等于() 1)te 25- A2)te5.05- A3))1(52te -- A三、简答题(每小题6分,共30分)1、1-1 说明图(a ),(b )中, ,u i 的参考方向是否关联?/2、计算图示电路中的电流i 和电压u 。
《电路分析》考试大纲(专科,专升本,本科)一.课程性质和目的本课程是高等学校工科(特别是电子类专业)的重要基础课,它具有较强的理论性,而对指导后续课程的学习具有普遍性。
通过学习,使学生掌握电路的基本概念,基本定律,基本定理,分析方法等,提高解题的灵活性。
培养学生分析问题解决问题的能力,为以后课程的学习打好基础。
本课程前修课程为“大学物理”及“高等数学”。
二.主要教材:《电路分析》胡翔骏编高等教育出版社三.内容及考核重点按教材章节列出,有*号的内容对专科不要求。
上篇电阻电路分析第1章电路的基本概念和定律1-1. 电路和电路模型: 集总参数, 电路模型。
1-2.电路的基本物理量:电流,电压,电功率,电位,关联参考方向。
1-3. 基尔霍夫定律:KCL , KVL及其推广。
1-4. 电阻元件:定义,线性非时变电阻的欧姆定律(VCR),功率,开路,短路的概念。
电阻器的额定值。
1-5. 独立电压源及独立电流源:定义及其性质。
1-6. 两类约束及电路方程。
1-7. 支路电流法和支路电压法。
1-8. 分压电路和分流电路:熟记分压分流公式。
第2章线性电阻电路分析2-1.电阻单口网络:线性电阻串联、并联、混联的等效电阻。
独立电压源串联,独立电流源并联。
含独立源电阻单口网络的两种等效电路及等效互换。
*2-2.电阻星形联接与三角形联接:相互等效变换的公式。
2-3.网孔分析法:列写方程的方法和规律,含独立电流源电路网孔方程列写。
2-4.结点分析法:列写方程的方法和规律,含独立电压源电路结点方程列写。
*2-5.含受控源电路分析:四种受控源的描述方程及符号。
含受控源单口网络的等效。
含受控源电路的网孔方程列写及结点方程列写。
2-6.电路分析的基本方法:对本章的总结。
第4章网络定理4-1.叠加定理:线性电路及其性质。
叠加定理解题。
4-2.戴维宁定理:用戴维宁定理解题的步骤方法。
4-3.诺顿定理和含源单口网络的等效电路:用诺顿定理解题的步骤方法。
一、电压源(Voltage source)1. 定义:如果一个二端元件接到任一电路后其两端电压u s(t)总能保持规定值,与通过它的电流大小无关,则该二端元件就称为电压源。
§1-6电压源和电流源u s u s或u s电路符号i 直流伏安特性曲线2.说明1).理想电压源两端的电压与外电路无关,而通过它的电流的大小和方向,则需要电压源和外电路共同确定。
2).电压源的电压、电流习惯上采用非关联参考方向。
在这种情况下,p=-u i代表电压源向外电路提供功率。
3).理想电压源在实际中不存在。
例:已知:Us=3V,R分别取2 Ω和20 Ω,求:流过R的电流i。
解:当R=2时,i=1.5A当R=20时,i=0.15A +-R i说明:若在短路的情况下,R=0,i=∞则P=ui-∞,在实际电路中不存在在一定范围内,一些实际电压源可近似为理想电压源。
如蓄电池:当工作电流小于3A情况下,可以近似看成一个理想电压源。
u si二、电流源(Ideal current sources)定义:如果一个二端元件接到任一电路后,该元件能够对外电路提供规定的电流i s(t),无论其端电压大小如何,则该二端元件就称为电流源。
§1-7受控源(Controlled sources)两大类电源:—独立电源(Independent sources):能够独立地向外提供能量,即称为激励(或输入)。
—非独立电源(Dependent sources):为分析有源器件(如晶体管、运算放大器等)提出的电路模型。
一、定义:受控电源是一个具有两条支路的双端口元件,其输出端口的电压(或电流)受控于输入端口的电压(或电流)。
双端口网络(Two-port network1122单端口网络(One-port network二、分类根据控制变量与被控制变量的不同,受控电源可以分成四类:电压或电流控制电压源、电压或电流控制电流源。
u 2u 1++u 2u 1++u 2u 1++u 2u 1++i 1=0i 1=0u 1=0u 1=0)()(r i i u i i i u r u ri u )S CC ()CCVS ()(g )(u i g i gu i u u i u u )S VC ()VCVS (.u u i i 无量纲为电流传输比欧姆为转移阻抗电流控制电流源电流控制电压源西门子为转移电导无量纲为电压传输比电压控制电流源电压控制电压源βββμμμ01211201211201211201211211110C 00C =====⎩⎨⎧===⎩⎨⎧===⎩⎨⎧===⎩⎨⎧==四种理想受控电源的双口伏安特性方程分别为:三、说明1).对理想受控电源当控制变量为电压时,控制回路是开路的,如:VCVS,VCCS;当控制变量为电流时,控制回路是短路的,如:CCVS,CCCS;对于控制回路(输入回路),因为p2=u2i2=0,故输入端的功率为零;对于被控制回路(输出回路),因为p2=u2i2=≠0,表明输出功率不为零,故受控源为一种有源元件。
第一章电路的基本概念与基本定律电的应用是通过电路实现的,因此我们首先要对电路及其规律有一个基本的认识。
电路理论是电工学的理论基础,着重研究电路的基本规律及其分析方法,要学好这门课,必须把电路的基础理论学好。
§1.1电路的作用与组成部分一. 电路定义:电路是电流流通的路径,是为了某种需要由电工设备或电路元件按一定方式组合而成。
二. 电路的作用电路的作用主要有两个,一是实现电能的传输、分配与转换,二是实现信号的传递与处理。
三. 电路的组成无论简单的电路还是复杂的电路,必须具有电源、负载和中间环节。
电源是将其它形式的能量转换为电能的装置。
负载是将电能转换为其它形式能量的装置。
中间环节是连接电源和负载的部分。
1. 实现电能的传输、分配与转换电路—电力系统电力系统的组成如下图所示,包括电源、负载和中间环节三部分:其中发电机是电源,将其他形式的能量转换成电能;电灯、电炉和电动机等是负载,将电能转换成其他形式的能量;变压器和输电线是中间环节,用于传输和分配电能。
2. 实现信号的传递与处理电路—扩音机扩音机的组成如下图所示,包括信号源、负载和信号处理(在这里起放大作用)三部分:其中话筒是信号源,把声音信号转换成电信号,经由放大器放大后推动扬声器发音,所以扬声器是负载。
电源或信号源的电压或电流称为激励,它推动电路工作;由激励所产生的电压和电流称为响应。
所谓电路分析,就是在已知电路的结构和元件参数的条件下,讨论电路的激励与响应之间的关系。
§1.2电路模型实际电路都是由一些起不同作用的实际电路元件或器件所组成,如发电机、变压器、电动机、电池、晶体管以及各种电阻器和电容器等,它们的电磁性质较为复杂,直接对其进行分析实际上是很困难的。
因此,为了便于用数学方法分析电路,一般要将实际电路模型化,用足以反映其电磁性质的理想电路元件或其组合来模拟实际电路中的器件,从而构成与实际电路相对应的电路模型,它是对实际电路电磁性质的科学抽象和概括。
§1-6电路的两类约束 一、元件约束
二端元件的伏安关系是元件对自身电流和电压的约束,称元件约束。
例:
*元件约束是二端元件本身的特性,与整个电路的结构无关。
又例:
二、结构约束(拓扑约束)
基尔霍夫电流定律(KCL )和基尔霍夫电压定律(KVL )是元件互联后,电路结构对电压、电流的约束,称:结构约束(拓扑约束)。
S U =常数
Ri u =
()i G u u
=⋅()i g u u
∆=⋅∆
三、 电路的数学建模
当元件按一定方式互联后,电路出现节点、支路和回路。
每一支路有一个伏安关系(VAR )约束,每一节点有一个基尔霍夫电流定律(KCL )约束,每一回路有一个基尔霍夫电压定律(KVL )约束。
每一个约束都可出写一个数学方程,去掉非独立的方程,余下的构成一组独立方程,便得到该电路的数学模型。
例:
三个支路约束方程:
1111S u u R i =-+,2222S u u R i =-+,333u R i =;
两个节点约束方程:1
23123 0 0i
i i i i i +-=--+=,
后式乘-1得前式,后式不独立。
三个回路约束方程:1
22313000u
u u u u u -=+=+=,,
前两式相加得后式,故后式不独立。
总结:设电路有k 条支路,n 个节点。
共有u 、i 变量2k 个,需2k 个独立方程才能求解。
k 条支路,有k 个独立的支路VAR 方程;
n 个节点,有:n-1个独立的KCL 方程;
有:k-(n-1)个独立的KVL 方程;
共计2k 个独立方程。
事实上,每更换一个节点,总有一条新的支路,故相应节点方程总是独立;只有更换到最后一个节点,才没有新的支路,故最后一个节点方程总是不独立。
每更换一个回路,只要有新的支路,这个回路方程就独立;如果没有新的支路,相应回路方程也就不独立。
作业:1-43。