电路分析基础试卷答案A
《 电路分析基础I 》 考试试题A答案 一、(共26分)
1.分别计算图示电路中各电源的端电压和它们的功率。 (5分) 解:(a) U 2 5 10 V …………2分
P发5U50W
(b) 电流源: U2VP5U10W 发
……….1.5分
电压源: U 2 V (a) I523A,方向向下 P236W …………1.5分
吸
(b)
2.利用电源等效变换化简各二端网络。 (6分) 解: a
(a) b b
b
…….2
分
(c)
a (b) b
…2分
……..2分
3.计算图示电路在开关S打开和闭合时a点的电位Ua? (5分) 解:开关S打开:I
61
1.25mA ……..1分
211
UUa111.252.25V …………………1.5分
a
3
开关S闭合:U1
242
12.8V ….1分
Ua11
U11
1.9V ….1.5分 11
4.求图示电路中的电流I1和电压Uab。(5分) 解:0.9I1
10
2A 5
b
I1
20
A2.222A ……….2.5分 9
8
A0.889A ……..2.5分 9
Uab(I10.9I1)4
5. 电路如图所示,求IX。(5分)
解:
2
2
电压源单独作用:(24)IX4
IX
2
A ……..1.5分 3
电流源单独作用:IX
22
2A ……..1.5分 243
22
0 ………..2分 33
故原图中的IXIXIX
二、(共22分)
1.求下列各电路的入端电阻Ri。(6分) 解:(a)令I11A,则:
I1
U2V ……….1.5分
I1(24)/40.5A
………..1.5分 Ri 4Ω
0.5
(b) U2I1
V 解: 4I12I1I1
I I 1 I 2 I 1 3 3 …….1.5分 6 Ri ………1.5分 2. 电路如图所示,用结点分析法求4电阻的功率。 (6分) 解:选结点4为参考点,列结点电压方程:
1111
U1U2U32; ……1分
2442
1
U24V; . ……….1分
111
U11U21U33U1。 …..1
442
解之: U116V,U332V; ……1分
3
(U1U3)2
P464W。
……2分
4
3.电路如图所示,已知R1R24,R32,L1H,US112V,US26V。电路原来处于稳定状态,t0时,开关S闭合,试求iL(0)和uL(0)。 (5分) 解:iL(0)iL(0)
US2
1A。 …2分
R2R3
R US LS2
画出0等效电路,如右图所示。由KCL,
4
u1(0)V …1分
3
再由KVL,
u(0
)US2u1(0)R2iL(0) L
42 641V
3 …2分 3
4.含受控源电路如图所示。当t0时开关S闭合。求uC(t),t0。(5分) 解: u(0)3412V
u(0)2122412C
………1分 u C (0 ) u C ( 0 ) 60 V …..1分
……1分
Ro6
60V
uC
uC()24V
s …..1分
R o C 6 2 12
uC(t)24(6024)et
2436etV t0
…1分
24V
uC()
+
U' ←Ro
-
三、(共28分)
40 A,II90 A, 1. 图示正弦电路中,已知I22。 (5分) 图中电流表读数为5A,求:I2
解:0(90)90 …1分 4 I25 ….2分
I23A …..2分
2
2
2
I
I2
2.图示稳态电路中,已知R10,L
1
103,I25A。求:U2,I3,I1,C
U。 (6分)
解: RjL10j
3
2060
1
10j10C2060Rj
j
1C
…………1分
U2I220520100V …….1分
I3
U2100
5A ……..1分 2020
120602060
(RjL)//(Rj)200 ….0.5分
C10j310j3I1
U2
200
I1
5A ……1分
Z10j320030j330 ….0.5分
UI1V ……1分
3.RLC串联电路的R4K,L4H,C1F。该二阶电路的暂态响应属于什么情况(欠阻尼、过阻尼、临界阻尼),为什么? (5分) 解:因为:R1610
2
6
4L44 …….3分 6C110
∴ 属于临界阻尼情况 ……..2分
1200V,Z1Z2j30,Z30。试求Z4.正弦稳态电路如图所示,已知U3S
为何值时,Z能获得最大功率并求出此最大功率。(6分)
解:当负载Z断开时,开路电压UOC
Z3U301200SUOC84.8545V。…1.5分
Z1Z330j30
等效负载Z0: Z 0Z2
Z1Z3
Z1Z3
30j30
15j45
j 30 30 …..1.5分
j30
要使负载获得最大功率,Z与Z0成共扼复数,故有Z15j45。 ……1.5分
2UOC84.852
Pmax120W ……1.5分
4RZ415
5.已知一无源二端网络端口电压和电流分别为:
u141sin(t90)84.6sin2t56.4sin(3t90)V,
i105.64sin(t30)3sin(3t60)A。
试求:(1) 电压、电流的有效值;(2) 该二端网络的平均功率。(6分) 解:
222
U 122.92V, I10.97A ………2分
cos(30)272.1W0 P 2
cos( 60 ) 2
…….2分
22 ……..2分
2
四、(共24分)
1.图示电路中,变压器的匝比n
N1
4,US18V,Ro200,负载R10,N2
NN试求:(1) 负载R折合到原边的等效电阻R;(2) 电流I1到的平均功率P。(6分)
解:(1) RnR410160。 …..1分 (2)由等效初级电路可知:
2
2
R
US18I150mA,…1分
RoR200160
由理想变压器的伏安关系:
I2nI1450200mA, …..1分 U2RI2102002V, …..1分 U1nU2428V。 …..1分
(3) 负载得到的平均功率PU2I280.21.6W ….1分
2.在图示电路中,电源电压U10V,角频率3000rad/S。调节电容使电路达到谐振,谐振时,电流I0100mA,电容电压UC0200V。试求R、L、C之值及回路的品
·
质因数Q。(5分) 解:
· C0 L 0 .667 H , ……1分
30000.1
0.167F, C 200300 …….1分
Q20 …….1.5分
3.下图所示含理想运算放大器电路中,已知:
U1I1及U2之值。(5分)
解:由理想变压器的虚短可知,
R 100 Ω , …..1.5分
2 UU0 …1分
对反向输入端列KCL,得:
U100U2
, …1分
R1R2
R2
U16V; …1.5分 R1
即有:U2
I1
U1
2mA。 ….1.5分 R1
4.求图示二端口网络的Z参数。(4分) 解:
U133 Z111I22 1I20
……..1分
11
I12I11
U1 Z212Z12
I1I0I12
………2分
U133Z222
0 ……..1分
2 I1
2
I22
5.求图示二端口网络的Y参数。(4分) 解:1-1'上加U1,将2-2'短路(即U20)
2
则有:
I1 I1Y11U1Y111S
50 …..1分 U 1 U
20
I1I2Y21U1Y212S …….1分
50U1
U20
2-2'上加U2,将1-1'短路(即U10)。则有:
I1I1Y12U2Y121S U 2 50 ……1分
U10
I11 I2Y22U2Y222jS
50100 …..1分 U 2U
0
1
2’