電路試題及詳解答案

1、試題I、單項(xiàng)選擇題 (每小題3分，共30分)圖1電路電流I等于(A) -2A(B) 2A(C) -4A(D) 4A解：(1)用疊加定理作：18 6I3 4A3 63 6(2)節(jié)點(diǎn)法求解：列節(jié)點(diǎn)方程12V I匕4A318VUa(3)網(wǎng)孔法求解：列網(wǎng)孔方程Ii 3A9 I23 318 I2 1A2、圖2電路，電壓U等于I丨1丨24A(A) 6V (B) 8V(C) 10V(D)16V解：(1)節(jié)點(diǎn)法求解：列節(jié)點(diǎn)方程2()6V y51220I116( )U 5I2 22I 口2解得U= 8V(2)電源互換等效求解(將受控電流源互換為受控電壓源的位置！參看題2圖)10I6 4I I 1A U 2I 6

2、3、3電路，1A電流源產(chǎn)生功率Ps等于(A) 1W(B) 3W(C) 5W(D) 7W解：U = 1 X 3-3 + 1 X 1 = 1V所以Ps U 1 1W4、圖4電路，電阻R等于0注意求解量 U(A) 5(C) 15解：30-18 = 101I=(B) 11(D) 20R=18151.2+ 18V-5、圖5電路，電容Cab等于(A)仆 (B)4F(C) 9F(D) 11F解：Cab36211F6、圖6電路已處于穩(wěn)態(tài)，t3 , 2F b 6R P題5圖=0時(shí)S閉合，則t = 0時(shí)電容上的儲(chǔ)能Wc(0)等于(A)(B) 18J(C) 36J 解：uc(0 )Uc(0 )(D) 54J69 6

3、V3 6 Uc(0 ) 6VWc(0)136254 J3CD3F+二二 UcI -7、圖7電路，程為節(jié)點(diǎn)1、2、3的電位分別為U2,U3,則節(jié)點(diǎn)1的節(jié)點(diǎn)電位方(A)4U1 2U 2U34(B)7U12U 24U34(C)4U12U 2U34(D)U10.5U2U34G111110.50.50.51G1311S0.50.5解:4S所以答案A正確。0.50.5 rn&圖8所示電路，其品質(zhì)因數(shù)Q等于(A) 40(B) 50(C) 80(D) 100解：畫等效電路如題解8圖所示。Q 6200 10800 10 12丄 2S0.510.5 0.510 200 HM 50 H 1 IWJ800 pF 10

4、0 H題8圖G124A10150 HfYY01 I_50 H800 pF 50 H9、圖9所示正弦穩(wěn)態(tài)電路，已知ls(A) 2 180 A(B) 2(C)8 180 A (D)2 :0 A0 AZin16 0 A則電流I等于1解：設(shè)電流h參考方向如圖中所標(biāo)。題9圖將電路等效為題解 9圖題解9圖圖中(2)2 311244 ZinIs4 164 12應(yīng)用變流關(guān)系，得I詁180 AIs(A)高通濾波電路I(B)低通濾波電路題10圖(C)帶通濾波電路(D)全通濾波電路r1 1+取電容電壓為輸出，則該電路為10、題10所示濾波電路，110圖。由分流公式，得Is解：畫相量模型電路如題解Ic5j-1 j3I

5、sUcIs11 j3故知該濾波電路為低通濾波電路。H(jH(j )1、1 9 20, H(j0),H(j )題解10圖IsUcn填空題(每小題4分，共20 分)11、題11圖所示正弦穩(wěn)態(tài)電路，已知u(t)7cos(2t)V,i(t)、 2 cos(2t45 )A則R=L=解：Ti(t)| u(t) OrUm7ImUm0V, Im245 0245 A1 1 -j-S77由電路圖寫導(dǎo)納:所以得R 7 , L12、題12圖所示電路, Q點(diǎn)電位為1 1Y j丄 R L7 L -73.5H2則F點(diǎn)電位為解：Up 5 210V2。=總 10 Up 6 10 無(wú)Q a6+O10V_ 41 !2A13、題13

6、正弦穩(wěn)態(tài)電路，已知520 0V,hP 題12圖 3A, I2 4A，則 I =_電壓源發(fā)出平均功率 FS解：I J2 I22 . 32 42 5ASFS I2 1 I12 2 43W14、題14圖所示電路，以u(píng)s(t)為輸入，以u(píng)(t)為輸出，貝U電路的階躍響應(yīng)g(t)解：設(shè)iL參考方向如圖中所標(biāo)。0狀態(tài)iL(0 )iL(0)iL(0 )0g(0)2iL(0令 us(t)(t)ViL(5Ag()2L()g(t)0.2Sg()g(0g()e-t 22(15te ) (t)V竹I1丨2肝2也C二題13圖015。如題15圖所示互感的二端口電路，其 Z參數(shù)矩陣為解:畫T型去耦相量電路模型如題解15圖所

7、示。顯然Zii2 j3 ,Z21j2Z12Z21j2Z22j4 ,2故得Z 2 j3 j2 j2 j4皿、計(jì)算題| （5小題共50分）16、（10分）如題16圖所示電路，求電流I。解：（1）用節(jié)點(diǎn)法求解。選參考點(diǎn)如圖中所標(biāo)顯然634V ,列節(jié)點(diǎn)方程為1111 ,1（）UU 366666111U 2（-）U316643403U2 U3 342U2 5U312解得 U3 8V I 2A（2）用戴文寧定理求解。自ab斷開待求支路,（a）設(shè)開路電壓Uc如題解16圖（a）所示Uoc 1 6 6/6 9VUoc34 17V6 6Uoc 9 17 26V畫求RO電路如（b）圖，Ro 6/6 6 9再畫出戴維

8、寧等效電源接上待求支路如（c ）圖，故得262A9 417、（12分）如題17圖所示電路已處于穩(wěn)態(tài),題解16圖二0時(shí)開關(guān)S閉合，求t 0時(shí)的電流i （t）解：設(shè)iL參考方向如圖中所標(biāo)。因S閉合前電路處于直流穩(wěn)態(tài)，所以15 -a5iL（0 ）20.5A15 5iL（0 ） iL（0 ）0.5A20V200.5H :題仃圖畫t 0時(shí)等效電路如題解17圖（a）所示 再將（a）圖等效為（b）圖。列節(jié)點(diǎn)方程為1 1()Ua(020 20解得)200.520 20Ua(010Vi(0 )20 Ua(0)0.5A-a202嗽)C0.5A卜2A i(0) 15i(0 )a1520t =時(shí)電路又進(jìn)入新的直流穩(wěn)態(tài)

9、，L又視為短路,所以 i( )20 1A20畫求Ro電路如(C)圖所示。故求得20V20b e0.5 Av5(j10VRO 20 2010(b)L 0.5Ro100.05S20 a 15b套二要素公式，得1ti(0 )i(t) i()1 0.5e 20tA,t 0i()e(c)題解17圖18、(10分)如題18圖所示電路,電阻Rl為多大時(shí)，其上獲得最大功率？此時(shí)最大功率Pl max為多少?解：自ab斷開Rl并設(shè)開路電壓Uoc如題解18所示。應(yīng)用串聯(lián)分壓及 KVL，得旦96 3Uoc1.5V22-Rl6b-3CH-cn9V(a)圖題18圖9V畫求RO電路如(b)圖，則得RO 2/23 63由最大

10、功率傳輸定理可知RlRo3時(shí)其上可獲得最大功率。此時(shí)U2OCPL max垃 0.1875W4 3題解18圖19、(10分)如圖19所示正弦穩(wěn)態(tài)電路，已知Us 10、2 0 V為頻率可變的正弦交流電源。試求： 當(dāng)電源角頻率為20rad/s時(shí)電流的有效值I為多少?(2)當(dāng)電源角頻率 為多少時(shí)，電流的有效值I等于零？(3)當(dāng)電源角頻率為多少時(shí)，電流有效值為最大？并求出最大的Imax 解：畫相量模型電路如題解19圖所示。(1)當(dāng) 20rad / s 時(shí)Us5j0.16 j312 45 A衛(wèi)j12A5IUsE)0.3F0.1H此時(shí)0.1 F_當(dāng)j0.1 /匹 j,即發(fā)生并聯(lián)諧振時(shí)題19圖5衛(wèi)j3當(dāng) j0

11、.1I I max10rad / s0.1 0.1譯時(shí)，即發(fā)生串聯(lián)諧振時(shí)Usj0.110 十題解19圖Us5610 .25612 2A這時(shí)角頻率滿足:10，解得5 rad / s32時(shí)，Rl上電流為20、(8分)如題20圖所示電路，設(shè)電源電壓為Us，當(dāng)RlI L。1(1) 現(xiàn)要求Rl上的電流減至原來(lái)的-，則電源電壓Us的大小應(yīng)怎樣攺變？3(2) 為達(dá)到上述相同要求，Us不變而改變Rl的值，問Rl應(yīng)取何值？解：(1)本電路只有一個(gè)激勵(lì)源Us，由齊次定理可知：當(dāng)電路響應(yīng) Rl上的電流11減至原來(lái)的丄時(shí)，則電源電壓us也應(yīng)減小至原來(lái)的-。33(2)自ab斷開Rl，設(shè)開路電壓為U OC。采用外加電源法求戴維