電路基礎試題

1、2021-10-151電路電路(上上) (卷卷)學校學校: 山東理工大學山東理工大學 班級班級 姓名姓名 學號學號考試時間考試時間: 100 分鐘分鐘 考試方式考試方式: 閉卷筆試閉卷筆試 考試日期考試日期:2021-10-152一、是非題一、是非題( 10分分) (注注:請在每小題后請在每小題后 內用內用“”表示對表示對, 用用“”表示錯表示錯) R3+ +- -US1R1R2+ +- -I1US21.( 1分分) 圖示電路中，電流圖示電路中，電流 I1= =R1+ R3Us1對嗎？對嗎？ R22I2+ +- -R1I22.( 2分分) 如圖所示電路的等效電阻為如圖所示電路的等效電阻為 R1

2、+ + R2- -2R1 R2 I+ +- -U3.( 1分分) 若把電路中原來電位為若把電路中原來電位為 3V 的一點改選為參的一點改選為參考點，則電路中各點電位比原來降低考點，則電路中各點電位比原來降低3V，各元件電，各元件電壓不變。壓不變。 U = = R2(I- -I2)+ +2I2I- -I2U = = R1I2消去消去I2得得(U/I)。2021-10-1534.( 1分分) 同一個一階電路的零狀態(tài)響應、零輸入響同一個一階電路的零狀態(tài)響應、零輸入響應和全響應具有相同的時間常數(shù)。應和全響應具有相同的時間常數(shù)。 5.( 1分分) 電壓源在電路中一定是發(fā)出功率的。電壓源在電路中一定是發(fā)出

3、功率的。 6.( 1分分) 理想電壓源不能與任何理想電流源等效。理想電壓源不能與任何理想電流源等效。 7.( 1分分) 若電源不是理想的若電源不是理想的,則負載電阻越小時則負載電阻越小時,電流電流越大越大,輸出功率必越大。輸出功率必越大。 8.( 1分分) 如果一個電容元件兩端的電壓為零，則電容如果一個電容元件兩端的電壓為零，則電容無儲能。無儲能。 9.( 1分分) 電容的初始電壓越高，則放電越慢。電容的初始電壓越高，則放電越慢。 2021-10-154二、選擇題二、選擇題(16分分) (注注:在每小題的備選答案中選擇適在每小題的備選答案中選擇適合的答案編號填入該題空白處合的答案編號填入該題空

4、白處,多選或不選按選錯論多選或不選按選錯論) 1.( 4分分) 圖示電路中，電阻單圖示電路中，電阻單位均為歐，網(wǎng)孔方程為：位均為歐，網(wǎng)孔方程為： 120I1- -20I2 = =160 - -24I1+60I2 = = Us22+ +- -10V2A+ +- -rII20802040I1I22A則則 r = ( ) = ( ) 。(A) 4 (B) 2 (C) - -2 (D) - -4D120I1- -20I2 - -802= =0- -20I1+ +60I2 - -402= -= -10+ +rI = - = -10+ +r (2- -I1)(-(-20+r ) )I1 + +60I2 =

5、 = 402 - -10 + +2rUs22- -24整理得整理得2021-10-1552.( 2分分) 電路如圖所示，零狀態(tài)響應電流電路如圖所示，零狀態(tài)響應電流 i = = ( )。1H+ +- -10 i20 (t)10 (A) 2 (1- -e- -0.2t ) (t) A(B) 2 (1- -e- -5t ) (t) A(C) 2 (1- -e- -10t ) (t) A(D) 2 (1- -e- -0.1t ) (t) AB3.( 2分分) 電路如圖所示，電路如圖所示，若用一個內阻為若用一個內阻為20k 的的直流電壓表測量直流電壓表測量A、B兩兩端的電壓，測出的電壓端的電壓，測出的電

6、壓值為值為 ( )。 A- -+V4V3k 2k 2mAB(A) 2V (B) 5V (C) 8V (D) 10V20k C = =ReqL= =1/5 s2021-10-156(A) 輸入電流為零輸入電流為零 (B) 輸入電阻為零輸入電阻為零 (C) 輸入電壓為零輸入電壓為零 (D) 輸出電阻為零輸出電阻為零 AC4.( 4分分) 理想運算放大器的兩條重要結論是：理想運算放大器的兩條重要結論是：理想運算放大器的理想運算放大器的( ), ( )。5.( 2分分) 某電路的拓撲圖如某電路的拓撲圖如右圖所示，若選支路集右圖所示，若選支路集1,2,5,8為樹，則含連支為樹，則含連支3的基本回路是的基

7、本回路是( )。12354678(A) 3,5,7 (B) 3,5,6,8 (C) 1,2,3,8 (D) 1,2,3,6,72021-10-1576.(2分分)電路如圖所示電路如圖所示, 開開關關S由打開到閉合由打開到閉合, 電路電路內發(fā)生變化的是內發(fā)生變化的是( )(A) 電壓電壓 (B) 電流電流2 - -+ +1A2 4 4 5 I- -+ +S- -+ +U1V (C) 電壓源的功率電壓源的功率 (D) 電流源的功率電流源的功率 D2021-10-158三、填空題三、填空題(14分分) (注注:請將正確答案填入空白處請將正確答案填入空白處, 不必寫求解過程或說明其原因不必寫求解過程或

8、說明其原因) - -+ +4V2AA4A- -+ + 3V3A+ +- -5V1.( 4分分) 圖示電路中元件的圖示電路中元件的功率是功率是 ，該元件，該元件性質為性質為 。 + +- -元件兩端的電壓：元件兩端的電壓：3+ +5- -4 = = 4V4V流過元件的電流：流過元件的電流：2+ +4 = = 6A24負載負載A4 B- -+ +12VUAB- -+ +4 3 1 2.( 2分分) 求附圖所示電路求附圖所示電路中的中的 UAB = V。流過各電阻的電流如圖：流過各電阻的電流如圖：2A1A1A2A1A11UAB = 31+ 42 = 11V(吸收吸收)2021-10-1593.( 2

9、分分) 電路如圖所示電路如圖所示, 電流電流 I = = A 。4 - -+ +24V4 3 6 4 II1I2I3I1 = =4 + (4/4) + (6/3)24= = 3 AI2 = = 3/2 = = 1.5AI3 = =6 + 33I1= = 1 AI = = I2 - - I3= = 0.5 A0.5 4.( 2分分) 圖示電路中圖示電路中, U = = V 。1 - -+ +- -+ +U + +- -1A6V 3A4VU = -= -31 + + 6 + + 4= = 7 V72021-10-15105.(4分分)電路如圖所示，當電路如圖所示，當2A電流源單獨作用時，電流源單獨

10、作用時， P1 = =28W，U2 = = 8V；當；當3A電流源單獨作用時，電流源單獨作用時， U1 = = 12V，P2 = = 54W。若兩電流源共同作用，則。若兩電流源共同作用，則P1 = =_ W， P2 = =_ W。無源無源電阻電阻網(wǎng)絡網(wǎng)絡2A+ +- -U1+ +- -U23AP1P2P1 = =28W，U2 = = 8V2AU1 = =14VP2 = = 54W，U1 = = 12V3AU2 = =18V共同作用時：共同作用時： U1 = =14 + + 12 = = 26VU2 = =8 + + 18 = = 26VP1 = = 262 = = 52WP2 = = 263

11、= = 78W52752021-10-1511a四、四、(6分分) 用最簡單的方法求電路中用最簡單的方法求電路中 的電流的電流 I。電路中。電路中a a2/3。 I5 10 6 6 3 4 - -+ +a aI+ +- -12V解：解：注意結點注意結點 a ！ 由由KCL得：得：12 + + a aI5+ +a aI10= = I24 + + 2a aI + + a aI = = 10II = =10 - - 3a a24a = a = 2/3= = 3A2021-10-1512快速回放快速回放191. 輸出方程輸出方程由由狀態(tài)變量和激勵描述的關于狀態(tài)變量和激勵描述的關于輸出變量的輸出變量的代

12、數(shù)方程代數(shù)方程(組組)。設設 x = = uC1, uC2 , , iL1 , iL2 , Tv = = uS1, uS2 , , iS1 , iS2 , Ty = = u1, u2 , , i1 , i2 , TC、D 僅與電路結構和元件參數(shù)有關。僅與電路結構和元件參數(shù)有關。y= = C x + + D v 有有n個狀態(tài)變量個狀態(tài)變量有有m個激勵源個激勵源C 為為 h n 階系數(shù)矩陣；階系數(shù)矩陣；D 為為 h m 階系數(shù)矩陣。階系數(shù)矩陣。有有h個輸出變量個輸出變量2021-10-15132.第七章的知識結構框圖第七章的知識結構框圖一階電路和二階電路的時域分析一階電路和二階電路的時域分析初始值

13、確定初始值確定暫態(tài)過程方程暫態(tài)過程方程一階電路一階電路二階電路二階電路線性電路暫態(tài)過程的時域響應線性電路暫態(tài)過程的時域響應零輸入零輸入零狀態(tài)零狀態(tài)全響應全響應階躍響應階躍響應沖激響應沖激響應一階電路三要素法一階電路三要素法二階電路響應與特征根的關系二階電路響應與特征根的關系2021-10-1514五、五、(10分分) 求圖示電路中當求圖示電路中當RL為何值時能獲得最大功率。這為何值時能獲得最大功率。這時、間的電壓為多少？時、間的電壓為多少？2A- -+ +10V6 2 4 RLBA解：解：+ +- -UocUoc = = 10Req = = 4 當當 RL = = Req= = 4 時，時，能

14、獲得最大功率。能獲得最大功率。 這時這時 UAB = = 1V+ +- -4 2VRLAB+ +- -UAB2A- -+ +10V6 2 4 BAReq- - 4 2 = = 2 V2021-10-1515六、六、(10分分) 利用結利用結點分析法求如圖電點分析法求如圖電路所示的電流路所示的電流 I。 解：選解：選為參考為參考 結點，結點， 6Un1- - 4Un4 = = 4 - - 2 - - 4Un1 Un3 = = 5II = - = - 5Un4代入結點代入結點方程并整理得方程并整理得- - 4Un1+ + 259Un4 = -= - 4 解之：解之：Un4 = -= -7698V所

15、以：所以：I = = 76940A則：則：- -+ +4S4A2SI5S5I2I2A10S= = 2+ + 19Un4- - 10Un3= -= - 4 - - 2I2021-10-1516+ +- -5V10 10 20 10 + +Uoc- -七、七、(12分分) 如圖所示電路在開如圖所示電路在開關關 S 未合上以前電路已穩(wěn)定，未合上以前電路已穩(wěn)定，在在t = = 0時時 S 閉合。試用三要素閉合。試用三要素法求法求iL(t)。解：解： iL(0+) = = iL(0- -) = =(10+20) / 105 0.67 AI1II = =(10+20) / 10+105Uoc = -= -

16、10 I1+ 5= =72AI1 = =(10+20)+1010I= =141A= =730VReq = = (10/10) + + 20 / 10= =750 = =322H+ +- -10 iL5V10 20 10 S求戴維寧等效電路求戴維寧等效電路Req2021-10-1517七、七、(12分分) 如圖所示電路在如圖所示電路在開關開關 S 未合上以前電路已穩(wěn)未合上以前電路已穩(wěn)定，在定，在 t = =0 時時 S 閉合。試用閉合。試用三要素法求三要素法求iL(t)。解：解：iL(0+) = = iL(0- -) 0.67 AUoc = =730VReq = =750 + +- -2HiLU

17、ocReqiL( ) = =ReqUoc= = 0.6 A A = =ReqL= =257s代入三要素公式得代入三要素公式得iL(t) = = 0.6 + + (0.67 - - 0.6 )e7- -25tA AiL(t) = = 0.6 + + 0.07e7- -25tA A2H+ +- -10 iL5V10 20 10 S2021-10-1518 八、八、(10分分) 圖示有源二端網(wǎng)絡外接電圖示有源二端網(wǎng)絡外接電阻阻R為為12 時時, I = 2A ;短路時短路時I = 5A。則當則當R為為24 時時 I 為多少為多少? NIR解：解： 根據(jù)給定條件，可根據(jù)給定條件，可求出求出戴維寧等效電

18、路戴維寧等效電路。+ +- -UocReqIR代入已知條件得：代入已知條件得：Uoc = = 2 (Req + + 12 )Uoc = = 5 (Req + + 0 )解之得解之得Uoc = = 40 VReq = = 8 所以所以當當R為為24 時時I = =Req+ RUoc= =8+2440= = 1.25AUoc= = I (Req+ + R)2021-10-1519九、九、(12分分) 求圖示電求圖示電路中的路中的 iC(t) , 并畫出并畫出它的波形圖。它的波形圖。 解：由解：由t 0t 0時的等效電路時的等效電路uC(0+ +) = = 20V 2021-10-1520您估計自己

19、能您估計自己能得多少分？得多少分？光陰似箭，珍惜時間吧！光陰似箭，珍惜時間吧！2021-10-1521習題習題4-21解解1：10A+ +- -U120 電阻電阻網(wǎng)絡網(wǎng)絡N8 + +- -U2(a)10A+ +- -U120 電阻電阻網(wǎng)絡網(wǎng)絡N8 + +- -U25A(b)U1= =30V, U2= =20V求圖求圖(b)中中U1為多少？為多少？最聰明的做法最聰明的做法- -3010 - -205- -U110+ +U20- -400U1= = 40 V用特勒根定理用特勒根定理2I1I2= =0I1I2- -U1 I1- -U2 I2= - = - U1 I1+ + U2 I2= =? ?電阻

20、網(wǎng)絡電阻網(wǎng)絡N12021-10-1522習題習題4-21：U1= =30V, U2= =20V，求圖求圖(b)中中U1為多少？為多少？解解2：最牛氣的做法：最牛氣的做法10A+ +- -U120 電阻電阻網(wǎng)絡網(wǎng)絡N8 + +- -U2U210A+ +- -20 電阻電阻網(wǎng)絡網(wǎng)絡N8 + +- -5AU1U2+ +- -20 電阻電阻網(wǎng)絡網(wǎng)絡N8 + +- -5AU1=+用疊加定理，圖用疊加定理，圖(b)分解為分解為U210A+ +- -20 電阻電阻網(wǎng)絡網(wǎng)絡N8 + +- -U1U1 = = 30V用互易定理形式用互易定理形式2U110 = = 20 5U1= = 10 V所以所以U1= =

21、30 + + 10 = = 40 V= =U1U1 + +u1 iS1 = = u2 iS2u1iS1u2iS2(b)(a)(b )(b )圖圖(a)與圖與圖(b )相同，相同，2021-10-152310A+ +- -U120 電阻電阻網(wǎng)絡網(wǎng)絡N8 + +- -U210A+ +- -U120 電阻電阻網(wǎng)絡網(wǎng)絡N8 + +- -U25A(a)(b)I1I2I1I2習題習題4-21U1= =30V, U2= =20V求圖求圖(b)中中U1為多少？為多少？解解3： 自找麻煩的做法自找麻煩的做法I1= =10- -(30/20)= =8.5A I2= =20/8= =2.5A I1= =10-( -

22、( U1/20)I2=(=(U2/8)- -5 - -30(10- -20U1)+ + 20(8U2- - 5) = = - -U1+ +U2- -300+ +1.5 U1+ + 2.58.52.5U2- -100= -= -8.5U1+ + 2.5U2U1= = 40V2021-10-1524天津大學試題：天津大學試題：求圖示一端求圖示一端口網(wǎng)絡的戴維南等效電路，口網(wǎng)絡的戴維南等效電路， 其中其中UCS= =10I1。解：設輸入端口電流為解：設輸入端口電流為I，電，電列結點電壓方程：列結點電壓方程：R11+ +R21Un1- -R21Un2- -R11Un3= =R1US+ + IUn2=

23、= UCS = = 10I1R11+ +R31Un3- -R11Un1+ += = IS- -R1USI1= =用結點電壓表示控制量：用結點電壓表示控制量：R11(Un3- -Un1+ + US)代入數(shù)值解出代入數(shù)值解出 U = = 30 + + 5IUoc = = 30V，Req= = 5 + +- -U10 20V4AR3+ +- -USISR1R2+ +- -UCS10 10 I1+ +- -30V5 + +- -UI壓為壓為U。()()I2021-10-1525華中科技大學試題華中科技大學試題：試用戴維南定理求電試用戴維南定理求電路的路的U 和和 I。解：由于受控源的控制解：由于受控源

24、的控制量在被變換的有源網(wǎng)絡量在被變換的有源網(wǎng)絡內，所以在求內，所以在求ab以左網(wǎng)以左網(wǎng)絡的絡的戴維南等效電路時，戴維南等效電路時， I1 將消失。將消失。為此，需要將為此，需要將I1改為改為用其端口參數(shù)表示：用其端口參數(shù)表示：2I1I1 = = UR因此，可因此，可將受控源的將受控源的控制量控制量 I1用端口電壓用端口電壓U 等效替代等效替代。2U現(xiàn)在可以斷開受控源支路，對現(xiàn)在可以斷開受控源支路，對ab以左網(wǎng)絡進行變換。以左網(wǎng)絡進行變換。1 4V+ +- -U+ +- -2 1 I1ab2 1A5 61 2 2 1 IR= = U2021-10-1526根據(jù)電路結構和元件根據(jù)電路結構和元件參數(shù)

25、特點，用疊加原參數(shù)特點，用疊加原理求理求UOC比較方便。比較方便。電壓源單獨作用時：電壓源單獨作用時：四個四個2 電阻組成平衡電阻組成平衡電橋，電橋，1 電阻可電阻可視為視為短路。短路。(視為開路也可視為開路也可)UOC(1)= =1+(2/2)+(2/2)+14R = =441 = = 1V2U1 4V+ +- -UOC+ +- -2 1 I1ab2 1A5 61 2 2 1 IR(1)2021-10-1527電流源單獨作用時：電流源單獨作用時：電路兩邊對稱，所以電路兩邊對稱，所以流過流過 R 的電流為的電流為UOC(2)= = 0.5 R = = 0.5VUOC = = 1V(1)UOC

26、= =化為無源網(wǎng)絡后，求等效電阻化為無源網(wǎng)絡后，求等效電阻ReqReq = = 1 / ( 2/2 + 2/2 + 1 ) = = 0.75 2U1 - -UOC+ +2 1 I1ab2 1A5 61 2 2 1 IR(2)4V+ +- -I1 = = 0.5 1 = = 0.5AUOC(1)+ + UOC(2)= = 1.5VReq2021-10-1528求出戴維南等效電路后，接求出戴維南等效電路后，接上上 a、b 以右的受控支路。以右的受控支路。- -U+ +ab2U1 I+ +- -ReqUoc0.75 1.5V列列KVL方程方程2UU = = 1.5 - - 0.75I 解方程組得出解方程組