第九章(正弦稳态电路
分析
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)习题解答
1、 选择题
1.
的电阻,
的电容与电感
串联,接到频率
Hz的正弦电压源上。为使电阻两端的电压达到最高,电感应取 D 。
A.
H; B.
H; C.
H; D.
H
2、 填空题
1.电路如图9—7所示,已知
V,
H。维持
不变,改变电源的频率,当
时,
A;当
时,
A,则
EMBED Equation.3 F,
EMBED Equation.3 F。
解:当
时,
,所以
,即
当
时,
,所以
即
由此可得
三、计算题
1.在RLC串联电路中
,
,
,电路两端总电压的有效值为
mV。求:①.谐振频率
和品质因数
;②.谐振时电路中的电流
及电容电压
。
解:①.
②.
第十章(含耦合电感的电路)习题解答
一、选择题
1.图10—1所示电路的等效电感
A 。
A.
H; B.
H; C.
H; D.
H
解:由图示电路可得
,
从以上两式中消去
得
,由此可见
H
2.图10—2所示电路中,
,则
B A。
A.
; B.
; C.
; D.
解:图中理想变压器的副边处于短路,副边电压为
。根据理想变压器原副边电压的关系可知原边的电压也为
,因此,有
再由理想变压器原副边电流的关系
(注意此处电流
的参考方向)得
因此,该题应选B。
3.将图10─3(a)所示电路化为图10—3(b)所示的等效去耦电路,取哪一组符号取决于 C 。
A.
、
中电流同时流入还是流出节点
;
B.
、
中一个电流流入
,另一个电流流出节点
;
C.
、
的同名端相对于
点是在同侧还是在异侧,且与电流参考方向无关;
D.
、
的同名端相对于
点是在同侧还是在异侧,且与电流参考方向有关。
解:耦合电感去耦后电路中的M前面是取“+”还是取“–”,完全取决于耦合电感的同名端是在同侧还是在异侧,而与两个电感中电流的参考方向没有任何关系。因此,此题选C。
4.图10—4所示电路中,
B 。
A.
; B.
; C.
; D.
解:将图10—4去耦后的等效电路如图10—4(a),由图10—4(a)得
因此,该题选B。
5.在图10—5所示电路中,
D 。
A.
; B.
; C.
; D.
解:图中的耦合电感反向串联,其等效阻抗为
所以此题选D。
2、 填空题
1.电路如图10─6所示,
mH,
mH,
mH,当S打开时,
EMBED Equation.3 ;当S闭合时,
EMBED Equation.3 。
解:当S打开时,两个具有磁耦合的电感反向串联,其等效电感为
mH;
当S闭合时,将互感消去可得 图10—6(a)所示的电路。由图10—6(a)得其等效电感为
2.在图10─7所示电路中(
时),
EMBED Equation.3 。
解:消去图10—7中的互感得其等效电路如图10—7(a)所示。由图10—7(a)可得
由于
等于
,
,所以
3.在图10─8所示电路中,谐振频率
HZ。
解:
= 159.15 Hz
4.在图10─9所示电路中,若
A,
,
,
,电压表内阻无穷大,则电压表读数为
V。
解:对图10—9的电路进行等效变换,得其相量模型如图10—9(a)。图中的
V。电压表的内阻为无限大,那么
。根据理想变压器原副边电流相量的关系可知
,即
。
而
V
所以电压表的读数为
V。
5.在图10─10所示电路中,
EMBED Equation.3 。
解:
三.计算题
1.在图10─11所示电路中,已知
V,
,求
消耗的平均功率。
解:从原边向副边看进去的阻抗为
以电源电压相量为参考相量,即
V,于是
A
消耗的平均功率为
2. 在图10─12所示正弦交流电路中,已知
,
A,求
。
解:消去图10—12中的互感可得图10—12(a),由图12—(a)可得
3.在图10─13所示正弦交流电路中,已知
V,求电流
。
解:图10—13所示电路去耦后的电路如图10—13(a)。由于
的角频率为
,所以图中两段电感电容串联电路均发生谐振,整个电路等效于一个
电阻。于是
4.在图10─14所示正弦稳态电路中,
,
,
,
,
,
V,求电流
及
。
解:将图10—14的电路去耦后,等效于图10—14(a)所示的电路(注:图中所有阻抗的单位均为
),图10—14(a)可进一步等效为图10—14(b)。从图10—14(b)可见电路发生了并联谐振,电感、电容两端的电压均为
,参考方向和
的参考方向相同。因此,有
5.欲使图10─15所示电路处于串联谐振状态,电源电压
的角频率
应为多少?
解:将图10—15去耦后,电路等效变换为图10—15(a)所示的电路。则
第十一章 ( 三相电路)习题解答
1、 选择题
1.对称三相
联接负载,各相阻抗为
,若将其变换为等效Δ联接负载,则各相阻抗为 C 。
A.
; B.3
; C.
; D.
2.如图11—1所示电路中,S闭合时为对称三相电路,设
V(
为A相电源的电压),则S断开时,负载端 C 。
A.
V,
V;
B.
,
V;
C.
V,
V;
D.
V,
V
3.如图11—2所示对称三相电路中,线电流
为 D 。
A.
; B.
; C.
; D.
4.对称三相电路总有功功率为
,式中的
角是 B 。
A.线电压与线电流之间的相位差角; B.相电压与相电流之间的相位差角;
C.线电压与相电流之间的相位差角; D.相电压与线电流之间的相位差角
5.如图11—3所示对称星形三相电路的线电流为
A,当S闭合后
变为 A 。
A.
A; B.
A; C.
A; D.
A
解:设
, 则
,
,
,
,
开关闭合后
二、填空题
1.三相三线制电路中可用 二 瓦计法测量三相负载功率。在不对称三相四线制电路中,可用 三 瓦计法测量三相负载功率。
2.在图11—4所示三相电路中电源对称,
,电流表A1的读数为
A,电流表A2的读数为
A,电流表A3读数为
A。
解:
由于电源对称且有中线,若设A相负载的相电压为
,则B、C两相的相电压分别为
,
,由图11—4可见A2的读数为
A3的读数为
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
3.图11—5所示电路接于对称三相电源。S接通时,A1、A2、A3读数均为
A;当S断开时,各表的读数变为:A1等于
A、A2等于
A、A3等于
A。
解:S接通时各表读数均为线电流,S断开时,A1、A3的读数为原对称电路的相电流
,而A2的读数维持不变。
4.某对称星形负载与对称三相电源连接,已知线电流
A,
V,则此负载的每相阻抗为
。
解:
=
V ,
=
V,
EMBED Equation.3
5.已知对称三相负载各相阻抗
接于线电压为
V的对称三相电源上,负载为星形接法时,负载消耗的平均功率为
kW。负载为三角形接法时,负载消耗的平均功率为
kW。
解:(1).星形接法时,设
EMBED Equation.3 V ,则
V,
A
(2).三角形接法时
3、 计算题
1.对称三相电路如图11—6所示,已知
V,
,求每相负载的相电压、相电流及线电流的相量值。
解:由星形联接相电压与线电压的关系得
V
故
V,
V, 负载相电流分别为
A ;
A ;
A
由三角形联接线电流与相电流关系得
A;
A ;
A
2.对称三相电路如图11—7所示,负载阻抗
,线路阻抗为
EMBED Equation.3 ,负载端线电压为
V,求电源端的线电压。
解:将三角形负载等效为星形负载,其阻抗
,
取出A相,等效电路如图11—7(a)。设
V,则
A,
V,
3.图11—8所示电路中,对称三相电源线电压为
V,单相负载阻抗
,对称三相负载吸收的平均功率
W,功率因数
(感性),求
、
、
。
解:
得
A
而由
设
,则
,
,
,
,
,
,
所以
,
,
4.图11—9所示对称三相电路中,已知功率表的读数为
W,若三相负载为感性负载,求此三相负载吸收的无功功率。
解:设
V, 则
V,
V
A。相量图如图11—9(a)所示,设功率表的读数为
则
所以
5.图11—10所示电路中,已知
V,
V,
,
,①.三角形负载上的电压是否为对称电压?②.求两个电源各自发出的功率。
解:①.按图11—10所选的回路列其回路电流方程,得
将
、
及
、
的数值代入上面三式,得
由此三式解得
,
,
而
,
,
由此可见对称三相负载中的相电流对称,因此电压一定也对称。(实际上,由于
V,
V,因此
V,于是可在C、A两端加一个源电压为
V的电压源。此时电路为对称三相电路,负载上的电压为对称电压)。
②.将图11—10所示的对称电路的电源和负载等效变换为星形连接的电源和负载,且取其A相如图11—10(a)所示,其中
。由图11—10(a)可得
,
,
EMBED Equation.3
两个电源发出的平均功率均为
W。
6.如图11—11所示电路中,一个连成三角形的负载,其各相阻抗
,接在线电压为
V的对称三相电源上。①.设负载中一相断路(S2断开时),求线电流和相电流;②.设一条端线断路(S1打开),求线电流和相电流。
解:正常工作时,S1、S2都闭合,相电流
,线电流
。
1. 当S1闭合,S2断开时相电流
线电流
2. 当S2闭合,S1断开时,相电流
,
线电流
,
7.星接负载与线电压
V 的对称三相电源相接,各相负载电阻分别为
,
,
,无中线,求各相电压。
解:设电源为星形连接的对称三相电源,其中性点为
,星接负载的连接点为
。以A相电源电压为参考相量,由节点法可得
再由KVL得
由此可见
,
,
8.如图11—12所示电路中,对称三相电源供电给两组星形负载,一组对称,另一组不对称,不对称负载的各相阻抗为
,
,
,电源线电压为
V,求接在两个负载中点之间的电压表的读数。
解:设
,
,
。对称负载中性点
不产生位移,故不对称负载中性点
与
之间电压可视为
相对于电源中性点
的位移,这样
即电压表的读数为
V。
9.如图11—13所示电路中,三相对称感性负载
,线电压
V,电路消耗的平均功率为
kW,求两个瓦特表的读数。
解:电路线电流
A
功率因数角
;相电压
V。
取
V,则
V,
V,因此
A,
A,
A ,
V,
V,
EMBED Equation.3 V
瓦特表W1的读数为
瓦特表W2的读数为
10.如图11—14所示对称三相电路中,电源线电压
V,
,
,
,试求
,
,及
。
解:将两个三角形负载等效变换星形负载。取出A相,其等效计算电路如图11—14(a)所示。
设
V , 则
V 。
因此
A,
A,
A,
A,
A,
V
第十二章(非正弦周期电流电路)习题解答
1. 选择题
1. 在图12—1所示电路中,已知
V,
V。设电压表指示有效值,则电压表的读数为 B V。
A.12; B.13; C.13.93
解:设
如图12—1所示,根据KVL得
即
=
根据
得
2.在图12—2所示的电路中,已知
V,
A,则
发出的平均功率为 A W。
A.2; B.4; C.5
解:由平均功率的计算公式得
=
W
3.欲测一周期性非正弦量的有效值,应用 A 仪表。
A.电磁系; B.整流系; C.磁电系
4.在图12—3所示的电路中,
,
,
,
V,现欲使电流
中含有尽可大的基波分量,
应是 C 元件。
A.电阻; B.电感; C.电容
解:由图12—3可见,此电路对基波的阻抗为
=
欲使电流
中含有尽可大的基波分量就是要使
的模最小,因此
应为电容。
二、填空题
1.图12—4所示电路处于稳态。已知
,
,
,
V,则电压表的读数为 70.7 V,电流表的读数为 4 A 。
解:由题目所给的条件可知,
、
并联电路对三次谐波谐振,
对直流相当于短路。因此,电压表的读数为
V,而电流表的读数为
A。
12—5所示电路中,当
V时,测得
A;当
V时,测得
V,
A。则
V,
V。
解:由题意得
,
及
由以上三式解得:
V;
V
2. 图12—6所示电路为一滤波器,其输入电压为
,
。现要使输出电压
,则
,
。
解:由于
中不含三次谐波,因此
、
一定对三次谐波发生并联谐振,即
, 亦即
由此解得
。
又
的基波分量为
,所以
、
、
对基波发生串联谐振,即
由此式解得:
3. 图12—7所示电路中,
V,
,该电路吸收的平均功率为
W。
解:
A,而
A。
于是
A;
W
三、计算题
1. 图12—8所示电路中,已知
V,
,
,
,
,
。试求电流表及电压表的读数(图中仪表均为电磁式仪表)。
解:电压的直流分量作用时
A,
V
基波分量作用时:
,电路发生并联谐振,所以
,
。
三次谐波作用时:
,电路发生串联谐振,所以
A,
V
由以上的计算得:
A,
V
2. 电路如图12—9所示。
设
,
,
。若使二次谐波和三次谐波的电流不通过负载
,求
和
的值。
解:欲使二次、三次谐波的电流不通过电阻
,可令
、
对二次谐波发生并联谐振,
、
对三次谐波发生串联谐振(或者
、
对三次谐波发生并联谐振,
、
对二次谐波发生串联谐振),即
,
由此解得:
;
(或者
,
,于是
H;
3. 图12—10所示的电路中:
A;
V。求
、
及此一端口电路吸收的平均功率
。
解:由非正弦交流电路中电流、电压有效值及平均功率的计算公式可得:
A
V
W
4. 图12—11所示电路中,
V,
V,
,
,
,
。求
,
及
。
解:将图12—11所示的电路去耦后的等效电路如图12—11(a)。
基波分量和二次谐波分量作用的等效电路分别如图12—11(b)和12—11(c)。在图12—11(b)中电路发生了并联谐振,因此
,
V,
A
在图12—11(c)中电路发生了串联谐振,因此
,
A,
V
于是:
A;
;
V
第六章(一阶电路)习题解答
1、 选择题
1.由于线性电路具有叠加性,所以 C 。
A.电路的全响应与激励成正比; B.响应的暂态分量与激励成正比;
C.电路的零状态响应与激励成正比; D.初始值与激励成正比
2.动态电路在换路后出现过渡过程的原因是 A 。
A. 储能元件中的能量不能跃变; B.电路的结构或参数发生变化;
C. 电路有独立电源存在; D.电路中有开关元件存在
3.图6—1所示电路中的时间常数为 C 。
A.
; B.
;
C.
; D.
解:图6—1中
和
并联的等效电容为
,而将两个电容摘除后,余下一端口电路的戴维南等效电阻为
,所以此电路的时间常数为
。
4.图6—2所示电路中,换路后时间常数最大的电路是 A 。
解:图6—2(A)、(B)、(C)、(D)所示四个电路中的等效电感
分别为
、
、
和
。
时,将图6—2(A)、(B)、(C)、(D)中的电感摘除后所得一端口电路的戴维南等效电阻
分别为
、
、
和
。由于
电路的时间常数等于
,所以图6—2(A)所示电路的时间常数最大。
5.
一阶电路的全响应
V,若初始状态不变而输入增加一倍,则全响应
变为 D 。
A.
; B.
;
C.
; D.
解:由求解一阶电路的三要素法
可知在原电路中
V,
V。当初始状态不变而输入增加一倍时,有
V
2、 填空题
1.换路前电路已处于稳态,已知
,
,
,
。
时,开关由
掷向
,则图6—3所示电路在换路后瞬间的电容电压
EMBED Equation.3 V,
EMBED Equation.3 V。
解: 由
时刻电路得:
,
换路后,电容
,
构成纯电容的回路(两电容并联),电容电压发生强迫跃变,此时应由电荷守恒原理求解换路后瞬刻的电容电压。由
得:
…… ①
…… ②
由以上两式解得
2.图6—4所示电路的时间常数
EMBED Equation.3 。
解:将储能元件开路,独立电源置
后,可得求戴维南等效电阻的电路如图6—4(a)所示。由于电路中含有受控源,因此需用外加电压法求戴维南等效电阻
。由图6—4(a)得
,
即
于是
,
3.某
串联电路中,
随时间的变化曲线如图6—5所示,则
时
。
解:由图6—5可得
,
而
EMBED Equation.3
由图6—5可见
。将
的表达式代入此式得
, 即
因此
4.换路后瞬间(
),电容可用 电压源 等效替代,电感可用 电流源 等效替代。若储能元件初值为零,则电容相当于 短路 ,电感相当于 开路 。
5.图6—6所示电路,开关在
时刻动作,开关动作前电路已处于稳态,则
。
解:
时刻,电路处于直流稳态,电感相当于短路,电容相当于开路,等效电路如图6—6(a)所示。由图6—6(a)解得
,
。
时刻的等效电路如图6—6(b),由此图解得
。
3、 计算题
1.图6—7所示电路,电容原未充电,
EMBED Equation.3 ,
。
时开关S闭合,求:1).
时的
和
;2).
达到
所需时间。
解:1).由于电容的初始电压为
,所以
将
,及
代入上式得
(
)
而
2).设开关闭合后经过
秒
充电至
,则
, 即
由此可得
2.图6—8所示电路,开关S在
时刻闭合,开关动作前电路已处于稳态,求
时的
。
解:电流
为电感中的电流,适用换路定则,即
而
,
于是
3.图6—9所示电路,开关S在
时刻从
掷向
,开关动作前电路已处于稳态。求:1).
(
); 2).
(
)。
解:1).
,
于是
2).注意到
为电阻中的电流,不能直接应用换路定则。画出
时刻电路如图6—9(a)所示,等效变换后的电路如图6—9(b)所示。
由图6—7(b)可得
,
因而
4.图6—10所示电路,开关S在
时刻打开,开关动作前电路已处于稳态。求:
时的
。
解:
。稳态时电容相当于开路,
(即电容的开路电压)和
可由图6—10(a)的电路计算。
由图6—10(a)得 :
……(1)
……(2)
由(2)得
,将此带入(1)式,得
由此可见
,
而
5.图6—11中,
时零状态响应
。若电容
改为
,且
,其它条件不变,再求
。
解:以储能元件为外电路,线性含源电阻网络可用相应的戴维南等效电路替代,如图6—11(a)所示。由题意可知
,
而
当
改为
,且
时,
,
因而
6.图6—12中,
V,
V,全响应
EMBED Equation.3 。求:1).
、
单独作用时的零状态响应
和
;2).零输入响应
。
解:将图6—12所示的电路等效为图6-12(a)所示的电路, 设
。其全响
应等于零状态响应加零输入响应,即
…… ①
式中:
为
单独作用时的零状态响应;
为
单独作用时的零状态响应;
为零输入响应。
、
分别为
…… ②
…… ③
当
单独作用时,有
其通解为
(其中
)
将上式及②、③代入①得
EMBED Equation.3 +
+
…… ④
将式④与
EMBED Equation.3 对比,可得
,
,
,
因此
(
)
(
)
(
)
7.图6—13所示电路中,激励
的波形如图6—13(a)所示,求响应
。
解:本题的激励可用三个阶跃函数之和表示,即:
电路的响应就是上述三个阶跃函数分别作用产生的零状态响应之和。将图6—13等效为如图6—13(b)所示的电路。
作用时的响应为
作用时的响应为
作用时的响应为
总的零状态响应为
8.图6—14所示电路中,激励为单位冲激函数
A,求零状态响应
。
解:设激励为
,用三要素法求电路的单位阶跃响应。
,
,
电流的单位阶跃响应为
根据单位冲激响应和单位阶跃响应的关系,可得电路中的
:
9.图6—15所示电路中,
,
,求
时的响应
。
解:应用叠加原理求解此题。
单独作用时,电路如图6—15(a)所示。对于冲激响应,可先求其相应的阶跃响应。设激励为
,则
因此
由冲激响应和阶跃响应的关系得
单独作用时,电路如图6—15(b)所示。
,
,
而
因此
10.图6—16所示电路,开关动作前电路已处于稳态,
时开关S打开,求
时的
。
解:由图示电路可求得
,
开关动作后
…… ①
电流发生强迫跃变。根据磁通链守恒原理,可得
…… ②
由①、②两式解得
而
,
于是
第十三章(运算电路)习题解答
1、 选择题
1. 图13—1所示电感元件的电压、电流关系的运算形式是 B 。
A.
;
B.
;
C.
2. 图13—2所示电容元件的电压、电流关系的运算形式是 A 。
A.
;
B.
;
C.
3.应用运算法分析动态电路时,求得的响应是 C 。
A. 响应的稳态分量;
B.响应的暂态分量;
C.全响应
4.
C 。
A.
;
B.
;
C.
5.
B 。
A.
;
B.
;
C.
2、 填空题
1. 在图13—3所示电路中,
V,
A,
V,则电流
的零状态响应的象函数为
。电流
的零输入响应的象函数为
。
2. 将图13—4(a)所示的运算电路化为图13—4(b)的戴维南等效电路,则
EMBED Equation.3 ,
EMBED Equation.3 。
3.在图13—5所示电路中,响应的象函数
EMBED Equation.3 。
4.图13—6所示电路的运算阻抗是
。
解:
5.图13—7所示电路的运算导纳是
。
解:
=
=
=
3、 计算题
1. 图13—8所示电路原已达到稳定状态,
时刻开关S闭合,画出此电路的运算电路。
解:电感元件中电流在
时刻的值为
,
A
此外在
时刻,有
,
由上面两式子解得
,
运算电路如图13—8(a)所示。
2.在图13—9所示电路中,已知
V,
,
A,画出此电路的运算电路图。
解:由于电路中存在互感,所以运算电路中不仅包含由电感的自感电流产生的附加电压源,而且包含由互感电流所产生的附加电压源。电路中的受控源在运算电路中其形式不变,但控制量应变为相应的象函数。图13—9所示电路的运算电路如图13—9(a)。
3.图13—10所示电路开关在
时动作。开关动作前电路已处于稳定状态,求开关断开后电路中的
、
和
随时间的变化规律。
解:由
时刻电路,可解得
,
, 相应的运算电路如图13—10(a)所示。注意附加电压源的参考方向,且电感电压
,
包含附加电压源。
由图13—10(a)得电流
,电压
、
的像函数分别为:
;
;
而电流
,电压
、
分别为:
;
;
4.在图13—11的电路中,
如图13—11(a)所示,为一个幅度为
V,宽度为
ms的矩形脉冲。求输出电压
(电路原为零状态)。
解:电源电压的表达式为
,其像函数为
。电路原为零状态,其运算电路中无附加电压源,将原电路中的电感用
代替,
用其像函数代替即可得原电路的运算电路。根据运算电路可得
的象函数为:
EMBED Equation.3
将
代入前式得
EMBED Equation.3
而
,
=
因此
5.图13—12所示电路,开关S在
时刻闭合,开关动作前电路已处于稳态。已知
EMBED Equation.3 V,求
。
解:电路为零状态,运算电路中无附加电压源存在,如图13—9(a)所示,其中
。由图13—12(a)所示的电路得
EMBED Equation.3
于是
6.求图13—3所示电路中的电流
和电压
。已知:
,
,
,
,
V,且
。
解:图13—13所示电路的复频域模型如图13—13(a),由此电路得
于是
7.图13—14所示电路原已处于稳态,
时将
闭合。试用运算法求
及
。
解:图13—14的运算电路如图13—14(a)。由图13—14(a)得
因此
A,
V
8.电路如图13—15所示。已知
V,试用运算法求零状态响应
。
解:图13—15的运算电路如图13—15(a)。图13—15(a)的节点电压方程为:
即
解得:
因此
V
第十四章(网络函数)习题解答
1、 选择题
1.已知某网络函数
,则该网络的单位阶跃响应中 B 。
A.有冲激响应分量; B.有稳态响应分量; C.响应的绝对值不断增大
2.若已知某网络的网络函数,则根据给定的激励可求出该网络的 C 。
A.全响应; B.
零输入响应; C.零状态响应
3.电路网络函数的极点在S平面上的分布如图14—1所示,该电路的冲激响应是 B 。
A.等幅的正弦振荡; B.衰减的正弦振荡; C.增幅的正弦振荡
2、 填空题
1. 网络 零 状态响应的象函数与激励的象函数之比称为 网络函数 。
2. 已知某电路在激励
时,其零状态响应为
;若激励改为
,则响应
EMBED Equation.3 。
解:由已知条件得电路的网络函数为
,因此激励为
时响应的象函数为
而
3. 某网络的单位冲激响应
,它的网络函数是
,单位阶跃响应是
。
解:根据网络函数和单位冲激响应的关系,有
而单位阶跃响应的象函数为
,
单位阶跃响应为
三、计算题
1.图14—2所示电路中,
为激励,
为响应。试求:①.网络函数; ②.单位阶跃响应; ③.
时的零状态响应。
解:①.
电阻和
电感串联后再与
电阻并联的运算阻抗为
=
而
所以
②.单位阶跃响应的象函数为:
其原函数(单位阶跃响应)为
③.
时,其象函数为
,则响应的象函为:
零状态响应为:
2.图14—3所示电路中,已知
,
,
,
。求:1).网络函数
;2).网络函数零点、极点及其在S平面上的分布。
解:1).根据分压关系,得
,
而
将
及元件参数代入得
所以,网络函数为:
EMBED Equation.3
的零点、极点分别为
零点:
; 极点:
在S平面上的分布如图14—4所示。
第十六章(二端口网络)习题解答
一、选择题
1.二端口电路的H参数方程是 a 。
a.
b.
c.
d.
2.图16—1所示二端口网络的Z参数方程为 b 。
a.
; b.
;
c.
; d.
3.无任何电源的线性二端口电路的T参数应满足 d 。
a.
b.
c.
d.
4.两个二端口 c 联接,其端口条件总是满足的。
a.串联 b.并联 c.级联 d.a、b、c三种
5.图16—2所示理想变压器的各电压、电流之间满足的关系为 d 。
a.
,
;
b.
,
;
c.
,
;
d.
,
;
二、填空题
1.图16—3(a)所示二端口电路的Y参数矩阵为Y=
,图16—3(b)所示二端口的Z参数矩阵为Z=
。
2.图16—4所示二端口网络的
参数矩阵是Y
。
解:将图16—4中三个
星形连接的电阻等效为三个
三角形连接的电阻,则电路如图16—4(a)所示。由图16—4(a)得:
=
于是 Y =
3.图16—5所示回转器的
参数矩阵为
。
解:由回转器两个端口电压、电流的关系,得
,
即
,
由此可见 T =
4.图16—6所示的二端口网络中,设子二端口网络
的传输参数矩阵为
,则复合二端口网络的传输参数矩阵为
。
解:图16—6所示的二端口网络可看成由
和虚线框中的二端口级连而成。虚线框中的二端口的传输参数矩阵为
。设图16—6所示二端口网络的传输参数矩阵为T,则
T =
EMBED Equation.3 =
5.图16—7所示二端口网络的
参数矩阵为
,式中
。
解:由图16—7得:
…… ①
…… ②
…… ③
…… ④
从以上四式中消去
,
和
得
消去
,
和
得
因此 Y =
,式中
三、计算题
1.图16—8所示二端口网络的
参数是
、
、
,
。试求
。
解:由给定的
参数得
…… ①
…… ②
由输入、输出端口得
…… ③
…… ④
由①、③得
由②、④得
于是
即
2.已知某二端口的Y参数矩阵为Y
S,求其
形等效电路(如图16—9所示)中的
、
、
。
解:由题目给出的
参数矩阵得
而图16—9的
参数方程为
对照上述两组方程得
,
,
故
,
,
3.已知图16—10所示二端口
的
参数为
,
,
,
,求:
等于多少时其吸收功率最大。
解:将
以左的部分视为一端口电路,那么当
和此一端口电路匹配时
可获得最大功率,计算此一端口电路戴维南阻抗的等效电路如图16—10(a)。由给定的条件可得
,
,
从以上三式中消去
和
,得
,因此
4.求图16—11所示二端口网络的
参数。
解:图16—11所示的二端口网络可视为三个子二端口网络级连而成。设左、中、右三个子二端口网络的传输参数矩阵分别为T1 ,T2 ,T3 则
T1
, T2
, T3
而 T
T1 T2 T3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
5.电路如图16—12所示,试求用
参数表示的双端接二端口电压转移函数
。
解:由H参数方程及端口外电路的伏安关系
从上两式中消去
得
∴
第十七章(非线性电路)习题解答
1、 选择题
1. 图17—1所示电路中,设
,
,则
、
关系为 B 。
A.
; B.
; C.
解:由KCL得
。将
,
代入得
…… ①
由KVL可得
,
。将此两式代入①得
+
=
2.图17—2所示电路中,非线性电阻的电压、电流关系为
(
),
(
),则
和
分别为 A。
A.
A、
V; B.
A、
V; C.
A、
V
解:根据题意可知
,
,且
、
、
、
均大于等于
。由KVL得
, 即
考虑到
、
相等,则有
,由此可得
A,
V
3.如果通过非线性电阻的电流为
,要使非线性电阻两端的电压为
,则该电阻的伏安特性为 B 。
A.
; B.
; C.
; D.
解:根据三角函数式
可知
=
=
=
二、填空题
1.图17—3所示电路中,非线性电阻的伏安特性为
EMBED Equation.3 V,
V,在工作点处由小信号产生的电流
A 。
解:
,
2.图17—4(a)所示电路中,非线性电阻的伏安特性如图17—4(b)所示,则静态工作点
V,
A。
解:将图17—4(a)的电路等效为图17—4(c)的电路,摘除非线性电阻后的一端口的外特性为:
…… ①
此特性曲线与非线性电阻特性曲线AB段相交,而AB线段方程为:
…… ②
联立①、②解得:
V,
A
3、 计算题
1.图17—5所示电路中,
,
V,试用小信号分析法求通过非线性电阻的电流
。
解:将图17—5所示的电路等效为图17—5(a)所示的电路,其静态工作点:
, 解得
V,
V(舍去)
而
A
动态电导
S ,动态电阻
由图17—9(b)所示的小信号等效电路,可得
=
=
A
所以
A
2. 图17—6所示电路中,流控非线性电阻的伏安特性是
,试求电阻
上的电压
。
解:将图17—6的电路等效为图17—6(a)所示的电路,由图17—6(a)得
, 即
其解为
A或
A
由原电路可得
将
代入上式,得
V或
V。
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电路习题(2)解答 第2页
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