电路分析基础 期中考试试
题
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《电路分析基础 》期中考试试题(4学分) 试题一:填空题(每空2分,共32分)
(具有个节点,条支路的集总参数电路,可以列写出________个独立的KCL1nb
方程,可以列写出________个独立的KVL方程。
2(如果磁链单位为韦伯,电流单位为安培,则电感的单位为________(中文名)。 3(对理想元件来说,电阻元件只反映____________的性质,电感元件只反映
____________的性质。
(提示:a 储存磁场能量,b 储存电场能量,c 消耗电能 ) 4(对于非线性电阻元件,特性曲线上的不同点其电阻值也不同,为了计算上的
方便,引入静态电阻R和动态电阻R,对于特性曲线上某一点P(u,i),其d
defdef
静态电阻____________, 其动态电阻____________。 R,R,d
5(图1所示电路中的电流 i=________A,电压u=________V。 s
,4t6(图2所示电路中,当时,若电感电流,则当时,端口,,it,5eAt,0t,0L
电压=_______________,电阻电流=________________ 。 ,,,,utitR
,,,6V,,it,,itRL
i2,,,ut4,3H,2A2,us,,
图1 图2 7(如图3所示电路,求端的等效电阻等于_______。 Ra,bab
1
4,a4,
18,18,2A,8,
5,u0.8u,b4,
图3 图4 8(图4所示电路中,电压等于________。 u
9(如图5所示电路已达稳定状态,此时电容支路电流=_______,电容元件内i
储存的电场能量=_______。 wC
2A4,
i,
1F10V10V6,2,i,,,
,u,
图5 图6 10(如图6所示是某电路中的一段电路,写出这段电路的VCR关系(即电压
和电流的约束关系)______________。 ui
试题二:(6分)电路如图7所示,求电流。(
要求
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采用电源等效变换及列写i
KCL和KVL方程的
方法
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)
8,10,
i,,,0.5u2i
u3,2A10V,
图7
2
试题三:(6分)电路如图所示,N(指方框内部)仅由电阻组成,对于不同的输入直流电压及不同的,值进行了两次测量,得到下列数据:uRRS21
(1)时,,,;(2) ,时,u,8VR,R,2,i,2Au,2VR,1.4,R,0.8,12S1212,,,
,,求的值。 i,3Auu,9VS21
R1i1
,
uNR22uS,
图8
试题四:(6分)如图9所示电路,b端电位为-160V,c端电位为20V,用节点
电压法求a点电位和电流。 uia
10k,cb
+20V-160V
a8k,4k,
4k,
i
参考节点
图9
3
试题五:(10分)如图10所示电路,求:
(1)单口网络诺顿等效电路的短路电流和等效电阻; iReqSC
2)画出此单端口网络的诺顿等效电路。 (
8,5,a
i14,
,20V
2i1
,b
图10
试题六:(12分)电路如图11所示,
(1)把R看做外电路,求a,b端口的戴维南等效电路参数并画出等效电路; (2)当R为多大时吸收功率最大,并求最大功率P; max
(3)若R=80Ω,欲使R中电流为零,则a, b间应该并联接一个什么理想元件(非
动态元件),其参数多大,并画出接上理想元件的电路图。
20,
20,20,a
20,50V5VR20,
b
4
图11
试题七:(12分)电路如图12所示,t =0时开关S闭合,闭合前电路已达稳态。
(1)求时的,,(用三要素法); t,0ut,
(2)画出,,的波形。 ut
4,,
4,4,,,ut
32Vs0.5H
,
图12
5
试题八:(10分)如图13所示电路中,图中是一个含独立电源的线性电阻NS
电路,已知(1)当u,i均为零时,毫安
表
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读数为20mA;(2)当,u,5Vi,0ASSSS时,毫安表读数为70 mA; (3)当,时,毫安表读数为50 mA。求u,0Vi,1ASS
当,时,毫安表的读数。 u,3Vi,,2ASS
mA
,isNuSs,
6
图13
uo试题九:(6分)电路如图14所示,运算放大器是理想的,求。 uS
3k,
1k,1k,,,,
,,uou1k,S
,,
,,o
图14
试题一
7
1.,, 2. 亨利, (如果写成H不给分) 3.消耗电能 储存磁场能量, n,1b,n,1
udu,40t4. ,(3学分)正极性 负极性, 5. 1A 8V, 6. ,,60eVppidi
,40t, 单位写错不给分 7. 8/3或者2.67欧姆Ω, 8. 3.6V, 9. 0 18J, ,15eA
10. V u,6,2i
试题二
2分 等效电路如图7-(a)所示
图7-(a)
2分 列写方程
i,i,2,1, 10,,4u,8i,2i,u ,1
,u,,3i,
2分 求解过程及结果: i,6A
试题三
解:和的参考方向如图8-(a)所示 uI12
R1i1i2,,uNR22uuS1,,
8-(a)
1分 u,u,Ri,8,2,2,4V1s11
,,,,1分 u,u,Ri,9,1.4,3,4.8V1s11
,,,,2分 ,ui,ui,,ui,ui11221122
,,uu221分 ,4,3,2,,,4.8,2,u,20.8R2
8
,1分 解得: u,1.6V2
试题四
11111,,3分 a节点电压方程 ,,u,,20,,(,160),0,,a84448,,
2分 求解 u,,24Va
ua1分 i,,,6mA34,10
试题五
按原
标准
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,补充“求出短路电流4分,求出等效电阻4分,画出诺顿电路2分;如计算错误,但给出了开路电压3分;诺顿电路中两个元件数值错误,各1分,电流源方向错误扣2分” 直接求短路电流4分
8,5,a
i14,
,20V
2ii1sci,2b
iii,,,12SC20, 解得: ,4i2i5i,,iA,21SCSC41,208i5i,,1SC,
根据图10求开路电压
3分 列写KVL方程: 解得 则 u,4i,2i,4V8i,4i,2i,20i,2AOC111111
4分 求等效电阻, 外加激励,内部独立源置零,电路如图10-(a)所示
8,5,aaii14,4120,A,us5412i1
,bb
图10-(a) 图10-(b)
,,,,u5i4ii2i,,,211s 解得: i,,iA,1,,,,,,8i4ii2i5111,
9
u41s所以 R,,,eqi5
u20OC1分 ,,iASC41Req
2分 诺顿等效电路如图10-(b)所示
试题六 不重复扣分
(1) 3分 求开路电压,等效电路如图11-(a)(b)所示
20,20,40,
ii10,a50V25V5V20,5Vb
图11-(a) 图11-(b)
25,51则: u,20,i,5,15Vi,,AOC402
2分 求等效电阻,电路如图11-(c) 所示
10,
a20,20,
15V10,a20,bb
图11-(c) 图11-(d)
由电阻的等效变换求得: R,10,eq
2分 戴维南等效电路如图11-(d)所示
此问有四种情况:1) a、b两端分别求,且对,但最后结果不对,扣3分; 2)直接画出等效电路,且正确,不扣分;3)只求左边,且对,但未考虑右边,扣5分。4)以上各种情况,如果等效电路中的电压源极性错误,再扣1分。
(2) 2分 当时,吸收功率最大, R,R,10,eq
22u15OCP最大功率 ,,,5.625WmaxR44,10eq
此问电阻和功率各1分。
u15OC(3) 3分 应在a,b间并联接1.5A的理想电流源,电流方向由i,,,1.5ASCR10eq
10
a指向b,因为电阻R中电流为零,所以电阻R上的电压为零,理想电流源可以满足电流定
值,电压为零的特性。电路如图11-(e)所示
10,
15V80,1.5A
图11-(e) 此问,电流源、电流值和电流的方向各1分。如果写二极管,且方向为上正下负,也对。
其他均不对。
试题七
解法一:直接求 u(t)
322分 ,,,,i0,i0,,4AL,L,8
2分 等效电路如图12-(a)所示 0,
4,4,,,i2ii1i4,4,4,4,,,u,,,u0,32V32V
4A
,,
图12-(a) 图12-(b)
i,i,4,1 求得 ,, i,2Au0,4,i,8V,1,32,4i,4i,1
1L,,2分 R,6,,Seq12Req
2分 电路如12-(b)所示
32161632 ,, i,,Au,,,4,V633,23
11,t,t3232,12t,,3分,,,,,,,,ut,u,,,,u0,u,e,,(8,)e,10.67,2.67e(V),33() t,0
1分 ,,的波形如12-(c)图所示 ut
11
,,ut/V
10.67
8
t0
12-(c)
解法二:求然后通过VCR关系间接求: ,,,,it,utL
32 2分 ,,,,i0,i0,,4AL,L,8
8,, 2分 ,,iAL3
1L,, 2分 ,S12Req
三要素公式求得
1,t88,12t, 3分 ,,,,,,,,it,i,,,,i0,i,e,,(4,)e(A)LLL,L33
dit,,L 2分 ,,,,ut,L,4itLdt
图1分
试题八:试题八:设中独立源的电压或电流为 NfSs13分 i,Ki,Ku,Kf1s2s3s1
3分 根据叠加定理和题意可列写如下方程组
,3,2010Kf,,s31,3,K,30,10,,1,3 2分 解得: 7010K5Kf,,,,,,s231,3,K,10,10,2,,35010KKf,,,s131,
,3,3,32分 i,,2K,3K,Kf,,2,30,10,3,10,10,20,10,,10mAs1231
补充:
根据叠加定理和线性电路的比例性:
12
Ns内的电源单独作用时,电流表的读数为20,, 2分 ,s=5V单独作用时,电流表的读数为70-20=50(mA) 2分 Is=1A单独作用时,电流表的读数为50-20=30(mA) 2分
3,2当us=3V,is=-2A时,电流表的读数: 4分 ,50,,30,20,,10(mA)51
3,2有的同学步骤过于简单,只有一个表达式,无法,50,,30,20,,10(mA)51
确定如何得到的结果,一般给了3分。
试题九(四学分)
方法一、选定节点?和?如图14-(a)所示
3k,
1k,1k,??,,,
,,uou1k,S
,,
,,o
图14-(a)
根据理想运放的虚断性质列写节点电压方程,
(1,1,1),,uuu,n1n2S,3分 u1,,,o1,,,uu,,n2n1,33,,,
2分 根据理想运放的虚短性质 u,0n2
13
uo1分 解得: ,,1uS
方法二、KCL方法
3k,
if1k,1k,??,,i,1
,,uou1k,S
,,
,,o 2分 usi,13
2分 ii,1f
uo2分 ,,1uS
试题九(3学分)
方法一、
1,,,2分 ,,,,,,utRititRRR2
0t,1s,dutdut,,,,,CRit,C,C,,32分 A ,,1,t,2s,Cdtdt,0t,2s,
,,2分 的图形如15-(a)所示 itC
14
,,it/AC
21
Ot/s
,3
15-(a)
方法二、
1u,,R2分 1 t,,0i,c,
2ut,,,R12 ,,t,2分 单位没有写扣1分, 3iA,,c,
20 tiA,,c
2分 画图
少一个分段扣一分(很多同学没有写第三段)
方法三、
用三要素求解,不得分{ 如果步骤中有上述解答中对的式子,如第一个区间中电容电流为
零等,可以酌情给分}
15