电路分析基础试题解答

电路分析基础试题解答电路分析基础试题解答-PAGE\*MERGEFORMAT#--PAGE\*MERGEFORMAT#-(A)-2A(B)2A题1图试题㈠I、单项 选择题 地理常识选择题100题及答案唐诗宋词文学常识选择题静女选择题及答案宝葫芦的秘密选择题万圣节选择题和答案 |(每小题3分，共30分)—1、图1电路电流I等丁(C)-4A(D)4A解：(1)用叠加定理作：:1863=4A3636(2)节点法求解：歹0节点方程1118(--)Ua=3—366♦Ua=12V-•I=%=4A3(3)网孔法求解：列网孔方程I1=3AI=I1I2=4A91233=18♦I2=1A，一2、图2电路，电压U等丁(A)6V(B)8V(C)10V(D)16V解：(1)节点法求解：歹0节点方程16(--)U=-5I22,U-6I2解得U=8V(2)电源互换等效求解(将受控电流源互换为受控电压源。注意求解量的位置！参看题2,图)10I-6=4I>I=1A>U=2I6=8V一3、图3电路，1A电流源走生功率Ps等丁(A)1W(B)3W(C)5W(D)7W解：U=1X3-3+1X1=1V所以已7勺=的一4、图4电路，电阻R等丁(A)5。(B)11Q(C)15。解：30-18=10II=1.2AR=些=15"1.2(D)20"一5、图5电路，电容Cab等丁(A)1F(B)4F(C)9F(D)11F解：Cab=362=11F一6、图6电路已处丁稳态，t=0时S闭合，则t=0时电容上的储能wc(0)等丁解:(A)13.5J(B)18J6(C)36J(D)54Juc(0」9=6V36Uc(0)=Uc(0。=6V…1-91-芸…wC(0)CuC(0)36=54J22一7、图7电路，节点1、2、3的电位分别为U〔，。2，。3，则节点1的节点电位方程为4U1-迎2-头=-47U1-2U2-4U3=-44U1-2U2-头=42.5U1-0.5U2-U3--4M=50MH800pF100」H题8图TOC\o"1-5"\h\z111解：G11=——-=4S0.50.50.51-1…G13==-1S0.50.5所以 答案 八年级地理上册填图题岩土工程勘察试题省略号的作用及举例应急救援安全知识车间5s试题及答案 A正确。一8、图8所小电路，其品质因数Q等丁(A)40(B)50(C)80(D)100解：画等效电路如题解8图所示。TOC\o"1-5"\h\z-1“G12==-2S0.5Is11=1_-4A0.50.51"150」Hc_10¥_nm_°—II~Wh800pF50」h题解8图Lv=62001080010」2R10=50题解15图-PAGE\*MERGEFORMAT#--PAGE\*MERGEFORMAT#-图9所示正弦稳态电路，已知Is=16/0A则电流I等丁(A)2.180A图中o(C)8.180A(D)解：设电流l1参考方向如图中所标。将电路等效为题解9图Zin=(2)23=12"14一4.一一一一11=Is=16.乙0=4匕0A4-Zin412应用变流关系，得2I=-一11=8180A1—10、题10所示滤波电路，取电容电压为输出，则该电路高通滤波电路低通滤波电路带通滤波电路全通滤波电路解：画相量模型电路如题解10图。由分流公式，得.1.j-,■IC=—Is=Is12-j11」3co题解10图UCICIsUc1H(j)「厂WIs1j3■H(j)=0,H(j0)=1=°°,Hj)=0u(t)=7cos(2t)V,i(t)=2cos(2t-45)A则R=L=解：题11图故知该滤波电路为低通滤波电路n填空题|(每小题4分，共20分)、题11图所示正弦稳态电路，已知Um=70V,Im=,2-45AIm2-4511YJ==—-j—SUm7077由电路图写导纳:'A所以得R=7Q,句L=7tL=-=-=3.5H212、题12图所示电路，则P点电位为Q点电位为解：Up=「52=-10VUQ=-^10Up=6-10=_4VQ46P13、题13正弦稳态电路，已知Us=20£0V,l1题12图=3A,I2=4A,WJI=电压源发出平均功率PS=。解：I=.I12l22=.3242=5A_22.—E-I21I12-43W14、题14图所示电路，以us(t)为输入，以u(t)题13图为输出，则电路的阶跃响应g(t)=解：设iL参考方向如图中所标。0状态TiL(0」=0iL(0)=上(0」=0>g(0)=2^(0.)=01--2令人⑴=；(t)V>iL(二)二1A，g(二)=瓦(二)二V55题14图=0.2Sg(t)=g(")+[g(0#-g(*)]e*=2(1-/准(t)V515。如题15图所示互感的二端口电路,其Z参数矩阵为解：画T型去耦相量电路模型如题解15图所示。显然Z11=2+j3Q,Z21=-j2OZ12=Z21--j2'.1Z22=j4",故得2j3-j2Z=II-j2j4（5小题共50分）16、（10分）如题16图所示电路，求电流I解：（1）用节点法求解。选参考点如图中所标显然Ui=34V,列节点方程为1111.,1cc（）U2-一U3-一34=0666661U26解得m、计算题11,,)U2-一U36611-()U3=1643U2-U3=34-2U25U3=121—4-34V()—2Q——i-6Q。6口36QtI□4Q题16图（2）用戴文宁定理求解。自ab断开待求支路,设开路电压Uoc如题解16图（a）所示。UocUocUOC=1[66//6]=9V=-^34=17V66=917=26V画求Ro电路如（b）图Ro=61166=9'"再画出戴维宁等效电源接上待求支路如(c)图,故得I=-2^=2A17、（12分）如题17图所示电路已处丁稳态，t=0时开关S闭合，求t>0时的电流i(t)-PAGE\*MERGEFORMAT#-题18图-PAGE\*MERGEFORMAT#-题18图解：设k参考方向如图中所标。因S闭合前电路处丁直流稳态，所以5iL(0)=2=0.5A155iL(0.)=iL(0J=0.5A画t=04■时等效电路如题解17图(a)所示再将(a)图等效为(b)图。列节点方程为112010(——)ua(0)=竺10-0.520202020解得Ua(0)=1°Vi(0)=20-Ua(0)200.5Ai(0)15-t=8时电路乂进入新的直流稳态，L乂视为短路,20所以i(二)=—-1A20画求Ro电路如(C)图所示。故求得Ro=20//20=10”(a)LRo0.510-0.05S套二要素公式，得i(t)=i(二)[i(0)-i(：：)]e(c)题解17图二1-0.5e—20tA,t-018、(10分)如题18图所示电路，电阻Rl可变,Rl为多大时，其上获得最大功率？此时最大功率Plmax为多少？解：自ab断开Rl并设开路电压Uoc如题解18(a)图所示。应用申联分压及KVL得9V㊀2"a-「Rl6Qbf-PAGE\*MERGEFORMAT#--PAGE\*MERGEFORMAT#-Uoc22画求Ro电路如(b)图，WJ得Ro=2//23//6=3"由最大功率传输定理可知Rl=Ro=3Q时其上可获得最大功率。此时PLmax.・2,_2七C=但=0.1875W4Ro4319、(10分)如图19所示正弦稳态电路，题解18图Us=10过'2匕0V为频率可变的正弦交流电源。试求:当电源角频率为由=20rad/s时电流的有效值I当电源角频率与为多少时，电流的有效值I等-为多少?(3)当电源角频率切为多少时，电流有效值为最大？并求出最大的Imax。解：画相量模型电路如题解19图所示。当切=20rad/s时此时Us10j0.1//j3j当j0.1//四j'做=,—0.10.1—=1245A>10必，即发生并联谐振时=10rad/s=12AUs0.1H题19图105fl4昼j0.10.1FL10当j0.1//匹j'10,,j鲍时，即发生申联谐振时■题解19图I=Imaxf=12、2A这时角频率。满足:10「<—-0.1■10，解得•=5rad/s3■6———99=1.5V630、(8分)如题20图所示电路，设电源电压为Us,当Rl=2。时，Rl上电流为IL。,则电源电压Us的大小应怎样改变?1现要求Rl上的电流减至原来的-3为达到上述相同要求，Us不变而改变Rl的值，问Rl应取何值?解：(1)本电路只有一个激励源Us,由齐次定理可知：当电路响应Rl上的电流减至原来的1时，则电源电压Us也应减小至原来的-o3(2)自ab断开Rl,设开路电压为UOC。采用外加电源法求戴维宁等效源内阻Ro如题解20图(a)所示。电流IiUi41危Ui竺I2//41//11111-I1-1i6将I'代入上式，得I〔=部1—Ro=学=25」题20图画戴维宁等效电源接上负载电阻如(b)图，当Rl=2Q时电流Il二^^RoRl2.52OC4.51一当Rl改变后的电流为原电流的-，即3UOC1UOC=—X2.5Rl34.5解之，得Rl=11”2"4'J(a)(b)题解20图综合典型题问题1、叠加定理、置换定理结合应用的典型例。在图示电路中，若要求输出电压uo(t)不受电压源us2阵影响，问受控源的控制系数a应为何值？u解：据叠加定理作出Us2(t)单独作用时的分解电路图(注意要将受控源保留)，解出uO(t)并令uO(t)=0即解得满足不受us2(t)影响的a的值。这样的思路求解虽然概念正确，方法也无问题，但因R,a是字符表示均未s()6qH4-3“2-J¥^u±=u。□Rlus2?6Qu。解1图给出具体数值，中间过程不便合并只能代数式表示，乂加之电路中含有受控源，致使这种思路的求解过程非常繁琐。根据基本概念再做进一步分析可找到比较简单的方法。因求出的a值应使uO(t)=0,那么根据欧姆定律知Rl上的电流为0,应用置换定理将之断开，如解1图所示。(这是能简化运算的关键步骤!电流=0.1Us2电压=-0.2：us2us2一60.1us2Ui=-2i=-0.2Us2由KVL得u。厂u"Us2-6i=(0.4-0.2：)us2令上式系数等丁零解得「=2点评：倘若该题不是首先想到应用叠加定理作分解图，再用置换定理并考虑欧姆定律将Rl作断开置换处理，而是选用网孔法或节点法或等效电源定理求解出u。表达式，这时再令表达式中与us2有关的分量部分等丁零解得a的值，其解算过程更是麻烦。灵活运用基本概念对问题做透彻分析，寻求解决该问题最简便的方法，这是“能力”训练的重要环节。'可题2、叠加定理、齐次定理、置换定理、等效电源定理结合应用的典型例。如图2所示电路中,N为含源线性电阻电路，电阻R可调，当R=8。时I1=5A；当R=18Q时h=3A;当R=38Q时I〔=2A;求当R=6Q时电流I〔等丁多少?解：对求12,应用戴文宁定理将图2等效为解图2(a),所以I2RoR图2应用置换定理将R支路置换为电流源I2,如解nRo顷，|——［叫JN图2(b)。再应用齐次定理、叠加定理写I1表0Uoc达式为(a)(b)解图2式(1)中In为N内所有独立源共同作用在11支路所产生的电流分量。|i=|n*K|2=|n+*r代入题目中给定的一组条件，分别得地=5Ro8•上冬=3Ro18.KUoc=2RO38"联立式(2)、(3)、(4)解得：Ro=2Q,KU°c=40V,、=1A，将R=6Q及解得的这组数据代入式(1),得所求电流KUoc_〔.40a11一IN-I-6ARoR26点评：这类题型的求解不可应用网孔法、节点法这些排方程的方法求解，因N是“黑箱”,任何形式的方程无法列写；单用等效电源定理也不便求解。此种类型的问题，务必联想到叠加、齐次、置换、等效电源定理这几个定理的结合应用。届概念性强、方法灵活、难度大的题目。问题3、动态一阶电路三要素法与叠加定理、齐次定理结合应用典型例。如图3(a)所示电路，当0状态，is(t)=4&(t)时亿代)=2(1-e)(t)AURzs(t)=(2-0.5e」)；(t)V试求当此(0)=2A,is(t)=2耳(t)A时的电压UR(t)。-PAGE\*MERGEFORMAT#-=0.5e^Vt>0-i3-解：假设0状态，当is（t）=2&（t）时的零状态响应Ur0=1（2-0.5e」）；（t）（1）假设is（t）=0」L（0）=2A时零输入响应为URzi（t），分析计算Urzi（t）=?参看（a）图及所给定的激励和响应,考虑t=0及t=8这两个特定时刻（因在这两个时刻电路均为线性电阻电路）有t=00(0#=4A,iL(0#=0,Urz(0+)=1.5V}t=二,is(二)"A"(二)=2A,Urz(二)=2V根据齐次定理、叠加定理，另设(3)Urzs（0）=kiis（0.）k2iL（0.）Urzs（二）=kiis（二）k2iL（二）'将式（2）数据组代入式（3）有T解得:ki=3,k2=184ki4k20=1.5k14k22=2参看(b)图，得、■ci、.URzi(0.)=k22=§V对丁电阻R上零输入电压URzi（t）,当t=8时，uRzi（°°）一定等丁0（若不等丁0,从换路到t=8期间R上一定耗能无限大，这就意味着动态元件上初始储能要无限大，这在实际中是不可能的。）所以URzi（二）=0因电路结构无变化，故电路的时间常数不变即=iS将三个要素代入三要素公式，得-itURzi（t）=URzi（二）［uRzi（0）-URzi（二）］e故得全响应uR(t)=uRzi(t)+uRzs(t)=0.5e」+1—0.25e^=1+0.25e~Vt>0点评：求解本题应用到了线性动态电路的零输入响应、零状态响应可分解性、齐次性；三要素法；求初始值时还应用到了叠加定理、齐次定理。定性定量相结合逐步分析是求解本问题的关键。该题也届丁灵活、难度大的题目。