城市学院电路分析复习.docx
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城市学院电路分析复习.docx
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城市学院电路分析复习
一、填空题
1、对于理想电压源而言,不允许路,但允许路。
2、两种实际电源模型等效变换是指对外部等效,对内部并无等效可言。
当端子开路时,两电路对外部均不发出功率,但此时电压源发出的功率为,电流源发出的功率为;当端子短路时,电压源发出的功率为,电流源发出的功率为。
3、在一阶RC电路中,若C不变,R越大,则换路后过渡过程越。
4、在使用叠加定理适应注意:
叠加定理仅适用于电路;在各分电路中,要把不作用的电源置零。
不作用的电压源用代替,不作用的电流源用代替。
不能单独作用;原电路中的不能使用叠加定理来计算。
5、正弦电压为u1=-10cos(100πt+3π/4),u2=10cos(100πt+π/4),则u1的相量为,u1+u2=。
6、若Uab=12V,a点电位Ua为5V,则b点电位Ub为V。
7、RC串联电路的零状态响应是指uc(0-)零、外加激励零时的响应。
(t=0时换路)
8、RLC串联谐振电路品质因数Q=100,若UR=10V,则电源电压U=V,电容两端电压UC=。
9、采用并联电容器提高功率因数后,原负载支路中电流。
10、电路中参考点选得不同,各点的电位。
11、品质因数越,电路的性越好,但不能无限制地加大品质因数,否则将造成变窄,致使接收信号产生失真。
12、直流电路负载上获得最大功率的条件是等于
13受控源在叠加定理时,不能,也不能削去,其大小和方向都随
变化。
14、耦合电感的顺接串联应是相接的串联,耦合电感的顺接并联应是
相接的并联。
15、并联一个合适的电容可以提高感性负载电路的功率因数。
并联电容后,电路的有功功率,感性负载的电流,电路的总电流。
16、图示RL串联正弦交流电路,已知
A,R=3Ω,L=4mH,则该电路的有功功率P=,无功功率Q=,功率因素
=。
16、图示三相对称电路中,三相交流电源的相电压Ups为220V,Z=38Ω,则负载的相电流IPL=,电源的相电流Ips=。
17、两个正弦信号的初相称为同相,初相位差为称为反相。
18、要比较两正弦信号的相位差的条件,必须是、、的信号才行
19、电压和电流的参考方向一致,称为方向,电压和电流的参考方向相反,称为方向。
20、若功率P>0(正值),说明该元件功率,该元件为。
若P<0(负值),说明该元件功率,该元件为。
21、R、L、C并联电路中,测得电阻上通过的电流为3A,电感上通过的电流为8A,电容上通过的电流为4A,则总电流为A,电路呈性
22、两个具有互感的线圈顺接串联时,其等效电感为,反接串联时,其等效电感为。
23、若理想变压器的变比为n,则理想变压器次级负载阻抗ZL折合到初级回路的反射阻抗Zin=。
24、中线的作用是使Y接负载的端电压保持。
25、对称三相电路中,由于=0,所以各相电路的计算具有独立性,各相
也是独立的,因此,三相电路的计算就可以归结为来计算,其他两相的可以按直接写出来。
26、图1(a)所示为电压源与电阻串联电路,等效变换为图(b)所示电流源与
电阻并联电路,则等效电路中电流源电流IS=A,电阻Ri/=Ω。
(图1)
27.图2是一段含源电路ab,电流参考方向如图所示,已知US1=10V,US2=6V,Uab=8V,R1=2Ω,R2=4Ω,则电流I=A。
28、图7所示含源单口网络ab的戴维宁等效电路的两个参数分别为:
Uoc=V,
R0=Ω。
29、直流电路负载上获得最大功率的条件是等于
30、电阻元件上的电压、电流在相位上是关系;电感元件上的电压、电流相位存在关系,且电压电流;电容元件上的电压、电流相位存在
关系,且电压电流。
二、选择题(每题2分,共20分)
1、电阻与电感元件并联,它们的电流有效值分别为3A和4A,则它们总的电流有效值为()。
A、7AB、6AC、5AD、4A
2、是电流的连续性定理的理论依据是()定律。
A、KCL定律B、KVL定律C、叠加定理D、戴维宁定理
3、电路分析的基本依据是_______方程。
A、两类约束B、KCLC、KVL
4、动态电路是指含有_______元件的电路,其电路方程是微分方程。
A、电阻B、动态C、独立源
5、5F的线性电容的端口特性为_______
A、
B、
C、
6、端口特性为
的二端电路元件是_______元件
A、电感B、电容C、电阻
7、1
电阻和2H电感并联一阶电路中,电感电压零输入响应为_______
A、
B、
C、
8、RLC并联正弦电流电路中,
则总电流为_______A。
A、8B、5C、4
9、
的耦合电感在次级开路时,初级的等效电感为_______H。
A、10B、12C、16
10、电流源
A与电阻
并联单口网络向外传输的最大平均功率为_______W。
A、4B、8C、16
11、两个电阻,当它们串联时,功率比为4:
9;若它们并联,则它们的功率比为:
()。
(A)4:
9(B)9:
4(C)2:
3(D)3:
2
12、如图1所示电路,I1=。
(A)0.5AB)-1A(C)1.5(D)2A
13、由电压源、电流源的特性知,几个()的电压源可以等效为一个电压源;几个()的电流源可以等效为一个电流源,电压源与任意二端元件(),可以等效为电压源;电流源与任意二端元件(),可以等效为电流源.
A、并联B、串联C、混合联接D、无法连接
14、用戴维南定理分析电路求端口等效电阻时,电阻为该网络中所有独立电源置零时的等效电阻。
其独立电源置零是指()。
A、独立电压源开路,独立电流源短路
B、独立电压源短路,独立电流源短路
C、独立电压源短路,独立电流源开路
D、以上答案都不对
15、在稳定的直流电路中,动态元件电容的()。
A、电压不一定为零B、电压一定为零C、电流一定为零D、电流不停变动
16、正弦电路中,感抗与角频率成(),容抗与角频率成()。
A、正比反比B、正比正比C、反比反比D、反比正比
17、三相对称电路中,三相对称负载Y形连接,则电路的线电压与相电压的关系为()
A、线电压与相电压相等;
B、线电压是相电压的
倍,并超前30度;
C、线电压是相电压的
倍,并滞后30度;
D、线电压与相电压数值相等,并且线电压超前相电压30度。
18、三相四线制电路,已知
A,
A,
A,则中线电流
为(D)
A、10AB、20AC、30AD、0A
19、处于谐振状态的RLC串联电路,当电源频率升高时,电路将呈现出()
A、电阻性B、电感性C、电容性
20、符合无损耗、K=1和自感量、互感量均为无穷大,但两者比值是限值条件的变压器是()
A、理想变压器B、全耦合变压器C、空芯变压器
21在换路瞬间,下列说法中正确的是()
A、电感电流不能跃变B、电感电压必然跃变C、电容电流必然跃变
22、已知接成Y形的三个电阻都是60Ω,则等效Δ形的三个电阻阻值为()
A、全是20ΩB、两个20Ω一个180ΩC、两个180Ω一个200ΩD、全是180Ω
23、已知空间有a、b两点,电压Uab=8V,a点电位为Va=3V,则b点电位Vb为()
A、5VB、-5VC、11VD、15V
24、电感元件的正弦交流电路中,电压有效值不变,当频率增大时,电路中电流将()
A、增大B、减小C、不变D、不确定
25、314μF电容元件用在100Hz的正弦交流电路中,所呈现的容抗值为()
A、0.197ΩB、31.8ΩC、5.1ΩD、51Ω
26、已知电路复阻抗Z=(3+j4)Ω,则该电路一定呈()
A、感性B、容性C、阻性D、不确定
27、下列说法中,()是正确的。
A、串谐时阻抗最小B、并谐时阻抗最小
C、电路谐振时阻抗最小D、电路谐振时阻抗最小
28、工程上认为R=25Ω、L=50mH的串联电路中发生暂态过程时将持续()
A、30~50msB、37.5~62.5msC、6~10msD、40~60ms
29、图示电路中a、b端的等效电阻Rab在开关K打开与闭合时分别为。
A.10Ω,10ΩB.10Ω,8Ω
C.10Ω,16ΩD.8Ω,10Ω
30、图示(a)电路中端电压U为;(b)图中U为。
A.8VB.-2VC.2VD.-4V
(a)(b)
31、已知图a中的US1=4V,IS1=2A。
用图b所示的等效理想电流源代替图a所示的电路,该等效电流源的参数为。
(A.6AB.2AC.-2A)
图a图b
32、图示电路中节点a的节点电压方程为。
A.8Ua-2Ub=2B.1.7Ua-0.5Ub=2
C.1.7Ua+0.5Ub=2D.1.7Ua-0.5Ub=-2
33、图示电路中网孔1的网孔电流方程为。
A.11Im1-3Im2=5B.11Im1+3Im2=5
C.11Im1+3Im2=-5D.11Im1-3Im2=-5
34、某电路的图如图所示,下面论述正确的是。
A.该电路独立的KCL方程为4个
B.该电路独立的KVL方程为2个
C.该电路的图是连通图,它的一个树具有3个树枝,3个连枝
D.利用回路电流法求解该电路,需要列出4个独立回路电流方程
3、判断题
1、直流电路中的电压和电流,其大小和方向是不随时间变化的,而交流电路中电压和电流的大小和方向则是随时间作周期性变化的。
()
2、在同一个交流电路中,不同元件的角频率是一样的。
()
3、电压源与电流源间的等效关系,对外电路是等效的,但电源内部是不等效的。
()
4、理想电压源和理想电流源可以等效互换。
()
5、受控源在电路分析中的作用,和独立源完全相同。
()
6、叠加定理只适合于直流电路的分析。
()
7、从电压、电流瞬时值关系式来看,电感元件属于动态元件。
()
8、视在功率在数值上等于电路中有功功率和无功功率之和。
()
9、全耦合变压器与理想变压器都是无损耗且耦合系数等于1。
()
只要电路中有非线性元件,则一定是非线性电路。
()
10.只要电路中有工作在非线性区的元件,能进行频率变换的电路为非线性电路。
()
11、实际电路的几何尺寸远小于工作信号波长的电路为分布参数电路。
()
12、实际电路的几何尺寸远小于工作信号波长的电路为集总参数电路。
()
13、节点处各支路电流的参考方向不能均设为流向节点,否则将只有流入节点的电流,而无流出节点的电流。
()
14、沿顺时针和逆时针列写KVL方程,其结果是相同的。
()
15、电容在直流稳态电路中相当于短路。
()
16、通常电灯接通的越多,总负载电阻越小。
()
17、两个理想电压源一个为6V,另一个为9V,极性相同并联,其等效电压为15V。
()
18、电感在直流稳态电路中相当于开路。
()
19、电容在直流稳态电路中相当于开路。
()
20、从物理意义上来说,KCL应对电流的实际方向说才是正确的,但对电流的参考方向来说也必然是对的。
()
21、基尔霍夫定律只适应于线性电路。
()
22、基尔霍夫定律既适应于线性电路也适用与非线性电路。
()
23、一个6V的电压源与一个2A的电流源并联,等效仍是一个6V的电压源。
()
24、网孔分析法和节点分析法只适应于直流电路。
()
25、回路分析法与网孔分析法的方法相同,只是用独立回路代替网孔而已。
()
26、节点分析法的互电导符号恒取负(-)。
()
27、理想运放的同相端和反相端不能看成短路。
()
28、运用施加电源法和开路电压、短路电流法,求解戴维宁等效电路的内阻时,对原网络内部独立电源的处理方法是相同的。
()
29、运用施加电源法和开路电压、短路电流法,求解戴维宁等效电路的内阻时,对原网络内部独立电源的处理方法是不同的。
()
30、有一个100Ω的负载要想从内阻为50Ω的电源获得最大功率,采用一个相同的100Ω电阻与之并联即可。
()
31、叠加定理只适用于线性电路中。
()
32、某电路的阻抗Z=3+j4Ω,则导纳为y=
。
()
33、正弦波的最大值是有效值的
倍。
()
34、
=5sin(20t+30°)V与
=7sin(30t+10°)A的相位差为30°。
()
35、在某一个频率,测得两个线性非时变无源电路的阻抗为
RC电路:
Z=5-j2Ω()
RL电路:
Z=5-j2Ω()
36、RLC串联电路谐振时阻抗最大。
()
37、RLC并联电路谐振时阻抗最大。
()
38、不管是RLC串联谐振还是并联谐振电路,其品质因数
都等于电路中感抗或容抗吸收无功功率与电阻吸收的有功功率之比。
()
39、不管是RLC串联谐振还是并联谐振电路,其品质因数
越大,则选择性越好,但通频带则越窄。
()
40、耦合电感、变压器、四种受控源不一定是双口网络。
()
41、只有知道了同名端点,才能将互感线圈正确串联和并联。
()
42、耦合电感正确的顺接串联是同名端相接的串联。
()
43、耦合电感正确的顺接并联是同名端相连的并联。
()
44、三要素法可适用于任何电路分析瞬变过程。
()
45、用二阶微分方程描述的电路称为二阶电路。
()
46、RC电路的时间常数
。
()
47、RL电路的时间常数
。
()
四、作图题(共14分)
1、一阶RC电路中,换路后电容电压的变化规律即解析式为:
A,试画出
的变化曲线。
(3分)
2、写出下列各正弦量的相量表达式,并画出它们的相量图。
(8分)
(1)u1(t)=220
cos(wt)V;
(2)u2(t)=100
cos(wt-120o)V;
(3)i1(t)=14.14cos(wt+90o)A;(4)i2(t)=10cos(wt+300o)A。
3、请画出三相四线制Y-Y连接的对称三相电路图。
(3分)
五、简答题(每小题6分,共30分)
1、计算图示电路中的电流
和电压
。
2、计算图示电路的电压
和
3、计算图示电路中负载电阻获得的最大功率。
4、图示电路原已稳定,
闭合开关,求
的电容电压
5、图示电路中电流
求稳态电流
。
6、电路如图,开关K闭合前电路已稳定,用三要素法求K闭合后的uc(t)。
(10分
7、图示正弦电流电路中,已知
V,求电流
和
。
(10分)
8、如图所示电路,
电路吸收的功率
功率因数为
,求支路电流
,
和感抗
(10分)
9下图所示电路中,已知电阻R1=3Ω,R2=2Ω,R3=6Ω,电压源Us1=15V,Us2=3V,Us3=6V,试求:
(用结点电压法)
(1)a、b两点间电压Uab;
(2)各支路电流I1、I2、I3;
(3)各元件的功率。
(14分)
10、在下图所示电路中,用叠加定理求支路电流I1和I2(要求:
画出叠加电路图)。
(8分)
11、对于下图所示电路,试求:
(1)RL为何值时能够获得最大功率;
(2)RL获得的最大功率。
(6分)
12、下图所示电路中,已知
V,试求i(t)和iC(t)。
(8分)
13、下图所示电路中,开关转换前电路已处于稳态,t=0时开关由1位接至2位,求t≥0时(即换路后)iL、i2、i3和电感电压uL的解析式。
(12分)
14、已知图示电路中,NR为无源线性电路,当
时,
;
时,
;求当
,
时的电压
。
(8分)
15、如图所示,求输入电阻
16、电路如图所示,求出电流R=1Ω时的电流I。
17、用等效化简的方法求如图所示,电路中4Ω电阻的功率。
18、图1电路中,分别计算两个电流源的功率,并判断是吸收还是发出功率。
19、求图2所示R=?
(5分)
20、图3RLC串联电路,其谐振角频率为1000rad/s,品质因素Q=10,谐振时阻抗为100Ω,求
(1)L、C、通频带B;
(2)若电源的有效值U=10V,则谐振时UL、I为何值?
(10分)
21、如下图示电路中,开关闭合之前电路已处于稳定状态,已知R1=R2=2Ω,请用三要素法求解开关闭合后电感电流iL的全响应表达式。
(10分)
22、三相电路图5连接,已知线电压UL=380V,R=22Ω,求
各为多少?
(10分)
23、如图6,
(1)阻抗Z=?
(2)I=?
(3)有功功率P=?
(4)无功功率Q=?
(5)视在功率S=?
(6)复功率
=?
(10分)
24、用戴维南定理求图示电路中的电流I。
25、用叠加定理求解下所示各电路中的电流I。
26、如图所示的RLC并联电路中,已知电源电压
求电流
。
27、4、电路如下图所示。
①试选择合适的匝数比使传输到负载上的功率达到最大;②求1Ω负载上获得的最大功率。
28、下图电路在开关S闭合前已达稳态,试求换路后的全响应
,并画出它的曲线。
29、所示电路工作在正弦稳态,已知u=141.4cos314tV,电流有效值I=IC=IL,电路消耗的有功功率为866W,求i、iL、iC。
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
在图3-3-6所示电路中,已知Is=10A,L=2H,R1=80Ω,R2=200Ω,R3=300Ω,R4=50Ω。
开关S原来是闭合的,电路已稳定。
在t=0时将开关S打开,求S断开后iL、uL和i随时间变化的规律。
解在开关S打开前,电路已处于稳态,由图(a)可知,iL(0+)=iL(0-)=0,故是零状态响应。
根据戴维宁定理,求出S断开后等效电路如图(b)所示。
其中
时间常数τ=L/R=2/(200+50)S=0.008S
得电感电流为
iL=8(1-e-125t)t≥0
再根据电感的VAR,可得电感电压
t>0
电路电流i=Is-iL=(2+8e-125t)At>0
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
图3-5-1
例3-5-1图3-5-1(a)所示电路的开关S原来合在“1”端很久,在t=0时S合向“2”端,用三要素法求t>0时,电容两端电压uC和电流iC,并绘出它们随时间变化的曲线。
解
(1)求初始值uC(0+)
作t=0-时的电路如图3-5-1(b)所示,因为开关合上前,电路已进入直流稳态,故电容代之以开路。
由此求出
根据换路定则
uC(0+)=uC(0-)=2V
(2)求稳态值uC(∞)
作换路后t=∞时的等效电路如图3-5-1(c),此时电路进入直流稳态,故电容代之以开路,可求得
(3)求时间常数τ
τ=ReqC,Req为换路后从电容两端看进去的戴维宁等效电阻。
其等效电路如图3-5-1(d)所示。
注意将电路中的电压源短路。
求得
电路的时间常数τ为
(4)求uC、iC
将uC(0+)、uC(∞)和τ代入式(3-5-1)可得
uC=[2-(-2)]e-t+(-2)=(4e-t–2)Vt≥0
iC=-2e-tAt>0
绘出uC、iC的波形如图(e)所示。
51
(a)
(b)
(c)
(d)
图3-5-2
例3-5-2如图3-5-2(a)所示,开关合在1端时电路已经稳定。
t=0时,开关由1端合向2端,用三要素法求t>0时的i和uL。
解
(1)求初始值i(0+)、uL(0+)
需画出t=0-的等效电路,求出iL(0-)。
开关在1端位置时,电流iL(0-)为
根据换路定则,得
iL(0+)=iL(0-)=2A
作出t=0+的等效电路如图(b)所示,其中电感代之以电流源,其大小和方向与iL(0+)相同,则可求出。
i(0+)=(2-2)=0
uL(0+)=[-2×2+2×0]=-4V
(2)求稳态值i(∞)、uL(∞)
t=∞时,电路处于换路后的直流稳定状态,电感代之以短路,作出t=∞时的等效电路则如图(c),可求得
uL(∞)=0
(3)求时间常数τ
换路后等效电路如图(d)所示。
求得
Req=(2+2)Ω=4Ω
则时间常数
τ=0.1/4=0.025s
(4)求i、uL
i=(1-e-40t)At>0
uL=-4e-40tVt>0
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