中南大学网络教育电路理论复习题及参考答案.docx
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中南大学网络教育电路理论复习题及参考答案
《电路理论》课程复习资料
一、填空题:
1.若
V,则电压的实际方向为,参考方向与实际方向。
2.一个具有5个结点和8条支路的平面网络,可列出个独立的KCL方程,列出个独立的KVL方程。
3.回路电流法以为独立变量;结点电位法以为独立变量。
4.LC并联电路中,电感电流有效值
,电容电流有效值
,则LC并联电路总电流有效值
,此时电路呈性。
5.在叠加定理中,电压源不作用相当于,电流源不作用相当于。
6.某含源一端口电路的UOC=20V,ISC=4A,则Req=,外接电阻为
时,回路电流=。
7.线性电感元件的感抗随频率增加而,在直流电路中电感相当于。
8.对称三相电路中,相电流的模是线电流模的;相电流相应线电流30°。
9.无源一端口网络端电压
=240/-45°V,电流
=20/15°A,电压与电流为关联参考方向。
一端口网络的等效阻抗Z=。
此时电路呈性。
10.设有两频率相同的正弦电流
A,
A,则超前的电流是,超前的角度为。
11.RLC串联谐振电路中,谐振角频率
为,此时电路的功率因数为。
12.
、
和
三个电阻并联,其总电阻是。
电阻并联时,电流按电阻成分配。
13.无源一端口网络N的等效阻抗Z=(10+j10)Ω,则此N可用一个元件和一个元件并联组合来等效。
14.理想电压源电压与外电路,它的端口电流与外电路。
15.将1
电阻与1F电容串联后,在t=0时刻接到1V的电压源上,电路的时间常数为;将1
电阻与1F电容并联后,在t=0时刻接到1V的电压源上,则此电路的时间常数为。
二、单项选择题:
1.RL一阶电路中,时间常数与电阻R[]
A.成反比B.成正比C.无关
2.
和
电阻串联,若
电阻上电压为
,则总电压为[]
A.
B.
C.
D.
3.无源一端口网络N的等效导纳
,
,N可用一个电阻元件和一个
储能元件并联组合来等效,则储能元件的参数为[]
A.1HB.1FC.0.01HD.0.01F
4.叠加定理适应于[]
A.计算线性电路的电压和电流B.计算非线性电路的电压和电流
C.计算线性电路的电压、电流和功率D.计算非线性电路的功率
5.在正弦交流电路中,当电容电压与电流取关联参考方向,则电流[]
A.超前电压
B.落后电压
C.同向D.反向
6.用结点法分析电路,各结点的自导[]
A.恒为正B.恒为负C.可正可负D.恒为零
7.描述电路中结点与支路电流关系的定律是[]
A.KCLB.KVLC.KCL和KVLD.ABC都是
8.正弦电压相量
=20/40°V,频率为50HZ,则瞬时表达式为[]
A.
VB.
V
C.
VD.
V
9.GLC并联正弦电路,其等效导纳
等于[]
A.
B.
C.
D.
10.已知无源一端口端网络的端口电压
V,
A,电压与电
流为关联参考方向,则此电路的功率因数等于[]
A.0B.0.5C.0.866D.1
三、计算题:
1.求图1电路中电压
。
图1
2.求图2(a)和(b)的等效电源模型。
图2
3.已知电路如图3所示,试利用结点电压法求6电阻上的电流。
图3
4.已知图4所示正弦电路中,
V,
,
,
,
。
求电路中电流表的读数和电路的输入阻抗Zin。
图4
5.图5所示电路开关S在t=0时打开,开关动作之前电路已处于稳定状态,试求电路零输入响应电压
。
图5
6.已知图6所示电路中,
=6A,
,
。
1)求负载Z的最佳匹配值。
2)求在最佳匹配值时负载的功率。
图6
7.图7电路中正弦电压有效值
,
,
,当电容C=
时,电流
。
试求正弦电压的频率
、电感电压有效值和电容电压有效值。
图7
8.求图8所示电路中,已知
V,求电压源电压
。
图8
9.在图9中,
时,它能获得最大功率,且求此最大功率
。
图9
10.求图10电路中电压
。
图10
11.求图11所示电路中的各电源的功率值,并说明是吸收功率还是发出功率。
图11
12.已知图12正弦电路中,电流
=5A,
=4A,求功率表的读数。
图12
13.已知图13所示电路中,正弦电压有效值
,
,
,当电容C=
时,电流
。
试求:
正弦电压的频率
、电感电压有效值和电容电压有效值。
图13
14.图14电路中
=2/0°A,求负载Z的最佳匹配值以及它所获得的最大功率。
图14
15.电路如图3-1示,电路原来已达稳态,
V,t=0时开关闭合。
求t≥0时的电容电压uC和5电阻上的电压u。
图15
16.在图16电路中,开关S闭合前电路处于稳态,在t=0时闭合开关,求换路后
。
图16
参考答案
一、填空题:
1.b到a;相反2.4;43.假想回路电流;结点电压4.4A;感性
5.短路;开路6.
;2A7.增加;短路8.0.577;超前
9.12/-60°
;容性10.
;110°11.
;112.2
;反比
13.电阻;电感14.无关;有关15.1S;1S。
二、单项选择题:
1.A2.B3.C4.A5.A6.B7.A8.C9.C10.B
三、计算题:
1.求图1电路中电压
。
图1
解:
对右边回路利用KVL,得:
根据欧姆定律,4Ω电阻上电流
。
对结点①利用KCL,有:
对左边回路利用KVL,得:
所以,
A,
V。
2.求图2(a)和(b)的等效电源模型。
图2
解:
(a)等效为68V与10Ω串联的实际电压源模型;
(b)等效为50V与5Ω串联的实际电压源模型。
3.已知电路如图3所示,试利用结点电压法求6电阻上的电流。
图3
解:
对0.5A电流源与电阻3串联支路,处理方法是忽略3电阻的存在,对纯电压源的处理方法,选择5V电压源的一端为参考结点,如下图电路所示。
由于结点①的电压正好是电压源电压,采用这种方法列写的结点电压方程为:
这样三个方程,三个变量,即可求解出电路的各个待求量,其中
V,所以6电阻上待求的电流为
A。
4.已知图4所示正弦电路中,
V,
,
,
,
。
求电路中电流表的读数和电路的输入阻抗Zin。
图4
解:
L、C1、C2组成的支路发生串联谐振,
所以,电流表1的读数为2.2A;电流表2的读数为0A;输入阻抗Zin=100Ω。
5.图5所示电路开关S在t=0时打开,开关动作之前电路已处于稳定状态,试求电路零输入响应电压
。
图5
解:
开关动作之前电路已处于稳定状态,所以有:
=0.5A。
开关动作之后,特解
0A,而时间常数
=0.5S,则电路零输入响应电压
A。
所以有:
V。
6.已知图6所示电路中,
=6A,
,
。
1)求负载Z的最佳匹配值。
2)求在最佳匹配值时负载的功率。
图6
解:
令
A
含源一端口网络ab的开路电压和等效阻抗分别为:
V;
Ω
所以,负载Z的最佳匹配值为:
Ω
在最佳匹配值时负载的功率为:
W。
7.图7电路中正弦电压有效值
,
,
,当电容C=
时,电流
。
试求正弦电压的频率
、电感电压有效值和电容电压有效值。
图7
解:
因为,
=10V=
,所以,电路发生串联谐振,则有:
=500000rad/s
V。
8.求图8所示电路中,已知
V,求电压源电压
。
解:
从图3-1电路右边回路利用KVL可得:
V。
同时,从电压
得大小,可求得2欧姆电阻上得电流为3.5A(电流从左到右),所以
=12V。
图8
9.在图9中,
时,它能获得最大功率,且求此最大功率
。
图9
解:
(1)电阻断开后,含源一端口网络对应的等效电阻为:
。
(2)利用叠加定理,求得含源一端口网络的短路电流为:
A
则含源一端口网络的开路电压为:
V所以,当
,电阻获得最大功率,且此最大功率为:
=22.5W
10.求图10电路中电压
。
图10
解:
对右边回路利用KVL,得:
根据欧姆定律,4Ω电阻上电流
。
对结点①利用KCL,有:
对左边回路利用KVL,得:
所以,
A,
V。
11.图11电路中的各电源的功率值,并说明是吸收功率还是发出功率。
图11
解:
电流源1的功率等于36W,发出功率;电流源2的功率等于10W,吸收功率;电压源的功率等于6W,吸收功率。
12.已知图12所示正弦电路中,电流
=5A,
=4A,求功率表的读数。
图12
解:
电流
=5A,当
支路为容性时,流过3Ω电阻得的电流为9A,则功率表的读数为243W。
电流
=5A,当
支路为感性时,流过3Ω电阻得的电流为1A,则功率表的读数为3W。
13.已知图3-7所示电路中,正弦电压有效值
,
,
,当电容C=
时,电流
。
试求正弦电压的频率
、电感电压有效值和电容电压有效值。
图13
解:
=500000rad/s;电感电压有效值和电容电压有效值都等于10000V。
14.图14电路中
=2/0°A,求负载Z的最佳匹配值以及它所获得的最大功率。
图14
解:
负载Z的最佳匹配值为:
Ω
在最佳匹配值时负载的功率为:
W。
15.电路如图15示,电路原来已达稳态,
V,t=0时开关闭合。
求t≥0时的电容电压uC和5电阻上的电压u。
图15
解:
利用换路定则有
V
根据换路后电路达到稳态,可得电容电压特解为:
0V
根据电路结构,可得等效电阻
,则电路时间常数为:
=0.8s
利用三要素法,得电容电压
为:
=4
(V)。
根据电容元件两端电压与电流的关系,可得:
A。
所以,5电阻上的电压为:
=
-4i==4
-2.4
=1.6
(V)。
16.在图16电路中,开关S闭合前电路处于稳态,在t=0时闭合开关,求换路后
。
解:
根据换路前电路,可得:
5A(利用换路定则有
=5A)
根据换路后电路达到稳态,可得电感电流特解为:
8A
根据电路结构和参数,可得电路时间常数为:
=1S
利用三要素法,得电感电流
为:
=8-3
(A)
图16
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