04动态电路分析1.docx
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04动态电路分析1
动态电路分析
一、是非题
1.对于零状态电路,过渡过程的起始瞬间,电容相当于短路,电感相当于开路(不计冲激作用)。
2.换路定律仅用来确定uc(0+)和iL(0+),其他电量的初始值应根据uc(0+)或iL(0+)按欧姆定律及基尔霍夫定律确定。
3.同一个一阶电路的零输入响应、零状态响应和全响应具有相同的时间常数。
4.用短路开关把载流线圈短接,则线圈电阻越大,线圈电流衰减时间越长。
5.全响应中,零状态响应由外加激励引起的,所以零状态响应就是稳态响应。
6.电路的零输入响应就是自由分量,零状态响应就是强制分量。
7.R大于、等于或小于
是判断RLC串联电路零输入响应处于非振荡放电、临界放电和振荡放电状态的判别式。
8.电感元件是用电压电流特性来定义的元件。
9.如电感元件的电流不变,无论其电感值为多大,都可等效为短路;如电容元件的电压不变,无论其电容值为多大,都可等效为开路。
10.一个在t=0-时电压为零且电压不跃变的电容在换路时相当于短路;一个在t=0-时电流为零且电流不跃变的电感在换路时相当于开路。
11.由R、L组成的一阶电路,若R越大,其零输入响应衰减得越慢。
12.零输入的RC电路中,只需时间常数τ不变,电容电压从100V放电到50V所需时间与从150V放电到100V所需时间相等。
13.在零输入响应的情况下,电路的时间常数τ是电流或电压由初始值衰减到该值的0.632倍所需的时间。
14.电压为100V的直流电压源,通过100kΩ电阻对10μF电容充电,经过1s,充电电流为0.368mA。
15.在零状态RL串联电路接入恒定电压,如果电源电压不变,增加电阻可以减少稳态电流及缩短过渡过程时间。
16.全响应中,暂态响应仅由元件初始储能产生,稳态响应则由外加激励产生。
17.设某电压可表示为u(t)=ε(t)-ε(t-3)V,则当t=3s时有u(3+)≠u(3-)。
18.RLC串联电路接通直流电压源瞬间,除uC和iL之外,其余元件的电压或电流均能跃变。
19.线性动态电路微分方程的阶次与电路中的储能元件数恒等。
20.当电感元件在某时刻t的电流i(t)=0时,电感元件两端的电压u(t)不一定为零;同样,当u(t)=0时,i(t)不一定为零。
21.非零初始状态的电路,当所有独立源的大小加倍时,全响应也加倍。
答案部分
1.答案(+)2.答案(+)3.答案(+)4.答案(-)5.答案(-)6.答案(-)
7.答案(+)8.答案(-)9.答案(+)10.答案(+)11.答案(-)12.答案(-)
13.答案(-)14.答案(+)15.答案(+)16.答案(-)17.答案(+)18.答案(-)
19.答案(-)20.答案(+)21.答案(-)
二、单项选择题
1.图示电路开关S在闭合前
和
都无储能,则开关S合上瞬间跃变的量为
(A)i(B)i1(C)i2(D)u
2.由于电感线圈中储存的能量不能跃变,所以电感线圈在换路时不能跃变的量是
(A)电压(B)电流(C)电动势
3.图示电路在开关S合上前电感L中无电流,合上开关的瞬间uL(0+)的值为
(A)0V(B)63.2V(C)∞(D)100V
4.右上图示电路中电流源电流恒定,电路原先已稳定。
在开关S合上后瞬间,电流i(0+)的值为
(A)0A(B)1A(C)0.2A(D)0.8A
5.线性一阶电路的特征方程是
(A)线性代数方程组(B)一元一次线性代数方程
(C)二次代数方程(D)一阶微分方程
6.若R为电阻,L为电感,则R/L的单位为(A)V(B)A(C)s(D)s-1
7.已知电容C=1F,选择其电压u与电流i为关联参考方向,u的变化规律如图(A)所示,则电流i的变化规律为下图中的哪一个?
8.若一阶电路的时间常数为3s,则零输入响应每经过3s后衰减为原来的
(A)50%(B)25%(C)13.5%(D)36.8%
9.关于一阶动态电路的零输入响应,以下叙述中正确的是
(A)RL电路的零输入响应与初始磁场能量成正比
(B)零输入响应随着时间增长衰减至零(C)零输入响应的时间常数一般为5τ
(D)零输入响应中的电磁能量始终不变
10.图示电路中,uC(0+)=0,开关S闭合后描述过渡过程的正确的表达式是:
(A)
(B)τ=R2C(C)
(D)
[τ=(R1+R2)C]
11.关于一阶动态电路的零状态响应,以下概念中错误的是
(A)零状态响应的绝对值均为逐渐增长(B)零状态响应就是零初始状态响应
(C)零状态响应中电路的电磁储能逐渐增长
(D)零状态响应一般认为在历时5τ后已基本进入稳态
12.图示电路中电压源电压恒定,电路原已稳定,断开开关S后,电压表两端电压uv(t)为
(A)
(B)
(C)
(D)
(150kΩ为电压表内阻)
13.图示电路中US恒定,电路在开关S合上前已稳定。
当开关闭合后,电路的情况为
(A)iL衰减为零,i变为
(B)iL减小为
(C)iL不变,i亦不变(D)iL不变,i变为
14.含有两个动态元件的电路(A)一定是二阶电路;(B)有可能是一阶电路;(C)一定是一阶电路;(D)有可能是三阶电路。
15.图示电路中,4A为直流电流源,该电路处于稳态时储存有能量的元件是
(A)电容C(B)电感L(C)电容C和电感L(D)电阻R1
16.图示电路中,若接上电阻R,则换路后过渡过程持续的时间与原来相比
(A)缩短(B)增长(C)不变(D)由R的数值决定
17.图示电路原已稳定,t=0时断开开关S后,uC到达47.51V的时间为
(A)6μs(B)2μs(C)4μs(D)无限长
18.图示电路的时间常数τ为
(A)1s(B)0.5s(C)
s(D)
s
19.图示电路,电压源电压恒定iL(0-)=0,t=0时闭合开关S后,i(t)为
(A)2(1-e-t)A(B)3.6(1-e-16t)A(C)3.6e-tA(D)0.5+0.5e-16tA
20.图示电路中US=10V不变,电路原已稳定。
在t=0时开关S闭合,则响应i(t)
(A)
(B)
(C)e-20tA(D)1A
23.电容对电阻放电的电路中,在任一瞬时电阻已消耗的能量为
(A)
(B)
(C)
(D)
24.图示电路中电压源电压恒定,电路已达稳态,开关S闭合后iL(t)的时间常数为(A)
(B)
(C)
(D)
答案部分
1.(A)2.(B)3.(D)4.(A)5.(B)6.(D)7.(C)
8.(D)9.(B)10.(A)11.(A)12.(C)13.(C)14.(B)
15.(B)16.(A)17.(A)18.(A)19.(D)20(D)23(D)24(C)
三、填空题
1.对于电感电流和电容电压不能跃变的电路,若电路的初始储能为零,则在t=0+时,电容相当于_______;电感相当于_____________________。
2.动态电路中,若电容电压uC(0-)为3V,且电容电压又不跃变,则在t=0+的等效电路中,该电容元件可等效为____________________。
3.图示电路中电压源电压恒定,电路已稳定,uC(0-)=0,t=0时开关S闭合。
则i2(0+)=________,iC(0+)=________,i1(∞)=_____。
4.图示电路中电压源电压恒定,在开关S合上前,uC(0-)=0,iL(0-)=0,t=0时,开关S合上,则i1(0+)=________,uL(0+)=________,i1(∞)=_______,uC(∞)=________。
5.在RC一阶电路中,若电容电压uC(0+)增大A倍,则该电路中____________响应也增大A倍。
6.RLC串联电路中,R、L、C三者关系满足_________________时,称为临界阻尼情况;满足_______________时,称为无阻尼情况。
7.电感为L的电感元件的磁场储能WL=________________。
正弦电流电路中,在选择电压与电流为______________参考方向下,电感元件的电流的相位比其电压超前
。
8.由q-u平面中一条曲线所确定的元件称为_________元件;由ψ-i平面中一条曲线所确定的元件称为__________元件。
9.图示电路中电压源电压恒定。
开关断开前电路已稳定,t=0时断开开关S,则uC(0+)=____________,iC(0+)=_________,uC(∞)=________。
10.图示电路处于零状态,t=0时开关S闭合,则t=0+时i(0+)=__________;t=∞时i(∞)=_________。
11.图示电路中电流源电流恒定,开关S在t=0时闭合,闭合前电路为零状态,则iC(0+)为____________。
12.RC电路中,已知R=2MΩ,如果要求时间常数为10s,则C值为_________。
13.图示中电压源电压恒定,电路原已处于稳态,t=0时开关S断开。
则iL(0+)=__________,uL(0+)=________________,时间常数τ=__________________。
14.已知流过50mH电感的电流为iL(t)=
A,其中τ=0.1s,则电感电压为uL(t)=_________________。
15.图示电路中US恒定,电路已稳定。
在开关S断开后uC(0+)=_____,iC(0+)=____________及τ=_____________。
16.RC串联支路处于零状态,t=0时与电压为US的直流电压源接通。
(1)充电开始时电流为_______________。
(2)t=τ时,电容电压为_____________。
17.图示电路中,电压源电压恒定,电流源电流恒定,电感无初始电流,t=0时开关S闭合,则iL(t)=_______。
18.右上图示电路中,电压源电压恒定,i(0-)=0,t=0时开关S闭合,则t1=0.1s时的电流i(t1)=____A,uL(t)达到5V时的时间t=___s。
19.在直流一阶RL电路中,若iL(∞)=3A,时间常数τ为0.25s,则电感电流在t≥0时的零状态响应表达式为___________________。
20.图示电路中US不变,电路原已稳定,t=0时开关S闭合。
则iL(0+)=_________;uL(0+)=___________;τ=______。
21.右上图示电路中,US=10V不变,iL(0-)=2A,试求开关S闭合后iL的零输入响应和零状态响应。
22.左下图示电路中,U和US都不变。
已知uC(0-)=52V,欲使电路在换路后无过渡过程,则U=___________。
27.右上图示电路中电压源电压恒定,电流源电流恒定。
电路已处于稳态,t=0时合上开关S,则时间常数τ=_________,iL(0+)=________。
28.图示电路中电流源电流恒定。
换路前电路为稳态,t=0时开关S断开后,uC(0+)=__________,iC(0+)=___________。
29.两个电路的零输入响应分别为
(t≥0)和
(t≥0),其中τ2>τ1。
前者经过时间t1,后者经过时间t2均为1V,则t1和t2的大小关系是_____>_____。
30.对RC电路的零输入响应,电流满足方程
,若R=50kΩ,
则C=_____。
31.图示电路中,t=10-2s时i(t)=3.68mA,则uC(0+)=_______,t>
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