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整理完电路考试题
东北农业大学网络教育学院
电路专升本作业题
(一)
一、填空(共10题)
1.电路的组成包括电源、负载和中间环节。
2.对直流来说,电容相当于开路,电感相当于短路。
3.在一段电路中,当电压、电流为关联参考方向时,p>0表示吸收功率,p<0表示发出功率。
4.凡是具有两个引出端的电路或网络,称为一端口网络。
5.图1所示电路的等效电阻Rab=▁16
▁▁▁。
6.图2中元件u与i的约束方程是
。
7.图3电路的电压U=40V,电流I=1A。
8.图4电路中2A电流源发出的功率P=20W。
9.图5所示电路中,已知u=100cos1000tV,i=10cos(1000t+90º)A,则Z=
,Y=
,P=0,Q=-500var。
10.正弦量u=77cos(314t-210)V的周期等于0.02s,初相等于-210,有效值等于
。
二、选择题(共10题)
1.图6所示电路中,R=▁A▁▁▁。
A.3ΩB.-3ΩC.4Ω
2.理想电流源两端的电压受▁C▁▁▁的影响。
A.其自身电流 B.其自身电压 C.外电路
3.在电路中,激励指的是▁A▁▁▁。
A.独立电源 B.受控源 C.负荷
4.R、L、C串联电路谐振时,电阻两端的电压▁C▁▁▁电源电压。
A.必大于B.必小于C.一定等于D.可能超过
5.图7所示电路中,减小G1将导致▁D▁▁▁。
A.VA、VB均增大B.VA、VB均减小
C.VA不变,VB减小D.VA不变,VB增大
6.图8所示的正弦交流电路中电压有效值分别为:
U14=5V,U12=3V,U34=6V。
则U24=▁B▁▁。
A.1VB.4VC.3VD.2V
7.图9所示电路的相量图为▁A▁▁▁。
A.
B.
C.
D.
8.对称三相电路的有功功率
,功率因数角φ为▁D▁▁。
A.线电压与线电流的相位差角B.相电压与线电流的相位差角
C.线电压与相电流的相位差角D.相电压与相电流的相位差角
9.图10所示电路中,电压u等于▁B▁▁▁。
A.40VB.-40VC.50VD.-50V
10.一阶电路中时间常数越大,动态过程持续的时间▁A▁。
A.越长B.越短C.不变D.不定
三、计算题(共5题)
1.求图中受控源发出的功率。
解:
对上面节点应用KCL,得:
0.8I1+6=I1+Iab
∴0.8I1+6=2I1I1=5A
受控源发出的功率为:
P=Uab×0.8I1=2I1×0.8I1=40W
2.图示电路中:
(1)若U2=10V,求I1与Us;
(2)若Us=10V,求U2=
解:
(1)∵U2=10V
(2)U2=
Us
=
×10
=
V
3.用结点法求图示电路中的电压U0。
解:
选取参考结点如图所示。
列写结点电压方程如下:
求解方程,得:
Un1=-0.8125V
∴U0=Un2-Un1=5+0.8125=5.8125V
4.图示电路中,t=0时开关K闭合,t<0时电路已处于稳态,求各元件电压、电流的初始值及t>0时的uC。
解:
根据换路定律:
作出t=0+的等效电路。
设下面的节点为参考节点,由弥尔曼定理得:
所以,
因此
600
·
I
U1
·
US
·
U2
·
300
A
B
C
5.图示电路中,已知
,电流表的读数为2A,电压表V1、V2的读数均为200V。
求参数R、L、C,并作出该电路的相量图。
据题意,相量图如右图所示。
故根据欧姆定律的相量形式,有
电路专升本作业题
(二)
一、填空(共10题)
1.从实际电路中抽象出来的,由一种或几种理想电路元件的组合而构成的模型称为电路模型。
2.我国的工业频率是50HZ,美国、日本等国家的工业频率是60HZ。
3.品质因数Q越大,谐振电路的选择性就越好。
4.理想电路元件通过端子与外部相联接。
5.图1所示电路的等效电阻Rab=▁9Ω▁▁▁。
6.图2中元件u与i的约束方程是
。
7.图3电路的电压U=40V,电流I=1mA。
8.图4电路中10V电压源发出的功率P=–20W。
9.已知相量关系如图5所示,若I=5A,U=220V,则
=220/00V,
=
=5/-300A,该电路的性质是感性。
10.图6电路中,已知100V电压源发出100W功率,则电压U等于20V,电流I等于–1A。
二、选择题(共10题)
1.图7所示电路中,P=▁A▁▁▁。
A.20W B.-20W C.20J
2.理想电容元件是储存▁B▁▁▁能量的元件。
A.磁场 B.电场 C.电磁场
3.在列节点电压方程时,凡是与电流源串联的电导,应将其▁C▁▁▁。
A.计入自导之中 B.计入互导之中 C.换成短路线
4.已知某一无源二端元件的电压、电流分别为:
u=10cos(6t+450)V,
i=2sin(6t+1350)A。
则这一元件是▁C▁▁▁。
A.电容B.电感C.电阻D.无法确定
5.图8所示电路中当t=π秒时,电流i(t)的瞬时值i(π)为▁B▁▁▁。
A.0AB.–1AC.2AD.1A
6.对于一个含有7个节点,13条支路的图G,其任意一个树的树支数应等于▁C▁▁▁。
A.5B.7C.6D.8
7.图9所示电路中,电流表A1,A2的读数分别为3A、4A,则A的读数为▁B▁。
A.6AB.5AC.7AD.8A
8.图10所示电路中,以c点为参考点,a点的电位Va等于▁B▁▁。
A.9.4VB.22VC.–22VD.–9.4V
9.对称三相电路中,已知
,则三相负载吸收总功率为▁B▁▁。
A.329WB.570WC.0WD.987W
10.图11所示电路中,电压Uab等于▁C▁▁。
A.38VB.28VC.–38VD.–28V
三、计算题(共5题)
1.试列出图4电路的节点电压方程。
(整理出来即可,无需求解)
解:
按节点电压法列写方程,并补充方程:
i=(Un2-Un1)/2。
将补充方程代入节点电压方程并整理得:
Un1=2V
Un1+2Un2-Un3=0
-Un2+Un3=-6
2.利用电源的等效变换求图示电路中的电流I。
解:
化简电路如下图所示:
对图(b)应用KVL,有
(1+2+7)I+4-9=0
∴ I=0.5A
I
2Ω
2A
7Ω
9A
1Ω
1Ω
I
2Ω
9V
7Ω
4V
+
+
(a)
(b)
3.应用叠加定理求图示电路中的电流i。
解:
当电压源单独作用时,作出等效电路图可得:
i=12/(1+2+3)=2A
当电流源单独作用时,作出等效电路图,可以利用节点法、网孔法或电源的等效变换可求得:
i=-10A
根据叠加定理可得:
i=i+i=-8A
4.电路如图所示,开关K原是打开的,t=0时将K闭合,求i2和i3的表达式,并绘出它们的变化曲线。
已知i2(0-)=1A,U=120V,R1=20Ω,R2=30Ω,R3=60Ω,L=1H。
解:
由换路定律:
稳态值:
时间常数:
所以,
5.图示电路中,IS=1A,当ω0=1000rad/s时电路发生谐振,R1=R2=100Ω,L=0.2H。
求电容C的值和电流源端电压
。
R1
R2
jωL
jωC
1
IS
·
U
·
+
解:
设
电路的输入阻抗为
当电路发生谐振时,Zin的虚部为零,即
故谐振时
电流源的端电压
电路专升本作业题(三)
一、填空(共10题)
1.电路的作用,一是用于能量的转换和传输;二是对电信号进行加工、处理。
2.如果电流、电压的数值符号为正,则表示实际方向与参考方向相同;数值符号为负,表示二者方向相反。
3.通频带越窄,谐振电路的选择性就越好。
4.一阶电路中,时间常数越大,表明动态过程持续的时间越长。
5.图1所示电路中,R1=R2=1Ω。
等效电阻Rab=▁0.5Ω▁。
6.图2中元件u与i的约束方程是
。
7.图3电路的电压Uab=0.889V,电流I=2.22A。
8.图4电路中如果要求2A电流源的功率为零,在AB线段内应插入10V电压源(左负右正)元件。
(请在图上画出来)
9.图5所示电路中,电阻R接在
的交流电源上,已知电压表和电流表的读数分别为220V和20A,则电阻R=▁11Ω▁▁▁,消耗的功率为▁4400W▁▁▁。
10.三相对称电路中,已知
,则uAB=
,uB=
。
二、选择题(共10题)
1.当电路具有n个节点时,能建立▁B▁▁▁个独立的KCL方程。
A.nB.n-1C.n-2
2.理想电感元件是储存▁A▁▁▁能量的元件。
A.磁场 B.电场 C.电磁场
3.流过理想电压源的电流受▁C▁▁▁的影响。
A.其自身电流 B.其自身电压 C.外电路
4.已知某一无源二端元件的电压、电流分别为:
u=100cos(1000t+450)V,i=20cos(1000t+1350)A。
则这一元件是▁A▁▁▁。
A.电容B.电感C.电阻D.无法确定
5.图6所示二端网络的短路电流ISC等于▁D▁▁▁。
A.3AB.5AC.2AD.4A
6.对于一个含有6个节点,12条支路的图G,其基本回路的个数应等于▁B▁▁▁。
A.5B.7C.6D.8
7.图7所示图中,下列支路集合为“树”者的是▁C▁▁▁。
A.(2,4,6,11,12,13)B.(2,4,5,7,8,9,13)
C.(2,3,7,5,4,12,13)D.(1,5,6,8,11,13)
8.图8所示电路中,已知100V电压源发出100W功率,则电压U等于▁A▁▁。
A.20VB.-20VC.–60VD.60V
9.图9所示电路中,电流I等于▁A▁▁▁。
A.3AB.-1AC.0AD.3.75A
10.1F的电容器在50HZ、100HZ、1kHZ、1MHZ四种不同频率的正弦电压作用下,容抗最小的情况发生在▁D。
A.50HZB.100HZC.1kHZD.1MHZ
三、计算题(共5题)
1.图示电路中:
(1)若R=4,求U1及I;
(2)若U1=-4V,求R=?
解:
(1)I=-3A
由KVL得:
U1-(3-2)R+(-3-2U1)×2=0
U1-R-6-4U1=0
U1=(-R-6)/3=(-4-6)/3=-3.33V
(2)∵U1-(3-2)R+(-3-2U1)×2=0
∴R=U1-6-4U1
=-6-3×(-4)
=6
2.用结点电压法求解图示电路后,求各元件的功率并检验功率是否平衡。
解:
选取参考结点如图所示。
结点电压方程为:
补充方程为
,即I1=1.5Un2
化简以上方程组,得:
求解方程组,得Un2=Un3=2V
电流I1=1.5Un2=3A
所以,电阻吸收的功率
6V电压源发出的功率
P6V=6I1=6×3=18W
12V电压源发出的功率
受控电流源吸收的功率
因此有P发=P6V+P12V=18+12=30W
P吸=PR+P'=16+14=30W
显然,电路的功率是平衡的。
3.试求图示梯形电路中各支路电流、结点电压及电压uo。
解:
由齐性定理可知,当电路中只有一个激励时,响应与激励成正比。
用齐性定理分析本题的梯形电路特别有效。
设各支路电流如图所示,采用“倒退法”进行求解。
设i5=i5'=1A
则uo=uo'=20i5'=20V
un2=un2'=(4+20)i5'=24×1=24V
i4=i4'=un2'/12=24/12=2A
i3=i3'=i4'+i5'=2+1=3A
un1=un1'=5i3'+un2'=5×3+24=39V
i2=i2'=un1'/39=39/39=1A
i1=i1'=i2'+i3'=1+3=4A
uS=uS'=4i1'+un1'=4×4+39=55V
即当激励uS=uS'=55V时,各电压、电流如以上计算数值,现给定uS=11V,相当于将以上激励uS'缩小了(11/55)倍,即K=11/55=1/5=0.2
故电路中各支路电流和结点电压应同时缩小0.2倍,即
i1=Ki1'=0.2×4=0.8A
i2=Ki2'=0.2×1=0.2A
i3=Ki3'=0.2×3=0.6A
i4=Ki4'=0.2×2=0.4A
i5=Ki5'=0.2×1=0.2A
un1=Kun1'=0.2×39=7.8V
un2=Kun2'=0.2×24=4.8V
uo=Kuo'=0.2×20=4V
4.一个高压电容器原先已充电,其电压为10kV,从电路中断开后,经过15min它的电压降为3.2kV,问:
(1)再过15min电压将降为多少?
(2)如果电容C=15μF,那么它的绝缘电阻是多少?
(3)需经过多长时间,可使电压降至30V以下?
(4)如果以一根电阻为0.2Ω的导线将电容接地放电,最大放电电流是多少?
若认为
是在5τ时间内放电完毕,那么放电的平均功率是多少?
(5)如果以100kΩ的电阻将其放电,应放电多长时间?
并重答(4)。
解:
本电路属于电容的放电过程,即对应于零输入响应的RC一阶电路。
所以t>0后,
据题意,
(1)再过15min,即t=(15+15)×60=1800s
(2)根据τ=RC,可得绝缘电阻
R=τ/C=789.866/15×10-6=52.66MΩ
(3)当电压uC降至30V时,有
所以,放电时间为
(4)用电阻为0.2Ω的导线将电容接地放电,这时电路的等效电阻为绝缘电阻和导线电阻的并接,即
Req=52.66×106//0.2≈0.2Ω
因为只有当t=0+时放电电流最大,所以
Imax=uC(0+)/Req=10×103/0.2=50kA
时间常数τ=ReqC=0.2×15×10-6=3μs
电容若在5τ时间内放电完毕,则放出的总能量为
放电的平均功率为
(5)如果以100kΩ的电阻将其放电,这时电路的放电电阻为
Req=52.66×106//100×103≈100×103Ω
最大放电电流Imax=uC(0+)/Req=10×103/100×103=0.1A
电路的时间常数τ=ReqC=100×103×15×10-6=1.5s
放电的平均功率为
5.图示电路中,当S闭合时,各表读数如下:
V为220V,A为10A,W为1000W;当S打开时,各表读数依次为220V,12A和1600W。
求阻抗Z1和Z2,设Z1为感性。
解:
据题意,开关S打开后,电压不变,电流增大,说明Z1和Z2性质相反,所以Z2为容性。
开关闭合时
所以
总阻抗
总电阻
总电抗
故
电路专升本作业题(四)
一、填空(共10题)
1.理想电路元件指的是只具有一种电磁特性的元件,如电阻、电感、电容等。
2.发生串联谐振时,电路中的阻抗最小,电流是大。
3.凡是按照正弦规律变化的电流、电压等,都称为正弦量。
4.RL一阶电路中,时间常数与等效电阻成反比。
5.图1所示电路中R=2Ω,等效电阻Rab=▁3Ω▁。
6.图2中元件u与i的约束方程是u=-5V。
7.图3电路的电压U1=1V,电流I2=6A。
8.图4电路中如果要求10V电压源的功率为零,则应在BC间并联2A电流源(流出B结点)元件。
(请在图上画出来)
9.图5所示电路中,已知u=240cos(314t+60º)V,i=12cos(314t+60º)A,则Z=
,Y=
,P=1440W,Q=0VAR。
10.图6所示电路中,电流I1=▁–7A▁▁▁,I2=▁5A▁▁▁。
二、选择题(共10题)
1.当电路发生串联谐振时,电路呈现▁B▁▁▁。
A.纯电容性 B.纯电阻性 C.电感性
2.在求外电路时,凡是与电压源并联的任何电路元件▁B▁▁▁。
A.均可短路 B.均可断开 C.不能改变其联接方式
3.在正弦交流电路中,不遵从功率守恒的有▁C▁▁▁。
A.有功功率B.无功功率C.视在功率D.复功率
4.已知某一无源二端元件的电压、电流分别为:
u=100cos(1000t+1200)V,i=20cos(1000t+300)A。
则这一元件是▁B▁▁▁。
A.电容B.电感C.电阻D.无法确定
5.图7所示二端网络的开路电压UOC等于▁A▁▁▁。
A.10VB.5VC.20VD.15V
I2
I1
6A
-10A
4A
3A
2A
图8
6.三相对称电路中,已知iBC=10
cos(314t+30o)A,则
=▁D▁▁。
(负载是Δ联接)
A.10/1800AB.10/1200AC.30/1800AD.30/1200A
7.图8所示电路中,电流I2等于▁D▁。
A.-13AB.-1AC.1AD.13A
8.图9所示电路中,电压Uab等于▁C▁▁▁。
A.-50VB.-25VC.50VD.25V
9.图10所示电路中,电流I等于▁D▁▁▁。
A.-2AB.-1AC.1AD.2A
10.5mH的电感线圈在50HZ、100HZ、1kHZ、1MHZ四种不同频率的正弦电压作用下,感抗最大的情况发生在▁D▁。
A.50HZB.100HZC.1kHZD.1MHZ
三、计算题(共5题)
1.电路如图所示,求电压Uab。
解:
电路如图所示,对左边节点c应用KCL,有
Ibc=2+3=5A
对右边节点d应用KCL,有Ida=3+1=4A
又由KVL可得:
Uab=Uad+Udc+Ucb
=-Ida×2-5-Ibc×5
=-4×2-5-5×5
=-8-5-25=-38V
2.图示电路中N是无源线性网络。
当US=40V,IS=0时,Uab=-20V;当US=20V,IS=2A时,Uab=0。
求当US=-60V,IS=12A时电压Uab=?
解:
图示线性电路满足叠加定理,电压Uab应是电压源US和电流源IS共同作用产生的,可表示为
Uab=K1US+K2IS
将已知条件代入上式,得方程如下:
-20=40K1+0
0=20K1+2K2
解方程得K1=-0.5K2=5
所以,当US=-60V,IS=12A时
Uab=K1US+K2IS=-0.5×(-60)+5×12=90V
3.求图示电路的戴维宁或诺顿等效电路。
解:
(1)求开路电压UOC。
∵ I=0
∴ UOC=Uab=6I=6×10/(2+4+6)=5V
(2)求等效电阻Req
用外加电压法求解。
将原网络除源,在端口处加电压源U,则流进端口的电流为I'。
如右图所示。
由弥尔曼定理,得
又I=-I'
∴U=Un1=0
则Req=U/I'=0
4.图示电路在t=0时换路,换路前电路已处于稳态。
求图中所标明的各元件电压、电流的初始值。
+
1A
Ic
IL
1H
I1
3Ω
2Ω
I2
+
+
Uc
6V
3V
解:
t<0时,电路已处于稳态,所以
根据换路定律:
画出t=0+的等效电路,如题解图所示。
5.图示对称三相电路中,UA'B'=380V,三相电动机吸收的功率为1.4kW,其功率因数λ=0.866(滞后),Zl=-j55Ω。
求UAB和电源端的功率因数λ'。
解:
令
。
由已知条件可求得线电流
而负载Z(为三相电动机每相的阻抗)的阻抗角为
φ=φu-φi=arccos0.866=300
所以
φi=φu-φ=00-300=-300
根据一相计算电路,得电源端相电压
电源端的线电压
电源端的功率因数
λ'=cos(-37.40+300)=cos(-7.40)=0.9917(超前)
电路专升本作业题(五)
一、填空(共10题)
1.正弦交流电路中,有功功率代表电阻元件实际消耗的功率。
2.特性阻抗和品质因数是谐振电路特有的两个参数。
3.三相负载接入电源的原则应视其额定电压而定。
4.RC一阶电路中,时间常数与等效电阻成正比。
5.图1所示电路中R=2Ω,的等效电阻Rab=▁1.667Ω▁▁▁。
6.图2中元件u与i的约束方程是i=2A。
7.图3电路的电压U=40V,电流I=1A。
8.图4电路中4V电压源发出的功率P=24W。
9.已知正弦交流电路中,i=3sin(314t+60o)A,u=311sin(314t-30o)V,则此电路是▁纯电容
▁电路。
10.表示基本变量除大小外,还要标明参考方向
。
二、选择题(共10题)
1.一个▁B▁▁▁网络对外均可等效成一个电阻。
A.有源二端 B.无源二端 C.纯电阻
2.在求外电路时,凡是与电流源串联的任何电路元件▁A▁▁▁。
A.均可短路 B.均可断开 C.不能改变其联接方式
3.在应用叠加定理求解电路时,“除源”意味着将▁▁A▁▁。
A.电压源短路,电流源开路B.电压源开路,电流源短路
C.二者均短路D.二者均开路
4.图5所示电路中,▁▁D▁▁。
A.US、IS都发出功率B.US、IS都吸收功率
C.US发出功率,IS不一定D.IS发出功率,US不一定
5.图6所示电路为正弦稳态电路,已知:
u=10cos(t+750)V,i=2cos(t+150)A,
则网络N消耗的有功功率为▁D▁▁。
(N为线性无源网络)
A.20WB.10WC.5WD.4W
6.图7所示电路中,电流源发出的功率为▁A▁▁▁。
A.4WB.-3WC.3WD.-4W
7.在某对称星形联接的三相负载电路中,已知线电压
则C相电压有效值相量
▁▁A▁▁。
A.220/900VB.380/900VC.220/-900VD.380/-900V
8.图8所示电路中,若1A电流源发出的功率为50W,则电流I为▁D▁▁。
A.5AB.–5AC.7AD.–7A
9.图9所示电路中,R=XL=10Ω,欲使电路的功率因数λ=0.707,则XC=▁▁A▁▁。
A.20ΩB.10ΩC.5ΩD.15Ω
10.在一阶电路中,R一定,电容C或电感L越小,换路时的暂态过程▁A▁▁。
A.越快B.越慢C.不变D.无法确定
三、计算题(共5题)
1.应用戴维宁定理求图7所示电路中的电流I。
1.解:
应用戴维宁定理求解:
UOC=-9+2×6+3=6V
Req=16
∴ I=6/(16+4)=0.3A
2.列出图示电路的网孔电流方程。
解:
设独立电流源IS6的端电压为U2,受控电流源的端电压为U3。
3.在图示电路中,R1=1,电阻R可变,当R=1/3时,其功率为最大值0.75W。
试求与Is3的值各为多少?
解:
据题意
把R短路,如题解4-14图(a)所示。
ISC=UOC/R=1/(1/3)=3A
∵U=0
∴U=0IS3=ISC=3A
由图(b)得:
4.图示电路中,I1=10A,I2=20A,其功率因数分别为λ1=0.8(φ1<0),λ2=0.5(φ2>0),端电压U=100V,ω=1000rad/s。
(1)求图中电流表、功率表的读数和电路的功率因数;
(2)若电源的额定电流为30A,那么还能并联多大的电阻?
求并联该电阻后功率表读
数和电路的功率因数;
(3)如使原电路的功率因数提高到λ=0.9,需要并联多大的电容?
解:
(1)令
据题意
φ1=arccos0.8=-36.870(容性)φ2=arccos0.5=600(感性)
则各支路电流相量分别为
总电流相量为
所以
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