电路分析基础试题解答DOC.docx
- 文档编号:838431
- 上传时间:2022-10-13
- 格式:DOCX
- 页数:18
- 大小:499.28KB
电路分析基础试题解答DOC.docx
《电路分析基础试题解答DOC.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《电路分析基础试题解答DOC.docx(18页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
电路分析基础试题解答DOC
试题
Ⅰ、单项选择题
—1、图1电路电流I等于
(A)-2A(B)2A
(C)-4A(D)4A
解:
(1)用叠加定理作:
(2)节点法求解:
列节点方程
(
(3)网孔法求解:
列网孔方程
9
—2、图2电路,电压U等于
(A)6V(B)8V
(C)10V(D)16V
解:
(1)节点法求解:
列节点方程
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U的位置!
参看题图)
—3、图3电路,1A电流源產生功率等于
(A)1W(B)3W
(C)5W(D)7W
解:
U=1×3-3+1×1=1V
所以
—4、图4电路,电阻R等于
(A)5(B)11
(C)15(D)20
解:
30-18=10I
I=1.2A
R=
—5、图5电路,电容等于
(A)1F(B)4F
(C)9F(D)11F
解:
—6、图6电路已处于稳态,t=0时S闭合,则t=0时电容上的储能等于
(A)13.5J(B)18J
(C)36J(D)54J
解:
—7、图7电路,节点1、2、3的电位分别为则节点1的节点电位方程为
(A)
(B)
(C)
(D)2.5
解:
所以答案A正确。
—8、图8所示电路,其品质因数Q等于
(A)40(B)50
(C)80(D)100
解:
画等效电路如题解8图所示。
—9、图9所示正弦稳态电路,已知则电流等于
(A)(B)
(C)8(D)
解:
设电流参考方向如图中所标。
将电路等效为题解9图。
图中
应用变流关系,得
—10、题10所示滤波电路,取电容电压为输出,则该电路为
(A)高通滤波电路
(B)低通滤波电路
(C)带通滤波电路
(D)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
故知该滤波电路为低通滤波电路。
Ⅱ填空题(每小题4分,共20分)
11、题11图所示正弦稳态电路,已知
则R=
L=
解:
由电路图写导纳:
所以得,
12、题12图所示电路,则P点电位为
Q点电位为
解:
U=
13、题13正弦稳态电路,已知,则I=,
电压源发出平均功率。
解:
14、题14图所示电路,以为输入,以
为输出,则电路的阶跃响应
解:
设参考方向如图中所标。
0状态
令
V
15。
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
,
故得
Ⅲ、计算题(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,列节点方程为
解得
(2)用戴维南定理求解。
自ab断开待求支路,
设开路电压如题解16图(a)所示。
画求电路如(b)图,
再画出戴维宁等效电源接上待求支路如(c)图,故得
17、(12分)如题17图所示电路已处于稳态,t=0时开关S闭合,求t≥0时的电流i(t)。
解:
设参考方向如图中所标。
因S闭合前电路处于直流稳态,所以
画时等效电路如题解17图(a)所示。
再将(a)图等效为(b)图。
列节点方程为
解得
t=∞时电路又进入新的直流稳态,L又视为短路,
所以
画求电路如(c)图所示。
故求得
套三要素公式,得
18、(10分)如题18图所示电路,电阻可变,为多大时,其上获得最大功率?
此时最大功率为多少?
解:
自ab断开并设开路电压如题解18(a)图所示。
应用串联分压及KVL,得
画求电路如(b)图,则得
由最大功率传输定理可知
时其上可获得最大功率。
此时
19、(10分)如图19所示正弦稳态电路,已知为频率可变的正弦交流电源。
试求:
(1)当电源角频率为时电流的有效值I为多少?
(2)当电源角频率为多少时,电流的有效值I等于零?
(3)当电源角频率为多少时,电流有效值I为最大?
并求出最大的。
解:
画相量模型电路如题解19图所示。
(1)当时
(2)当,即发生并联谐振时
此时
(3)当时,即发生串联谐振时
这时角频率满足:
,解得
20、(8分)如题20图所示电路,设电源电压为,当时,上电流为。
(1)现要求上的电流减至原来的,则电源电压的大小应怎样攺变?
(2)为达到上述相同要求,不变而改变的值,问应取何值?
解:
(1)本电路只有一个激励源,由齐次定理可知:
当电路响应上的电流减至原来的时,则电源电压也应减小至原来的。
(2)自ab断开,设开路电压为。
采用外加电源法求戴维宁等效源内阻。
如题解20图(a)所示。
电流
将代入上式,得
画戴维宁等效电源接上负载电阻如(b)图,当时电流
当改变后的电流为原电流的,即
解之,得
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,若要求输出电压不受电压源的影响,问受控源的控制系数应为何值?
解:
据叠加定理作出单独作用时的分解电路图(注意要将受控源保留),解出并令=0即解得满足不受影响的的值。
这样的思路求解虽然概念正确,方法也无问题,但因是字符表示均未给出具体数值,中间过程不便合并只能代数式表示,又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。
因求出的值应使,那么根据欧姆定律知上的电流为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
电压
由KVL得
令上式系数等于零解得
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表达式,这时再令表达式中与有关的分量部分等于零解得的值,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。
问题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;当R=18时A;当R=38时A;求当R=6时电流等于多少?
解:
对求,应用戴维南定理将图2
等效为解图2(a),所以
应用置换定理将R支路置换为电流源,如解图2(b)。
再应用齐次定理、叠加定理写表达式为
(1)
式
(1)中为N内所有独立源共同作用在支路所产生的电流分量。
代入题目中给定的一组条件,分别得
(2)
(3)
(4)
联立式
(2)、(3)、(4)解得:
,将R=6Ω及解得的这组数据代入式
(1),得所求电流
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。
属概念性强、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,时
试求当时的电压。
解:
假设0状态,当时的零状态响应
(1)
假设时零输入响应为,分析计算?
参看(a)图及所给定的激励和响应,考虑t=0及t=∞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
}
(2)
根据齐次定理、叠加定理,另设
}(3)
将式
(2)数据组代入式(3)有
解得:
k
参看(b)图,得
V
对于电阻R上零输入电压,当t=∞时,一定等于0(若不等于0,从换路到t=∞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
因电路结构无变化,故电路的时间常数不变即
将三个要素代入三要素公式,得
=t≥0
故得全响应
t≥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。
该题也属于灵活、难度大的题目。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 电路 分析 基础 试题 解答 DOC