電路試題及詳解答案

1、試題、單項(xiàng)選擇題 （每小題 3 分，共 30 分） 1、圖 1 電路電流 I 等于a 6(A) -2A(B) 2A3AI(C) -4A(D) 4AI1I2 18V解：（ 1）用疊加定理作：31864 AI3題1圖3 63 6(2) 節(jié)點(diǎn)法求解：列節(jié)點(diǎn)方程1118U a 12VIU a4A(6)U a 3336(3) 網(wǎng)孔法求解：列網(wǎng)孔方程I 13A9 I 23318I2 1AII1I24A 2、圖 2 電路，電壓 U等于(A) 6V(B) 8V22II5I2U(C) 10V(D)16V2U解：（ 1）節(jié)點(diǎn)法求解：列節(jié)點(diǎn)方程6V6V10I(1 1)U65I題 2圖題 2 圖222IU 62解得

2、U 8V(2) 電源互換等效求解 ( 將受控電流源互換為受控電壓源。注意求解量 U 的位置！參看題 2 圖)10I6 4II1AU2I68V3、圖 3電路， 1A 電流源產(chǎn)生功率 Ps 等于3(A) 1W(B) 3W1A(C) 5W(D) 7W3V3U解： U 13-3 111V1所以Ps U 11W題 3圖4、圖 4電路，電阻 R等于（A）5（B）11（ C）15（D）20解： 30-1810II=1.2A18R=151. 2 5、圖 5 電路，電容 Cab 等于（A）1F(B) 4F(C) 9F(D) 11F解：Cab36211F18V18VI5 AR6R4430V6題4圖題 4 圖a3F

3、2Fb6F題 5圖 6、圖 6 電路已處于穩(wěn)態(tài)， t 0 時(shí) S 閉合，則 t 0 時(shí)電容上的儲(chǔ)能 wC (0) 等于(A) 13.5J(B) 18J33(C) 36J(D) 54JS6解：69V3FuC96Vuc ( 0 )36uC (0 )uC (0)6V題 6圖1 CuC1wC (0)2 (0)3 6254J22 7、圖 7 電路，節(jié)點(diǎn)1、2、3 的電位分別為 U1 , U 2 ,U 3 , 則節(jié)點(diǎn) 1 的節(jié)點(diǎn)電位方程為(A)4U1 2U2 U340.52V0.5(B)7U 12U 24U 3410.529316V81A(C)4U 12U 24U 3(D) 2.5U 10.5U2 U34

4、題 7圖解：G111114SG1212S0.50.50.510.5G1311SI s11160.50.50.50.54A1所以答案 A 正確。10200H150H 8、圖 8 所示電路，其品質(zhì)因數(shù) Q等于10(A) 40(B) 50M50H50 H(C) 80(D) 100H800 pF 50H解：畫等效電路如題解8 圖所示。800 pF100L200106題8圖題解 8圖QC80010 125010R 9、圖 9 所示正弦穩(wěn)態(tài)電路，已知I s16 0A則電流 I 等于2 ： 1（ ）2180A（B） 20 AI1II1AI sI sZin（C）8180 A(D)80 A434題 9圖題解 9

5、圖解：設(shè)電流 I 1 參考方向如圖中所標(biāo)。將電路等效為題解9 圖。圖中Zin( 2)23121I 14I s404 0 A4Zin41612應(yīng)用變流關(guān)系，得I2 I18180 AI s21U C 10、題 10 所示濾波電路，取電容電壓為輸出，則該電路為11F(A) 高通濾波電路(B)低通濾波電路題10圖(C)帶通濾波電路(D)全通濾波電路I s2解：畫相量模型電路如題解10 圖。由分流公式，得I C1I sjI s11U C11j1j32 j題解 10圖U C1 I C11I sjj 3H ( jU C1H ( j)10, H ( j 0)1)1 j 31 9 2, H ( j )0I s故

6、知該濾波電路為低通濾波電路。 填空題（每小題4 分，共 20 分）11、題 11 圖所示正弦穩(wěn)態(tài)電路，已知u(t ) 7cos( 2t )V ,i (t )2 cos(2t45 )A則 RL=解：U m 7 0 V ,I m245 AI m24511YjSi (t)u(t)R L題 11圖U m7077由電路圖寫導(dǎo)納：Y1j 1R7L7所以得 R7，L 7L3.5H2Q12、題 12 圖所示電路，則 P 點(diǎn)電位為Q點(diǎn)電位為622 A解： UP10V10V5255U Q= 64610 UP610 4VP4題12圖13、題 13 正弦穩(wěn)態(tài)電路， 已知 U s20 0 V,I13A,I2 4A，則

7、I,電壓源發(fā)出平均功率Ps。1LI1I 2解： II1 2I 2232425AU s2CPsI 212I1 2 43W題13圖14、題 14 圖所示電路，以 us (t ) 為輸入，以 u ( t )為輸出，則電路的階躍響應(yīng)g(t)解：設(shè) iL 參考方向如圖中所標(biāo)。 0 狀態(tài)iL (0 )0iL 31Hus (t)2u(t )iL (0 )iL (0 )0g(0 ) 2iL (0 ) 0令 us (t )(t)ViL ( )1 Ag( ) 2i L ( )2V題 14圖1550.2S32g(t)g() g(0 ) g(1t2 (1e 5 t )(t) V) e5I 12j2I215。如題 15

8、 圖所示互感的二端口電路，其Z 參數(shù)矩陣j 4為U1j3U 2解：畫 T 型去耦相量電路模型如題解15 圖所示。顯然z112j 3 ，z21j 2題15圖z12z21j 2I 1I 22j5j 6z22j 4 ,U1j 2U 2題解 15圖2 j 3j 2故得Zj 4j 2、計(jì)算題 （ 5 小題共 50 分）16、(10 分 )如題 16 圖所示電路，求電流I 。解：（ 1）用節(jié)點(diǎn)法求解。選參考點(diǎn)如圖中所標(biāo)。顯然 U134V ，列節(jié)點(diǎn)方程為( 11 1)U21 U 3134 0666661U 21116()U 33U 2U3 34642U 25U 312解得U 38VI2A(2) 用戴文寧定理

9、求解。自 ab 斷開待求支路，設(shè)開路電壓 U OC 如題解 16 圖（ a）所示。U OC1 66/69VU OC634 17V66U OC91726V畫求 RO 電路如（ b）圖 ， RO6 / 669再畫出戴維寧等效電源接上待求支路如（c）圖，故得1A126634V6題 16圖1A66a34V6b(a)666(b)9I26V43I4U OCabI262A(c)9 4題解 16圖17、(12分 ) 如題 17 圖所示電路已處于穩(wěn)態(tài)， t 0 時(shí)開關(guān) S閉 合，求 t 0時(shí)的電流 i （t ）。解：設(shè) i L 參考方向如圖中所標(biāo)。因 S 閉合前電路處于直流穩(wěn)態(tài)，所以i L ( 0)52 0.5

10、A155i L ( 0) iL (0 ) 0.5 Ai (t)S15202A20V0.5H5iL題17圖畫 t 0 時(shí)等效電路如題解 17 圖（ a）所示。再將（ a）圖等效為（ b）圖。列節(jié)點(diǎn)方程為(11)ua (0 )20100.520202020解得ua (0) 10V20Vi (0 )20 ua(0 )200.5At時(shí)電路又進(jìn)入新的直流穩(wěn)態(tài)，L 又視為短路，所以i ( )201A2020V畫求 RO 電路如（ c）圖所示。故求得RO20 / 2010L0.5RO0.05S10i (0)15202A0.5A5(a)i (0)15a2050.5A10V(b)20a155b套三要素公式，得1

11、(c)i (t)i() i(0) i(t題解 17圖)e10.5e 20t A, t018、(10 分 ) 如題 18 圖所示電路，電阻 RL 可變， RL 為多大時(shí)，其上獲得最大功率？此時(shí)最大功率 PL max 為多少？9V解：自 ab 斷開 RL 并設(shè)開路電壓 U OC 如題解 18（ a）圖22所示。應(yīng)用串聯(lián)分壓及 KVL，得aUOC269V6RL2291.5b363題18圖畫求 RO 電路如（ b）圖，則得9VRO2/23/6 322a由最大功率傳輸定理可知6U0 Cb3RLRO3時(shí)其上可獲得最大功率。此時(shí)（ a）U 21.5222PL maxOC0.1875Wa4RO4 363b（

12、b）題解 18圖19、 (10 分 ) 如圖 19 所示正弦穩(wěn)態(tài)電路，已知U s10 20 V 為頻率可變的正弦交流電源。試求：(1) 當(dāng)電源角頻率為20rad / s時(shí)電流的有效值I 為多少？(2) 當(dāng)電源角頻率 為多少時(shí)，電流的有效值 I 等于零？(3) 當(dāng)電源角頻率為多少時(shí)，電流有效值I 為最大？并求出最大的 I max 。解：畫相量模型電路如題解19 圖所示。5(1)當(dāng)20rad / s時(shí)6IU s12 45AI0.3F10I 12A0.1F5j 0.1/10U S0.1H6j3j(2)當(dāng) j 0.1 / 10, 即發(fā)生并聯(lián)諧振時(shí)I 0題19圖510jj 361此時(shí)10 rad / s

13、I0.10.110U Sj 0.1j(3)當(dāng) j 0.1 / 10j 10 時(shí)，即發(fā)生串聯(lián)諧振時(shí)j3題解 19圖II maxU s10212 2A5566這時(shí)角頻率滿足：10110 ，解得5rad / s0.1320、(8 分 ) 如題 20 圖所示電路，設(shè)電源電壓為U s ，當(dāng) RL2時(shí)， RL 上電流為I L 。(1) 現(xiàn)要求 RL 上的電流減至原來的 1 ，則電源電壓 U s 的大小應(yīng)怎樣攺變？3(2) 為達(dá)到上述相同要求， U s 不變而改變 RL 的值，問 RL 應(yīng)取何值？解：（ 1）本電路只有一個(gè)激勵(lì)源U s ，由齊次定理可知：當(dāng)電路響應(yīng)RL 上的電流減至原來的1 時(shí)，則電源電壓U s 也應(yīng)減小至原來的1 。33(2) 自 ab 斷開 RL ，設(shè)開路電壓為 U OC 。采用外加電源法求戴維寧等效源內(nèi)阻RO 。如題解 20 圖(a) 所示。電流24U 14I624I 1II LaU 12/ 41/ 1 1