電路分析基礎(chǔ)試題解答

1、.試題、單項選擇題（每小題3分，共30分）1、圖1電路電流I等于(A) -2A (B) 2A (C) -4A (D) 4A解：（1）用疊加定理作： (2) 節(jié)點法求解：列節(jié)點方程 ( (3) 網(wǎng)孔法求解：列網(wǎng)孔方程 9 2、圖2電路，電壓U等于 (A) 6V (B) 8V (C) 10V (D)16V解：（1）節(jié)點法求解：列節(jié)點方程 解得U8V (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！參看題圖) 3、圖3電路，1A電流源產(chǎn)生功率等于 (A) 1W (B) 3W (C) 5W (D) 7W解： U1×3-31×11V 所以 4、圖4電路，電

2、阻R等于 （A）5 （B）11 （C）15 （D）20解： 30-1810I I=1.2A R=5、圖5電路，電容等于 （A）1F (B) 4F (C) 9F (D) 11F解： 6、圖6電路已處于穩(wěn)態(tài)，t0時S閉合，則t0時電容上的儲能等于 (A) 13.5J (B) 18J (C) 36J (D) 54J解：7、圖7電路，節(jié)點1、2、3的電位分別為則節(jié)點1的節(jié)點電位方程為 (A) (B) (C) (D) 2.5解： 所以答案A正確。8、圖8所示電路，其品質(zhì)因數(shù)Q等于 (A) 40 (B) 50 (C) 80 (D) 100解：畫等效電路如題解8圖所示。 9、圖9所示正弦穩(wěn)態(tài)電路，已知則電流

3、等于 （A） （B） （C）8 (D) 解：設(shè)電流參考方向如圖中所標(biāo)。將電路等效為題解9圖。圖中 應(yīng)用變流關(guān)系，得 10、題10所示濾波電路，取電容電壓為輸出，則該電路為 (A) 高通濾波電路 (B) 低通濾波電路 (C) 帶通濾波電路 (D) 全通濾波電路解：畫相量模型電路如題解10圖。由分流公式，得 故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，已知則R L= 解： 由電路圖寫導(dǎo)納： 所以得， 12、題12圖所示電路，則P點電位為Q點電位為解： U=13、題13正弦穩(wěn)態(tài)電路，已知，則I,電壓源發(fā)出平均功率。解： 14、題14圖所示電路，以為輸

4、入，以為輸出，則電路的階躍響應(yīng)解：設(shè)參考方向如圖中所標(biāo)。0狀態(tài) 令 V15。如題15圖所示互感的二端口電路，其Z參數(shù)矩陣為解：畫T型去耦相量電路模型如題解15圖所示。顯然 ， , 故得 、計算題（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)點法求解。選參考點如圖中所標(biāo)。顯然，列節(jié)點方程為 解得 (2)用戴文寧定理求解。自ab斷開待求支路，設(shè)開路電壓如題解16圖（a）所示。 畫求電路如（b）圖 ，再畫出戴維寧等效電源接上待求支路如（c）圖，故得 17、(12分)如題17圖所示電路已處于穩(wěn)態(tài)，t0時開關(guān)S閉合，求t0時的電流i（t）。解：設(shè)參考方向如圖中所標(biāo)。因S閉

5、合前電路處于直流穩(wěn)態(tài)，所以 畫時等效電路如題解17圖（a）所示。再將（a）圖等效為（b）圖。列節(jié)點方程為 解得 t時電路又進(jìn)入新的直流穩(wěn)態(tài)，L又視為短路，所以 畫求電路如（c）圖所示。故求得 套三要素公式，得 18、(10分)如題18圖所示電路，電阻可變，為多大時，其上獲得最大功率？此時最大功率為多少？解：自ab斷開并設(shè)開路電壓如題解18（a）圖所示。應(yīng)用串聯(lián)分壓及KVL，得 畫求電路如（b）圖，則得由最大功率傳輸定理可知 時其上可獲得最大功率。此時19、(10分)如圖19所示正弦穩(wěn)態(tài)電路，已知為頻率可變的正弦交流電源。試求：(1)當(dāng)電源角頻率為時電流的有效值I為多少？(2)當(dāng)電源角頻率為多少

6、時，電流的有效值I等于零？(3)當(dāng)電源角頻率為多少時，電流有效值I為最大？并求出最大的。解：畫相量模型電路如題解19圖所示。 (1)當(dāng)時 (2) 當(dāng),即發(fā)生并聯(lián)諧振時 此時 (3) 當(dāng)時，即發(fā)生串聯(lián)諧振時這時角頻率滿足：，解得20、(8分)如題20圖所示電路，設(shè)電源電壓為，當(dāng)時，上電流為。(1)現(xiàn)要求上的電流減至原來的，則電源電壓的大小應(yīng)怎樣攺變？(2)為達(dá)到上述相同要求，不變而改變的值，問應(yīng)取何值？解：（1）本電路只有一個激勵源，由齊次定理可知：當(dāng)電路響應(yīng)上的電流減至原來的時，則電源電壓也應(yīng)減小至原來的。(2)自ab斷開，設(shè)開路電壓為。采用外加電源法求戴維寧等效源內(nèi)阻。 如題解20圖(a)所

7、示。電流 將代入上式，得 畫戴維寧等效電源接上負(fù)載電阻如（b）圖，當(dāng)時電流 當(dāng)改變后的電流為原電流的，即 解之，得 綜合典型題 問題1、疊加定理、置換定理結(jié)合應(yīng)用的典型例。 在圖示電路中，若要求輸出電壓不受電壓源的影響，問受控源的控制系數(shù)應(yīng)為何值？ 解：據(jù)疊加定理作出單獨作用時的分解電路圖（注意要將受控源保留），解出并令=0即解得滿足不受影響的的值。這樣的思路求解雖然概念正確，方法也無問題，但因是字符表示均未給出具體數(shù)值，中間過程不便合并只能代數(shù)式表示，又加之電路中含有受控源，致使這種思路的求解過程非常繁瑣。根據(jù)基本概念再做進(jìn)一步分析可找到比較簡單的方法。因求出的值應(yīng)使，那么根據(jù)歐姆定律知上的

8、電流為0，應(yīng)用置換定理將之?dāng)嚅_，如解1圖所示。（這是能簡化運算的關(guān)鍵步驟?。?電流 電壓 由KVL得 令上式系數(shù)等于零解得 點評：倘若該題不是首先想到應(yīng)用疊加定理作分解圖，再用置換定理并考慮歐姆定律將作斷開置換處理，而是選用網(wǎng)孔法或節(jié)點法或等效電源定理求解出表達(dá)式，這時再令表達(dá)式中與有關(guān)的分量部分等于零解得的值，其解算過程更是麻煩。靈活運用基本概念對問題做透徹分析，尋求解決該問題最簡便的方法，這是“能力”訓(xùn)練的重要環(huán)節(jié)。問題2、疊加定理、齊次定理、置換定理、等效電源定理結(jié)合應(yīng)用的典型例。如圖2所示電路中，N為含源線性電阻電路，電阻R可調(diào)，當(dāng)R8時；當(dāng)R18時A；當(dāng)R38時A；求當(dāng)R6時電流等于

9、多少？ 解：對求，應(yīng)用戴文寧定理將圖2 等效為解圖2（a），所以 應(yīng)用置換定理將R支路置換為電流源，如解圖2（b）。再應(yīng)用齊次定理、疊加定理寫表達(dá)式為 (1)式（1）中為N內(nèi)所有獨立源共同作用在支路所產(chǎn)生的電流分量。代入題目中給定的一組條件，分別得 (2) (3) (4)聯(lián)立式（2）、（3）、（4）解得：，將R6及解得的這組數(shù)據(jù)代入式（1），得所求電流 點評：這類題型的求解不可應(yīng)用網(wǎng)孔法、節(jié)點法這些排方程的方法求解，因N是“黑箱”，任何形式的方程無法列寫；單用等效電源定理也不便求解。此種類型的問題，務(wù)必聯(lián)想到疊加、齊次、置換、等效電源定理這幾個定理的結(jié)合應(yīng)用。屬概念性強(qiáng)、方法靈活、難度大的題目。問題3、動態(tài)一階電路三要素法與疊加定理、齊次定理結(jié)合應(yīng)用典型例。如圖3（a）所示電路，當(dāng)0狀態(tài)，時試求當(dāng)時的電壓。 解：假設(shè)0狀態(tài)，當(dāng)時的零狀態(tài)響應(yīng) (1)假設(shè)時零輸入響應(yīng)為,分析計算？ 參看（a）圖及所給定的激勵和響應(yīng)，考慮t0及t這兩個特定時刻（因在這兩個時刻電路均為線性電阻電路）有 (2)根據(jù)齊次定理、疊加定理，另設(shè) (3)將式（2）數(shù)據(jù)組代入式（3）有解得：k參看（b）圖，得V對于電阻R上零輸入電壓，當(dāng)t時，一定等于0（若不等于0，從換路到t期間R上一定耗能無限大，這就意味著動態(tài)元件上初始儲能要無限大，這在實際中是