電路分析基礎(chǔ)習(xí)題答案史健芳

1、9.1選擇題電壓是（C）。兩端電壓達(dá)到最大，電容應(yīng)該為（4.下列關(guān)于諧振說法中不正確的是（RLC 串聯(lián)電路由感性變?yōu)槿菪缘倪^程中，必然經(jīng)過諧振點(diǎn)串聯(lián)諧振電路不僅廣泛應(yīng)用于電子技術(shù)中，也廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)中9.2填空題1.在含有 L、C 的電路中，出現(xiàn)總電壓、電流同相位的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱為1.處于諧振狀態(tài)的RLC 串聯(lián)電路，當(dāng)電源頻率升高時，電路將呈（B）。A.電阻性B.電感性C.電容性D.視電路元件參數(shù)而定2.RLC 串聯(lián)電路中,發(fā)生諧振時測得電阻兩端電壓為 6V,電感兩端電壓為 8V,則電路總A.8VB.10VC.6VD.14V3.R=5C、L=50mH,與電容 C 串聯(lián),接到頻率為 1KH

2、z 的正弦電壓源上，為使電阻A.5.066FB.0.5066FC.20午D.2FA.B.串聯(lián)諧振時阻抗最小，并聯(lián)諧振時導(dǎo)納最小C.串聯(lián)諧振又稱為電壓諧振，并聯(lián)諧振又稱為電流諧振D.5.如圖 x9.1 所示RLC 并聯(lián)電路，Is保持不變,發(fā)生并聯(lián)諧振的條件為（A）。A,1A.L=CB.jL=C.L=cjL-1j-C圖 x9.1 選擇題 5 圖6.若1=1+2,j1=10sin8tA,i2=10sin（2t+90）A，則i的有效值為（C）。A. 20AB.20、.2AC. 10AD.10/.2A2.RLC串聯(lián)電路發(fā)生諧振時，電路中的角頻率紈=1八記,fo=1/2nJLC。3.R=10Q,L=1H,

3、C=100NF,串聯(lián)諧振時，電路的特性阻抗P=100,品質(zhì)因數(shù) Q=10Q4.對某RLC并聯(lián)電路端口外加電流源供電，改變 0 使該端口處于諧振狀態(tài)時，_電壓最大,導(dǎo)納最小,功率因數(shù)1=1Q5.兩個同頻率正弦電流11和12的有效值均為 6A,若 1 超前i2,且1+12的有效值為 6A,則1和12之間的相位差為 120。6 .電路如圖x9.2所示，u(t)=(10+5拒cos3cot)V,已知R=coL=5C,1/eoC=45CJ,圖 x9.2 填空題 6 圖9.3計算題1.圖題 x9.3 所示電路，已知i5(t)=6A,uS(t)=15M2costV,3Q2Q+4Q求電壓u(t)。解：(1)電

4、流源單獨(dú)作用時，相量模型如圖 x9.3a 所示。UI=24=8V(2)電壓源單獨(dú)作用時，相量模型0.5F2c十圖 K9.3 白電流源單獨(dú)作用時相量模型電壓表和電流表均測有效值，則電壓表讀數(shù)為10V,和電流表為1Ao如圖 x9.3b 所示。匚(3j2)I：2(-j2)=U；,I：(2+4j2)I：(j2)=U；,把U：=15/0V帶入解得，*=-2.5-j2,5=2.52-135I：=1.25j1.25=1.25245.0則U2=I；*4=5.0j5=5245.0u(t)=u(t)山=810cos(t45)(V)2.圖題 x9.4 所示電路，iS(t)=1062cost3 2cos2t22cos

5、3tA,R=2Q,L=3H,C1=10pF,C2=5pF,8=500rad/s,求電容CI兩端電壓的瞬時表示式。解：(1)直流分量單獨(dú)作用時，相量模型如圖 x9.4a 所示。ISI=10(A)Ud(t)=RIS1=20(V)(2)一次諧波分量單獨(dú)作用時，相量模型如圖 x9.4b 所示。IS2=6/0八jL=j150g,2Q圖 xgmb 電壓源單獨(dú)作用時相量模型圖內(nèi)船直流分量單獨(dú)作用時電路模型+*._1_Uci;二川G-=-；2O0Q解得U=-1.85j6.15103-uC1(t)=2.62cos(5001179.8)(V)圖*9.4b-次諧波分量單獨(dú)作用時相量模型jC1=-j200JjC2=_

6、J400Q，CA111U1(-)=6j1500-j2002-j400hi=6Z0=J1500Q(3)二次諧波分量單獨(dú)作用時，相量模型如圖 x9.4c 所示。IS3=3/0八，角速度為 2=1000U：(11=3j3000-j1002-j200-j100UCI=ULj3000-j100解得UCI=-0.413j3.8510uC1(t)=0.585cos(1000t179.5)(V)(3)三次諧波分量單獨(dú)作用時，相量模型如圖x9.4所示。IS4=2/0八，角速度為 3=1500Ui(j4500-jUC1=U11)=22002.400，T-jT,200一.200j4500-j一JGL=J3000QU

7、c一一/-=yiogR=2C1=-y200Q圖x94二次諧波分量單獨(dú)作用時相量模型j&L=j4500Q=2Z0、十圖X9.4d三次諧波分量單獨(dú)作用時相量模型U.-U：-j200j1500-j2001jaC.二一月0QQU2-1000V,I2U275j100-j200=0.8/53.12,圖x9.5a相量模型U1=100V,I1=0,解得UCI-0.18j2.62103UC(t) =0.251cos(1500t178.3)(V)Uc(t)=Uc1(t)+Uc1(t)+Uc1(t)+Uc1(t)=20+2.62cos(500t+179.8。)0.585cos(1000t179.5)0.25

8、1cos(1500t178.3)(V)3. 圖 x9.5 所示 RLC 串聯(lián)組成的單網(wǎng)絡(luò),訃R=750XU+已知 R=75Q,0L=100Q,=200Q,C裾工100Q端口電壓為u(t)=100100.2cost50V2cos(2cot+30)V,試計算電路中的電流 i(t)及其有效值，并求出單口網(wǎng)絡(luò)所吸i=20QQ#收的平均功率。圖X9.5計算題3圖解：相量模型如圖 x9.5a。4-*U-10O(Z)(a)直流分靈/&=/IOOQ(b)一次諧波分量J2HJC三次諧波分量U3U3=50.30V,I3=3=0.4-23.1A75j200-j100則i(t)=ii(t)i2(t)i3(t)

9、=01.13cos(t53.1)0.57cos(2t-23.1)電流有效值：|=v0.82+0.42=0.894(A)單口網(wǎng)絡(luò)所吸收的平均功率P=U1I1U212cos(53.1)U313cos(-23.1)=10001000.8cos(53500.4cos(-23.1)=48.0318.39=66.43(W)124.圖 x9.6 所小電路，求I1解：畫出相量模型，如圖 x9.6a 所示。J2.tj-|+JiR，u:R丁cI2H(j)HI1J。圖x9.6計算題4圖l_)ryKIUj忒:Ii1八,八2j3C-2CRR圖X9.61相量篌型A=100Q5.RLC串聯(lián)組成的單口網(wǎng)絡(luò)如圖 x9.7 所示

10、，已知R=100Q,L=0.1mH,C=10pF,求諧振頻率80,品質(zhì)因數(shù)Q以及帶寬BW=0.w(0解：RLC 串聯(lián)單口網(wǎng)絡(luò)1_1LCJO.1x10-10 x10-2小0L3162277660.110工Q二二R100R1006BV二一二3-10rad/sL0.110-6.RLC并聯(lián)電路如圖 x9.8 所示，50、已知A,is(t)=10COS(10t30)R=10kJ,L=1mH,C=0.1葉解：=105,C=0.1F,L=1mH,則與C_L=0電路達(dá)到諧振狀態(tài)LUF；R=5210430V,55u(t)=10cos(10t30)V,iR(t)=is(t)=10cosQ05t30)A,lL=-U

11、-=-j-R-R-500.2-60A,j0L，,QLiL(t)=1000cos(105t-60)A,IC=j0CUujOCRIR-5002120A,5iC(t)=1000cos(10t120)A求u(t),院，io(t)以及iR(t)圖期,8計算題6圖=31622776.6rad/s=31.62,圖如一蒯相量模型7.圖 x9.9 所示電路，求電路的諧振角頻率0。(2)等效阻抗Z=Ri二Rij0CR202L2R2/j0L二Ri0c,22R210L_22.2R20L.R：0LJ_22.2R20L22.2R20Lj(R220L諧振角頻率滿足虛部為零,R：c)R；0L_JR22：L2C解:(1)等效導(dǎo)

12、納Y(jo0)=圖 x9.9 計算題 7 圖1十j，C,Rj0L_23_2Rj(0CR0CL-0L)_222R0L滿足諧振狀態(tài)，虛部為零解得0L-CR2LRc解得，=I22帆LC-L2(3)等效阻抗二Rjg：1,C2-2LCIC2當(dāng)f1=100KHz時，I：=0,1則C2_2LC1C2=0,得C1=,4二2fl2L當(dāng)f2=50KHz時，lR=Imax則L(C1C2)-1=0,Z=Rj0L1joC/j0L2j(0L1,0L21-0L2C滿足虛部為零,0L20L1；r-;1-0L2c解得LL2CL1L28.圖 x9.10 所示電路，已知，R=10CL=10mH,f=100kHz,通過負(fù)載R的電流為

13、零，f=50kHz時，通過負(fù)載R的電流達(dá)到最大值，求C、G。解：UjwL=L一,jC11-2C1L圖x90計算題8圖Z=R-j1jLC21-2CIL解得C1=253.6pF,C2=318F9.圖 x9.11 所示電路，已知C=51FC2=10NF，Li=0.2H，L2=0.1H，Ri=R2=50C。若電流一2=0,U=220V求 I*、：3、：4 以及 J、U2O解：畫出相量模型，如圖 x9.11a 所示。I：=0,則 L2c2支路產(chǎn)生并聯(lián)諧振，13%=10rad/s,.L2c2、，1-XL1=%L1=200C,XC1=200Q,0C1U一一I1=U=2.20A,(R1R2)j(XL1-XC1

14、)U2f(R-jXd)=453.53-75.96V,U：=U-U2=453.53.75.96V,I：=-U=4.53-165.96A,jXL2一UoI312=4.5314.04A_XC2國K9Ll|丁亞9田一一一.U2、10.圖 x9.12 所小電路，已知 R=10kQ,C=0.02 科 F，試推導(dǎo)電壓轉(zhuǎn)移函數(shù)，并繪Ui出幅頻波特圖和相頻波特圖。O-+U2H(j)(RC)21J-arctg(0.0002-)0-+-0圖 x9.12計算題10 圖畫相量模型，如圖 x9.12a 所示。相量模型1jRC2(RC)*21-arctg(RC)將 R=10ka,C=0.02 科F 代入上式幅頻波特圖:相頻

15、波特圖：X-)-arctg(0.0002.)圖K9.12b幅頻波特圖和相頻波特圖U*_R_R22C2jRC_RC1H(j)R-1R22C21R22C21arCgRCU1R-|1C將 R=10kQ,C=0.02 科 F 代入上式幅頻波特圖:M()-20logIOM(.)=-20log10.1(210-.)2(2)H(j)=_2(RC)1，1、arctg(-)RC_4210,5000、2.arctg()1(210)相頻波特圖：，）.arcg（陋）圖x9.12c幅頻波特圖和相頻波特圖，一1U211.圖 x9.13 所小電路，試推導(dǎo) U-,Ui若用該電路設(shè)計一個 8c=1000rad/s 的低通濾波器，試確定 RC 的參數(shù)值。M（6）dB （對數(shù)坐標(biāo)）解：根據(jù)運(yùn)算放大器兩輸入端“虛斷”、“虛短”的特性，圖 x9.13 所示電路有:3c=1000rad/s為截止頻率,1jR2c2得到：八，H(j.)U2U11j-C_11=1jRCjC(R，C)2arctg(R.C)11j1000CR=0.707,解方程得:CR=10，取C=1F得到：R-1k1112.圖題 x9.14 所示電路，試推導(dǎo)電壓U2轉(zhuǎn)移函數(shù)U1,若用該電路設(shè)計一個U1低通濾波器，試確定各元件參數(shù)值，要求Hu(j)=12(j)1.414j-1解：畫出相量模型如圖 x9.1