2013湖大電路講義專業(yè)課真題精講課程

授課綱20112008 通過 的學(xué)習(xí)掌，可以助學(xué)生握試重點(diǎn)年的考在 題幾乎都重復(fù)因通過年 把以握今年試的重。過對(duì) 的把握出者的思及法。每試都有己的一固的模式結(jié)，這模式和結(jié)構(gòu)，通認(rèn)真揣摩 ，以找到題律和學(xué)律本部就 進(jìn)行細(xì)剖析以考生掌題規(guī)知悉命的點(diǎn)難高頻幫 速搭建學(xué)科考的重點(diǎn)和題規(guī)。 年題分范計(jì)電阻電路計(jì)算 理想運(yùn)放電路計(jì)算；一階電路計(jì)算；正弦穩(wěn)態(tài)電路周期電流電路計(jì)算；戴維寧定理及最大傳輸功推5電路T參數(shù)推計(jì)計(jì)算；三相電路功率計(jì)算推含耦合電感二端口電路Z參數(shù)推計(jì)節(jié)點(diǎn)電壓方程列寫；一階電路動(dòng)態(tài)響應(yīng)；等非正弦周期電流電路分析計(jì)算；輸入阻抗計(jì)算推二端口傳輸T參數(shù)推 09-11年直接考查的第1√×√第2√××第3√×√第4√√√第5√××第6√√×第7×√×第8√××第9√√√第10√√√第11√√×第12√√√第16√√√ 2011【點(diǎn)評(píng)】本年 題型變化較大，出現(xiàn)了填空題型。 的形式以計(jì)算為主,和往年考試題目對(duì)比，題目難度適中 知識(shí)點(diǎn)較為常規(guī)一、填空題（60分，每小題5分1.求圖1所示電路中u的大小解：根據(jù)KVL，對(duì)回路列回路電壓方程,2u+u-35+5×(u/10)=解得u10 求圖示電路中，ab端口的等效電i=i1+根據(jù)KVL，列回路電壓方程，得u–4u+10i1=又：u5i1U得等效電阻值為：-U/i7.5【分析】該 了端口等效電阻的定義，屬于基本概念 。注意口含有獨(dú)立源時(shí)，獨(dú)立源要置 某RL串聯(lián)電路電流為i，設(shè)電阻值為2歐，L為4H，當(dāng)電解：時(shí)間常數(shù)：τ=4/2=2s1-e-0.5t0.4得【分析】該 了RL串聯(lián)電路的零狀態(tài)響應(yīng)計(jì)算，屬于基本概 型 剖求電路的電壓放大倍數(shù)解：對(duì)結(jié)點(diǎn)1，由KCL，得u1/R1=-解之得u2/u1=-【分析】該 了理想運(yùn)放的概念，屬于基本概念 。注意對(duì)“虛短”“虛斷” 剖為純電阻網(wǎng)絡(luò)，C=.，當(dāng)外加激勵(lì)為階躍信號(hào)時(shí)，測(cè)得其暫態(tài)響應(yīng)為 ，若將電容換成的電感，求時(shí)間常數(shù)值？解：由三要素公式，得初始值：u1(0+)=8V穩(wěn)態(tài)時(shí)間常數(shù)：2s，可得等R0=τ/C=200當(dāng)用電感取代間常數(shù)為：【分析】該 了知識(shí)點(diǎn)包括：三要素法，時(shí)間常數(shù)的定義，求解該題的鍵在于計(jì)算電阻等效 剖求圖示電路的T參數(shù)解：由圖可知U1=- I1=可用矩陣形式表示U1 0

T

1I

I1

2 2【分析】該 了二端口網(wǎng)絡(luò)T參數(shù)的概念，屬于基本概念 。注意牢記四類參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn) 剖已知L,C電壓有效值分別為：100V和180V,求電壓表的讀解：結(jié)合相量圖，可得U

U2(UcUL

【分析】對(duì)于簡(jiǎn)單的RLC電路，應(yīng)掌握相量圖分析方法 剖2解：設(shè)電流有效值為I，結(jié)合相量圖，可得2UAB

U

(30I)2(40IXIL求得：I1AXL32以：UBC 剖對(duì)于圖示RC選頻網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)u0和u1同相位時(shí)，設(shè)：Z1=R－jXC,o Uo

Z1Z21Z1 Z1 RjX (RjXC2 jRXC(RjXC R2X2 R2X

2

UUU12o可得RXC【分析】本 了相量法的基礎(chǔ)內(nèi)容，涉及的內(nèi)容很傳統(tǒng) 剖圖示電路中，Z40100jZ15202000j，求β為時(shí)解：由KVL,KCL，可得UsZII1Z1,II1解之得Us(56040)(2100100)依題意560400【分析】本 了相量法的基礎(chǔ)內(nèi)容，屬于基本概念 剖圖示電路電源三相對(duì)稱，當(dāng)S閉合時(shí)，電流表讀數(shù)為5A，求S開后電流表的讀解：畫出對(duì)應(yīng)的等效電路，可IU

3UA

3UA Z/ S閉合 S打開【分析】該 了三相電路中相電壓、線電壓概念，以及一相分析法的運(yùn)用 剖解：2A直流電源單獨(dú)作I(1)=1兩正弦電源單獨(dú)作用 1jC)UUs1求得：U

11

s2，則：I(2可得：I

I(1)2I

24【分析】該 了非正弦周期電路有效值的計(jì)算，屬于基本概 范圍 二、計(jì)算題（每小題15分，共90分求電流i 解：先求出端口的戴維寧等效電路，再計(jì)算電流計(jì)算開路電壓40(20UR)UR20 UR則：電流i為則開路電 剖其次，再計(jì)算短路電i1=40/20=2i2URUR,10i2 200,解得 10V,i2 短路電Isi1i23戴維寧等效電阻：30/310歐，所求電流I30/(10+20)=1 剖設(shè)開關(guān)動(dòng)作前，電路已處于穩(wěn)態(tài)，求響應(yīng)

)

)

u()

12

30時(shí)間常數(shù)應(yīng)用三要素法計(jì)算電路的響應(yīng) u(t)10【分析】該 了一階電路中三要素法的概念，注意時(shí)間常數(shù)的計(jì) 剖求輸出端口ab的戴維寧等效電路及輸出電流已知N網(wǎng)絡(luò)的H參數(shù)為：H 20 10S 解：由已知，得u1 20i1 2 2求開路電壓6040i1 20i1

解之 10S =-1 oc 剖再求短路電流6040i1 20 10S isc=7.5A,戴維寧等效電阻值：2/15輸出電流i00.47【分析】該題綜合了二端口網(wǎng)絡(luò)與戴維寧定理的內(nèi)容，只要牢記H參數(shù)的意義標(biāo)準(zhǔn)形式，運(yùn)用“開路短路法”計(jì)算此題并 剖求（1）RL=5歐時(shí)，消耗的功率；（2）RL為何值時(shí)，獲得，并求最大功率值；（3）RL兩端并多大電容時(shí)內(nèi)阻抗最佳匹求最大功率 解:注：原題沒有給出頻率

PI

25102RL為純電阻，根據(jù)模匹配條件，當(dāng) R2X2

52

RUR

時(shí)，獲得最大功率，且值為：P (RR)2X

ZeqRLC 1 ReqjXeq(3)由共軛匹配條件，ReqRL,Xeq=ωL，求CRL【分析】本 的正弦穩(wěn)態(tài)電路的最大傳輸功率計(jì)算，除掌握最大功率取得條外，還應(yīng)掌握其分析 剖 求的串聯(lián)等效電路的元件值是多少？已 us100cos(100t30),i10sin(100t解:由已知，可設(shè)Us10030,IZUs/I10308.665可知：該等效串聯(lián)元件為R與R

5C【分析】本 的知識(shí)點(diǎn)是：相量法基礎(chǔ)內(nèi)容及阻抗的計(jì)算，難度不大 剖6.求Uab，i及功率表的讀數(shù)？已知u1 2cost,u2 2cost 2cos(3t30),jL解:電壓有效值：U

2uUK0Uab (220220)21002UK0 I 60 60 3 33k平均功率＝直流分量的功率＋各次諧波的平kPRe(UI*)

I2R290483【分析】本 的知識(shí)點(diǎn)是非正弦周期電流電路有效值和功率的計(jì)算?？疾殡y為了解，要求熟練掌握正弦穩(wěn)態(tài)電路功率的各種計(jì)算形 2010【點(diǎn)評(píng)】本年 題型包括計(jì)算題。和往年考試題目對(duì)比，題型變很小，其中，題型變化最大的是第8小題（電路激勵(lì)為階躍信號(hào)求所示電路電流IX及受控源的功率，并說明是吸收功率還是發(fā)出功解：根據(jù)KCL定理求電流IX,對(duì)節(jié)點(diǎn)①列KCL程IX+3IX+8 解之得：IX=-2對(duì)大回路列KVL方程，得10U2*3IX5IX0（取關(guān)聯(lián)參考方向U8VPU3*IX48W(吸收功率【分析】本 的知識(shí)點(diǎn)是 定理及功率計(jì)算及性質(zhì)判斷?？疾殡y度了解，較為容易 剖解:(1)化簡(jiǎn)電路，將受控電流源化為受控電壓源；(2)求開路電設(shè)流過5歐電阻電流為I，方向取關(guān)列KVL5I3UU2I203I又:U= 聯(lián)立求得：Uoc=U=-求輸入電阻：（開路短路法Ias4A,Ro2.5U由最大功率條件，得：PX oc 剖解:節(jié)點(diǎn)電壓法-1/2U1+(1/2+1/3)Ua-1/3U2=U1-Ub= ②Ub= U2=解得：Ua0所以：UUaUb1.4【分析】該 的知識(shí)點(diǎn)為對(duì)電阻電路的一般分析方法的掌握與運(yùn)用，該題用點(diǎn)電壓法求解最為簡(jiǎn)便 難度為理解，屬于較為常見的題型 剖N為無源線性網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)11’端口開路時(shí)，網(wǎng)絡(luò)N獲得12W22’端口短路時(shí)，網(wǎng)絡(luò)N獲得16W功率，且I2=-1/3A。問當(dāng)電電流源同時(shí)作用，它們各自發(fā)出多少功率？（15分解:電壓源單獨(dú)作用時(shí)，11’端斷I2(1)=12/12=1知電流源單獨(dú)作用時(shí)，22’端短路，由知I2(2)=-1/3當(dāng)電壓源和電流源同時(shí)作用I2=I2(1)+I2(2)=2/3電壓源發(fā)出功率：P112*2/38 剖電流源單獨(dú)作用時(shí)，22’端短路，由已知得U11’(116/2(1)求11’端輸入電阻：Req=16/(2*2)=4歐 11’端短路U11’(10V,I1(1Ios（短路電流）；U22‘（1）1222’端短路時(shí)，U11’(2)=8V,I1(2)=2 U22’(2)=0 I2(2)=-1/3 剖U11’(1)*(-I1(2))+U22’(1)*(-I2(2))=U11’(2)*(-I1(1))+U22’(2)*(-Ios0.5求得開路電壓：UOC2當(dāng)電壓源和電流源同時(shí)作用【分該題 了對(duì)電路定理綜合運(yùn)主要查了對(duì) 根定理的理解運(yùn)用。 難度為理解并能靈活運(yùn)用，題目有一定難，但如果經(jīng)分析能明白該用 根定理去求解則此并不難求解。 剖求圖所示Z參數(shù)（15分解:先去耦，再對(duì)兩端回路分別列KVL MI+（RL-1 U

I1 1

1 U2

R2L2

I2C握了 剖求u0（10分解:(1)先做電源變換，由理想運(yùn)放性質(zhì)（虛短，虛斷）得結(jié)點(diǎn)①電壓：u1u-u+0列結(jié)點(diǎn)電壓方程①3u1u1 2其中

32u22解之u02【分析】該題的知識(shí)點(diǎn)為：含理想運(yùn)算放大器電路的分析計(jì)算，其實(shí)質(zhì)還是考察對(duì)結(jié)點(diǎn)電壓法的掌握程度，難度為理解與掌握，如果考生能準(zhǔn)確的掌握理想運(yùn)放“虛短”和“虛斷”的性質(zhì)，則求解此題并不。 剖N為純電阻網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)RL=10歐時(shí)，外加電壓U1=10V時(shí)測(cè)得I1=2A，I2=1A現(xiàn)將RL改為5歐，U1改為12V且測(cè)得I1=4A，試求此時(shí)I2為多少？（10分解:由已知條件，得U11’(1)=U1=10V，I1(1)=2AU22’(1)=-I2RL=-10V,I2(1)=1AU11’(2)=12V,I1(2)=4AU22’(2)=-I2(2), 根定理2，得U11‘(1)×(-I1(2))+U22’(1)×(-I2(2))=U11’(2)×(-I1(1))+U22’(2)×(-I23.2【分析】該 的知識(shí)點(diǎn) 根定理2，考查難度為理解與運(yùn)用，在復(fù)習(xí)過中只要注意到支路電壓與電流的參考方向問題，則要準(zhǔn)確的求解此題并 剖解：做電源等效變換，電路等效為L(zhǎng)R串聯(lián)電su(usis

(16

R R1

R1

R1應(yīng)用三要素法求LR

由條件1，可知：R1=2歐，計(jì)算得i(0)i(1)(0)i(2)(0)6

iL()20 iL(t)(20 )(t)【分析】該題考查的知識(shí)點(diǎn)為：一階電路的階躍響應(yīng)及三要素法。和以往考題相在求解過程中注意不能直接運(yùn)用疊加定理。 圖示正弦穩(wěn)態(tài)電路，調(diào)節(jié)電容C100μFi20AIc1A源電壓us(t)及其發(fā)出的復(fù)功率。（11分解：由條件可知，電容C=時(shí)，電路發(fā)生了并聯(lián)

電容C兩端電Uc50V（有效值）列回路KVL方程

Us(503035j(0.50.5) j15)I1100(1j)s得：u(t)220cos(200t 復(fù)功率：PUI100100s【分析】該 的知識(shí)點(diǎn)包括：諧振的計(jì)算，電路定理在正弦穩(wěn)態(tài)電路中的運(yùn)以及復(fù)功率的概念。該題的求解比較簡(jiǎn)單，屬于比較基礎(chǔ)的題 剖無源線性一端口N0的電u(t)=[100cos(100t)+50cos(200t-30)]Vi(t)10cos(100t60)2cos(200t45)分別求出電壓表、電流表的讀數(shù)及電源us(t)的平均功率。（12分解：電流表讀數(shù)I I2I2 同理，計(jì)算電壓表讀100時(shí)，端口等效阻抗Zeq106058.66電路總的阻抗Z1511.34j18.81求得電壓：U 1881

II 0

Imn22

nI2 In PP0I Ukk(kkukikP0P1P2200時(shí)，端口等效阻抗Zeq251524.156.47電路Z34.153.53j341求得電壓：U 681電壓表讀數(shù)：141計(jì)算平均功率：P【分析】該 的知識(shí)點(diǎn)包括：非正弦周期電流電路有效值及平功功率的計(jì)算考生對(duì)基本概念的理解與掌握程度。該題 中出現(xiàn)頻率較高，題目身并不 剖11、圖示對(duì)稱三相系統(tǒng)，已知電源線電壓U1=200V，對(duì)稱三角形負(fù)Z=3+j4，求功率表W的讀數(shù)及三相總功率。（15分解：流過負(fù)載相電流IU1/|Z|40cos P3UpIpcosU

200 IA 3ZB B

W I] 【分析】該題的知識(shí)點(diǎn)包括：三相電路有功功率的計(jì)算。應(yīng)熟練掌握三表法，二表率計(jì)算公式，同時(shí)，掌握線電壓，相電壓以及線電流，相電流計(jì)算及相互 剖12、當(dāng)t<0時(shí)，電路處于穩(wěn)態(tài)，當(dāng)t=0時(shí)，開關(guān)S由1打向2，求當(dāng)t>0時(shí)的iL(t)解：電路處于穩(wěn)定時(shí)，L短路，C斷開2 i(0) 157 6開關(guān)動(dòng)作后2i(0) 2A 時(shí)間常

LR

i(t)75e10tL【分析】該 的知識(shí)點(diǎn)包括：一階電路動(dòng)態(tài)響應(yīng)的計(jì)算。題目比較簡(jiǎn)單，特L的地方在于開關(guān)動(dòng)作前后，電容兩端電壓不變，受控源為恒流 2009解：注意“虛元件”(11

(1

R

R iS1

usR6

(1

(

11

us

iR 3iUn1Un2, 3R R3【分析】該題主 電路分析法中的結(jié)點(diǎn)電壓法內(nèi)容.屬于必需掌握的內(nèi)容.該難度不大,在解題過程中注意獨(dú)立電流源支路和受控支路的處理 剖(15R1R2R32歐，L=0.1H,US=12V，開關(guān)K由三

解：開關(guān)K斷開前，電路處于穩(wěn)態(tài)，感L短路，并由換路定律，得iL(0)iL(0)2開關(guān)K斷開后，電路處于穩(wěn)態(tài)，電感短路，得：iL()時(shí)常常數(shù)：LR i()(i(0)i())e 3 【分析】該題主要 一階電路動(dòng)態(tài)響應(yīng)的求解及換路定理內(nèi)容.題目難度不大,屬 剖解：求出含源網(wǎng)絡(luò)的戴維寧等效(60Req)1.2(20R)3解得： 20,U 當(dāng)K1斷開，K2閉合時(shí)，有I 10(20 3【分析】該題主 定理內(nèi)容. 的方式較為靈活,由于無法直接求網(wǎng)絡(luò) 等效電路,因此,要 根據(jù)已知條件,采用待定系數(shù)法求解 剖(15)已知Us=10V,t=0時(shí)開關(guān)閉合，求換路后的電流解：S閉合前，電路達(dá)到穩(wěn)態(tài)，電容CS閉合時(shí)，由換路定理，得uc(0)uc(0)10ViL(0)iL(0)0對(duì)于RC電路，其零輸入響應(yīng)為：i10e0.5t對(duì)于RL電路，其零狀態(tài)響應(yīng)為：i2(1e2.5tA應(yīng)之和為所 剖(20)已知：is(t) 2sint,L3H,C何值時(shí)，它獲得的功率最大，并求該最大功

，ZI解：Is

，求開I2 Uoc(2

)(4jL)0.5I55s求短路電流sI 43(24j)(43

24 s(24j)(43 s

剖求等效

UI

5.525.50.2Z5.50.2

時(shí)，所獲功率最UP oc137.5W 傳輸功率中的運(yùn)用.題目難度不大,關(guān)鍵在于準(zhǔn)確的運(yùn)用開路,短路法求得一端口網(wǎng)絡(luò)的戴維寧等效電路,然后根據(jù)最大功率傳輸計(jì)算公式求解. 剖波電流，C2中只有2次諧波電流，求C和解：將C1和C2互換位置，否則無C2

22C1中只有2次諧波電流，則說C75F【分析】題主 諧振電路(串聯(lián)諧振和并聯(lián)諧振計(jì)算.要 準(zhǔn)確理解諧的條件和特點(diǎn),根據(jù)諧振的電路特點(diǎn),采用應(yīng)用的諧振條件計(jì)算所求參 剖 6.求內(nèi)部端口P1的傳輸參數(shù)，已知

TAY BY解：由已知，得

U12211(AY2211

(BY

pI 剖聯(lián)立可(AY

(BY Y( BI

整理可 DI 所以，P1端口的傳輸參數(shù)為：T B 【分析】該題主 二端口網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容．要 熟練典型二端口網(wǎng)絡(luò)的端口路量關(guān)系,同時(shí)根據(jù)各網(wǎng)絡(luò)端口量關(guān)系，采用消去合并法求取所求關(guān)系表達(dá) 剖求電容電壓有效值Uc及電路消耗的總功率。is1(t)18cos1000t, Uc(1)(11/1/1)Is4PI2R 1//(1j)//(1j)//11,PI2Z 54W

2(j)9 1Uc

2929.8V PPP4 4【分析】該題主 非正弦電路分析計(jì)算．求解該題的關(guān)鍵在于掌握其一般分步驟，并準(zhǔn)確的寫出各元件的相量形式，并求出其等效阻抗 剖（1）求ab端等效阻抗；（2）將兩圖的ab端口聯(lián)結(jié)時(shí)，要使電流久數(shù)最少，且最少值為10A，求電阻Ru

2解：受控電流源做等效變換Uab

又：

U12U U聯(lián)立，可得 I(1U

故

U 1

（2）當(dāng)電容與Zin發(fā)生并聯(lián)諧振時(shí)，輸入阻抗最大，此時(shí)，電流表讀數(shù)最小，即IU/R10R （15分）圖1所示電路，R4=40Ω，g=0.1s，is=1.2A,求電壓u解：網(wǎng)孔電流i1is網(wǎng)孔二i2i3網(wǎng)孔三(i1i3)R1R3R4)i3R2i2聯(lián)立，解i20.6Ai3故：u(i1i3)R1【分析】該題主 電阻電路分析計(jì)算方法，求解此題方法較多，但采用網(wǎng)孔流法最 剖（20分）敘述戴維寧定理并證【分析】結(jié)合疊加和替代定理證明戴維寧定理，在備考過程中應(yīng)熟握各個(gè)定理的分析證明過程，而不僅僅只是停留在 剖（20分）圖2所示電路，圖中電阻的單位均為Ω。T=0時(shí)將開關(guān)Kt≥0時(shí)uc(t)和iL(t)解：開關(guān)閉合iL(0)2uc(0)320開關(guān)閉合，電路可分解成兩個(gè)一階電對(duì)于對(duì)于RL電路（零輸入響應(yīng)LiLiL(0)eRtL對(duì)于RC電路（全響應(yīng) uUeU(1e)60e0.05t40(1e 【分析】注意電路的特殊結(jié)構(gòu)，一般情況下 一階電路內(nèi)容 剖（15分）求電流i的有效值和瞬時(shí)值表達(dá)式。 2R1000,L12.5H,L21.5H,L30.5H,C RjL

111

2jL1jL3j分別計(jì)算電壓源和電流源單時(shí)i的有效值I和瞬時(shí)值I1I I1

I2,i(t)i(t)i 要特別注意電路出現(xiàn)諧振時(shí)的處理。 剖（15分）求Z為何值時(shí)，它獲得的功率最大，并求最大功率，已知is(t) 2sintA,L3H,C解：設(shè)：I150，求開路電壓 則：I2 (2

)I(4jL)0.5I55 24

43

求短路 0.980 Uoc61 (24j)(43 (24j)(43

U由共軛匹配條件，可得，最大功率

P oc【分析】本題實(shí) 的是正弦穩(wěn)態(tài)電路中戴維寧等效電路的計(jì)算 剖（15分）求圖5所示電路電阻R的有功功

解：2U30(2II)20I U30(I2I)10(2I)解之得：I=-12/11R消耗的功率為：P2I2R【分析】根據(jù)理想變壓器直接得出兩端口電壓關(guān)系，注意此題不能應(yīng)用去耦法 剖（15分）試證明對(duì)稱三相電路的瞬時(shí)功率是一個(gè)常量，其值等于平pAuANiA ApBuBNiB 2UANcos(t120) AU

IA[coscos(2t240pCuCNiC cos(t120) AUANI[coscos(2t240AppApBpC3UANIA【分析】掌握對(duì)稱三相電源相電壓的關(guān)系；三角函數(shù)運(yùn) 剖（15分）求i(t)，