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2023年研究生類研究生入學(xué)考試專業(yè)課電氣與電子信息-電路知識(shí)歷年高頻考題帶答案難題附詳解(圖片大小可自由調(diào)整)第1卷一.歷年考點(diǎn)試題黑鉆版(共25題)1.三相電路中,端線之間的電壓稱為_(kāi)_____,流經(jīng)端線的電流稱為_(kāi)_____,每一相電源或負(fù)載的電壓稱為_(kāi)_____,流經(jīng)每一相電源或負(fù)載的電流稱為_(kāi)_____。2.電路如圖(a)所示,已知R=10Ω,UQ=12V,非線性電阻的伏字特性如圖(b)所示,試畫出當(dāng)RL從0到無(wú)窮大變化時(shí),輸出端u與i的變化曲線。

3.求下圖所示二端口網(wǎng)絡(luò)的T參數(shù)矩陣。

4.電路如圖1所示。

(1)寫出以u(píng)(t)和iL(t)為變量的狀態(tài)方程。

(2)求出網(wǎng)絡(luò)函數(shù),并畫出零極點(diǎn)圖。

(3)求當(dāng)iS(t)=2ε(t)A時(shí)的零狀態(tài)響應(yīng)(注:ε(t)為單位階躍函數(shù))。5.在下圖所示的電路中,欲使電壓源us中的電流為零,試確定電阻Rx的值。

6.試求下圖所示電路的輸入阻抗函數(shù)Zin(s)。已知C1=C2=1F,G1=G2=1S,g=2S。

7.有如圖所示的電路,求兩個(gè)受控源各自發(fā)出的功率。

8.如下圖所示的穩(wěn)態(tài)電路中,uS(t)為正弦電壓源(ω=10md/s),E0為直流電壓源,電壓表的讀數(shù)為12V,電流表的讀數(shù)為2.5A(均為有效值)。求各申源提供的功率。

9.電路如圖所示,建立關(guān)于電感電流iL的微分方程。

10.如圖1所示電路在換路前處于穩(wěn)定工作狀態(tài)。先將虛線左邊的電路用戴維南定理化簡(jiǎn),再用三要素法求換路后的iL(t)和uL(t),并作出其波形圖。

圖111.寫出下圖電路的矩陣形式的結(jié)點(diǎn)方程(用相量)。

12.既然時(shí)間常數(shù)與外加激勵(lì)無(wú)關(guān),則將電路中的理想電壓源改為理想電流源后,時(shí)間常數(shù)的大小不變。13.下圖所示電路能否發(fā)生諧振?若能,則諧振頻率是多少?

14.電路如圖所示,已知u1=2V,a、b兩點(diǎn)等電位,試求流經(jīng)電阻R的電流和流過(guò)受控源的電流I。

15.如圖所示電路,N為線性RC網(wǎng)絡(luò)。已知在同一初始條件下,當(dāng)uS(t)=0時(shí),全響應(yīng)uo(t)=-e-10tε(t)V;當(dāng)uS(t)=12ε(t)V時(shí),全響應(yīng)uo(t)=(6-3e-10t)ε(t)V;若uS(t)=6e-5tε(t)V且初始狀態(tài)仍不變時(shí),求全響應(yīng)uo(t)。

16.對(duì)于下圖所示電路,下列有關(guān)電壓、電流關(guān)系的敘述中,正確的是______。

A.

B.

C.

D.17.下圖所示電源電壓為:U0=60V,,,,,。試求:Uab、Uac、Uad、Uae、Uaf。

18.如圖所示電路中,C=0.2F時(shí)零狀態(tài)響應(yīng)uC=20(1-e-0.5t)V。若電容C改為0.05F,且uC(0-)=5V,其他條件不變,再求uC(t)。

19.在下圖所示正弦穩(wěn)態(tài)電路中,電源的角頻率ω=3rad/s,功率表讀數(shù)為9W,電壓表的讀數(shù)分別為5V、4V(有效值),設(shè)電表接入后對(duì)電路的影響可忽略不計(jì),求R和C的值。

20.求下圖所示二端口的Z參數(shù)矩陣和Y參數(shù)矩陣。

21.求如圖所示二端口網(wǎng)絡(luò)的阻抗參數(shù)矩陣Z。

22.某無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)的等效復(fù)頻域?qū)Ъ{Y(s)=0.1+s,則該網(wǎng)絡(luò)的等效復(fù)頻域阻抗Z(s)=______。23.已知某網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的極點(diǎn)為p1,2=-2±j4,則對(duì)應(yīng)的時(shí)域沖激響應(yīng)波形為_(kāi)_____。A.等幅振蕩型B.指數(shù)衰減型C.衰減振蕩型D.發(fā)散振蕩型24.動(dòng)態(tài)電路的階數(shù)等于獨(dú)立動(dòng)態(tài)元件的個(gè)數(shù)。25.電路如圖1所示,P為純電阻網(wǎng)絡(luò),已知圖(a)中開(kāi)關(guān)S打開(kāi),US=8V,R1=2Ω,I1=1A;圖(b)中,IS1=IS2=4A,R2=2Ω,U1=10V,電流源IS2發(fā)出功率為48W;求圖(a)電路中當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后流過(guò)開(kāi)關(guān)的電流IK=?

圖1第1卷參考答案一.歷年考點(diǎn)試題黑鉆版1.參考答案:線電壓,線電流,相電壓,相電流2.參考答案:解:分析題意并結(jié)合圖(b)可知,該電路臨界點(diǎn)在iD=0,RL=0和RL趨于無(wú)窮大時(shí)。

令iD=0,該支路相當(dāng)于開(kāi)路,則uD=-10V,此時(shí):

解得:R=40Ω

當(dāng)RL>40Ω時(shí),根據(jù)分壓原理,加在RL支路的電壓會(huì)增加,按照負(fù)方向,亦即uD<-10V時(shí),等效電路如圖(c)所示。

根據(jù)分壓原理則有:

iR+u-10=0

因此,電流i為:

所以,此時(shí)輸出端u與i的關(guān)系為:

u=10-10i

當(dāng)RL=0,iD=0時(shí),電路只有電阻R、R和RL組成串聯(lián)電路,此時(shí)則有:

等效電路如圖(d)所示。

此時(shí)有:

即:

u=12-20i

由式①、式②可得u-i曲線,如圖(e)所示。

3.參考答案:解將該二端口看成兩個(gè)二端口網(wǎng)絡(luò)的級(jí)聯(lián)。由T參數(shù)的定義式,可得

復(fù)合二端口的T參數(shù)矩陣

4.參考答案:解:

(1)分析該題中的電路,可利用電感伏安關(guān)系和電容伏安關(guān)系,可得狀態(tài)方程為:

(2)代入己知數(shù)據(jù),整理得:

因此網(wǎng)絡(luò)傳輸函數(shù)為:

零點(diǎn)為:s=-2

極點(diǎn)為:s=-1

零極點(diǎn)圖如圖2所示。

(3)由上面的計(jì)算可得:

因此當(dāng)iS(t)=2ε(t)A時(shí),零狀態(tài)響應(yīng)為:

u(t)=(2-2e-t-te-t)ε(t)V5.參考答案:解:先分析題意,欲使電壓源us中的電流為零,亦即流經(jīng)5Ω電阻的電流為0A,加在5Ω電阻兩端的電壓也為0V,它沒(méi)有分壓作用,此時(shí)電壓源電壓全部加在Rx兩端。

因此,由上述分析可知,只要滿足電阻Rx兩端電壓為5V即能求出電壓源us中的電流為零時(shí)的電阻Rx的值。

將Rx用5V電壓源等效替代,則其等效電路如圖所示。

該電路有3個(gè)節(jié)點(diǎn):節(jié)點(diǎn)1、節(jié)點(diǎn)2和節(jié)點(diǎn)3,3個(gè)節(jié)點(diǎn)到地電壓分別用un1、un2和un3表示,所以利用節(jié)點(diǎn)電壓法可列出節(jié)點(diǎn)電壓方程如下:

可得:

求解得:

un1=10V

求得的電流i就是流過(guò)電阻RX的電流,已知加在Rx兩端的電壓為5V,所以可知:

因此,當(dāng)電壓源us中的電流為零時(shí),電阻RX的值為2Ω。6.參考答案:解根據(jù)回轉(zhuǎn)器的特性,如果回轉(zhuǎn)器的負(fù)載端接導(dǎo)納Y2,由另一端看進(jìn)去的等效導(dǎo)納為

所以題圖所示電路的輸入阻抗函數(shù)為

7.參考答案:解:參看電路,因?yàn)閡=1×2=2V,

故3i受控電壓源發(fā)出的功率為:

P1=2×3i=6×1=6W

0.25u受控電流源發(fā)出的功率為:

P2=-6×0.25u=-1.5×2=-3W8.參考答案:解:下圖所示電路可以等效為:

當(dāng)E0單獨(dú)作用時(shí),此時(shí),。

當(dāng)US單獨(dú)作用時(shí),由于,所以(設(shè)之為0°)

則,即:。

因此,解得

所以:

因此:

9.參考答案:解回路1有

(1)

A點(diǎn)有

(2)

由(1)式得

代入(2)整理得

10.參考答案:(1)由圖1可知,左半部分電路如圖2所示。

根據(jù)KVL和KCL,可得:U'=2×4=8V,如圖3所示。

開(kāi)路電壓為:

UOC=4×0.25U'+U'=16V

U"=2I"S

U"S=4(I"S+0.25U")+U"

等效電阻為:

圖2

圖3

(2)利用戴維南等效以后的電路如圖4所示。

圖4

當(dāng)t<0時(shí),則有:

時(shí)間常數(shù)為:。

利用三要素法可得換路后的iL(t)和uL(t)分別為:

其波形圖如圖5所示。

圖511.參考答案:解:作出有向圖如下圖所示。列寫關(guān)聯(lián)矩陣A和支路阻抗矩陣Z:

計(jì)算支路導(dǎo)納矩陣Y

其中

計(jì)算結(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣Yn

Yn=AYAT(4)

將(1),(3)兩式代入(4)式經(jīng)計(jì)算得

(5)

把受控源暫作為獨(dú)立源看待,列出支路電流列向量與支路電壓源列向量:

計(jì)算結(jié)點(diǎn)電流源列向量得

用結(jié)點(diǎn)電壓表示控制量,則

寫出結(jié)點(diǎn)方程

移項(xiàng)整理即得所求的矩陣形式的結(jié)點(diǎn)方程

12.參考答案:B13.參考答案:解:根據(jù)題中所示的電路,易知:

所以有:

所以圖示電路能夠發(fā)生諧振。

令,則可求得諧振頻率為:

14.參考答案:解:根據(jù)上圖所示的電路,根據(jù)基爾霍夫電壓定律(KVL)和基爾霍夫電流定律(KCL)可得:

流經(jīng)電阻R的電流為:

iD=-2.8+0.4=-2.4A

利用分流關(guān)系,可得流經(jīng)受控源的電流為:

I=3-(-2.4)=5.4A15.參考答案:解:由題知,uo的零輸入響應(yīng)即為uo(t)=-e-10tε(t)V,現(xiàn)求uo的網(wǎng)絡(luò)函數(shù)H(S)。

利用拉氏變換,當(dāng)uS(S)=0時(shí):

當(dāng)時(shí):

此時(shí)的零狀態(tài)響應(yīng)為,所以:

當(dāng)時(shí),零狀態(tài)響應(yīng)為H(S)US(S)=R(S),即此時(shí)的零狀態(tài)響應(yīng)為:

此時(shí)R(t)=4e-5t-2e-10t,所以,全響應(yīng)為:

uo(t)=(4e-5t-2e-10t-e-10t)ε(t)=(4e-3t-3e-10t)ε(t)V16.參考答案:D17.參考答案:解:由于則

又由于

則,同理可得

18.參考答案:解:由題意,C=0.2F時(shí)零狀態(tài)響應(yīng)uC=20(1-e-0.5t)V,可知uC終值為20V。

時(shí)間常數(shù),則可得:Req=10Ω

因此,題圖所示電路左邊的電阻網(wǎng)絡(luò)可以等效為如圖所示電路。

所求uC(f)為全響應(yīng),根據(jù)三要素法,f(t)=-f(∞)+[f(0+)-f(∞)]e-t/τ,代入數(shù)值得:

19.參考答案:解:由題可得電阻電壓為:

功率表讀數(shù)為電路消耗的有功功率,也就是電阻消耗的功率,可得:

則電路電流為:

根據(jù)KCL和KVL可得:

所以可得。20.參考答案:解對(duì)二端口網(wǎng)絡(luò)列回路電流方程

整理得

此即為Z參數(shù)方程,所以其Z參數(shù)矩陣為

由Z參數(shù)方程,得Y參數(shù)方程

所以其Y參數(shù)矩陣為

21.參考答案:解:取回路如圖所示,列寫回路電流方程:

又由I3=I1+I2+2I3可得,I3=-(I1+I2),代入上述回路方程,可得:

由此可得所求的阻抗參數(shù)矩陣為:22.參考答案:23.參考答案:C24

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