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当前位置:首页 > 商业/管理/HR > 经营企划 > 电路与系统_期末考试试卷与答案3
1一、单项选择题:在下列各题中,有四个备选答案,请将其中唯一正确的答案填入题干的括号中。(本大题共6小题,总计18分)1、(本小题3分)电路如图所示,若UIRSS,IS0,R0,则USISR+_22362FUS3、(本小题3分)若R1与R2并联后的等效电阻为3,流过R1和R2的电流I1与I2之比为3∶1,则R1与R2的电阻值应分别为A.40,120B.120,40C.12,4D.4,12答(D)4、(本小题3分)一阶电路的电压按指数律衰减,当t0时为15V,t2s时为6V,则电路的时间常数为A.0.458sB.2.18sC.0.2sD.0.1s答(B)+_221Hε()VtiLi成绩大学年秋季学期试卷课程名:电路A(二)(B卷)学分:3学号:姓名:院、系:一、二、三、四、五、六、七、八、九、A.电阻吸收功率,电压源与电流源供出功率B.电阻与电压源吸收功率,电流源供出功率C.电阻与电流源吸收功率,电压源供出功率D.电流源吸收功率,电压源供出功率答(C)2、(本小题3分)电路如图所示,则电路的时间常数为A.12.3sB.16sC.6sD.0.08s答(C)5、(本小题3分)电路如图所示,ε()t为单位阶跃函数,iL().A035,则it()为:A.(..e)()0515ttεB.(..e)()0525ttεC.(e)()1ttεD.(..e)()0515ttε答(A)2+_8V2362HiL二、填充题:在下列各题中,请将题止所要求的解答填入题干中的各横线上方内。(本大题共9小题,总计26分)1、(本小题3分)试画出图示电路两种最简单的等效电路。ab5V22AI1mA50I20VA1A100Fu10Vt01V111111Vabc6、(本小题3分)图示电路中iL()A01,则t0的itL()等于:A.(e)A431349tB.(e)A431394tC.(e)A11394tD.(e)A134349t答(B)2、(本小题3分)图示电路中元件A消耗的功率为1W。3、(本小题3分)电路如图所示。在开关打开后5ms时,电容电压ut40V。4、(本小题3分)图示电路的节点电压方程为3Ua–Ub–1=13Ub–Ua–1=0,解得Ub为5/8=0.625V。2a9V+–b2a4.5Ab3A6222123oUo2UV4123+___++5V5V332uCabt002.μF7、(本小题3分)ba24V4UoU2U448、(本小题4分)已知一阶电路响应的三要素为(1)f()010,f()20,10(2)f()010,f()20,10。则它们的波形图为;(2分)(1);(2分)(2)。5、(本小题4分)电路如图所示,用节点分析法可求得电路中的节点电压。在开1U6V,2U4V.6、(本小题3分)图示电路在t0时已处于稳态。当t0时开关由a接至b,则t0的,utC()3–6e–5t/21V。7、(本小题3分)电路如图所示。ab以左部分的戴维南等效电路参数为8V和8/3,由此可求得电压oU为4.8V。2010–1010203040tf(t)201010203040tf(t)4A422UV12V24解:从2电阻两端看,Uoc=20V,Ro=2。所以,U=10V。(2分)可用网孔法分析,网孔1电流就是4A电流源电流,可以不求,网孔2电流为I,则4I–8=–12,I=–1A,(2分)即12V电压源的电流为I12V=5A,方向为网孔1方向,(2分)满足关联参考方向,所以12V电压源的功率为P12V=5×12=60W,是吸收功率,不是输出功率,或者是供出–60W功率。(2分)S8515V2Aab-+N解:设单口网络N的电流为I,方向如图,电压Uab,VAR为Uab=Uoc+RI,(2分)情况一,I=2A,Uab=12V,12=Uoc+2R情况二,Uab=14V,I=2+1/5=2.2A,14=Uoc+2.2R(2分)解联立方程的Uoc=8V,R=10(2分)(2分)三、非客观题(本大题8分)试用戴维南定理求解图示电路中电压U和V12电压源供出的功率。四、非客观题(本大题8分)图示电路中N为含源线性电阻网络,当S断开时,abU=12V;当S合上时,abU=14V,求N的戴维南等效电路。10a8V+–b510501.Hi3i1i2i4tt1S1S2t=05FuC1uC25F60Vii5在t1≤t0时,uC1(t)=uC2(t)=u(t)/2,i2(t)=i4(t),i1(t)=i3(t),i(t)=i1(t)+i2(t)根据KCL和KVL,我们可得2.5×10–7i”1(t)+1.00125×10–2i’1(t)+1.5i1(t)=6(2分)由此可得:2.5×10–7S2+1.00125×10–2S+1.5=0S1=–150.4,S2=–39900,这是一个过阻尼情况i1(t)=i3(t)=6+K1exp[–150.4(t+10–4)]+K2exp[–39900(t+10–4)]A,由i1(t1+)=i3(t1+)=0,u(t1+)=2uC1(t1+)=0,得6+K1+K2=0,–150.4K1–39900K2=0,K1=–6.0227,K2=0.0227,i1(t)=6–6.0227exp[–150.4(t+10–4)]+0.0227exp[–39900(t+10–4)]A,(2分)当t=0–时,i1(0–)=i3(0–)=i3(0+)=0.0676A=67.6mA,u(t)=2uC1(t)=5i1(t)+0.1i’1(t)=30+60.468exp[–150.4(t+10–4)]–905.62exp[–39900(t+10–4)]Vu(0–)=72.82V,uC1(0–)=uC2(0–)=uC1(0+)=uC2(0+)=36.41V,i1(0+)=36.41/5=7.28A,i(0+)=(60–72.82)/10=–1.28A,i2(0+)=–8.56A,i4(0+)=–1.28+0.0676=–1.214A(2分)NIR解:根据图示电流方向,设单口网络N的VAR为U=Uoc–RoI=RI情况一,Uoc–Ro=10(2分)情况二,Uoc–0.5Ro=20(2分)解联立方程得:Uoc=30V,Ro=20,显然当R=Ro=20时,负载获得最大功率,(2分)此时Pmax=(30/40)220=11.25W(2分)五、非客观题(本大题8分)图示电路中,ututCC11210且t1100s,当tt1时开关S1接通,t0时S2接通,求i0、i10、i20、i30、i40、i50。六、非客观题(本大题8分)图示N为含源线性电阻网络。已知当10R时,A1I;当40R时,A5.0I。试问R为何值时能获得最大功率,最大功率等于多少?解:由于uC1(t1)=uC2(t1)=0,所以在t=t1+时,uC1(t1+)=uC2(t1+)=0,根据题意,在tt1时,系统已经稳定,所以电容和电感都没有初始储能。即:uC1(t1+)=uC2(t1+)=0,i1(t1+)=i3(t1+)=0,i2(t1+)=i4(t1+)=i(t1+)=60/10=6A(2分)+–U6+__+2A1122ViuNi1解:根据戴维南等效规则,N左边单口网络的VAR为u=2–i,(2分)而与N的VAR联立得i’=-2A,u’=4V,(2分)i”=1A,u”=1V,(2分)i1’=2+1=3A,(1分)i1”=2–0.5=1.5A(1分)t0uC412V2H2FiL解:在开关合上以前电路已经稳定,则电感相当于短路,电容相当于开路,所以有uC(0)=12V,iL(0)=0A,而且两者不能突变。(4分)当开关闭合后,L、C退化为一个等幅震荡形式,0=1/LC=1/2=0.5rad/suC(t)=K1cos0.5t+K2sin0.5t,iL(t)=Cu’C(t)=K2cos0.5t–K1sin0.5t,t≥0将初始条件代入得K1=12,K2=0,所以uC(t)=12cos0.5tV,iL(t)=–12sin0.5tA,t≥0(4分)七、非客观题(本大题8分)图示电路中,已知非线性电阻元件N的ui关系为ui2,试求i、i1和u。(u和i的单位分别为V、A)八、非客观题(本大题8分)图示电路在t0时已达稳态。当t0时开关接通,求t≥0时的utC()、itL()。7+__+40V5532Hi1iL31i解:根据题意,iL(0)=0A,i1(0+)=40/(5+5)=4A,(2分)当系统达到稳定后,电感相当于短路,i()=i1()+iL(),5i1()=3i1()+3iL()由此可得3i()=5i1(),8i()=40,i()=5Ai1()=3A,iL()=2A(2分)根据戴维南等效规则,电感两端的VAR为u=4i,等效电阻为4,=L/R=0.5s(2分)利用三要素法将两个电流的方程写出来iL(t)=iL()+(iL(0)–iL())e–t/AiL(t)=2–2e–2tA,t0i1(t)=3+e–2tA,t0(2分)考试成绩80%+平时成绩20%总评成绩=或:考试成绩100%九、非客观题(本大题8分)图示含受控源电路中iL()00。求itL()、it1(),t0。
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