电路分析2011-2012B试卷答案

北京信息科技大学2011~2012学年第2学期《电路分析B》课程期末考试B卷答案课程所在学院：自动化学院适用专业班级：通信、电信11级考试形式：(闭卷)班级：姓名：学号：1、所有试题的答案一律写在答题纸上，写在试卷上无效。2、可以携带无记忆计算器。一.单项选择题（每小题2分，共计30分，在答题纸上写清小题号及正确答案序号）1、电流与电压为关联参考方向是指A。A.电流参考方向与电压降参考方向一致B.电流参考方向与电压升参考方向一致C.电流实际方向与电压升实际方向一致D.电流实际方向与电压降实际方向一致2、应用叠加定理时，理想电压源不作用时视为A，理想电流源不作用时视为B。A.短路B.开路C.电阻D.理想电压源3、直流电路中，A。A．电感的感抗为0，电容的容抗为无穷大B.电感的感抗为无穷大，电容的容抗为0C．电感的感抗和电容的容抗均为0D.电感的感抗和电容的容抗均为无穷大4、在正弦交流电路中提高感性负载功率因数的方法是D。A.负载串联电感B.负载串联电容C.负载并联电感D.负载并联电容5、正弦电压u(t)=2Ucos(t+u)对应的相量表示为B。uUUA.uUUB.uUUC2.uUUD2.6、任意一个相量乘以j相当于该相量C。A.逆时针旋转60oB.顺时针旋转90oC.逆时针旋转90oD.逆时针旋转60o7、三相对称电源星型联结，相、线电压的关系为B。A．线电压是相电压的3倍，且线电压滞后对应相电压30°B．相电压是线电压的31倍，且相电压滞后对应线电压30°C．线电压是相电压的2倍，且线电压滞后对应相电压30°D．相电压是线电压的21倍，且相电压滞后对应线电压30°8、电路如图1所示，电压源B。A.吸收120W功率B.吸收0功率C.产生120W功率D.无法计算9、电路如图2所示，Rab=A，Rcd=D。A．100ΩB．50ΩC．150ΩD．200Ω10、如图3所示，已知电容的电压uC(t)=2e-tV，则电流i(t)为AA.4e-tAB.2e-tAC.-4e-tAD.-2e-tA11、已知图4中电流表A1、A2、A3读数均为10A，则电流源电流的有效值Is为A。A．10AB．20AC．30AD．40A12、正弦RC串联电路,端电压与电流为关联参考方向,则其相位关系为D。A.电流滞后电压角90B.电流滞后电压某一小于90的角度C.电流超前电压角90D.电流超前电压某一小于90的角度13、图5所示串联电路的谐振角频率为A。A．48.8rad/sB．41.52rad/sC．20.8rad/sD．24.4rad/s二、简单分析计算题（本题满分40分，共含5道小题）1、求图6单口网络的戴维南等效电路，并画等效电路图。(8分)解：先求戴维南等效电阻，电压源短路，电流源开路，则有：5eqR；（3分）然后求短路电流，电压源单独作用时AIsc6.01，电流源单独作用时AIsc12，所以开路电压为：VRIIUeqscscoc821（3分）等效电路（2分）10A12V1.2Ω+图1i(t)2F-uC(t)+图3图4isA1A2A3abcd50100308060图2图5图62、用结点分析法，求图7各结点电位和电压源功率。(8分)12解：列结点方程解得:U1=14VU2=8V12121431266UIUIUU（6分，每个方程2分）28222663UIA，电压源功率为：𝑃吸收=−4𝑊（2分）3、一个RLC串联电路如图8所示。电压和电流分别为u(t)=[11+141.4cos(1000t)–35.4sin(2000t)]V，i(t)=12.83cos(1000t-3.710)–1.396sin(2000t–64.30)A试求电路中的电压的有效值和电路消耗的平均功率。(8分)图8解：电压有效值为：𝑈=√112+1002+35.422=103.7𝑉（4分）P=0P+)1(P+)2(P=905.28+10.716=916W（4分）4、正弦稳态电路如图9，Vttus10cos2100，求电流ti，ti2，ti3。(8分)图9图7解：画出相量模型，可得：1000524510(10)10105151010SUIAjjjj（2分）11015245501010245IIAj（2分）215555590IIIjjA（2分）∴i(t)=10cos(10t-45°)Ai1(t)=52cos10tAi2(t)=52cos(10t-90°)A（2分）5、已知对称三相电路的线电压VUl380（电源端），星形负载阻抗)67.63(jZ，求线电流和负载的相电流。(8分)解：令VUUA0220031，根据一相（A相）计算电路，有线电流AI为A78.6508.3067.6302201jZZUIYAA(2分)根据对称性可以写出A78.18508.302ABIaI（2分）A22.5408.30ACIaI（2分）相电流与线电流相等。（2分）三、简单分析计算题（本题满分30分，共含2道小题）1、如图10所示电路原处于稳定状态。t=0时开关闭合，求t≥0的电容电压uC(t)和电流i(t)。（15分）图10解：(1)计算初始值uC(0+)开关闭合前，图(a)电路已经稳定，电容相当于开路，电流源电流全部流入4Ω电阻中，此时电容电压与电阻电压相同V8A24)0(Cu（2分）由于开关转换时电容电流有界，电容电压不能跃变，故V8)0()0(CCuu（2分）(2)计算稳态值uC(∞)开关闭合后，电路如图(b)所示，经过一段时间，重新达到稳定状态，电容相当于开路，根据用开路代替电容所得到一个电阻电路，运用叠加定理求得7VV5V2V10444424444V22141411)(Cu（3分）(3)计算时间常数τ计算与电容相连接的电阻单口网络的输出电阻，它是三个电阻的并联时间常数12141411oR（2分）（2分）(4)将uC(0+)=8V，uC(∞)=7V和τ=0.1s代入式(4－29)得到响应的一般表达式)0(V]e17[V]7e)78[()(1010Cttutt（2分）求得电容电压后，电阻电流i(t)可以利用欧姆定律求得（2分）2、图11所示正弦稳态电路中，11R，,21L322L，8M，3212C。求电流1I和电压2U。（15分）图11解：用解11图（a）所示的原边等效电路求电流1I，其中，s1.0F1.01τoCR)(e)]()0([)(ffftft)0(A)0.5e1.5(A2)e17(102)(V10)(1010cttutitt0323212222jjCjLjZ，（2分）即副边电路处于谐振状态。故，反映阻抗为222)(ZM所以，电流01I。（4分）解11图用图（b）所示的副边等效电路求电压2U，其中，)21(1111jLjRZ，（2分）则反映阻抗为43.6362.282164)(112jZM（2分）等效电源电压为V57.2662.2808218111jjUZMj（2分）故，电压2U为V03257.2662.283243.6362.2832322jjjU（3分）电压2U的另一解法：如图11所示，因为01I，所以，初级回路中的互感电压为12UIMj（2分），则A180812jjMjUI（4分）故V032)1(321222jjICjU（3分）