中大2009电路试题A答案

1〈电路基础〉考试A卷参考解答姓名：班级：学号：成绩：一、是非题（每小题1分，共10分）1、欧姆定律适合各类电阻。（）2、在电路中，必须全部元件均为线性元件才可以用基尔霍夫定律去分析求解。（）3、任何有源二端网络都可用戴维南定理求出它的电压源与电阻串联的等效电路。（）4、RLC串联的二阶电路，只要它的特征根1s与2s是实数，该电路均不可能产生震荡。（）5、周期性的电压与电流都可以用向量来表征。（）6、交流电路的电压的最大值一定为有效值的2倍。（）7、三相Y型供电电路有相电压与线电压之分，三角形供电电路无相电压线电压之分。（）8、存在如电感、电容动态元件的电路，在电路达到稳态时，电感可看作短路，电容可看作开路。（）9、在正弦稳态电路中，整个电路的平均功率是该电路中各电阻元件消耗功率的总和。（）10、RLC串联电路发生谐振时通常电容或电感电压高于电源电压。（）二、填空题（每小题2分，共50分）1、RLC串联的二阶电路，因电路参数不同，使电路分为__过__阻尼，_欠__阻尼与临界阻尼三种不同状态，只有在__欠_阻尼下，电路才会产生震荡。2、()ft为某周期性的电压或电流，()ft有效值的表达式为201()TftdtT。3、受控电源分为___VCVS__、_VCCS___、_CCVS______与____CCCS___四种，若受控系数,,,gr为常数，则称为__线性____受控源。24、若某二端网络均为纯电阻元件组成，那么它的功率因数为__1___。5、双口网络两端口的电压与电流分别为1122,,,UIUI,若取它们其中两个自变量，另两个为因变量可形成双口网络六种参数分成，它们分布为__Z___，___Y___，___A___，___B____，___H____，____G____参数方程。注：此题只要答对4个可以满分。6、写出图示电阻R的VA关系：uRi7、电容器的主要性能为：无源无损、动态、储存电场能量8、画出一种电压控制的电流受控源电路模型：9、某一电路元件，其电压与电流如图所示，计算其功率P=－UI=－20W，提供10、理想运算放大器电路运算符合虚断和虚短两个条件。11、集总线性电容的电荷q与所加电压u的关系是qCu,与电流i的关系为dqidt12、通常电容和电感在0t时的换路原则是00()()CCutut，00()()LLitit13、已知关联方向电容器的电压初值(0)cu及通过的电流i(t)，写出计算电容器两端电压的计算公式。01()(0)()tCCutuitdtC14、一阶动态电路在直流电源激励下的全响应()ft可写为：2A10VuiRu1gu13()()[(0)()]tftfffe15、复数1zj的极坐标形式为02135复数245z的直角坐标形式为22j16、电流()2cos(135)itIt的相量形式为2135mII或者135II电压相量530U的时域形式为()52cos(30)utt17、画出正弦量()10cos(30)utt的时域波形18、电容C和电感L的容抗与感抗分别为1CjXjC，LjXjL19、交流电路中，功率三角形关系为SPjQ,22SPQ阻抗三角形关系为ZRjX,22ZRX20、写出无源网络的平均功率，无功功率，视在功率，复功率的一种表达式cosZPUI,sinZQUI,SUI,ˆSPjQ，也可以用阻抗表示。21、标出变压器的同名端及输出端互感电压mu的极性。8.66300-1030210422、理想变压器的三个条件是初级和次级线圈无电阻损耗；耦合系数k=1，即全耦合；线圈阻抗无限大，即12,,LLM23、变压器的功能主要为变电压、变电流、变阻抗24、写出基本无源RC低通滤波器电路的网络函数2221()arctan()1HjRCRC25、三相对称电源的A相为2200AU，则B相和C相分别为：220120bU和220120CU二、计算题（在以下8小题中任选5题，每小题8分，共40分）1、计算A点的电位。解：顺时针取回路电流i，则i=2，所以82151AUV。要+5注：式子写正确得6分，结果2分2、用戴维南定理计算电压umuiui3Ω1Ω8V5V8ΩA5解：1)计算Uoc10V1A46i，10466VocUiii，4分2）计算Req加1A测试电流源法：则410.4A46iA于是有：106166.4VTuiii，所以6.4V6.41eqRA，3分3）由等效电路得6V6.44A=19.6Vu，1分答：u=19.6V3、如图所示的开关电路，计算)t(uC和)t(i.解：V15510)0(uCuTi6Ω4Ω10i1Ai5mA1KΩΩ1μF10V1KΩΩuct=02KΩΩ10Vui6Ω4Ω10i4A6V5.71542)(uCA011515)0(imA75.3415410)(imA11022223V)e1(5.7)t(ut1000CmA)e1(75.3)t(it1000注：式子写正确得6分，结果2分4、试求下图所示电路，01020SU，若LZ的实部与虚部均能变动，欲使LZ获得最大功率，LZ应为何值？解：将电路等效为戴维南电路，等效阻抗2(2)122eqjZjj，4分因此要使LZ获得最大功率，1LZj。2分001020(2)104522ocUjj最大功率2254ocUPWR2分5、已知二端网络端口的电压()75cosutt伏，()10cos(30)itt安，试求该二端网络的平均功率与功率因数。－+2j2LZsU7解：0750mU，01030mI，等效阻抗07.530meqmUZI功率因素03cos(30)0.8624分平均功率001cos(30)cos(30)322.52mmPUIUIW4分6、在下图含耦合电感的电路中，已知10FC，R=1K，1L1H，2L2H，M=0.4H，正弦电压为1002cos200sut(V)，试求电流i及耦合系数k。解：耦合系数120.40.2812MkLL3分等效阻抗12601(2)1200(120.8)1000200101592238810001000796127838.5eqZjLLMRjCjjjjj3分000100200.110638.5127838.5mmeqUIZ2分7、如图所示的交流电路，画出电路用相量表示的电路模型，列写结点电压及求解电流方程o()it的方程。()itN()ut+－2L1L..CsU+－RM8参考解答：将电路变成应用节点电压法5jV10jV45410V)15020(oooooo)j1(1.045-4150-20V98.150816.2)j1(j45-4150-210jooVI因此，)t(io2.816cos(10t+150.98)A注：式子写正确得7分，结果1分8、试求下图所示双口网络的Z参数。解：11112222211222UZIZIUZIZI4分11121100UZII，11212307.504UZII，217.5Z，229.375Z，4分155201I2I1U2U11220Vj10Ω-j5Ω0I10ΩΩ20150V445A1H0.02Fi010ΩΩ20sin(10)3tV4cos(10)4tA9所以107.57.59.375Z