《电路分析》学习指导自测题1

《电路分析》学习指导自测题1(15级)（1）等效变换分析直流电路单元指导一、填空题1、电流所经过的路径叫做电路，通常由电源、负载和中间环节三部分组成。2、无源二端理想电路元件包括电阻元件、电感元件和电容元件。3、通常我们把负载上的电压、电流方向(u、i方向一致)称作关联方向；而把电源上的电压和电流方向(u、i方向不一致)称为非关联方向。4、欧姆定律体现了线性电路元件上电压、电流的约束关系，与电路的连接方式无关；基尔霍夫定律则是反映了电路的整体规律，其中KCL定律体现了电路中任意结点上汇集的所有支路电流的约束关系，KVL定律体现了电路中任意回路上所有元件上电压的约束关系，具有普遍性。5、理想电压源输出的电压值恒定，输出的电流值由它本身和外电路共同决定；理想电流源输出的电流值恒定，输出的电压由它本身和外电路共同决定。6、电阻均为9Ω的Δ形电阻网络，若等效为Y形网络，各电阻的阻值应为3Ω。7、实际电压源模型“20V、1Ω”等效为电流源模型时，其电流源SI20A，内阻iR1Ω。8、负载上获得最大功率的条件是负载电阻等于电源内阻，获得的最大功率minPUS2/4R0。9、在含有受控源的电路分析中，特别要注意：不能随意把控制量的支路消除掉。10、在直流电路中连接某结点D有三条支路，其电流分别为110AI,25AI,3I(-5A)A,假定它们的参考方向均指向节点D。11、某直流电路元件两端的电压3VU与通过它的电流5AI成非关联参考方向，求得该元件的吸收功率为（-15）W，由此判断该电路元件是（电源）（填写“电阻”或“电源”）。12、串联电阻分得的电压与该阻值成（正）比；并联电阻分得的电流与该阻值成（反）比。13、左下图电路中，发出功率的电源是（电压源）。14、在右上图电路中，已知US=2V，IS=2A。A、B两点间的电压UAB为(1V)。二、判断下列说法的正确与错误1、应用基尔霍夫定律列写方程式时，可以不参照参考方向。（×）2、理想电压源和理想电流源可以等效互换。（×）3、受控源在电路分析中的作用，和独立源完全相同。（×）4、电路等效变换时，如果一条支路的电流为零，可按开路处理。（∨）三、单项选择题1、当电阻R上的u、i参考方向为非关联时，欧姆定律的表达式应为（B）A、RiuB、RiuC、iRu2、已知接成Y形的三个电阻都是30Ω，则等效Δ形的三个电阻阻值为（C）A、全是10ΩB、两个30Ω一个90ΩC、全是90Ω3、电阻是（C）元件，电感是（B）的元件，电容是（A）的元件。A、储存电场能量B、储存磁场能量C、耗能四、计算分析题1、图1.4.1所示电路，已知U=3V，求R。（2kΩ）（1、提示思路：先将R支路去掉，用“两种实际电源等效变换法化简电路，求出UOC及Req”,再补上R支路，先求得流过R的电流I，再由欧姆定律解得所求R值）2、图1.4.2所示电路，已知US＝3V，IS＝2A，求UAB和I。（1V、5A）（2、提示思路：先求出R=1Ω支路的电流，用“KCL”求出I；再用“KVL”求出UAB）3、图1.4.3所示电路中，求2A电流源之发出功率。（80W）（3、提示思路：先求出U=8V，用“KVL”求出电流源端电压US=(8+32)=40V；再求出P出=80W）（2）直流电路分析方法单元指导一、填空题1、以客观存在的支路电流为未知量，直接应用KCL定律和KVL定律求解电路的方法，称为支路电流法。2、当复杂电路的支路数较多、网孔数较少时，应用网孔电流法可以适当减少方程式数目。网孔电流方程中，是以假想的网孔电流为未知量。3、当复杂电路的支路数较多、结点数较少时，应用结点电压法可以适当减少方程式数目。结点电压方程中，是以结点电压为未知量。4、当电路只有两个结点时，应用结点电压法只需对电路列写1个方程式，方程式的一般表达式为RRUUS/1/1，称作弥尔曼定律。5、在多个电源共同作用的线性电路中，任一支路的响应均可看成是由各个激励单独作用下在该支路上所产生的响应的叠加，称为叠加定理。6、具有两个引出端钮的电路称为二端网络，其内部含有电源称为有源二端网络，内部不包含电源的称为无源二端网络。7、“等效”是指对端口以外的电路作用效果相同。戴维南等效电路是指一个电阻和一个电压源的串联组合，其中电阻等于原有源二端网络除源后的入端电阻，电压源等于原有源二端网络的开路1mA2KΩ+10V－4KΩ＋RU－2KΩ图1.4.1I－US＋IS2Ω1ΩAB图1.4.2电压。8、叠加定理只适用线性电路的分析。9、用支路电流法分析3结点5支路的电路，需要列出（2）个独立的结点电流方程和（3）个回路电压方程进行联立求解。10、电压源10VsU和电流源5AsI共同作用于某电路时，该电路中电阻R支路上通过的电流为3A。若在电流源sI单独作用下，R支路上通过的电流为2A,那么在电压源sU单独作用下，R支路上通过的电流为（1A）A。11、已知理想运算放大器同相、反相输入端的电压和电流分别为u+、u-、i+、i-，其线性运算的分析依据为（虚短：u+=u-）和（虚断：i+=i-=0）。二、判断下列说法的正确与错误1、叠加定理只适合于直流电路的分析。（×）2、应用结点电压法求解电路时，参考点可要可不要。（×）3、回路电流是为了减少方程式数目而人为假想的绕回路流动的电流。（∨）4、实用中的任何一个两孔插座对外都可视为一个有源二端网络。（∨）三、单项选择题1、必须设立电路参考点后才能求解电路的方法是（C）A、支路电流法B、回路电流法C、结点电压法2、在有n个结点、b条支路的连通电路中，可以列出独立KCL方程和独立KVL方程的个数分别为（D）A、n；bB、b-n+1；n+1C、n-1；b-1D、n-1；b-n+1四、简答题1、试述网孔电流法求解电路的步骤。网孔电流是否为电路的最终求解响应？答：网孔电流法求解电路的基本步骤如下：1．选取网孔为一组独立回路并编号，标网孔电流参考方向(均为顺时针)，并将其作为绕行方向。2．列写网孔的KVL方程式。应注意自电阻压降恒为正值，公共支路上互电阻压降为负。方程式右边电压升取正，反之取负。3．求解联立方程式，得出假想的各网孔电流。4．在电路图上标出所求各支路电流的参考方向，按照它们与网孔电流之间的关系，求出各条支路电流。网孔电流是为了减少方程式数目而人为假想的绕网孔流动的电流，不是电路的最终求解响应。如图2.4.2、试述戴维南定理的求解步骤？答：戴维南定理的解题步骤为：1．将待求支路与有源二端网络分离，对断开的两个端钮分别标以记号（例如a和b）；2．对有源二端网络求解其开路电压UOC；3．把有源二端网络进行除源处理：其中电压源用短接线代替；电流源断开。然后对无源二端网络求解其入端电阻Req；4．让开路电压UOC等于戴维南等效电路的电压源US，入端电阻Req等于戴维南等效电路的内＋US1R1－I1＋US2R2－I2图2.4.1RLIabIaIb阻R0，在戴维南等效电路两端断开处重新把待求支路接上，根据欧姆定律求出其电流或电压。3、实际应用中，我们用高内阻电压表测得某直流电源的开路电压为225V，用足够量程的电流表测得该直流电源的短路电流为50A，问这一直流电源的戴维南等效电路？答：直流电源的开路电压即为它的戴维南等效电路的电压源US，225/50=4.5Ω等于该直流电源戴维南等效电路的内阻R0。五、计算分析题1、图2.5.1所示电路,求解U=?应用哪种方法进行求解最为简便？为什么？答：用弥尔曼定理求解最为简便，因为电路中只含有两个结点。VU8.22141214112、电路如图2.5.2所示，（1）列写结点电压方程，（2）求出各个电阻的电流，（3）求出10V电压源的电流及发出的功率。（－35W）（2、提示思路：先由结点电压方程得U1=10V，U2=6V。用“KCL”求出电压源的电流为：I=-3.5A；再求出P出=－35W）解答：（1）Un1=10V；Un1=6V；（2）I1=(10-6)/8=0.5A；I2=6/3=2A；I3=10/10=1A(3)I=－3.5A；P出=－35W3、已知图2.5.3电路中电压U=4.5V，试应用已经学过的电路求解法求电阻R。（18Ω）（1、提示思路：先将R支路去掉，用“两种实际电源等效变换法化简电路，求出UOC=27/4=6.75V及Req=6+4//12=9Ω”,再补上R支路求解所得R=18Ω）4、求解图2.5.4所示电路的戴维南等效电路。（Uab=0V，R0=8.8Ω）＋US－4ΩAB图2.5.39V12Ω6Ω＋U－R20V5A8Ω12Ω2Ω2V＋－＋－图2.5.42ΩUab＋－（3）动态电路单元指导一、填空题1、在电路中，电源的突然接通或断开，电源瞬时值的突然跳变，某一元件的突然接入或被移去等，统称为换路。2、换路定律指出：在电路发生换路后的一瞬间，电感元件上通过的电流和电容元件上的端电压，都应保持换路前一瞬间的原有值不变。该定律用公式可表示为iL(0+)=iL(0-)和uC(0+)=uC(0-)。3、换路前，动态元件中已经有原始储能，换路后，若外激励等于零，仅在动态元件原始能量作用下所引起的电路响应，称为零输入响应。换路前，动态元件中没有原始储能，换路后，仅由外激励引起的电路响应称为一阶电路的零状态响应。既有外激励、又有元件原始能量的作用所引起的电路响应叫做一阶电路的全响应。4、一阶RC电路的时间常数τ=RC；一阶RL电路的时间常数τ=L/R。时间常数τ的取值决定于电路的结构和电路参数。5、由时间常数公式可知，RC一阶电路中，C一定时，R值越大过渡过程进行的时间就越长；RL一阶电路中，L一定时，R值越大过渡过程进行的时间就越短。6、一阶电路全响应的三要素是指待求响应的初始值、稳态值和时间常数。7、已知RC一阶动态电路，全响应电容电压为)0()68()(5tVetutC，则时间常数=2S.0，零输入响应为5tc14e)t(u，零状态响应为)e1(8)t(u5tc。8、动态电路如左下图，开关S合在a处时，电路已达稳态，t=0时S合向b，则iL(0+)=__4A____,uC(0+)=___8V___,9、动态电路如右上图，uC(0)=0，0t时，则时间常数1S.0，uC(t)=____________,i(t)=____________,)e1(10)t(u10tc；10tedtduCi(t)；10、动态电路如左下图，iL(0-)=4A，t=0时S闭合则0t时，则则时间常数25S.0；iL(t)的零输入响应为______，零状态响应为______，全响应为______，(4tl4e)t(i;)e1(5)t(i4tl;4tle5)t(i)11、动态电路如右上图，开关S打开前电路已达稳态，t=0时将S打开，则uC(0+)=___US___,iC(0+)=___0___,uC(∞)=___0___,时间常数=____(R1+Ｒ２)Ｃ_______。12、二阶电路过渡过程的性质取决于电路元件的参数。当电路发生非振荡过程的“过阻尼状态时，RCL2；当电路出现振荡过程的“欠阻尼”状态时，RCL2；当电路为临界非振荡过程的“临界阻尼”状态时，R=CL2；R=0时，电路出现等幅振荡。13、下图RC电路，R=100Ω,C=10μF，u(t)波形如图，则用阶跃函数表示的激励为u(t)=___10)10(2)uttt（）（,单位阶跃响应为s(t)=_______________；uC(t)=______________.1000()(1))tstet（,100010002)()10(1))10(1)(2)ttCutetet（（二、判断下列说法的正确与错误1、单位阶跃函数除了在t=0处不连续，其余都是连续的。（∨）2、一阶电路的全响应，等于其稳态分量和暂态分量之和。（∨）8、RC一阶电路的零输入响应，Cu按指数规律上升，Ci按指数规律衰减。（×）6、RC一阶电路的零状态响应，Cu按