05年试卷A-华工电路试卷习题-资料参考答案-华南理工电信学院

一、填空题：（每空1分，1x20=20分）1．理想电压源的是恒定的，其是由与其相连的外电路决定的。2．KVL是关于电路中受到的约束；KCL则是关于电路中受到的约束。3．线性电路线性性质的最重要体现就是性和性，它们反映了电路中激励与响应的内在关系。4．一个含有6条支路、3个节点的电路，其独立的KCL方程有______个，独立的KVL方程有_____个；若用2b方程法分析，则应有_____个独立方程。5．某一正弦交流电流的解析式为i=52cos（100πt＋60°）A，则该正弦电流的有效值I=A，频率为f=HZ，初相φ=。当t=1s时，该电流的瞬时值为A。6．已知交流电压的解析式：u1=2cos（100πt－120°）V，u2=30cos（100πt＋130º）V，则u1超前（导前）u2。7．在正弦激励下，含有L和C的二端网络的端口电压与电流同相时，称电路发生了。8．功率因数反映了供电设备的率，为了提高功率因数通常采用补偿的方法。9．有一C=100uF的电容元件，已知其两端电压u=1002cos（1000t－30°）V，则该电容元件的阻抗为_____________Ω，导纳为S，流过电容的电流（参考方向与u关联）i=A。二、简单计算填空题：（每空2分，2x14=28分）1．如图1所示电路中，电流i=A。2．如图2所示电路中，电压Uab=V。3．如图3所示二端网络的入端电阻Rab=Ω。4．如图4所示电路中，电流I=A。5．如图5所示为一有源二端网络N，在其端口a、b接入电压表时，读数为50V，接入电流表时读数为10A，则其戴维南等效电路参数UOC=V，RO=Ω。6．如图6所示为一无源二端网络P，其端口电压u与电流i取关联参考方向，已知u=30sin(314t＋54°)V,i=10cos(314t＋24°)A,则该二端网络的等效阻抗Zab=Ω，吸收的平均功率P=W，无功功率Q=Var。7．如图7所示互感电路中，已知L1=0.4H,L2=2.5H,M=0.8H,i1=i2=10cos500tmA,则电压u1=V。8．如图8所示电路中，T为理想变压器，原边与副边的线圈匝数比为2：1，副边线圈接一3Ω的阻抗，则其原边的输入阻抗ZO=Ω。9．如图9所示电路中，a点的电位Va=V。10．如图10所示电路的时间常数τ=s。11．如图11所示电路中，已知各电流有效值分别为I=10A，IL=7A，IC=13A，则IR=A．三、分析计算题：（必须有较规范的步骤，否则扣分，只有答案者，该题得零分）（1、2每题10分，3-6每题8分，共52分）1．如图所示电路，求电阻R为何值时它获得最大功率Pm，且Pm为多大？（10分）2．如图所示电路，试用节点法求电流I。（10分）3．如图所示电路，试用网孔法求4A电流源发出的功率P发。（8分）4．如图所示电路中，R=4Ω，L=40mH，C=0.25uF,SU=2∠20°V。求:1)谐振频率fO,品质因数Q;2)谐振时电路中的电流I及电感两端的电压uL。（8分）5．如图所示电路中，已知abU=4∠0°V,求SU。（8分）6．如图所示电路中，电路原已达到稳态，当t=0时开关S闭合。试求iL（t）、i（t）的全响应及iL（t）的零输入响应和零状态响应。（8分）电路基础参考答案及评分标准一填空题：（每空1分，共20分）1．电压、电流2.支路（回路）电压、支路电流3．叠加、齐次4.2、4、125．5、50、60°6.2257.谐振8.利用、电容器并联9.－j10、j0.1、102cos（1000t＋60°）二计算填空题：（每空2分，共28分）1．－12.93.－24.35.50、56．6∠－60°、75、－7537.2cos（500t－90°）8.209.710.111.8三分析计算题：（共52分）1.（10分）断开R，得一有源二端网络如下图:（1分）根据戴维南定理可等效变换成一实际电压源，求此有源二端网络的开路电压UOC∵i=0故UOC=10V（2分）求等效电阻RO，对应等效电路如左图：（1分）则u=2ix5=10i（1分）∴RO=iu=10Ω（1分）则可得一实际电压源电路如右图：（1分）根据最大功率传输定理，当R=RO=10Ω时，（1分）它获得最大功率Pm，且Pm=OOCRU42（1分）=2.5W（1分）2.（10分）设各独立节点及参考节点如图所示：（2分）列节点方程：U1=20（1分）－U1＋（1＋21）U2－21U3=－15－25I（1分）－61U1－21U2＋（21＋31＋61）U3=25I（1分）列控制量方程：I=31U3（1分）联立以上方程解得：U1=20V（1分）U2=－32V（1分）U3=18V（1分）∴I=31U3=6A（1分）3.（8分）设各网孔电流及方向如图所示：（1分）列网孔方程：（4＋2）I1－2I2=－20（2分）I2=4（1分）联立解方程得：I1=－2A（1分）I2=4A（1分）则U4A（上负下正）=2（I2－I1）＋I2=16V（1分）∴4A电流源发出的功率P发=4U4A=64W（2分）4.（8分）1)fo=LC21=1592HZ（2分）Q=R1CL=100（2分）2)由谐振的特点可知：.I=ZUS.=RUS.=0．5∠20°A（1分）又∵XL=RQ=400Ω（1分）则.LU=jXL.I=200∠110°V（1分）∴uL=2002cos(10000t＋110°)V（1分）5.（8分）Zab=8484jjxjj=－j8Ω（2分）则I=ababZU．=－0．5A（2分）求电路总阻抗ZZ=4＋Zab＋j4=4－j4Ω(2分）则SU.=ZI=2＋j2V（2分）6.（8分）1）求初始值iL（0+）、i（0+），换路前的稳态电路如图：由KCL得：iL(0-)=3i(0-)(0.5分)由KVL得：4i(0-)＋4iL(0-)=16(0.5分)联立以上方程解得iL(0-)=3A(0.5分)根据换路定律，则iL(0+)=iL(0-)=3A(0.5分)求i（t）初始值的t=0+等效电路如图:(0.5分)由KVL4i(0+)＋4[3i(0+)－iL(0+)]=16(0.5分)可得i(0+)=1.75A(0.5分)2）求稳态值iL(∞)、i(∞)，等效电路如图：由KVL得：4i(∞)＋3i(∞)（4//4）=16(0.5分)解得i（∞）=1.6A(0.5分)则iL(∞)=0.5x3i（∞）=2.4A(0.5分)3)求电路时间常数τ=RL，等效无源二端网络如图：由u=4i，－4i4i＋4（3i＋i，）=0得R='iu=5Ω(0.5分)∴τ=RL=55.0=0.1s(0.5分)根据三要素公式可得iL（t）、i（t）的全响应分别为:iL（t）=iL(∞)＋[iL（0+）－iL（∞）]e－t/τ=2.4＋0.6e－10tA(t≥0)(0.5分)i（t）=i（∞）＋[i（0+）－i（∞）]e－t/τ=1.6＋0.15e－10tA(t≥0)(0.5分)由iL（t）的全响应可得其零输入响应为iL（t）=3e－10tA(t≥0)(0.5分)零状态响应为iL（t）=2.4(1-e－10t)A(t≥0)(0.5分)