2020上“电路原理”作业(四大题共16小题)

一、简答题（8小题）1、在进行电路分析时，为何要指定电压或电流的参考方向？何谓关联参考方向？何谓非关联参考方向？在图1-1中，电压和电流的参考方向为关联参考方向还是非关联参考方向？在这种参考方向体系下，ui乘积表示吸收还是发出功率？如果u0、i0，则元件实际发出还是吸收功率？iu+元件iu+元件图1-12、分别说明图1-2、1-3所示的电路模型是理想电压源还是理想电流源？分别简述理想电压源和理想电流源的特点，并分别写出理想电压源和理想电流源的VCR（即u和i的约束方程）。iu+10V+iu+10V+iu+10mAiu+10mA图1-2图1-33、何谓RLC并联电路的谐振？在发生谐振时，其阻抗、电流、无功功率各有何特点？并写出其品质因数Q的表达式。答:1、端口上的电压与输入电流同相时的工作状态称为谐振，由于发生在并联电路中，所以称为并联电路的谐振。2、并联谐振电路总阻抗最大，因而电路总电流变得最小，但对每一支路而言，其电流都可能比总电流大得多，因此电流谐振又称电流谐振。并联谐振不会产生危及设备安全的谐振过电压，但每一支路会产生过电流。3、并联电阻除以谐振时的感抗(或容抗)等于品质因数Q。4、何谓RLC串联电路的谐振？在发生谐振时，其阻抗、电压、无功功率各有何特点？并写出其品质因数Q的表达式。答:1、由于串联电路中的感抗和容抗有相互抵消作用，这时端口上的电压与电流相同，工程上将电路的这种工作状态称为谐振，由于是在RLC串联电路中发生的，故称为串联谐振。2、串联谐振：电路呈纯电阻性，端电压和总电流相同，此时阻抗最小，电流电大，在电感和电容上可能产生比电源电压大很多倍的高电压，国此串联谐振也称不电压谐振。3、谐振时的感抗(或容抗)除以串联电阻等于品质因数Q。5、什么是三相对称负载？图1-4中三相电源aU、bU、cU对称，LCXXR，则是否构成三相对称电路？为什么？并说明其线电流aI、bI、cI是否对称。bIaIcIbUcU+++－－－abcLCaURbIbIaIaIcIcIbUbUcUcU+++－－－abcLCaUaUR图1-46、什么是三相对称负载？图1-5中三相电源aU、bU、cU对称，则是否构成三相对称电路？为什么？并说明其线电流aI、bI、cI是否对称。bIaIcIbUcU+++－－－abcZZaUZ图1-57、运算放大器的电路模型如图1-6所示，问：理想运算放大器的输入电阻Ri、输出电阻Ro、开环电压放大倍数A各有何特点？说明在线性区、理想运放条件下，为何具有虚断路特征？表示虚断路的式子是什么？+_A(u+-u-)RoRiu+u-＋－uoi+iio+_A(u+-u-)RoRiu+u-＋－uoi+iio图1-68、某非正弦周期电流电路的电压为V)303sin(230sin2100120ttu，电流A)303sin(273.1)30sin(2109.13tti，该电路电压有效值U、电流有效值I、有功功率P分别为多少？二、直流电路计算（3小题）1、电路如图2-1所示，已知：US=10V，IS1=2A，IS2=4A，R1=5，R2=2.5，R3=5，R4=1.75，R5=0.5，试用电压源与电流源等效变换的方法或戴维宁定理求电流I。URRRRRIIISS1S212354........+－图2-12、电路如图2-2所示，试用叠加原理求电压u和电流i。u＋－10V2i＋－1i2＋－5Au＋－10V2i＋－1i2＋－5A图2-23、电路如图2-3所示，试用节点电压法求电压U1、U2、U。10V1ΩU+_U1U25A1Ω1Ω5U1Ω+_图2-3三、暂态计算（2小题）1、图3-1所示电路原已稳定，t=0时开关S由1换接至2。已知：R=3k，C=10F，US1=12V，US2=8V。求换路后的)(tuC、)(tiC，并定性画出)(tuC随时间变化的曲线。12SRCUS1US2uC+-+-+-iC图3-12、电路如图3-2所示，已知R=3Ω，L=1H，C=1F，uC(0－)=0，iL(0－)=1A；求t≥0的uC(t)及iL(t)。iLRL图7-5-3C+－uC图3-2四、正弦交流电路计算（3小题）1、电路如图4-1所示，已知ut2202314sinV，it131490=112Asin()o，i2=222sin(314t－30)A。求i，R，L，C及总有功功率P，总功率因数cos。uii1i2CRL+-图4-12、电路如图4-2所示，已知0012SUV、负载电阻RL=8Ω。求当RL获得最大功率时，理想变压器的变比n以及负载所获得的最大功率PLmax。4Ω4ΩRL1:nSU+_图4-23、电路如图4-3所示，若用节点电压法求电流I，试列出有关方程。R1+_SUR2jXL－jXcR3SII1U2U图4-3