电路分析期末-复习题及答案

1《电路分析》练习题一、填空题1、由理想电路元件构成的、与实际电路相对应的电路称为电路模型，这类电路只适用集总参数元件构成的低、中频电路的分析。2、电路分析的基本依据是_两类约束方程。3、理想电压源输出的电压值恒定，输出的电流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。4、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。5、自动满足基尔霍夫第一定律的电路求解法是回路电流法。6、自动满足基尔霍夫第二定律的电路求解法是节点电压法。7、图1所示电路中电流i=2A。图18、图2所示单口网络的短路电流sci=1A。图29、图3所示电路中电压u=-4V。图310、图4所示单口网络的等效电阻=2Ω。图411、动态电路是指含有__动态_____元件的电路，其电路方程是微分方程。12、5F的线性电容的端口特性为qu2.0。7A214i6V24sci24+_22-2V+-10V+u-+4-+i2ab213、端口特性为43i的二端电路元件是__电感_____元件。14、10电阻和0.2F电容并联电路的时间常数为___2____s。15、1电阻和2H电感并联一阶电路中，电感电压零输入响应为tLeu5.0)0(V。16、RLC并联正弦电流电路中，AIAIAICLR5,1,3则总电流为___5____A。17、电流源ttisccos8)(A与电阻2oR并联单口网络向外传输的最大平均功率为__16_____W。18.如图5所示谐振电路，已知SU=100mv,则谐振时电压Uc=V。图519.如图6所示电路,已知R=3Ω，L=1Ω,I=10A，则RI=A。图620、将图7所示电压源等效为电流源时，其电流源SIA，内阻sRΩ。6Ωa-18V10Ω+b图721、将图8所示电流源等效为电压源时，其电压源Us=V,内阻sRΩ。a2Ω5Ω6Ab3图822、图9所示单口网络相量模型的等效阻抗=(1.92+j1.44)Ω。图923、图10所示单口网络相量模型的等效导纳=(0.5-j0.5)S。图1024、图11所示电路中电阻R吸收的平均功率P=16W。图1125、图12所示电路中负载获得的最大平均功率=2.5w。图1226、图13所示正弦电流电路中电压)(tu的振幅=20V。图1327、图14所示正弦电流电路中电压)(tu的初相=9.36。3+_4jab12jab1jF1suVttus)3cos(10)(5+_LZs10+_+_u1HsuF25.0Vttus)2cos()(3+_+_u2HsuVttus)2cos(5)(suVttus)2cos(210)(4+_3H4图1428、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。29、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全是30Ω。30、正弦交流电的三要素是指正弦量的最大值、角频率和初相。31、能量转换中过程不可逆的功率称有功功率，能量转换中过程可逆的功率称无功功率。能量转换过程不可逆的功率意味着不但有交换，而且还有消耗；能量转换过程可逆的功率则意味着只交换不消耗。32、与正弦量具有一一对应关系的复数电压、复数电流称之为相量。最大值相量的模对应于正弦量的最大值，有效值相量的模对应正弦量的有效值，它们的幅角对应正弦量的初相。33、相量分析法，就是把正弦交流电路用相量模型来表示，其中正弦量用相量代替，R、L、C电路参数用对应的复阻抗表示，则直流电阻性电路中所有的公式定律均适用于对相量模型的分析，只是计算形式以复数运算代替了代数运算。34、R、L、C串联电路中，电路复阻抗虚部大于零时，电路呈性；若复阻抗虚部小于零时，电路呈性；当电路复阻抗的虚部等于零时，电路呈性，此时电路中的总电压和电流相量在相位上呈关系，称电路发生串联。35、R、L、C并联电路中，电路复导纳虚部大于零时，电路呈容性；若复导纳虚部小于零时，电路呈感性；当电路复导纳的虚部等于零时，电路呈阻性，此时电路中的总电流、电压相量在相位上呈同相关系，称电路发生并联谐振。36、R、L串联电路中，测得电阻两端电压为120V，电感两端电压为160V，则电路总电压是200V。37、R、L、C并联电路中，测得电阻上通过的电流为3A，电感上通过的电流为8A，电容元件上通过的电流是4A，总电流是5A，电路呈感性。38、复功率的实部是有功功率，单位是瓦；复功率的虚部是无功功率，单位是乏尔；复功率的模对应正弦交流电路的视在功率，单位是伏安。39、在含有L、C的电路中，出现总电压、电流同相位，这种现象称为谐振。这种现象若发生在串联电路中，则电路中阻抗最小，电压一定时电流最大，且在电感和电容两端将出现过电压；该现象若发生在并联电路中，电路阻抗将最大，电压一定时电流则最小，但在电感和电容支路中将出现过电流现象。40、实际应用中，并联谐振电路在未接信号源时，电路的谐振阻抗为电阻R，接入信号源后，电路谐振时的阻抗变为R//RS，电路的品质因数也由0QR/w0L而变为QR//RS/w0L，从而使并联谐振电路的选择性变差，通频带变宽。41、谐振电路的应用，主要体现在用于信号的选择，用于元件器的测量和用于提高功率的传输效率。42、品质因数越大，电路的选择性越好，但不能无限制地加大品质因数，否则将造成通频带变窄，致使接收信号产生失真。43、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，5都应保持换路前一瞬间的原有值不变。44、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。45、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。46、与非正弦周期波频率相同的正弦波称为非正弦周期波的基波；是构成非正弦周期波的基本成分；频率为非正弦周期波频率奇次倍的叠加正弦波称为它的奇次谐波；频率为非正弦周期波频率偶次倍的叠加正弦波称为它的偶次谐波。47、频谱是描述非正弦周期波特性的一种方式，一定形状的波形与一定结构的频谱相对应。非正弦周期波的频谱是离散频谱。48、非正弦周期量的有效值与正弦量的有效值定义相同，但计算式有很大差别，非正弦量的有效值等于它的各次谐波有效值的平方和的开方。49、只有同频率的谐波电压和电流才能构成平均功率，不同频率的电压和电流是不能产生平均功率的。数值上，非正弦波的平均功率等于它的各次谐波单独作用时所产生的平均功率之和。50、图15所示谐振电路的品质因数为100。图15二、计算题1、写出下列正弦波的相量，并画出相量图。（1）u=10sin（100t+4）V（2）u=-10cos（100t+6）V（3）i=-5sin（100t-65）A（4）i=5cos（100t+67）A2、写出下列相量所代表的正弦波表达式。（设ω=100rad/s）（1）Ù=1+jV（2）Ù=-8V（3）Ì=-j8A（4）Ì=1-jA（5）Ì=6A3、计算图16所示电路中的电流i和电压u。u8V4+_2+-8i5.0i解：由网孔方程85.046ii求得ViuAi1028,1100si1HF16图164、计算图17所示电路的电压1u和2u。36V1u+-+-62u+-1A图17解：由叠加定理求得VuVu2)244(,8)224(21。5、图18所示电路，负载电阻RL可以任意改变，问RL等于多大时其上可获得最大功率，并求出最大功率PLmax。（2Ω）6、如图19所示电路，t=0-时电路已处于稳态，t=0时开关S打开。求t≥0时的电压uc、uR和电流ic。图18图197、图20所示电路中，t=0时将S合上，I＋6V－2I3ΩRL图187求t≥0时的i1、iL、uL。图208、如图21所示电路，已知60SUV，为使负载LZ获得最大功率，其负载阻抗LZ和获得的功率maxP多少？图219、如图22所示电路，原已处于稳态，在0t时，开关闭合，求0t时的()it。图2210、图23所示正弦电流电路中，已知)10cos(216)(ttusV，求电流)(1ti和)(2ti。8SU31iH3.0H2.02F1.0H1.02i图23解：)44()22433(jjjjZiAAjI452244161Atti)4510cos(4)(111、图24所示电路中电流,)2cos(2)(AttiL求稳态电流)(ti。2+_+_suF1Lu0.5HiLi图24解：AAjjIIICL1)1121(,Atti)2cos(2)(12、计算图25所示电路中负载电阻获得的最大功率。99VLR+-3663图25解：WWpRVuoc5625.044,4,32max3013、图26所示电路原已稳定，0t闭合开关，求0t的电容电压)(tuc6V+_2cuF10t+-43A图26解：sVuVucc2,6)(,6)0(Vetutc)126()(5.0)0(t14、如图27所示的二端网络N，已知其端口电压、电流为：ttttu3cos302cos50cos100100)(+i)1353cos(2)60cos(10)(ootttiuN求端口电压、电流的有效值，电路的平均功率。-图271015、如图28所示的二端网络N，已知其端口电压、电流为：i(t))603cos()452cos(2)90cos()(ooottttuV，+)452sin(2cos5)(otttiA，u(t)N求端口电压、电流的有效值，电路的平均功率。-如图2813.如图29所示电路，已知150Q,HL310,pFC280,mVU11kHzf5401,mVU12,kHzf6002求两个信号在电路中的电流。14、如图30所示电路中，已知电路中电流I2＝2A，US＝7.07V，求电路中总电流I、电感元件电压两端电压UL及电压源US与总电流之间的相位差角。图30RLCu1u2I图29＋SU－I2I－j1ΩjωL1ΩabULUab1115、已知图31所示电路中，R＝XC＝10Ω，UAB＝UBC，且电路中路端电压与总电流同相，求复阻抗Z。图3117．如图32所示电路，求：(1)RL=5时其消耗的功率；（2）RL=?能获得最大功率，并求最大功率；(3)在RL两端并联一电容，问RL和C为多大时能与内阻抗最佳匹配，并求最大功率。ZR＋U－－jXCIAbC+_U10∠0oV50RL5I=105rad/s12解：（1）电源内阻抗电路中的电流负载电阻消耗的功率（2）当电流为负载电阻消耗的最大功率（3）并联电容后的电路如图（b）所示，导纳为13令解得：电流匹配功率18．求如图33所示电路中，ZL=?时能获得最大功率，并求最大功率。解：解：应用戴维宁定理，先求负载阻抗ZL左边电路的等效电路。等效阻抗等效电源等效电路如图（b）所示。因此,当时，负载获得最大功率I4∠90oAZL-j3030-j3014