電路分析基礎(chǔ)試題解答

1、電路分析基礎(chǔ)試題解答3 / 12試題1(每小題3分，共30分)1、圖1電路電流I等于題1圖(A)-2A(B)2A(C)-4A(D)4A解：(1)用疊加定理作：/=捷+三*3節(jié)點(diǎn)法求解：列節(jié)點(diǎn)方程(-+-)Ua=3+q=i2V-/=4A3663(3)網(wǎng)孔法求解：列網(wǎng)孔方程A=3A912+3x3=18f八=1Af/=乙+八=4A2.圖2電路，電壓U等于電路，1A電(A)6V(B)8V(C)10V(D)16V解：(1)節(jié)點(diǎn)法求解：列節(jié)點(diǎn)方程(D=9+5/222,U6解得U=8V(2)電源互換等效求解(將受控電流源互換為受控電壓源。注意求解量U的位置!參看題2圖)10/-6=4/-/=-U=2/+6=

2、8V3、圖3流源羥生功率月等于(A)1W(B)3W(C)5W(D)7W解：U=lX3-3+lXl=lV所以R=Uxl=lW圖4電路，電阻R等于(A)50(B)UQ電路分析基礎(chǔ)試題解答(C)150(D)20Q解：30-18=1011=1.2A1QR=1501.25、圖5電路，電容金等于(A)IF(B)4F(C)9F(D)11F題5圖解：C,力=3+6+2=11/6.圖6電路已處于穩(wěn)態(tài)，t=0時(shí)S閉合，貝!t=0時(shí)電容上的儲(chǔ)能卬屋。)等于u(0 ) = -x9 = 6V八 3 + 6c(0+)= c(0_) = 6Vvc(0) = lcnc2(0) = lx(C)36J(D)54J解：6。Y 3。

3、3吐十3x6 =54/ E7圖7電路,題圖節(jié)點(diǎn)、2、(A)13.5J(B)18J15 / 123的電位分別為U，則節(jié)點(diǎn)1的節(jié)點(diǎn)電位方程為0.5Q20.5QY土b訃(B)7t/,-2f/2-4Z73=l(C)奴/2。2-。3=4(D)2.5-0.5t/2-t/3=-4題1圖解：仇=+ - = 45 G)= 0.5+ 0.5 0.5 1G3 = -15 /dl =130.5+ 0.55,10.5 + 0.5畀5所以答案A正確。-8.圖8所示電路，其品質(zhì)因數(shù)Q等于(A)40 (B) 50(C)80(D) 100解：畫(huà)等效電路如題解8圖所示。圖Q = -r10Q 2?！皁0I hvL_ 800pF 1

4、00/ 題8圖10Q 150”50800P/ 50題解8圖”:喝9所示正弦穩(wěn)態(tài)電路，已知 oUUx1U _ 弓。10/,= 164)7則電流/等于(A) 2Z18tfA (B) 2N0A(C) 8Z18tfA (D) 8Z0A解：設(shè)電流。參考方向如圖中所標(biāo)。將電路等效為題解9圖。圖中Z/n=(-)2x3 = 12Q Z. =!/=iixl6Z0=4Z0A11 4 + ZJ 4 + 12應(yīng)用變流關(guān)系，得2/=-1/1=8/180%4 10、題10所示濾波電路，取電容電壓為輸出，則該電路為(A)高通濾波電路(B)低通濾波電路(C)帶通濾波電路(D)全通濾波電路解：畫(huà)相量模型電路如題解10圖。由分流

5、公式，得ic=1一-/ =uc=ic = 一1一I、1 + 2-j + /3/ jco 1 + j3coCO題10圖題解10圖”(汝)= =淳川勿=1-y = 0j H(j0) | = 1J1 + 94= | H(js) | = 0故知該濾波電路為低通濾波電路。(每小題4分，共20分)11、題11圖所示正弦穩(wěn)態(tài)電路，已知(f)=7cos(2/)Ki(f)=75cos(2/45)A則R=L=2解：Um=7ZOV,=V2Z-45Av晨v,f2Z-451.1題11圖Um7NO077由電路圖寫(xiě)導(dǎo)納：r=RCOL所以得A=7O,coL=1tL=L=L=35Hcd2題12圖12、題12圖所示電路，則P點(diǎn)電

6、位為Q點(diǎn)電位為解：Up=-5x2=-l(VUo=-xl0+(/p=6-10=-4V13、題4+6ba 2qJ13正弦穩(wěn)態(tài)電路，已知=20N0/=3A2=44,貝！11=電壓源發(fā)出平均功率P=解：/=7/,-L 24r = -r = 0.2S g) = g(8)+ g(0+) - g(8)k=(1 一/)V I4JI5o如題15圖所示互感的二端口電路，其Z參數(shù)矩陣為解，畫(huà)T型去耦相量電路模型如題解15圖所示。顯然0=2 + /3。，z2l = - J2QZi2 = Z2t = -J2Q Z22 = j4d+/22=732+42=5A，/()_)=0%(，)樞。+)=樞0_)=0-g(0+)=2M

7、o+)=0令12題解15圖)=(t)V-jjoo)=A-g(oo)=2“(8)=-V故得z=2+;3-J272J4V2破）叫（c）t=題解16圖。時(shí)（5小題共50分）16、|（10分）如題16圖所示電路，求電流I。解：（1）用節(jié)點(diǎn)法求解。選參考點(diǎn)如圖中所標(biāo)。顯然q=34V,列節(jié)點(diǎn)方程為（泊+也小34=0W5+4+；必=13“一心=345加-解得a=8Vf/=2A-24+503=12（2）用戴文寧定理求解。自ab斷開(kāi)待求支路,設(shè)開(kāi)路電壓U”如題解16圖（a）所示。=lx6+6/6=9VU=_Lx34=17V畫(huà)求時(shí)電路如（b0c6+6”U（K.=9+17=26V%=66+6=9。再畫(huà)出戴維寧等效電

8、源接上待求支路如（c）圖，故得/=言=2417、（12分）如題17圖所示電路已處于穩(wěn)態(tài),開(kāi)關(guān)S閉合，求t，0時(shí)的電流i（t）o解：設(shè)乙參考方向如圖中所標(biāo)。因S閉合前電路處于直流穩(wěn)態(tài)，所以x2=0.5A畫(huà)/=0,時(shí)等效電路如題口5Q題17圖17圖（a）所示。再將6）圖等效為（b）圖。列節(jié)點(diǎn)方程為解得丸(。+)=1OVi(0+)=2。二#)，=0.5At=8時(shí)電路又進(jìn)入新的直流穩(wěn)態(tài)，L又視為短路,所以i(s)=lA20畫(huà)求心電路如(C)圖所示。故求得=20/20=10Qr=0.05S。+)15。I20。，12碇)A233c-0.5阡J(a)皿)15Q+2。15ni少n.FCW八O1D套三要素公式，

9、得11i(f)=i(s)+Lz(0J-7(r,18、(10分)如題18=1-0.5產(chǎn)4摩0L圖所木電路，電阻用可變，凡為多大時(shí)，其上獲得最大功率？此時(shí)最大功率以山為多少？解：自ab斷開(kāi)&并設(shè)開(kāi)路電壓U”如題解18(a)圖L所示。應(yīng)用串聯(lián)分壓及KVL,得U”=一二9+二x9=1.5V畫(huà)求R。電路如(b)圖，2+26+3兒=22+36=3。由最大功率傳輸定理可知&=%=3c時(shí)其上可獲得最大功率。此時(shí)U2oc152=-=0.1875VLmax4R。4x319、(10分)如圖19所示正弦穩(wěn)態(tài)電路，已知(b)%京7圖2c6Qa3cOO題18圖則州得2。 2QI/+601(a)2。2QI6c*3。1(b)

10、題解18圖&=i(x/5nov為頻率可變的正弦交流電源。試求：當(dāng)電源角頻率為。=20md/S時(shí)電流的有效值I為多少？當(dāng)電源角頻率。為多少時(shí)，電流的有效值I等于零？當(dāng)電源角頻率。為多少時(shí)，電流有效值I為最大？并求出最大的(ax。解：畫(huà)相量模型電路如題解19圖所示。當(dāng)出=20%/$時(shí)1J白瑞十川出端=12/451/=12A(2)當(dāng)/0.口U=8,即發(fā)生并聯(lián)諧振時(shí)/=0此時(shí)cd=,=1Orad/sVO.lxO.l當(dāng)孝時(shí)，即發(fā)生串聯(lián)諧振時(shí)JCO3(0max=*=N=12&A這時(shí)角頻率少滿足:661co二，解得3coco=5rad/s(8分)如題20圖所示電路，設(shè)電源電壓為6，當(dāng)氏=2。時(shí),&上電流為4

11、。現(xiàn)要求&上的電流減至原來(lái)的；，則電源電壓6的大小應(yīng)怎樣改變？(2)為達(dá)到上述相同要求，U,不變而改變號(hào)的值，問(wèn)&應(yīng)取何值？解：(1)本電路只有一個(gè)激勵(lì)源q,由齊次定理可知：當(dāng)電路響應(yīng)先上的電流減至原來(lái)的!時(shí)，則電源電壓U.也應(yīng)減小至原來(lái)的;。JJ(2)自ab斷開(kāi)勺，設(shè)開(kāi)路電壓為U%o采用外加電源法求戴維寧等效源內(nèi)阻時(shí)o如題解20圖(a)所示。電流J一+“12/4+1/1=沿+爭(zhēng)2Q4Qr-cn2+41+1將/代入上式，得以十IQWiq白-%=4=2.5。畫(huà)戴維寧等效電源接1J1I上負(fù)載電阻如(b)圖，當(dāng)勺=20時(shí)電流4=*廠=工=組當(dāng)修改變后的電流LRo+Rl2.5+24.5流的;，即CZF

12、1Q刈cc題2。圖2。4。為原電金=3需解之,得&=1心11Rl綜合典型題I問(wèn)題1.疊加定理、置換定理結(jié)合應(yīng)用的典型例,在圖示電路中，若要求輸出電壓。)不受電壓源的影響，問(wèn)受控源的控制系數(shù)a應(yīng)為何值？題解20圖n-CZF3QQ6叫i+/U6Q?？跒樾D1解：據(jù)疊加定理作出小單獨(dú)作用時(shí)的分解電路圖(注意要將受控源保留)，解出并令4。)=0即解得滿足不受/2影響的。的值。這樣的思路求解雖然概念正確，方法也無(wú)問(wèn)題，但因勺。町圖3/76 + 2 + 6=0. l/v2 電壓是字符表示均未給出具體數(shù)值，中間過(guò)程不便合并只能代數(shù)式表示，又加之電路中含有受控源，致使這種思路的求解過(guò)程非常繁瑣。根據(jù)基本概念再

13、做進(jìn)一步分析可找到比較簡(jiǎn)單的方法。因求出的a值應(yīng)使，。=0,那么根據(jù)歐姆定律知此上的電流為0,應(yīng)用置換定理將之?dāng)嚅_(kāi)，如解1圖所示。(這是能簡(jiǎn)化運(yùn)算的關(guān)鍵步驟!)電流KVLu=_2i=-0.2憶=ccu+u”6if=-0.2ca/v9+6x0.lwv9=(0.40.2a)o令上式系數(shù)等于零解得a=2點(diǎn)評(píng)：倘若該題不是首先想到應(yīng)用疊加定理作分解圖，再用置換定理并考慮歐姆定律將勺作斷開(kāi)置換處理，而是選用網(wǎng)孔法或節(jié)點(diǎn)法或等效電源定理求解出表達(dá)式，這時(shí)再令表達(dá)式中與憶有關(guān)的分量部分等于零解得。的值，其解算過(guò)程更是麻煩。靈活運(yùn)用基本概念對(duì)問(wèn)題做透徹分析，尋求解決該問(wèn)題最簡(jiǎn)便的方法，這是“能力”訓(xùn)練的重要環(huán)

14、節(jié)。問(wèn)題2、疊加定理、齊次定理、置換定理、等效電源定理結(jié)合應(yīng)用的典型例。如圖2所示電路中，N為含源線性電阻電路，電阻R可調(diào)，當(dāng)R=8Q時(shí)4=54當(dāng)R=18Q時(shí)4=3A；當(dāng)R=38Q時(shí)/|=2A；求當(dāng)R=6Q時(shí)電流。等于多少?解：對(duì)求應(yīng)用戴文寧定理將圖2等效為解圖2 (a),所以應(yīng)用置換定理將R支路置換為 h，如解圖2 (b)o再應(yīng)用齊次定理、疊加定b理寫(xiě)乙表達(dá)式為S)U oc電流源(b) 解圖24=IN+陋=IN+，J(1)式(1)中&為N內(nèi)所有獨(dú)立源共同作用在4支路所產(chǎn)生的電流分量。代入題目中給定的一組條件，分別得+外凡+ 18= 3(3)KU 0cR()+ 38= 2(4)聯(lián)立式(2)、(

15、3)(4)解得：R,=2Q,KU=401/,IN=A,將R=6Q及解得的這組數(shù)據(jù)代入式(1),得所求電流/1=4+5空=1+:3=64點(diǎn)評(píng)：這類(lèi)題型的求解不可應(yīng)用網(wǎng)孔法、節(jié)點(diǎn)法R-+R2+6這些排方程的方法求解，因N是“黑箱”，任何形式的方程無(wú)法列寫(xiě)；單用等效電源定理也不便求解。此種類(lèi)型的問(wèn)題，務(wù)必聯(lián)想到疊加、齊次、置換、等效電源定理這幾個(gè)定理的結(jié)合應(yīng)用。幽念性強(qiáng)、方法靈活、難度大的題目。問(wèn)題3、動(dòng)態(tài)一階電路三要素法與疊加定理、齊次定理結(jié)合應(yīng)用典型例。如圖3(“)所示電路，當(dāng)0狀態(tài)，i)=4)時(shí)%(0=2(11)A試求當(dāng)=2Ai(t)=2(f)A時(shí)的電壓.。,(O=(2-O.5Xr)VRiL虛

16、阻網(wǎng).卜不解：假設(shè)O狀冒NrhW)=2(r)時(shí)的零狀圖1的（。=：（20.5二）（。假設(shè)is（r）=0,%（0）=2A時(shí)零輸入響應(yīng)為）,分析計(jì)算”式a=?參看（a）圖及所給定的激勵(lì)和響應(yīng)，考慮t=o及t=8這兩個(gè)特定時(shí)刻（因在這兩個(gè)時(shí)刻電路均為線性電阻電路）有/=09（。+）=4A樞。+）=。,小。+）=1t=8,；.（s）=4A,iJs）=2A,rw（8）=2V根據(jù)齊次定理、疊加定理，另設(shè)%（。-）=l（4）+3（。+）3）=（8）+自“3）一將式（2）數(shù)據(jù)組代入式（3）有,x4+x0=1.5._3,_1,加牛彳導(dǎo)：k、k、工x4+%）x2=2841X參看（b）圖，得&（+）=%2x2=3V乙對(duì)于電阻R上零輸入電壓而，當(dāng)t=8時(shí)，&（8）一定等于。（若不等于0,從換路到t=8期間R上一定