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昆工电路理论往年试卷.doc

1、12007 年一、 填空题: 1、一个 n 结点、b 条支路的电路,可以列写( n-1 )个独立的 KCL方程和( b-n+1 )个独立的 KVL 方程。2、某元件的电压电流参考方向如图所示,元件的伏安特性如图所示。该元件是( 电阻 )元件,其元件的参数值为( 50 ) 。元件i+ u -u ( V )i ( A )00 . 2- 1 03、在线性电阻电路中,各元件上的电压或电流都等于电路中各独立电源( 单独 )作用时,在该元件上产生的电压或电流的( 叠加 ) 。4、一个含有独立电源、线性电阻和受控源的一端口,对外电路来说,可以用一个电压源和电阻的串联来等效,此电压源的电压等于一端口的( 开路

2、电压 ) ,此电阻等于一端口内全部独立电源置零后的( 输入电阻 ) 。5、对理想运算放大器电路,从倒向输入端和非倒向输入端流入运算放大器内部的电流为( 零 ) ;倒向输入端和非倒向输入端两个端点之间( 电压为零 (等电位) ) 。6、一个 RLC 串联二阶电路,当 R 等于( )时,电路处于临界阻2LC尼;若再降低电阻 R 之值,则电路会处于( 欠阻尼(阻尼振荡) )状态。7、某正弦交流电流 安,该电流的周期是( 0.01S 102cos(6815)it) 。该电流表示为相量时, =( ) 。.I0A二、 单一选择题:(每小题 4 分,共计 32 分)21、如图所示电路,受控源吸收的功率是(

3、D ) 。A、2W B、4W C、6W D、8W2、如图所示一端口的输入电阻是( C ) 。A、1.5 B、2.5 C、3.5 D、4.53、图示电路的输入信号 ,则输出 =( B ) 。5()iutouA、 B、 C、 D、 10()t1010()t10()t4、如图所示电路,N 为电阻网络,当 us=0V,i s=2A 时,u ab=4V;当us=3V,i s=0A 时,u ab=6V,当 us=4V,i s=1A 时,u ab=( C ) 。A、6V B、8V C、10V D、12V+-1 0 VNua bisusab35、图所示电路,开关 S 在 t = 0 时由 a 点换接到 b 点

4、,电路换路前已处于稳态,换路后的电流 =( A ) 。()LiA、 A B、 A C、 A D、2te0.5te 25(1)teA0.5(1)t1 0 V2 1 HabK ( t = 0 )iL( t )S6、已知图示无源一端口 N 的 V, 0cos(245)ut20cos(15)itA。则该一端口的等效复阻抗是( A ) 。A、 B、 (2.53)j(.3)jC、 D、 . 25.+-1 0 VNui7、如图所示电路,已知 100V 电压源发出的功率为 100W,则 U=( C ) 。A、20V B、40V C、60V D、80V2 0 V1 0 0 V2 0 U元件8、图示一端口的等效电

5、路为( D ) 。42 A2 2 1 0 V2 A2 A2 1 0 V1 0 V2 A B C D三、 用节点法求图示电路的 U 和 I 。 (10 分)参考解答:在原电路中标出参考结点及独立结点,如图(1)所示。则结点电压方程如下(4 个):12320V.50nnuuU即3 2 2 0 V2 UUI2 1 1 3 2 2 0 V2 UUI2 1 1 0123图(1)523.50nu解得 。所以,2340V, 8nnu。22340V, 0AnnuUuI四、 图示电路中,R 为何值时能获得最大功率?并求此最大功率。 (10 分)参考解答:去掉电阻 R 后的一端口如图(1)所示,求其戴维宁等效电路

6、,过程如下:1、计算开路电压 ,用图(1)OCU在图示回路中, , 。24, 1AII 23VOCUI2、计算短路电流 ,用图(2)SC1 R4 A2 II1 1 1 R4 A2 II1 1 1 UO C4 A2 II1 1 图(1)1 IS C4 A2 II1 1 I2图(2)R3 V1 . 2 5 +图(3)6用支路法列方程如下: , 解得 。204SCII2.4ASCI3、计算等效电阻 。1.25OCeqSURI4、所以原电路对电阻 R 的等效电路如图(3)所示。由最大功率传输定理得, 时,电阻 R 获得最大功率,=.eq其值为 。2max=1.8W4OCeqUP五、 图示电路中, ,试

7、求该电路的响应 。 (1010()4()Vsutt()Lit分)参考解答:1、计算 对应的单位阶跃响应 ,用图(1) ,其中,()Lit ()st ()Vsut显然, , , 。1=0.5A2=0.s2/10().5Atte2、计算 对应的单位阶跃响应()Lit ()ht由单位阶跃响应与单位冲激响应的关系得 。 10().()tdsthte3、由线性电路的齐性定理和叠加定理得,当 时,104Vsutus2 0 1 HiL( t )2 0 us2 0 1 HiL( t )2 0 图(1)7101010()10()45()(2()=53)(Att tLitstheee六、 图示电路中,求 、 、

8、以及电源提供的有功功率和无功功率。 (10 分).I.1.2参考解答:设原电路中两并联阻抗分别为 、 ,其电压为 ,重画电路如图1Z212U(1)所示,记 。1212(5)(5)=jjZ00 4A545Ij122VUZI101095Ij124AIZj电源提供的复功率 *1024510245VAVSUIj所以电源提供的有功功率 ,无功功率 WPj 5 ( 5 + j 5 ) 1 0 0 / 0 V( 5 - j 5 ) .I.1I.2Ij 5 ( 5 + j 5 ) 1 0 0 / 0 V( 5 - j 5 ) .I.1I.2IZ1Z212U图(1)8。10varQ2008 年 1 月一、 填空

9、题:在空格中填入最恰当的结果(每小题 4 分,共计 28 分)1、 基尔霍夫定律仅与元件的相互连接有关,而与元件的( 性质 )无关。不论元件是线性的还是非线性的,时变的还是时不变的,只要电路是( 集总参数 )电路,基尔霍夫定律总是成立的。2、 叠加定理只适用于( 线性 )电路。运用叠加定理分析电路时,不作用的电流源置零,所有置零的电流源处用( 断路 )代替;不作用的电压源置零,所有置零的电压源处用( 短路 )代替。3、 一个独立电源,线性电阻和受控源构成的一端口,对外电路来说,可以用一个电流源和电阻的并联来等效置换。电流源的大小和方向等同于一端口的( 短路电流 ) ;电阻等于一端口中全部独立电

10、源置零后的( 输入电阻 ) 。4、一阶 RL 电路的时间常数 =( L/R ) ;一阶 RC 电路的时间常数= ( RC ) 。一阶电路在工程上一般认为换路后经过( (35) )的时间过渡过程即告结束。5、二阶 RLC 串联电路,当 R=( )时,电路处于临界阻尼状态。二CL/2阶 RLC 串联电路的阻尼系数 = ( R/2L ) 。6、LC 串联电路中,电感电压有效值 ,电容电压有效值 ,则L10UV6 CUVLC 串联电路总电压有效值 U( 4 )V,此时电路呈( 感 )性。7、无源二端口网络 N 的等效导纳 , ,N 可用一个S)j(Yrad/s100.1 电阻元件和一个( 电感 )元件

11、的并联组合来等效,则该元件的参数为( 10mH ) 。9二、 单一选择题:(每小题 4 分,共计 32 分)1、如图所示电路,受控源吸收的功率是( D ) 。A、2W B、4W C、6W D、8W2、图示电路中 为 ( B ) 。 1IA.2.A6.C4.DV12III4633、图示电路,已知当 , 时, ;当 , 时,10SUASIV15U8SA2SI。求当 , 时,U=( A ) 。V20U23A. 30V B. 40V C. 50V D. 60V4、图示一端口的输入电阻是( B ) 。A、8 B、10 C、12 D、14SISU线 性 电阻 网 络 105、图示电路换路前已处于稳态,在

12、t = 0 时开关 S 由 a 打到 b,则换路后的为( A ) 。CuA、 V B、 V C、 V D、210te0.51te 21()teV.5()t1 0 V1 0 . 5 FabK ( t = 0 )Suc6、已知如图所示的无源一端口 N 的 ,Vtu)4531cos(2,该一端口 N 吸收的有功功率是( C ) 。Ati)1534cos(25A、150W B、200W C、250W D、300W+-1 0 VNui7、图示正弦交流稳态电路中,已知 V,则电流 i 为 ( D ) 。 t1045sin()A. A B. A245sint 2coC. A D. A()st11uiL5+-

13、8、图示一端口网络的等效电阻为( B ) 。A、1 B、2 C、3 D、4三、直流稳态电路如图所示,求电压 2U、电流 I(本题 10 分) 。1、用网孔电流法:在原电路中标出三个网孔 、 、 及其参考方向,如图1m23(1)所示。图(1)则网孔电流方程如下(3 个):33 31 1132111A11V2UUI132111A11V2UUI12求出: 12431632mmIUI AIm132则 AII VImm0)()(21 32313四电路如图所示,开关 S 打开前电路已处于稳定状态。 时开关 S 打开,0t求 时的 (本题 10 分) 。0t)(tiL根据换路前电路,可得: 0A,利用换路定

14、则有 =0A)0(Li )0()(Lii根据换路后电路达到稳态,可得电感电流特解为: 5312)(Li1.4A根据电路结构和参数,可得电感两端的等效电阻 )(10532eqR电路时间常数为: =0.02SeqRL利用三要素法 ,得电感电流 为:)(0)( teiiittLLL )(tiL=1.4(1- )(A) )(tiLe50t五、下图是一个测量电感线圈参数 R 和 L 的实验电路,已知电源的频率是 50Hz,测得电压表、电流表和功率表的读数分别为 U=100V、I=1A 和 P=60W。求 R=? L=?(本题 10 分) 2 3 5L=0.2HS2A Li10V13, ,由50Hzf23

15、14rad/sf)(612IPR或 802022IQfLXIQVarSAU所 以 8021R102RZfLXZIU所 以又 mHf.5431从 而六、求下图所示电路中电阻 RL所获得的最大功率。(本题 10 分)( 答:, , 1.8 ) OCUeqRmaxP去掉电阻 RL后的一端口如图(1)所示,求其戴维宁等效电路,过程如下:14图(1) 图(2)1、计算开路电压 ,用图(1) ,在图示电路中,OCUVUKVLCococ5.025. 1).02(:4.:2222又 根 据2、计算等效电阻 Req,用图(2):5 57.05.3).0(.12:.: 222Teq TTTTIUR IUIIKVL

16、IC也可先计算短路电流 1.2 A,从而计算出SCI scoeqIR3、所以原电路对电阻 RL的等效电路如图(3)所示。R LU o cR e q+图(3)由最大功率传输定理得,当 时,电阻 RL获得最大功率,5eqLR其值为 。1.2(W) 542maxeqocRP2008 年 B一、填空题:在空格中填入最恰当的结果(每小题 4 分,共计 28 分)1、电路进行等效变换时,用来替代的电路应该与原电路具有相同的( 伏安特15性 ) 。用等效电路的方法求解分析电路时,电压和电流保持不变的部分仅限于等效电路以( 外 ) 。2、已知某电路的图如下图所示,则该电路的独立回路个数为( 6 )个,该电路的

17、结点个数为( 5 )个。可以列写的独立的 KCL 方程个数为( 4 )个,可以列写的独立的 KVL 方程个数为( 6 )个。3、动态电路的全响应可以分解为( 零输入响应 )与( 零状态响应 )之和;也可以分解为( 暂态响应 )与 ( 稳态响应 )之和。4、在线性时不变集总参数电路中,如果某支路的电压已知,该支路可以用一个与已知电压大小和方向相同的( 电压源 )替代;电路中如果某支路的电流已知,该支路可以用一个与已知电流大小和方向相同的( 电流源 )替代。经过替代后,电路中其它地方的电压、电流( 不会 )改变。5、在线性电路中,电路中每个独立电源同时扩大或缩小 K 倍,则电路中各支路上的电压、电

18、流也会相应( 扩大或缩小 K 倍 ) ;电路中几个独立电源同时作用下在某支路上产生的电压或电流,等于各独立电源单独作用下在该支路上产生的电压或电流的( 叠加 ) 。6、图示电路中, ,则电压表的读数为 ( 2 ) V。1CLXR20j jL CRRVVXX-+7、无源一端口网络的端口电压 =240 -45V,端口电流 =2015A,电压U I与电流为关联参考方向。二端口网络的等效阻抗 Z=( 12-60 ) ,16此时电路呈( 容 )性。二、单一选择题:(每小题 4 分,共计 32 分)1、如图所示电路,受控源吸收的功率是( D ) 。A 、24W B、-24W C、96W D、-96WV12

19、III4632、图示电路,已知当 , 时, ;当 , 时,1SUASIV10U0SA2SI。求当 , 时,U=( A )V8U23A. 24V B. 36V C. 48V D. 12V3、已知如图所示的无源一端口 N 的 ,Vtu)3014cos(20,该一端口 N 吸收的无功功率是( C ) 。Ati)154cos(A、300Var B、400Var C、500Var D、600Var+-1 0 VNui4、图示电路中 ,当 时开关接通,则 等于( C )。uC0t iC0SISU线 性 电阻 网 络 17A. 0 A B. 1 A C. 2 A D.t10iCu2V+-+- 5、图示一端口

20、的输入电阻是( B ) 。A、1.2 B、 0.8 C、0.6 D、0.46、如图所示 RLC 串联电路,电容电压初始值为 3V。t=0 时开关 S 闭合,则电容电压 的放电过程为( B ) 。cuA、非振荡(过阻尼)放电过程 B、 临界阻尼放电过程C、 振荡(欠阻尼)放电过程 D、不能确定7、正弦稳态电路如图所示,电压表。则电源电压 Us=( A 123V 6, 6V, 读 数 为 读 数 为 读 数 为 4) 。A、20V B、28V C、36V D、76VusRLCV3V1V2442iRin4iR=4t=0SC=1F ucL=4HiL188、电路如图所示,R=4,电路中 ( D )。ab

21、RA、 8 B、4 C、 3 D、 2三、直流稳态电路如图所示,求电压 U(本题 10 分) 。+ +U9 0 V5 0 V2 A4 0 + (用结点法,求得 答:U=24V 1231350,U48,26,24VVUV)三、参考解答:RRRRRRR Rabeq19+ +U9 0 V5 0 V2 A4 0 0123+ + +U9 0 V5 0 V2 A4 0 Im 1Im 2Im 3+ 图(1) 图(2)1、用结点电压法:在原电路中标出参考结点 0 及独立结点 1、2、3,如图(1)所示。则结点电压方程如下(3 个):2)401(093251nnnUV解得 所以,Vn68532 VUn24312

22、、用网孔电流法:在原电路中标出三个网孔 、 、 及其参考方向(逆时1m23针) ,如图(2)所示。则网孔电流方程如下(3 个):求出: AIImm905)0(14332 AIm24.0631则 VIUm240)(153或四、电路图如下图,t=0 时闭合开关 S,S 闭合前电路已稳定。求 S 闭合后,电感电流随时间变化的规律 。(本题 10 分)()Lit20参考解答:时, , 0t3()0.5A6Li由换路定则得 。()Li时,等效电路如图(1)所示,t, 所以,()0Lu图(1))(5.36Ai电容两端的等效电阻 , 所以 。2/631eqR0.5SeqLR由一阶电路的三要素公式得,得电感电

23、流 为:0)(0)( tiiittLLL )(tiL=0.5+3(1- ) (A) , )ite2te235.五、求图示电路中 5 电阻所吸收的功率。(本题 10 分)去掉电阻 5 后的一端口如图(1)所示,求其戴维宁等效电路,过程如下:+ +6 V3 ViL 2 A 3 A A21图(1) 图(2)1、计算开路电压 ,用图(1) ,在图示电路中,OCUVIAIIKLoc2466)8(:11根 据2、计算等效电阻 Req,用图(2):56:)(:11Teq TTIURIKLI也可先计算短路电流 4.8 A,从而计算出SCI 5scoeqIUR3、所以原电路对 5 电阻的等效电路如图(3)所示。

24、5 U o cR e q+图(3)5 电阻吸收的功率为 。.8(W)2 542eqocRUP六、如图所示正弦稳态电路中,电源电压 ,V 10costusR1=1,R 2=3,L 1=1H,L 2=4mH ,C1=1 ,C 2=250 , 。试求电流 i 和电流表的F读数。 (本题 10 分)答: A,电流表的读数为 0 )2cos10it A L1C1C2L2R1R2iusic122(1)电压相量和角频率分别为:,VUos08 srad/10(2)计算元件的电抗和容抗:, ,1L42L,)(10631C )(410251632 C(3) C1和 L1元件并联的等效导纳为: )(0131Sjjj

25、jY流过电流表的电流为 ,故电流表的读数为零。AUYI(4)计算总电流: )(10cos2)( 0231822Atti CjLjRZUI ooss2309-10三、 填空题:在空格中填入最恰当的结果(每小题 4 分,共计 28 分)1、 电路中有电压就有( 电场 ) ,有电流就有( 磁场 ) 。电容和电感就是分别用以反映( 电场 )储能性质和( 磁场 )储能性质的电路参数。2、 在电路中,每一节点所关联的各元件电流应受( 基尔霍夫电流定律 )的约束,每一回路所关联的各元件电压应受( 基尔霍夫电压定律) 的约束。3、 叠加定理只适用于(电流和电压 ) ,而不适用于( 功率 ) 。4、 ( 集中参

26、数 )电路是认为能量损耗、电场储能和磁场储能这三种过程是分别集中在电阻元件、电容元件和电感元件( 中 )进行的。5、二阶 RLC 串联电路,当 R=( )时,电路处于临界阻尼状态。二CL/2阶 RLC 串联电路的阻尼系数 = ( R/2L ) 。6、电路在无输入激励情况下,仅由原始状态产生的响应称为( 零输入响应 ) 。电路在零原始状态下,仅由输入激励产生的响应称为( 零状态响应 ) 。7、当已知某一线性电路的( 冲激 )响应时,即可用卷积积分求出该电路对任意激励的( 零状态 )响应。四、 单一选择题:(每小题 4 分,共计 32 分)1、如图所示电路,求图中电压 U( C ) 。A、10V

27、B、4V C、6V D、5V242、求网络吸收的功率 ( D ) 。 A、32W B、18W C、 50W D、56W3、图示电路,已知当 , 时, ;当 , 时,V10SUASIV20U5SA2SI。求当 , 时,U=( A ) 。V10U54A.10V B. 20V C. 25V D. 15V5、图示电路中,如电感电流的单位阶跃响应为 ,则其电路的响Ate)(1(60240应 iL(t)为( B ) 。A、 B、 Ate)(204 Ate)(204C、 D、t) t)5、图示电路换路前已处于稳态,在 t = 0 时开关 S 由 1 打到 2,则电路在 t=0+时刻的 UL(0 +)为( A

28、 ) 。A、-5V B、5V C、1V D、-1V6、图示电路的负载电阻 RL 可变,求 RL 从电路中吸收的最大功率( C ) 。SISU线 性 电阻 网 络 25A、5W B、32W C、1W D、12W7、图示正弦交流稳态电路中,已知 V,则电流 i 为 ( B ) 。 ut1045sin()A. A B. A245sint co2C. A D. A()st8、已知图示正弦电流电路中,电流表的读数分别为 A1=5 A; A2=20 A;A3=25 A。求图中电流表的读数。 ( B ) 。A、50 A B、7.07 A C、10 A D、8.2A三、电路如图所示,用节点分析法求电压 U。解

29、:列节点电压方程212)1(nnU)3(31nn3且 31nU联立求解上述方程得:U = 2 V四电路如图所示,有两组已知条件:(1)当 U1=10V,R=4 时,I1=1A,I 2=1A。(2)当 U1=24V,R=1 时,I 1=6A。求后一组已知条件 I2=?。 (本题 10 分) 。解:由特勒根根定律 2 得:262121)()( IUIU代入已知数据: 1)(4602I解得 AI3.42五、已知图中 的频率为 50HZ,负载功率 W, ,SU 30VU0132。求电容 C 的值。(本题 10 分) V029解:由 得:cos1IPAUI 10)3s(20s1 由 得CjI2145 0

30、02 9251jUjI F六、图示电路中含有理想运算放大器,试求零状态响应 Uc(t),已知 Uin=5 (t) V。(本题 10 分)解:先从电容两端看进去的一端口电路的戴维宁等效电路,把电容断开,根据理想运算放大器的性质可知:i1 = i2 = mAttUn )(51033Vioc2用外加电源 U 求等效电阻 Req 为此时:i1 = i2 = 0等效电阻 Req = 3127因此有 VteteeUoct tqCtt )(1(0)(1(0)1()( 20R i 2i12011 年1、 根据公式 和 可知,电感在直流稳态电路中可视为 短路 tiLudtuC,电容可视为 开路 。2、 在分析和

31、计算含有理想集成运放的电路时,要依据两条规则,即两个输入端的电位相等,就好像两个输入端短接在一起,但事实上并没有短接,称为“ 虚短 ”,流入集成运算放大器输入端的电流为零,称为“ 虚断 ”。 3、 在线性时不变集总参数电路中,如果某支路的电压已知,该支路可以用一个与已知电压大小和方向相同的 电压源 替代;如果某支路的电流已知,该支路可以用一个与已知电流大小和方向相同的 电流源 替代。4、 若某正弦电压 u 的有效值、初相位和频率分别为 50V、30和 50Hz,则其瞬时值表达式应为 ,相量式应为 。V)3014cos(250t V30/5U5、 动态电路的全响应可以分解为 零输入响应 与 零状

32、态响应 之和;也可以分解为 强制分量 与 自由分量 之和。6、 在线性电路中,每个独立源都同时扩大或缩小 K 倍,则电路中各支路上的电压、电流也会相应 扩大或缩小 K 倍 ;几个独立源作用下在某支路上产生的电压或电流,等于各个独立电源单独作用下在该支路上产生的电压或电流的 代数和 。7、 任何一个含源一端口网络,不论其结构如何复杂,都可以用一个电压源和一28个电阻的 串联 组合来等效替代。其中电压源的电压等于该网络的 开路电压 ,电阻等于将外电路断开后,该网络中所有独立源置零后的端口等效电阻,这个组合称为戴维南等效电路。选择题1、 如图所示电路, C 。A.电压源和电流源均为电源,发出功率。B

33、.电压源和电流源均为负载,吸收功率。C.电流源为电源,发出功率;电压源为负载,吸收功率。D.电流源为负载,吸收功率;电压源为电源,发出功率。2、 图示电路中 N 为线性含源网络,当 V 时,测得 A; V 时,US10I2US20测得 A;则当 V 时, 应为 I6S20IB 。A.-6 A B.-10 AC.8 A D.-8 A3、 已知如图所示的无源一端口 N 的,Vtu)3014cos(20,该一端口 N 吸收的无功功率是 Ati53C 。A.300 var B.400 var C.500 var D.600 var4、 图示电路中开关闭合后电容的稳态电压 等于 A 。cuA.-2V B

34、. 2V C. -5V D. 8VUS IRN+-10VNui2V5CUF12V60t295、 图示一端口的输入电阻是 B 。A.1.2 B.0.8C.0.6 D.0.46、 如图所示 RLC 串联电路,电容电压初始值为 3V。t=0 时开关 S 闭合,则电容电压 的放电过程为 B 。cuA.非振荡(过阻尼)放电过程 B.临界阻尼放电过程C.振荡(欠阻尼)放电过程 D.不能确定7、 如图 24 所示的 正弦稳态电路,若电压表 V1的读数为 40V,V 的读数为 50V,则 V2的读数为 C 。A.10V B.90VC.30V D.-30V8、 图示一端口的伏安关系是 C 。A.u=102i B

35、.u=10+2i C.u=22i D.u=2+2i得分 三、计算题:如图所示电路中,若 , , ,1R52103R, 。试用回路电流法求 。 (10 分)154RA6SI I442iRin4iR=4t=0SC=1F ucL=4HiL +-6V2A2Oiu30【解】用回路电流法解,各回路电流的方向如图所示,则有(2 分)0)45()()( 32321321 lll IRIRIR(2 分)SlI(2 分)0)453(331 lll I解得 (2 分)Al于是,得 (2 分)3lI得分四、计算题:图示电路中,为何值时能获得最大功率?并求此最大功率。 (10 分)4 R1 5 V6 II3 【解】去掉电阻 R 后的一端口如图所示,求其戴维宁等效电路,过程如下:1、计算开路电压 ,用图OCU在图示回路中, , 。4615, .AII 69VOCUI2、计算短路电流 ,用图(2)SC对 2 个网孔列 KVL 方程如下:1lI2lI3lI4OUOC15V6II3O4OISC15V6II3O

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