电路分析基础试题库十套综合汇编及详解答案Word文档格式.doc
《电路分析基础试题库十套综合汇编及详解答案Word文档格式.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《电路分析基础试题库十套综合汇编及详解答案Word文档格式.doc(53页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
电压
由KVL得
令上式系数等于零解得
点评:
倘若该题不是首先想到应用叠加定理作分解图,再用置换定理并考虑欧姆定律将作断开置换处理,而是选用网孔法或节点法或等效电源定理求解出表达式,这时再令表达式中与有关的分量部分等于零解得的值,其解算过程更是麻烦。
灵活运用基本概念对问题做透彻分析,寻求解决该问题最简便的方法,这是“能力”训练的重要环节。
问题2、叠加定理、齐次定理、置换定理、等效电源定理结合应用的典型例。
如图2所示电路中,N为含源线性电阻电路,电阻R可调,当R=8时;
当R=18时A;
当R=38时A;
求当R=6时电流等于多少?
解:
对求,应用戴文宁定理将图2
等效为解图2(a),所以
应用置换定理将R支路置换为电流源,如解图2(b)。
再应用齐次定理、叠加定理写表达式为
(1)
式
(1)中为N内所有独立源共同作用在支路所产生的电流分量。
代入题目中给定的一组条件,分别得
(2)
(3)
(4)
联立式
(2)、(3)、(4)解得:
,将R=6Ω及解得的这组数据代入式
(1),得所求电流
点评:
这类题型的求解不可应用网孔法、节点法这些排方程的方法求解,因N是“黑箱”,任何形式的方程无法列写;
单用等效电源定理也不便求解。
此种类型的问题,务必联想到叠加、齐次、置换、等效电源定理这几个定理的结合应用。
属概念性强、方法灵活、难度大的题目。
问题3、动态一阶电路三要素法与叠加定理、齐次定理结合应用典型例。
如图3(a)所示电路,当0状态,时
试求当时的电压。
假设0状态,当时的零状态响应
(1)
假设时零输入响应为,分析计算?
参看(a)图及所给定的激励和响应,考虑t=0及t=∞这两个特定时刻(因在这两个时刻电路均为线性电阻电路)有
}
(2)
根据齐次定理、叠加定理,另设
} (3)
将式
(2)数据组代入式(3)有
解得:
k
参看(b)图,得
V
对于电阻R上零输入电压,当t=∞时,一定等于0(若不等于0,从换路到t=∞期间R上一定耗能无限大,这就意味着动态元件上初始储能要无限大,这在实际中是不可能的。
)所以
因电路结构无变化,故电路的时间常数不变即
将三个要素代入三要素公式,得
=t≥0
故得全响应
t≥0
点评:
求解本题应用到了线性动态电路的零输入响应、零状态响应可分解性、齐次性;
三要素法;
求初始值时还应用到了叠加定理、齐次定理。
定性定量相结合逐步分析是求解本问题的关键。
该题也属于灵活、难度大的题目。
一.填空题(每空1分)
1-1.所谓电路,是由电的器件相互连接而构成的电流的通路。
1-2.实现电能输送和变换的电路称为电工电路;
实现信息的传输和处理的电路称为电子电路。
1-3.信号是消息或信息的表现形式,通常是时间的函数。
2-1.通常,把单位时间内通过导体横截面的电荷量定义为电流。
2-2.习惯上把正电荷运动方向规定为电流的方向。
2-3.单位正电荷从a点移动到b点能量的得失量定义为这两点间的电压。
2-4.电压和电流的参考方向一致,称为关联参考方向。
2-5.电压和电流的参考方向相反,称为非关联参考方向。
2-6.电压和电流的负值,表明参考方向与实际方向一致。
2-7.若P>
0(正值),说明该元件消耗(或吸收)功率,该元件为负载。
2-8.若P<
0(负值),说明该元件产生(或发出)功率,该元件为电源。
2-9.任一电路中,产生的功率和消耗的功率应该相等,称为功率平衡定律。
2-10.基尔霍夫电流定律(KCL)说明在集总参数电路中,在任一时刻,流出(或流出)任一节点或封闭面的各支路电流的代数和为零。
2-11.基尔霍夫电压定律(KVL)说明在集总参数电路中,在任一时刻,沿任一回路巡行一周,各元件的电压代数和为零。
2-12.用u—i平面的曲线表示其特性的二端元件称为电阻元件。
2-13.用u—q平面的曲线表示其特性的二端元件称为电容元件。
2-14.用i—平面的曲线表示其特性的二端元件称为电感元件。
2-15.端电压恒为,与流过它的电流i无关的二端元件称为电压源。
2-16.输出电流恒为,与其端电压u无关的二端元件称为电流源。
2-17.几个电压源串联的等效电压等于所有电压源的电压代数和。
2-18.几个同极性的电压源并联,其等效电压等于其中之一。
2-19.几个电流源并联的等效电流等于所有电流源的电流代数和。
2-20.几个同极性电流源串联,其等效电流等于其中之一。
2-21.某元件与理想电压源并联,其等效关系为该理想电压源。
2-22.某元件与理想电流源串联,其等效关系为该理想电流源。
2-23.两个电路的等效是指对外部而言,即保证端口的伏安特性(VCR)关系相同。
3-1.有n个节点,b条支路的电路图,必有n-1条树枝和b-n+1条连枝。
3-2.有n个节点,b条支路的电路图,其独立的KCL方程为n-1个,独立的KVL方程数为b-n+1。
3-3.平面图的回路内再无任何支路的闭合回路称为网孔。
3-4.在网孔分析法中,若在非公共支路有已知电流源,可作为已知网孔电流。
3-5.在节点分析法中,若已知电压源接地,可作为已知节点电压。
3-6.在分析理想运算放大器时,认为输入电阻为无穷大,则运放输入端电流等于0,称为虚断。
3-7.当理想运算放大器工作在线性区,由于电压增益为无穷大,则输入端电压等于0,称为虚短。
4-1.叠加定理只适用线性电路的分析。
4-2.受控源在叠加定理时,不能单独作用,也不能削去,其大小和方向都随控制量变化。
4-3.在应用叠加定理分析时,各个独立电源单独作用时,而其他独立电源为零,即其他电压源短路,而电流源开路。
4-4.戴维宁定理说明任何一个线性有源二端网络N,都可以用一个等效电压源即N二端子的开路电压和内阻R0串联来代替。
4-5.诺顿定理说明任何一个线性有源二端网络N,都可以用一个等效电流源即网络N二端子的短路电流和内阻R0并联来代替。
4-6.最大功率传输定理说明,当电源电压US和其串联的内阻RS不变时,负载RL可变,则RL等于(或“=”)RS时,RL可获得最大功率为Pmax=,称为负载与电源匹配或最大功率匹配。
5-1.含有交流电源的电路称为交流电路。
5-2.两个正弦信号的初相相同称为同相,初相位差为称为反相。
5-3.要比较两正弦信号的相位差,必须是同一频率的信号才行。
5-4.必须是相同频率的正弦信号才能画在一个相量图上。
5-5.各种定理和分析方法,只要用各种相量代替各种物理量都可适用。
5-6.正弦交流电通过电阻R时,电阻上电压相位等于流过R上的电流相位。
5-7.正弦交流电通过电感L时,的相位超前相位。
5-8.正弦交流电通过电容C时,的相位滞后相位。
5-9.在正弦稳态电路中,电阻R消耗的平均功率P一般称为有功功率。
5-10.在正弦稳态电路中,电感L或电容C消耗的平均功率等于0。
5-11.在正弦稳态电路中,电感L或电容C的瞬时功率最大值,称为无功功率。
5-12.有功功率的单位是瓦(W),无功功率的单位是乏(Var),视在功率的单位是伏安(VA)。
5-13.耦合电感的顺接串联应是异名端相接的串联。
5-14.耦合电感的顺接并联应是同名端相接的并联。
5-15.理想变压器既不消耗能量,也不储存能量,只是传输能量。
5-16.由三个频率相同、振幅相同,但相位彼此相差120°
的电压源构成三相交流电源。
5-17.三相电路中,星形(Y)连接时,线电压是相电压的倍,在相位上超前30°
。
5-18.三相电路中,三角形(△)连接时,线电压是相电压的1倍。
5-19.已知负载阻抗为,则该负载性质为感性。
5-20.并联一个合适的电容可以提高感性负载电路的功率因数。
并联电容后,电路的有功功率不变,感性负载的电流不变,电路的总电流减小。
5-21.图示RL串联正弦交流电路,已知A,R=3W,L=4mH,则该电路的有功功率P=3W,无功功率Q=4Var,功率因素=0.6。
5-22.图示中各电压表指示有效值,则电压表V3的读数应为5V。
V3
V1
V2
R
C
3V
4V
5-23.图示三相对称电路中,三相交流电源的相电压Ups为220V,Z=38W,则负载的相电流IPL=10A,电源的相电流Ips=A。
6-1.RC低通滤波器,在相位上,输出电压滞后输入电压一个角度。
6-2.RC高通滤波器,在相位上,输出电压超前输入电压一个角度。
6-3.滤波器具有选频作用,将所需要的频率成分选出来,将不需要的频率成分衰减掉。
6-4.RLC谐振电路具有选频能力,品质因数Q越大,选择性越好,通频带BW越窄。
6-5.RLC串联谐振电路在谐振时,电感上电压和电容上电压其绝对值大小相等=Q0US,但相位相差180°
6-6.RL