电路分析基础试题解答DOC.docx
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电路分析基础试题解答DOC
试题
Ⅰ、单项选择题
—1、图1电路电流I等于
（A）-2A（B）2A
（C）-4A（D）4A
解：
（1）用叠加定理作：
（2）节点法求解：
列节点方程
（
（3）网孔法求解：
列网孔方程
9
—2、图2电路，电压U等于
（A）6V（B）8V
（C）10V（D）16V
解：
（1）节点法求解：
列节点方程
解得U＝8V
（2）电源互换等效求解（将受控电流源互换为受控电压源。
注意求解量U的位置！
参看题图）
—3、图3电路，1A电流源產生功率等于
（A）1W（B）3W
（C）5W（D）7W
解：
U＝1×3-3＋1×1＝1V
所以
—4、图4电路，电阻R等于
（A）5（B）11
（C）15（D）20
解：
30-18＝10I
I=1.2A
R=
—5、图5电路，电容等于
（A）1F（B）4F
（C）9F（D）11F
解：
—6、图6电路已处于稳态，t＝0时S闭合，则t＝0时电容上的储能等于
（A）13.5J（B）18J
（C）36J（D）54J
解：
—7、图7电路，节点1、2、3的电位分别为则节点1的节点电位方程为
（A）
（B）
（C）
（D）2.5
解：
所以答案A正确。
—8、图8所示电路，其品质因数Q等于
（A）40（B）50
（C）80（D）100
解：
画等效电路如题解8图所示。
—9、图9所示正弦稳态电路，已知则电流等于
（A）（B）
（C）8（D）
解：
设电流参考方向如图中所标。
将电路等效为题解9图。
图中
应用变流关系，得
—10、题10所示滤波电路，取电容电压为输出，则该电路为
（A）高通滤波电路
（B）低通滤波电路
（C）带通滤波电路
（D）全通滤波电路
解：
画相量模型电路如题解10图。
由分流公式，得
故知该滤波电路为低通滤波电路。
Ⅱ填空题（每小题4分，共20分）
11、题11图所示正弦稳态电路，已知
则R＝
L=
解：
由电路图写导纳：
所以得，
12、题12图所示电路，则P点电位为
Q点电位为
解：
U=
13、题13正弦稳态电路，已知，则I＝,
电压源发出平均功率。
解：
14、题14图所示电路，以为输入，以
为输出，则电路的阶跃响应
解：
设参考方向如图中所标。
0状态
令
V
15。
如题15图所示互感的二端口电路，其Z参数矩阵为
解：
画T型去耦相量电路模型如题解15图所示。
显然
，
故得
Ⅲ、计算题（5小题共50分）
16、（10分）如题16图所示电路，求电流I。
解：
（1）用节点法求解。
选参考点如图中所标。
显然，列节点方程为
解得
（2）用戴维南定理求解。
自ab断开待求支路，
设开路电压如题解16图（a）所示。
画求电路如（b）图，
再画出戴维宁等效电源接上待求支路如（c）图，故得
17、（12分）如题17图所示电路已处于稳态，t＝0时开关S闭合，求t≥0时的电流i（t）。
解：
设参考方向如图中所标。
因S闭合前电路处于直流稳态，所以
画时等效电路如题解17图（a）所示。
再将（a）图等效为（b）图。
列节点方程为
解得
t＝∞时电路又进入新的直流稳态，L又视为短路，
所以
画求电路如（c）图所示。
故求得
套三要素公式，得
18、（10分）如题18图所示电路，电阻可变，为多大时，其上获得最大功率？
此时最大功率为多少？
解：
自ab断开并设开路电压如题解18（a）图所示。
应用串联分压及KVL，得
画求电路如（b）图，则得
由最大功率传输定理可知
时其上可获得最大功率。
此时
19、（10分）如图19所示正弦稳态电路，已知为频率可变的正弦交流电源。
试求：
（1）当电源角频率为时电流的有效值I为多少？
（2）当电源角频率为多少时，电流的有效值I等于零？
（3）当电源角频率为多少时，电流有效值I为最大？
并求出最大的。
解：
画相量模型电路如题解19图所示。
（1）当时
（2）当,即发生并联谐振时
此时
（3）当时，即发生串联谐振时
这时角频率满足：
，解得
20、（8分）如题20图所示电路，设电源电压为，当时，上电流为。
（1）现要求上的电流减至原来的，则电源电压的大小应怎样攺变？
（2）为达到上述相同要求，不变而改变的值，问应取何值？
解：
（1）本电路只有一个激励源，由齐次定理可知：
当电路响应上的电流减至原来的时，则电源电压也应减小至原来的。
（2）自ab断开，设开路电压为。
采用外加电源法求戴维宁等效源内阻。
如题解20图（a）所示。
电流
将代入上式，得
画戴维宁等效电源接上负载电阻如（b）图，当时电流
当改变后的电流为原电流的，即
解之，得
综合典型题
问题1、叠加定理、置换定理结合应用的典型例。
在图示电路中，若要求输出电压不受电压源的影响，问受控源的控制系数应为何值？
解：
据叠加定理作出单独作用时的分解电路图（注意要将受控源保留），解出并令=0即解得满足不受影响的的值。
这样的思路求解虽然概念正确，方法也无问题，但因是字符表示均未给出具体数值，中间过程不便合并只能代数式表示，又加之电路中含有受控源，致使这种思路的求解过程非常繁琐。
根据基本概念再做进一步分析可找到比较简单的方法。
因求出的值应使，那么根据欧姆定律知上的电流为0，应用置换定理将之断开，如解1图所示。
（这是能简化运算的关键步骤！
）
电流
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，应用戴维南定理将图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。
解：
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。
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