1、 (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 U13-3111V 所以 4、图4电路,电阻R等于 (A)5 (B)11 (C)15 (D)20 30-1810I I=1.2A R=5、图5电路,电容等于 (A)1F (B) 4F (C) 9F (D) 11F6、图6电路已处于稳态,t0时S闭合,则t0时电容上的储能等于 (A) 13.5J (B) 18J (C) 36J (D) 54J7、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) (
2、B) (C) (D) 2.5 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) 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。 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=
3、 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 U=13、题13正弦稳态电路,已知,则I,电压源发出平均功率。14、题14图所示电路,以为输入,以为输出,则电路的阶跃响应设参考方向如图中所标。0状态令 V15。如题15图所示互感的二端口电路,其Z参数矩阵为画T型去耦相量电路模型如题解15图所示。显然 , , 故得 、计算题(5小题共50分)16、(10分)如题16图所示电路,求电流I。(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
4、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,t0时开关S闭合,求t0时的电流i(t)。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?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
5、,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。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?(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
6、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?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
7、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
8、性电阻电路,电阻R可调,当R8时;当R18时A;当R38时A;求当R6时电流等于多少?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R6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
9、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t0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 = t0故得全响应 t0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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