电路练习题答案.doc

1、第 页 1 电路原理练习题 一、填空题 1当电路元件上的电压和电流的实际方向相同时，则该电路元件 吸收 功率；当电路元件上的电压和电流的实际方向相反时，则该电路元件 发出 功率。 2在电压 u 和电流 i 的非关联方向下，电容元件的电流 i 和端电压 u 之间的关系式为 i u/R ，电感元件的端电压 u 和电流 i 之间的关系式为 u Ri 。 3对于具有 n 个结点和 b 条支路的电路，可列出 n-1 个独立的 KCL 方程和 b-n+1 个独 立的 KVL 方程。 4叠加定理仅适用于 线性 电路；在各分电路中，要把不作用的电源置零。不作用的电压源用 短路 代替，不作用的电流源用 开路 代

2、替。 5 若电压 Uab 12V， a 点电位 Ua 为 5V，则 b 点电位 Ub 为 -7 V。 6在直流稳态电路中，电容可用 开路 替代，电感可用 短路 替代。 7在通过电容的电流和电感的端电压为有限值的条件下，则在换路的前后，电容的 电压 和电感的 电流 均不能跃变。 8在分析和计算含有理想集成运放的电路时，要依据两条规则，即 虚短 规则和 虚断 规 则。 9一般情况下，在换路前后的瞬间，电感的 电流 不能跃变，电容的 电压 不能跃变。 10若某正弦电压 u 的有效值、初相位和频率分别为 100V、 45和 50Hz，则其瞬时值 表达式 应为 V)453 1 4c o s (21 0

3、0 tu ，有效值相 量式应为V45100 U 。 11在 如图 1-1 所示正弦稳态电路中，若电流表 A 的读数为 2A,且 ，5 CL ZZR 则电压表V1 的读数为 V， V2 的读数为 V， V的读数为 V，此时 电路处于 状态。 图 1-1 V 2ViRLCV 1A+-u第 页 2 12如图 1-2 所示，若 V)314c o s (280S tu ，为使 10 负载电阻获得最大功率，则理想变压器的变比 n 应为 8 ，此最大功率为 2.5 W。 13 若电流 )30314c o s (14.14 ti A， 则其有效值为 10 A，初相位为 30 ，频率为 50 Hz。 14在感性

4、负载两端并联一个合适的电容便可提高其功率因数。并 联电容后，电路的有功功率将 不变 ，通过感性负载的电流将 不变 ，通过电路的总电流将 变小 。 15.耦合电感电路如图 1-3 所示，则两个端口的电压电流关系分别为，1u ， 2 u 。 16.电路如图 1-4 所示， V 3c os220 2c os230 c os250100 tttu 为输入端电压， A )30 3s i n (25 2s i n220)60 c o s (210 ttti 为输入电 流， 则网络 N 吸收的有功功率 P _200_W 。 17在三相交流电路中，三相负载有两种连接方式，即 星形 和 三角形 。 18若 RL

5、C 串联谐振电路的品质因数 Q 100，电阻端电压 UR 10V，则电源电压 U 10 V，电容两端电压 UC 1000 V。 19在三相四线制电路中，不准在 中 线中安装熔断器（即保险丝），否则，可能导致负载无法正常工作。 20 函数 )(2)()( tttf 的象函数 F(s) 1+2/S 。 图 1-2 64 0101:nSu图 1-3 图 1-4 1u2u1i 2i1L 2LMuiN第 页 3 21 )()e3()( 5 ttf t 的象函数 )(sF)5( 154 sss；象函数 513)( ssF 的原函数 )(tf tt 5e)(3 。 二、单项选择题 1如图 2-1 所示电路，

6、电流源的端电压 U 等于（ B ）。 A 7V B 3V C 3V 2设某电路元件的电压与电流参考方向如图 2-2 所示，若 U 0， I 0，则电压与电流的实际方向为（ B ）。 A a 点为高电位，电流由 a 至 b B a 点为高电位，电流由 b 至 a C b 点为高电位，电流由 a 至 b D b 点为高电位，电流由 b 至 a 3图 2-3 所示二端网络的电压电流关系为（ A ）。 A IU 25 B IU 25 C IU 25 D IU 25 5A20V1UIa bU元 元4下列有关交流电功率的说法中错误的是（ A ）。 A视在功率守恒 B有功功率守恒 C无功功率守恒 D复功率守

7、恒 5在 R、 L 串联的交流电路中，下列各式正确的是（ C ）。 A LRIU B CLR UUUU C 22 )( LRIU D LRZ j 6在 R、 L 串 联的交流电路中，下列各式中正确的是（ C ）。 A LRIU B LR UUU C 22 )( LRIU D )j( LRiu 图 2-2 图 2-3 图 2-1 V51UA2第 页 4 7如图 2-4 所示。从端子 11 看进去的等效电感应为（ A ）。 A MLL 221 B MLL 221 C 221 MLL D 221 MLL 8在三相交流电路中，对于对称三角形电源，下列说法中正确的是（ D ）。 A 线电压等于相电压的

8、3 倍 B 相电压等于线电压的 3 倍 C 线电流等于相电流 D 线电压等于相电压 9在对称 Y Y 三相电路中，下列说法中正确的是（ C ）。 A 线电流等于相电流的 3 倍 B 相电压等于线电压的 3 倍 C 线电压等于相电压的 3 倍 D 相电流等于线电流的 3 倍 10关于理想变压器，下列说法中错误的是（ D ）。 A 具有变压作用 B 具有变流作用 C 具有变阻抗作用 D 具有储能作用 三、判断题（对的请在括号内打“”，错的打“”。） 1电流源的输出电流只取决于其本身，与外电路无关。（ ） 2回路电流法既适用于 平面电路也适用于非平面电路。（ ） 3在 R、 L 和 C 的并联电路中

9、，电容和电感支路的电流一定小于电路的总电流。（ ） 4可以利用理想变压器改变直流电压的大小。（ ） 5在对称 Y Y 电路中，中性线可有可无。（ ） 四、计算题 1在如图 4-1 所示的电路中，设 V15S1 U ， V65S2 U ， 531 RR ， 1042 RR ， 155R ，试求支路电流 2I 。 图 2-4 L 1L 211M第 页 5 +- -US 1US 21R 2R3 4R51I I【解】用结点电压法解。 结点的结点电压方程为+- -US 1US 21R 23R 4R5R1I I 01S12213211111 RUuRuRRR nn 结点的结点电压方程为 5S2154222

10、1111 RUuRRRuR nn 解得 V101 nu V202 nu 故有 A1A10 10202 122 R uuI nn2在如图 4-2 所示的电路中，已知 V140S1 U ， V90S2 U ， 201R ，52R ， 63R 。试求支路电流 1I 、 2I 和 3I 。 （ 1）标出各支路电流的参考方向和回路绕行方向 ； （ 2）根据 基尔霍夫电流定律列节点电流方程 I1+I2-I3=0 （ 3）根据基尔霍夫电压定律列回路电压方程 R1I1 + R3I3 = E1 R2I2 + R3I3 = E2 （ 4）代入已知数解方程组 I1+I2-I3=0 20I1 +6 I3 = 140

11、5I2 +6I3 = 90 解之得： I1=4A I2 =6A I3 =10A 图 4-1 图 4-2 R 1 R 2R 3U S 1 U S 22I1I3I第 页 6 3.图 4-3 所示电路起加 减法运算作用。若 k1021 RR ， k100f3 RR ，试求输出电压 Ou 与输入电压 1Iu 、 2Iu 、 3Iu 之间的运算关系。 4在如图 4-4 所示电路中，若 f321 2RRRR ，试求输出电压 Ou 和输入电压 1u 、 2u 、 3u 之间的运算关系。 【解】111 Ruui 222 Ruui 333 Ruui fOf Ruui 根据“虚短”规则可知 0 uu 根据“虚断”

12、规则和 KCL 得 f321 iiii fO332211 RuRuRuRu )(21 32133f21f12fO uuuuRRuRRuRRu 5.在如图 4-5 所示的电路 中，已知 1 1kR， 2 2kR ， F3C ，电压源1 3VU 和 2 5VU ，开关 S 长期合在位置 1 上，如在 0t 时把它合到位置 2。 （ 1）试用三要素法求电容元件上的电压 Cu （ t0 ） ； （ 2）画出 Cu 随时间 t（ t0 ） 的变化曲线。 R 1R fR 2+-+u Ou I 1u I 2-R 2+R 3+u I 3图 4-3 图 4-4 R fR 1R 2R 4+-+u Ou 1u 2

13、-R 3+u 3R 1R fR 2+-+u Ou I 1u I 2-R 2+R 3+u I 3第 页 7 R2R1uCU1U212S （ t= 0 ）R1R3CS (t= 0 )uC+-+-USR26电路如图 4-6 所示， R1=2k， R2=1k， R3=2k， US=4V， C=1 F，开关打开已久。在 t 0 时，将开关闭合。 求： uC随时间 t（ t 0）变化的表达式 ；画出 uC随时间 t（ t 0）变化的曲线。 【解】 先求 uC的初始值 根据换路定律，由换路前的电路可得换路后 uC的初始值 V501001010 10)0( S31 3 URR Ru C （ 3 分） 求 uC

14、在换路后的稳态值 V100)( S Uu C （ 3 分） 电路的时间常数 s105.11050)2010()( 3621 CRR （ 3 分） 根据三要素公式，得 ttCCCC uuuu7.666e)1 0 050(1 0 0 e)()0()( 即 Ve50100 7.666 tCu （ 3 分） uC的变化曲线如图所示（ 3 分） 图 4-6 密封线内请勿答题密封线内请勿答题图 4-5 第 页 8 OtVCu501007 在如图 4-7 所示的电阻、电感、电容元件的串联电路中，若30R， 127mHL ， 40 FC ， 电源电压 V)203 1 4c o s (22 2 0S tu 。

15、（ 1）求感抗、容抗和阻抗模；（ 2）求电流的有效值 I ；（ 3）求功率 P 。 8如图 4-8 所示，已知： R=30， L=127mH，正弦电源电压 0220U V，频率 f=50Hz。求： I 、 RU 和 LU ； 平均功率和电路的功率因数； 画出图 4-7 ISURU LUCULjCj1R图 4-8 iRL+-+-LuRu+-u第 页 9 电流和各电压的相量图。 【解】 40j101 2 75014.32j2jj 3fLL 负载的阻抗 5350)40j30(j LRZ A534.4A5350 02 2 0 ZUI （ 3 分） V53132V534.430 IRU R （ 3 分）

16、 V37176V374.440j ILU L （ 3 分） 电路的平均功率 W8.5 8 04.430 22 RIP （ 3 分） 根据阻抗三角形可得电路的功率因数 6.05030c o s ZR （ 3 分） 9对称 Y-Y 三相电路如图 4-9 所示。若每相负载阻抗 )0j340(Z ，线电压 V30380AB U ，试求负载中各电流相量和三相负载所取用的总有功功率。 CANAI+-+-+- CUB AUB BICI NZZ【解】本题可采用三相电路归结为一相（选 A 相）的计算方法。计算电路如图所示。 V0220A U （ 2 分） 于是，有 A37-4 . 4A30j40 02 2 0AA ZUI （ 2 分） 根据对称性，可得 A1574.4 BI （ 2 分）， A834.4 CI （ 2 分） W2.2 3 2 34.44033 22 RIP 10若某 RC 电路的 )(tuC 的 象函数)7)(4( 3)( ss ssU C，试求 )(tuC 。 图 4-9 N N A AU ZAI