电路分析基础试题解答.doc

1、- 1 -试题、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：AI43638(2) 节点法求解：列节点方程( 1)1aUVUa12AUIa43(3) 网孔法求解：列网孔方程AI319 82AI12AI421 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 U8V(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)2VIAII 862146103、图 3 电路，1A 电流源產生功率 等于sP(A) 1W (

2、B) 3W(C) 5W (D) 7W解： U13-3111V所以 WPs1 4、图 4 电路，电阻 R 等于5IU6V题 2图 10I6VII U图2222A3I2I163aV18题 1图652)1(IIV3331A1U题 3图- 2 -（A）5 （B）11（C）15 （D）20解： 30-1810II=1.2AR= 152.85、图 5 电路，电容 等于 abC（A）1F (B) 4F(C) 9F (D) 11F解： Fab12636、图 6 电路已处于稳态，t0 时 S 闭合，则 t0 时电容上的储能 等)0(Cw于(A) 13.5J (B) 18J(C) 36J (D) 54J解：7、图

3、 7 电路，节点 1、2、3 的电位分别为 则节点 1 的节点电位方,321U程为(A) 44321U(B) 7(C) 321(D) 2.5 45.0U解： SG1.1 SG25.012503 AIs 461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。A56R4V18题 4图 V18R6V304I图4F36F2a b图53S63FCuV9图6JCuwVc 546)0()(963)(215.0V25.0. 89V6 A123图710pF80H20H10M50题 8图 10pF80H50H15

4、050题 解 8图5010226RCLQ- 3 -9、图 9 所示正弦稳态电路，已知 则电流 等于AIs016I（A） （B）18022（C）8 (D) 0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1I23)(inZAIIsin 041641应用变流关系，得AI802110、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 ssCIjIjI 3121sCIjIjU31)(jIjHs)(jH2910)(,10jH故知该滤波电路为低通滤波电路。

5、 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 AttiVtu)452cos()(,2cos7)( 则 RL= sI43I1I2 ： 1题 9图 sI4inZ1I题 解 9图sI12F1CU题 0图sI12CU1j题 解 10图RL)(tuti题 1图- 4 -解： ,07VUm AIm452由电路图写导纳： LjRY1所以得 ， 7RHL5.32712、题 12 图所示电路，则 P 点电位为Q 点电位为解： VUP1025U =QP466413、题 13 正弦稳态电路，已知 ，则 IAIVUs 4,3,0221,电压源发出平均功率 。s解： AII 5432

6、21WPs14、题 14 图所示电路，以 为输入，以)(tus )(tu为输出，则电路的阶跃响应 g解：设 参考方向如图中所标。0 状态 Li 0)(Li)( 2)0(令 Vtus)(AiL51VigL52)(S2.031V)(1(52)()( 5teeggt t 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， 321jz 21jzSjIY1452 V10642A255QP题 12图sU1L2C1I2I题 13图)(tus )(tu3H12Li题 14图1U 2U1I23j 4j2Ij题 15图1U 2U1I 2I25j

7、6j2j题 解 15图- 5 -212jz, 4故得 23jZ、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VU341125234U解得 AIVU83(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。OCVUOCC26179349/画求 电路如（b）图 ，R96/OR再画出戴维宁等效电源接上待求支路如（c）图，故得AI249617、(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） 。解：设 参考方向如图

8、中所标。L因 S 闭合前电路处于直流稳态，所以V34 A1664123I题 16图V3466A1abOCU(a)66ab(b)9V264I(c)题 解 16图V2020)(tiS155A2H5.Li题 17图AiiL5.0)(0211)46(0346(32- 6 -画 时等效电路如题解 17 图（a）所示。0t再将（a）图等效为（b ）图。列节点方程为5.021)(21( au解得Va)0(Auia5.02)(t时电路又进入新的直流稳态，L 又视为短路，所以 Ai10)(画求 电路如（c ）图所示。故求得OR2/SLO05.1套三要素公式，得0,5.01)()(21tAeeiiiti t18、

9、(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LRL率？此时最大功率 为多少？maxLP解：自 ab 断开 并设开路电压 如题解 18（a）图ROCU所示。应用串联分压及 KVL，得VUOC5.19362画求 电路如（b）图，则得 /OR由最大功率传输定理可知时其上可获得最大功率。此时3LV2020)(iA5.015A25(a)V2020)(iA5.015V10a(b)2015ab(c)题 解 17图V92263LRba题 18图V92263abCU0（ a）2263ab（ ）题 解 18图- 7 -WRUPOCL1875.034.22max19、(10 分)如图

10、19 所示正弦稳态电路，已知 为频率可变的VUs021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？srad/20(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 。maxI解：画相量模型电路如题解 19 图所示。(1)当 时srad/20AjjUI 45120/.3165 I12(2) 当 ,即发生并联谐振时 jj/.0 0I此时 srad/10.(3) 当 时，即发生串联谐振时3/1.0jj AUIs21650max这时角频率 满足： ，解得31.0srad/520、(8 分)如题 20 图所

11、示电路，设电源电压为 ，当 时， 上电流sU2LRL为 。LI(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？LR31s(2)为达到上述相同要求， 不变而改变 的值，问 应取何值？sULRL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s LR65F3.0H1.0F1.0SU题 19图I65SU题 解 19图I 30j1.0j j10- 8 -流减至原来的 时，则电源电压 也应减小至原来的 。31sU31(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 。LROC OR如题解 20 图(a)所示。电流111164224/IIIU

12、将 代入上式，得 5.21561IRUIO画戴维宁等效电源接上负载电阻如（b）图，当 2LR时电流5.42.OCLOCLRI当 改变后的电流为原电流的 ，即R315.45.2OCLOCU解之，得 1R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)(tuo的影响，问受控源的控制系数 应为何值？ 2su24I4LR11sUILI题 20图ab411abII41I1U(a)OROCULRI)(b题 解 20图1su3621u1uou2s6si LR图 1- 9 -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） ，)(2tus解

13、出 并令 =0 即解得满足不受 影响的 的值。这样的思路求解虽)(tuoto )(2tus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,LR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0)(tuo LR解 1 图所示。 （这是能简化运算的关键步骤！）电流221.06/3ssui电压 21.siu由 KVL 得 22221).04.( 1.06.06s sssou uui 令上式系数等于零解得 点评：倘若该题不是

14、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LR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ou2su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 R8 时 ；AI51当 R18 时 A；当 R38 时 A；求当 R6 时电流 等于多少？31I21I解：对求 ，应用戴维南定理将图 2 2等效为解图 2（a）

15、，所以应用置换定理将 R 支路置换为电流源 ，如2I3622su61u 1u解 1图 i oN1I R2I图 2ab1I 2IN)(bOROCU2I)(a解 图 2UIOC- 10 -解图 2（b） 。再应用齐次定理、叠加定理写 表达式为1I(1)RKUIIOCNN21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。1I代入题目中给定的一组条件，分别得(2)58OCNRKUI(3)31I(4)28OCNRKUI联立式（2） 、 （3） 、 （4）解得： ，将 R6 及解得AIVKURNOCO1,40,2的这组数据代入式（1） ，得所求电流AKUIoOCN6011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)(4ttisVtetuAiRzstL)(5.2()1试求当 时的电压 。iAisL(,2)0(uR解：假设 0 状态，当 时的零状态响应)(2ttisRusi LiRN纯 阻 网 络(a) RNR)(tuRzi A2(b)图 1