重大2015年电路原理 ( 第3次作业 ).doc

1、 第 3次作业 一、填空题（本大题共 48 分，共 12 小题，每小题 4 分） 1. 某串联谐振电路的频带宽为 100kHz ，品质因数 Q0=20，电容 C=50pF，则电路的谐振频率 f0为 _ ；电感 为 _ 。 2. 图示含源二端线性网络在正弦稳态下，当负载 (复 )阻抗 ZL=0时，图中电流则该含源二端网络的戴维南等效电路参数中等效电源电压 U0c= _ ，等效内阻抗 Z0= _ 。 3. 图中的电压源处于 _ ,电流源处于 _ （负载状态或电源状态） 。已知 u、 i均大于 0. 4. 对图中所示有效值相量 , 试写出其对应瞬时值函数式 i= _ A, u= _ V。设 5. 图

2、示电路的转移电压比 = _ 。 6. 图示二端网络的戴维南等效电路开路电压 Uab为 _ ，等效电阻 Req为 _ 。 7. 若响应电压相量与激励电流相量位于同一端口，则它们的比值称为 _ 若位于网络的不同端口，则它们的比值称为 _ 本题超纲，建议删掉 8. 以顺时针为绕向，图中的回路电流方程为： _ 9. 线性动态电路的全相应，根据微分方程理论可表示为 _ 与 _ 之和。 10. RL 与 C并联电路的谐振频率约为 _ 。 11. RC串联电路的过渡过程的时间常数 = _ ， RL串联电路的 = _ 。 12. 电路如图 2所示，已知 A为电阻性负载，它的的有功功率 PA=5KW， B为感性

3、负载，其视在功率 SB=5KV A，功率因数为 0.5，正弦电压为 220V，频率为 50HZ。则：电路总的功率因数为 _ ；欲使电路的总功率因数提高到 0.92，应并联的电容为 _ 。 二、计算题（本大题共 22 分，共 2 小题，每小题 11 分） 1. 试校核图中电路所得解答是否满足功率平衡？ 2. 求图示电路中电压电流的初始值 u1（ 0+）， i1（ 0+）， iL（ 0+），已知 t=0-时开关闭合，闭合前电路处于稳态。 三、问答题（本大题共 30 分，共 6 小题，每小题 5 分） 1. 频域法分析线性时不变电路的主要步骤有哪些？ 2. 某测量电路，如图所示，测量完成后在电压表未

4、拆除时即断开开关 S，将发生什么现象？ 3. 什么是交流电 ？为什么目前普遍应用交流电？ 4. 什么叫电阻 ？电流在导体内流动为什么会受到阻力？ 5. 什么是零输入响应、零状态响应、全响应？ 6. 图中，已知电压 。请简答下列两问。 （ 1）方块应表示一个什么电路元件？（ 2）为什么在一个周期内吸收的电能，结合元件的性质解释其结果。 答案： 一、填空题（ 48 分，共 12 题，每小题 4 分） 1. 参考答案： 解题方案： 评分标准： 2. 参考答案： 解题方案： 评分标准： 3. 参考答案： 电源状态，负载状态。 解题方案： 评 分标准： 4. 参考答案： 解题方案： 评分标准： 5. 参

5、考答案： 解题方案： 评分标准： 6. 参考答案： 15V ； 15 解题方案： 评分标准： 7. 参考答案： 策动点阻抗；转移阻抗 解题方案： 网络函数的概念 评分标准： 线电压，相电压 8. 参考答案： U2(1/Z3+1/Z1)-U1=-1/E3+Is; I1(Z2)-I 2 Z2=E1-E2 -I1Z2+I2(Z2+Z3)-IsZ3=E2+E3 I 3 =Is U1=E1 解题方案： 叠加原理 评分标准： 9. 参考答案： 稳态分量；暂态分量 解题方案： 全响应 评分标准： 状态响应 10. 参考答案： CourseName 解题方案： 谐振频率 评分标准： 11. 参考答案： RC

6、L/R 解题方案： 时间常数的求取 评分标准： 功率定律 12. 参考答案： 0.737 ； 116 F 解题方案： 实际电源的等效变换 评分标准： 二、计算题（ 22 分，共 2 题，每小题 11 分） 1. 参考答案： 解题方案： 评分标准： 2. 参考答案： 解题方案： 评分标准： 三、问答题（ 30 分，共 6 题，每小题 5 分） 1. 参考答案： 频域法分析步骤： 1、画出频域的电路模型 （ 1）将时域模型中的各电压电流用相应的拉普拉斯变换表示，并标明在电路图上。 （ 2）将 R、 L、 C元件用频域等效电路模型表示。其中，电感电流的初始值 iL（ 0-）是以阶跃电流源 iL（ 0

7、-） /s或冲激电压源 LiL（ 0-）的形式出现。电容电压的初始值 uC（ 0-）是以阶跃电压源 uC（ 0-） /s或冲激电流源 CuC（ 0-）的形式出现。 2、根据频域形式的 KCL、 KVL和元件 VCR关系，建立频域的 电路方程，并求解得到电压电流的拉普拉斯变换。 3、根据电压电流的拉普拉斯变换，用部分分式展开和查阅拉普拉斯变换表的方法得到时域形式的电压和电流。 解题方案： 频域的电路模型 评分标准： 2. 参考答案： 解题方案： 电路的初始条件的确定 评分标准： 3. 参考答案： 交流电是指电路中的电流、电压及电势的大小和方向都随时间按正弦函数规律变化，这种随时间做周期变化的电流

8、称为交变电流，简称交流。交流电可以通过变压器变换电压，在远距离输电时，通过升高电压以及减少线路损耗，获得最佳经济效果。而当使用时，又 可以通过降压变压器把高压变为低压，这既有利于安全，又能降低对设备的绝缘要求。此外，交流电动机与直流电动机比较，则具有构造简单、造价低廉、维护简便等优点，所以交流电获得了广泛地应用。 解题方案： 正弦交流电的特点 评分标准： 直流 4. 参考答案： 电流在导体内流动所受到的阻力叫电阻。为什么电流在导体内流动要受到阻力呢？当自由电子在电场力的作用下做有规则的定向运动时，不仅要受到原子核的吸引，而且还要与其它原子发生碰撞，在与其它原子碰撞的时候，自由电子有时被其它原子

9、拉进去，而别的原子中的电子又可能被撞出来，这 样撞来撞去，就使电子在运动时受到阻力。 解题方案： 电阻 评分标准： 5. 参考答案： 零输入响应 如果电路中无外加激励，即输入信号为零情况下，仅依据在换路瞬间由储能元件原储存的能量而引起的响应 (电压和电流 )，叫做零输入响应； 零状态响应 如果电路中外加激励不为零，即存在输入信号，而换路瞬间储能元件中储能为零，这种仅由外加激励引起的电路中响应，称为零状态响应。 全响应 既有外加激励，初始储能也不为零时电路中的响应称为全响应。 解题方案： 零输入响应、零状态响应、全响应的概念 评分标准： 6. 参考答案： （ 1）这是一个电容元件。因为电压与电流的关系可以用微分表示，又因为电压相位滞后电流相位 900，所以这是一个电容元件。 （ 2）因为 解题方案： 电容元件的正弦稳态响应、电容元件的功率与能量 评分标准：