1、大学 2009 浙江工业 / 20010 学年 第 一 学期期终考试 A 卷 课程 电 路 原 理 B 姓名 _ _ 班级 _ 学号 题序 一 二 三 四 五 六 总计 计分 命题： 一、填空题（共 32 分，每题 4 分） 1、 图 1-1 所示电路中， I1 = 4 A， I2 = 1 A。 2、 图 1-2 所示电路， U1 = 4 V， U2 = 10 V。 参见丘关源电路 120 页 5-1 3、 图 1-3 所示电路，开关闭合前电路处于稳态， 0u = 4 V，0ddtuC = 20000 V/s。 4、 图 1-4（ a）所示电路，其端口的 戴维南等效电路图 1-4（ b）所示，
2、其中 uOC= 8 V，Req= 2 。 1 1 Req uOC 1 2 + 10V 图 1-4 + 4i i (a) (b) 1 1 图 1-3 u uC 2A 2 2 100F S (t=0) 图 1-1 3A 6 18V 3 I1 I2 U1 图 1-2 U2 5 2 2A + + 浙 江 工 业 大 学 考 试 命 题 纸 第 1 页 共 8 页 5、 图 1-5 所示正弦稳态电路中，已知 V45/50ab U ， V45/50S U 。则电流表 A 的读数为 1.25 A， 功率表 W 的读数 为 62.5 W。 6、 图 1-6 所示正弦交流电流中， 0/4SI A，则电源发出的有
3、功功率 P= 16 W，电源发出的无功功率 Q= 16 Var。 7、图 1-7 所示电路中，电源电压 tuS cos250 V，频率 可调。当电源频率 = 10 rad/s时，电路发生谐振，此时理想变压器副边电压有效值 U2 = 80 V。 8、 已知两线圈的自感分别为 0.8H和 0.7H，互感为 0.5H，线圈电阻忽略不计。正弦电源电压有效值不变，则两线圈同名端反接时的电流有效值为两线圈同名端顺接时的 5/3 倍。 二、 简单 计算 题（ 每题 6 分，共 30 分 ） 1、 图 2-1 所示电路中，电阻 RL为何值时获得最大功率，并求此最大功率。 解：根据戴维南定理，原电路的戴维南等效
4、电路如图 2-1a 所示。 （ 2 分） 当 2LR 时，电阻 RL可获得最大功率 （ 2 分） * SU* W abUa b 图 1-5 40 j40 A SI4 j4 图 1-6 图 2-1a RL 2V 3 图 2-1 10 RL 10V 8 2 1.4 图 1-7 + u2 0.8H 2 1 2 0.05F + uS 8 浙 江 工 业 大 学 考 试 命 题 纸 第 2 页 共 8 页 最大功率 )(31342 2m ax WP （ 2 分） 浙 江 工 业 大 学 考 试 命 题 纸 第 3 页 共 8 页 2、 图 2-2 所示电路，用节点电压法求电压 U0。 V501nU （
5、1 分） 0401401501801801 n3n2n1 UUU （ 1 分） 75.0401200180014018001 n3n2n1 UUU （ 1 分） 解得： V2.53;V34 n3n2 UU (1 分 ) 130 nn UUU 3.2V （ 2 分） 3、 图 2-3 所示电路处于谐振状态，已知 301 0 0 0c o s25 tu S V，电流表的读数为 1A，电压表的读数为 40V。求元件参数 R、 L 和 C。 解；原电路的相量模型图如图 2-3-1 所示。 设： 30/5SU V，因为电路处于谐振状态，因此入端阻抗为 R，且 )(515 IUR S （ 2 分） )H(
6、04.01 0 0 040L IUL （ 2 分） F)(2512 LC（ 2 分） 图 2-3-1 R jL SUI1/jC LU80 图 2-2a V5040 50 200 750mA 800 U0 + 1 2 3 80 图 2-2 V5040 50 200 750mA 800 U0 + 图 2-3 uS R L C A V 浙 江 工 业 大 学 考 试 命 题 纸 第 4 页 共 8 页 4、 图 2-4 所示 电路中， 电源 端电压 U 100V， 频率 1000 rad/s。电路总有功功率为 1800W，功率因数为 0.6（感性）。 （ 1） 电源发出的复功率 ；（ 2）如使电路的
7、功率因数提高到 0.9（感性），需要并联多大的电容？ 解 ：（ 1） 13.536.0arc c o s ( V a r )240013.53tg1800 P t gQ ( V A )2 4 0 01 8 0 0j jQPS （ 2 分） （ 2）并联电容后，将原电路功率因数提高到 0.9， 电路仍保持感性， 则 84.259.0cos 1 （ 1 分） 8.1 5 21 0 0 01 0 0 7.8 7 12 4 0 022 U tgtgPC F （ 3 分） 5、 已知 图 2-5 所示 对称三相电路 ，电源 线电压 有效值为 380 V，负载阻抗 100j3100 Z 。试求两个功率表的
8、读数及三相负载吸收的总功率。 解： A 相等效电路如图 2-5a 所示，设 0/220ANU V ( A )30/3.33/ANA ZUI ， ( A )90/3.31 2 0/AC II （ 1 分） ( V )30/38030/3 AAB UU ， ( V )90/3 8 01 2 0/ABCB UU （ 1 分） 两个功率表读数分别为： (W )62760c o s3.3380)3030c o s(1 AAB IUP （ 1 分） (W )12540c o s3.3380)9090c o s(ICB2 CUP （ 1 分） Z Z Z A C B 图 2-5 W1 W2 * * * *
9、AICI Z1 Z2 图 2-4 UZ/3 A N 图 2-5a AIANU+ 浙 江 工 业 大 学 考 试 命 题 纸 第 5 页 共 8 页 三相负载的总功率： ( W )1 8 8 11 2 5 46 2 721 PPP （ 2 分） 浙 江 工 业 大 学 考 试 命 题 纸 第 6 页 共 8 页 三、计算题（ 8 分） 图 3 所示 电路 在换路前已建立稳定状态，试用三要素法 求 开关闭合后的全响应 uC (t)。 解：（ 1）求初始值 V1010120)0( Cu ， V10)0()0( CC uu （ 2 分） （ 2）求时间常数 s1.0101010 3 RC （ 2 分）
10、 （ 3）求稳态值 V510201201010 10)(C u(2 分 ) （ 4）按三要素法求出全响应 V155)()0()()( 10 ttCCCC eeuuutu ， t0 (2 分 ) 图 3 uC 10k 10k 20k 10F 10V 1mA S(t = 0) 浙 江 工 业 大 学 考 试 命 题 纸 第 7 页 共 8 页 四、计算题（ 10 分） 求图 4 所示电路的 I1、 I2、 U，并求出各 电源发出的功率。 解： 0122241 IA （ 1 分） 201080122 IA （ 1 分） 6024123 U V （ 2 分） 12A 电流源发出的功率 72060121
11、21 UP W （ 2 分） 24V 电压源发出的功率 024 12 IP W （ 2 分） 80V 电压源发出的功率 1 6 0 0208080 23 IP W （ 2 分） 图 4 V24I1 + U 12A 2 3 10 V80I2 浙 江 工 业 大 学 考 试 命 题 纸 第 8 页 共 8 页 五、计算题（ 10 分） 图 5所示稳态电路， V301 0 0 0c o s2206)( ttu ， L、 C元件参数 L = 0.01H， C = 100F。不试求电压表、电流表、功率表的读数。 解：（ 1）直流分量单独作用 时， 60U V，电容相当于开路，电感相当于短路。等效电路如图
12、 13-2a 所示，则 2.01020 00 UI A， 210 0L0 IU V （ 2 分） （ 2）基波分量单独作用时， 30/201U V，等效电路如图5-2 所示。 因为： 10001 LCrad/s，则 LC 串联支路发生串联谐振， LC 串联部分相当于短路。 30/120/11 UI A， 1 2 0/1010j1L1 IU V （ 2 分） （ 3）功率表的读数： 2.211202.06c o s 11100 IUIUP W （ 2 分） 电流表的读数： 02.1104.02120 III A （ 2 分） 电压表的读数： 2.1010042L12L0L UUU V。 （ 2
13、分） C u W 20 A L V 10 图 5 U0 20 10 图 5-1 I0 U L 0 图 5-2 j10 _1Uj10 _1LU1I 20 10 浙 江 工 业 大 学 考 试 命 题 纸 第 9 页 共 8 页 六、计算题（ 10 分） 在 图 6 所示电路 中 ，已知 电源开始作用前电路中无储能。 用运算法求 ： t 0 时 的 i(t)。 解：（ 1）运算电路图如图 6-1 所示，（运算电路图 2 分） （ 2）采用回路电流法，各回路电流参考方向如图 6-1 所示 020104020106020202020153213211lllllllIssIssIsIsIsIsI（ 3 分，每个方程 1 分） sss sssIsI l 65 246312)()( 23 22 （ 1 分） （ 3）部分分式展开 （ 2 分） 3265 246312)( 23 2 s Cs BsAsss sssI=3192274 sss其中： 4)( 0 sssIA ， 27)(2 2 ssIsB ， 19)(3 3 ssIsC （ 4）拉氏反变换，得到响应的时域形式 （ 2 分） A19274 32 teei tt 40 图 6-1 20 10s s15s60s20I(s) Il1(s) Il2(s) Il3(s) i 60(t)V 15(t)A 40 图 6 20 10H 50mF
