1、1大学二年级秋电路试题 D考试时间 120 分钟,试卷满分 80 分一、 计算(45 分,共 20 分)1、求图示电路中,开关闭合前 A 点的电位。2、图示电路中 uS (t) = 2 sin t V,则单口网络相量模型的等效阻抗等于? 3、在图示 RC 移相电路中设 R=1/(wC),试求输出电压 uo 和输入电压 u1 的相位差。4、设图示电路处于谐振状态,其中 IS=1A, U1=50V, R1=|Xc|=100。求电压 UL 和电阻 R2. 2二、已知图示电路中 R=10 时,其消耗的功率为22.5W;R=20 时,其消耗的功率为 20W。求 R=30 时,它所消耗的功率。(10 分
2、)三、图示电路中电源频率 f = 31.8kHZ, us=1V,内阻 RS=125,负载电阻 R2=200。为使 R2 获得最大功率,L 和 C 应为多少?求出次最大功率。(10 分)四、图示电路,要求在任意频率下,电流 i 与输出电压 us 始终同相,求给参数应满足的关系及电流 i 的有效值。(10 分)3五、求图示电路的输出电压 uo 。 (10 分)六、图示直流电路,求电阻 LR为何值时它可以获得最大功率?最大功率为多少? (10 分 )510ILR1IV2七、图示电路, V)cos(210tu ,角频率 rad/s10 , 10R ,H3.01L, .2 , H1.0M 。求:(1)当
3、开关断开时, C为何值时电压 U与电流 I同相位?并求此时电压 1u。(2)当开关短接时, 为何值时电压 与电流 同相位?(10 分) *RC1L2UIM4大学二年级秋电路试题 D 答案二、 计算(45 分,共 20 分)1、 求图示电路中,开关闭合后 A 点的电位。开关闭合时,等效电路如图所示开关打开时,等效电路如图所示:2.图示电路中 uS (t) = 2 sin t V,则单口网络相量模型的等效阻抗等于?(1j1)3、解:相量模型如图(b)所示。5iU oUGGjC+-U(b)jC 对节点、列节点电压方程: 1nn2i(j+)jjCCU(1)1n-(j0UG(2)联立解得 0n2i93又
4、因为 n2oU所以 0i193即 ou越前于 i的相位差为 o。4. 解:因为电路处于谐振状态,故电感与电容串联电路相当于短路,因此有 50S121IUR代以 1,解得 102R 又因为电路处于谐振状态 , 所以CLX故有 V5021S2LLLXRIIU二、解:将含源电阻网络等效为戴维南电路。如图(b)所示。负载电阻 R消耗的功率可表示为 bOCU iRR62OCi()RUP (1)将已知条件分别代入(1)式,得 2OCii()10.5WUR联立解得 i10OC30V当 3时 22i() 3016.9W0(10)RUP三、解: L、 C及 2的等效阻抗2/(j)j1ZR当 L、 改变时, LZ
5、的实部及虚部均发生变化,根据最大功率传输定理知,当 SZ, 2R可获得最大功率,即 2S21()0CLR联立解得 2S/1.94F085mHCLR此时 2Smax1V2W4UP四、解:应用支路电流法,如图所示7* *M1L 2LRSu i1i1l 2l列 KVL 方程 121j jj j SSMILIRIUII(1)2方程(1)乘 1,方程 (2)乘 ,二者相减消去 1I得电流 I与输入电压 SU的关系表达式 1S2()jLUIRM由上式可见:当 12即互感为全耦合时, 1SLMIUR, I与 S同相且与频率无关。 i的有效值为S11()/(IULR五、解:列节点电压方程: 13.2V()1k
6、4k1nnU20由运算放大器的端口特性,得 12nU解得 134872V.1,V.0535nnU六、图示直流电路,求电阻 LR为何值时它可以获得最大功率?最大功率为多少? 510IL1IV2解:应用等效电源定理,求从 LR处看进去的开路电压,由节点法得5101I 1I81120()05OCUI (2 分)补充方程 1OC(2 分)解得 VOC (2 分)求等效电阻如图可得 102.5iIR(2 分)由最大功率传输定理得 LiR时它可以获得最大功率 maxP2maxW4OCiUP(2 分)七、图示电路, V)cos(210tu,角频率 rad/s10, 10R,H3.01L, .2, H.M。求
7、:(1)当开关断开时, 为何值时电压 U与电流 I同相位?并求此时电压 u。(2)当开关短接时, C为何值时电压 与电流 同相位?*RC1L2UIMRCeqLIRCeqLUI解:开关断开时,应用串联消互感等效,此时 eq12()LM,由串联谐振特点,当 C与 eqL发生串联谐振时,电压 U与电流 I同相位,此时 (2 分)eq100.3L解得 4.CF(2 分)101209UIRjLIjMI解得 2cos()ut (2 分)开关闭合时,应用并联消互感等效,此时, 2eq1()LL由串联谐振特点,当 C与 eqL发生串联谐振时,电压 U与电流 I同相9位,此时 由谐振产生条件 eq1j0jLC(2 分)4F(2 分)