数模电路应用基础课后习题.pdf

一、填空题 1. 实际电路元件的电特性 而 ，理想电路元件的电特性则 和 。无源二端理想电路元件包括 元件、 元件和 元件。 2. 由 元件构成的、与实际电路相对应的电路称为 ，这类电路只 适用 参数元件构成的低、中频电路的分析。集总的概念，这就要器件的 尺 寸 正常工作频率所对应的波长。 3. 是电路中产生电流的根本原因，数值上等于电路中 的差值。 4. 具有相对性，其大小正负相对于电路参考点而言。 5. 衡量电源力作功本领的物理量称为 ，它只存在于 内部，其参考方向 规定由 电位指向 电位，与 的参考方向相反。 6. 单位时间内电流所做的功称为 ，其单位是 。 7. 通常我们把负载上的电压、电流方向称作 方向；而把电源上的电压和 电流方向称为 方向。 8. 定律体现了线性电路元件上电压、电流的约束关系，与电路的连接方式 无关； 定律则是反映了电路的整体规律，其中 定律体现了电路中任意 结点上汇集的所有 的约束关系， 定律体现了电路中任意回路上所 有 的约束关系，具有普遍性。 9. 理想电压源输出的 值恒定， 输出的 由它本身和外电路共同决定； 理想电流源输出的 值恒定，输出的 由它本身和外电路共同决定。 10. 电路分析的基本依据是 方程。 二、计算题 1. 试计算题图所示各元件的功率，并说明是吸收功率还是发出功率。 I=-2A U=5V- + 题 1(a)图 I=7A U=5V- + 题 1(b)图 I=10e U=5V -+ i -2t A (c) I=2sint mA U=5V -+ (d) 2. 图示节点处有四个之路电流，在不同时刻其中三个电流的数值如表中所示， 试填写该表所缺各项。 i1 i2 i3 i4 题 1(d)图 题 2 图 题 1(c)图 i1 i2 i3 i4 实际流出节点的总电流 实际流入节点的总电流 2 2 -5 5 -1 0.5 -3 4 -1 -3 -5 2 -1 3. 图示的回路共含四个元件，在不同时刻其中三个元件的电压值如表中所示， 试填写该表所缺各项。 题 3 图 u1 u2 u3 u4 实际流出节点的总电流 实际流入节点的总电流 5 10 2 -2 8 9 4 1 2 8 1 2 4. 计算图示各电路中的电压U或电流或电阻R。 题 4(a)图 题 4(b)图 题 4(c)图 题 4(d)图 5. 求图示电路中，电流。 I 12V 6V 6 10 + + - - 2A 12V + - + - 2u i 2 6 + - u 题 5(b)图 题 5(a)图 10V + - i + - 4 6i 1 1 i 2 题 5(d)图 6. 求图示电路中，电压U 20V + - I + - 10V 10 2A 题 5(c)图 + - 1A U 6V + - 2 题 6(a)图 6V + - 10 +- U 1A 2A 题 6(c)图 2V + - 1 2 + - U 1A 题 6(b)图 题 6(d)图 题 6(e)图 7. 求图是电路中，电源发出的功率。 40V + - 10 5V + - 5 2A10 10V + - 10 3A5 103A 题 7(c)图 题 7(a)图 题7 b)图( 2V + - 11A 2 8. 求图示电路中，计算受控源的功率，并说明是吸收功率还是发出功率。 9. 分别计算S打开与闭合时图示电路中两点的电位。 ,A B 2K S A 4K 26K B 12V 12V 题 9 图 1A 2 U=-8V + - I=3A 题 7(d)图题 7(e)图题 7(f)图 3A 42 10i 5 + - i i1 2 1 5 2 0.5i6+ - i + - 49V 1A10 i 20 5i5 +- 题 8(b)图题 8(a)图 题 8(c)图 习题二 一、填空题 1. 当复杂电路的支路数较多、回路数较少时，应用 电流法可以适当减少 方程式数目。这种解题方法中，是以 的 电流为未知量，直接应用 定律求解电路的方法。 2. 当复杂电路的支路数较多、结点数较少时，应用 电压法可以适当减少 方程式数目。这种解题方法中，是以 的 电压为未知量，直接应用 定律和 定律求解电路的方法。 3. 在多个电源共同作用的 电路中，任一支路的响应均可看成是由各个激 励单独作用下在该支路上所产生的响应的 ，称为叠加定理。 4. 具有两个引出端钮的电路称为 网络，其内部含有电源称为 网 络，内部不包含电源的称为 网络。 5. “等效”是指对 以外的电路作用效果相同。戴维南等效电路是指一个 电阻和一个电压源的串联组合，其中电阻等于原有源二端网络 后的 电阻，电压源等于原有源二端网络的 电压。 6. 为了减少方程式数目，在电路分析方法中我们引入了 电流法、 电压 法； 定理只适用线性电路的分析。 7. 在进行戴维南定理化简电路的过程中，如果出现受控源，应注意除源后的二 端网络等效化简的过程中， 受控电压源应 处理； 受控电流源应 处理。 在对有源二端网络求解开路电压的过程中，受控源处理应与 分析方法相 同。 8. 直流电桥的平衡条件是 相等；负载上获得最大功率的条件是 等于 ，获得的最大功率 min P 。 9. 如果受控源所在电路没有独立源存在时，它仅仅是一个 元件，而当它 的控制量不为零时，它相当于一个 。在含有受控源的电路分析中，特别要 注意：不能随意把 的支路消除掉。 二、计算题 1. 电路如图所示，求a,b之间的等效电阻。 题 1（a）图 题 1（ b）图 题 1（c）图 题 1（d）图 题 1（ e）图 题 1（f）图 题 1（g）图 题 1（ h）图 2. 写出如图所示单口网络的电压电流关系，画出等效电路。 题 2（a）图 题 2（ b）图 题 2（c）图 题 2（d）图 题 2（ e） 图 题 2 （f） 3. 如图所示求电路中的各电压和电流。 2 6V - 3 + 1 - u u 1 2 + - 7A421 3 iii 12 + + - u3 题 3(a)图 题 3(b)图 4. 用网孔分析法，求图示电路网孔电流 12 , 及4电阻的功率。 3 2 3 17V 9V 9V 4 II 12 + + + - - - 题 4 图 5. 用网孔分析法计算图示电路中的网孔电流 和。 1 i 2 i V4 2 A4 1 5 3 2 V10 1 i 2 i 2 i 1 i 3 i 题 5 图 6. 用网孔分析法，求图示电路中网孔电流 ， 1 i 2 i。 题 6 图 41 1 2 23 + + + - - - 4V10V 2u1 u1 II 12 7. 用网孔分析法，求图示电路中网孔电流。 u 1 U 2V + + - i i2 11 1 - i 1 3 题 7 图 8. 用结点分析法，求图示电路中结点电压。 1 2 3 3A 7A 12 题 8 图 9. 列出如图所示电路的结点电压方程。 10. 用结点分析法，求图示电路的电压和，电流 1 u 2 u。 2A + - 63 1A 6V u u 1 2 + - I 11. 求如图所示电路中电压及电流 。 ui 题11图 题 9 图 15 6 2 34 4A + + +- - - 6V 10V 8V 题 10 图 12. 例出如图所示电路中各节点的节点电流方程。 + + - - 2 2 12A u 3u 4V a b c 题 12 图 13. 例出如图所示电路中各节点的节点电流方程及必要的补充方程（不必求解） 。 题 13 图 14. 用回路分析法，求图示电路中，回路电流 。 1 i 题 14 图 15. 利用叠加定理求解所示电路中的电压。 ab u 10 83 6 8 6A 9V a b + - 题 15 图 16. 利用叠加定理求解所示电路中的电流。 10 2 20 8 I 10A 20V + - 题 16 图 17. 试用叠加定理纠结所示电路中的电流。 1A 2 1 1 + + + - - -6V U 2U I 18. 在如图所示电路中， L R可任意改变，问 L R为何值时其上可获得最大功率， 并求该最大功率。 题 17 图 8 2 8 3A + - 24V RL 题 18 图 19. 在如图所示电路中， L R可任意改变，问 L R为何值时其上可获得最大功率， 并求该最大功率。 20. 计算图示电路中负载为何值时，它可获得最大功率，其最大功率是多少？ 12 6 6 12 12V +- 2A L R 题 19 图 题 20 图 习题三 一、填空题 1. 态是指从一种 态过渡到另一种 态所经历的过程。 2. 换路定律指出：在电路发生换路后的一瞬间， 元件上通过的电流和 元件上的端电压，都应保持换路前一瞬间的原有值不变。 3. 换路前，动态元件中已经储有原始能量。换路时，若外激励等于 ，仅 在动态元件 作用下所引起的电路响应，称为 响应。 4. 只含有一个 元件的电路可以用 方程进行描述，因而称作一阶电 路。仅由外激励引起的电路响应称为一阶电路的 响应；只由元件本身的 原始能量引起的响应称为一阶电路的 响应；既有外激励、又有元件原始 能量的作用所引起的电路响应叫做一阶电路的 响应。 5. 一阶RC电路的时间常数 = ；一阶RL电路的时间常数 = 。 时间常数 的取值决定于电路的 和 。 6. 一阶电路全响应的三要素是指待求响应的 值、 值和 。 7. 在电路中，电源的突然接通或断开，电源瞬时值的突然跳变，某一元件的突 然接入或被移去等，统称为 。 8. 换路定律指出：一阶电路发生的路时，状态变量不能发生跳变。该定律用公 式可表示为 和 。 9. 由时间常数公式可知，RC 一阶电路中，C 一定时，R 值越大过渡过程进行的 时间就越 ；RL 一阶电路中，L 一定时，R 值越大过渡过程进行的时间就 越 。 10. 电感为L的电感元件， 若端电流为I， 则电感元件中存储的磁场能量 。 二、计算题 1. 电路如图所示，求下图中电容电流和电感电压。 ( ) c i t( ) L ut 2 3HuL(t) u(t) + + - - u -2tV + - 1(t)=4e ( )2 t c u te V 题 1（a） 题 （1 b） 图 2. 已知，无初始储能，通过电容的电流波形如图所示。试求与电流参考 方向关联的电容电压，并画出波形图。 1CmF 3. 已知0.5LH上的电流波形如图所示，试求电感电压，并画出波形图。 4. 题4图示RLC串联电路，已知电容有初始储能，开关闭和后以为变量的电 路的方程为？ C u 5. 题 5图所示电路，时电路已达稳定，0t0t时开关S闭合。 求，。 (0 ) L i (0 ) L u ic/A t/s 2 Uc/m 1 2 2 1 0 -1 -2 3 t/ s 0 1 2 题 2（b）图 题 2（a） 2 1 t/s iL/A 0 1 2 3 4 题 3 图 题 4 图 + - 12V S(t=0) 8 uL +- iL(0+) 1mH 4 题 5 图 6. 电路如图所示。开关S在0t时闭合。则(0 ) L i ， (0 ) L u 为多大？ + - 100 100 10V 0.2H uL + - iL(t) 题 6 图 7. 图示电路，时电路已达稳定。0t0T时开关S闭合，求，。 (0 ) C i (0 ) C u 题 7 图 8. 题8图所示电路中，时电路已达稳态，0t 0t 时开关S闭合，求。 (0 ) C i 题 8 图 9. 如图所示电路换路前已达稳态，在0t 时开关S断开，试求换路瞬间各支路 电 流及储能元件上的电压初始值。 2 i (0) 1 6V 4 题 9 图 S（t0） 0.5F i (0) i (0)C 2 10. 求图示电路的时间常数， （ L RC R ） 。 题 10 （a） 图 题 10（b）图 11. 题11图示电路，t时已稳定。T00时开关S闭合。求时。 0t( ) L i t 题11图 12. 一阶电路如图，t开关断开，断开前电路为稳态。求t电感电流i， 并画出波形。 00( ) L t 2 2 2A t=0 1H L 8V iL + - 题 12 图 3. 题13图所示电路中，时已稳定，0t0t时，将开关由1扳向2，求时的 。 （三要素） t ( ) L i t + - 8V 1 2 2A iL 4H s(t=0) 2 题 13 图 14. 题13图所示电路中，时已稳定，0t0t时将开关S闭合求时的。 （三要素） 0t( ) C ut 400 s(t=0) 100 + - 100V 125F + - uc 0.2A 题 14 图 15. 一阶电路如图，开关断开，断开前电路为稳态，求电容电压， 并画出波形。 0t 0t ( ) C ut + - 10V 0.25F t=0 + - 2V 11 + - uc(t) 题 15 图 16. 求第9题所示电路中电容之路电流的全响应。 17. 一阶电路如图，开关闭合， 闭合前电路为稳态， 求电流， 。 0t0t( ) L i t( ) C it ( )i t + -6V 22 i(t) i (t) c u (t) c i (t) L t=0 1H + - 0.5F 题图17 习题四 一、填空题 1、正弦交流电的三要素是指正弦量的 、 和 。 2、正弦量的 值等于它的瞬时值的平方在一个周期内的平均值的 ， 实际应用的电表交流指示值和我们实验的交流测量值，都是交流电的 值。 工程上所说的交流电压、交流电流的数值，通常也都是它们的 值，此值与 交流电最大值的数量关系为： 。 3、两个 正弦量之间的相位之差称为相位差， 频率的正弦量之间不 存在相位差的概念。 4、电阻元件上的电压、电流在相位上是 关系；电感元件上的电压、电流 相位存在 关系，且电压 电流；电容元件上的电压、电流相位存在 关系，且电压 电流。 5、 的电压和电流构成的是有功功率， 用P表示， 单位为 ； 的 电压和电流构成无功功率，用Q表示，单位为 。 6、与正弦量具有一一对应关系的复数电压、复数电流称之为 。最大值 的模对应于正弦量的 值，有效值 的模对应正弦量的 值，它们 的幅角对应正弦量的 。 7、按照各个正弦量的大小和相位关系用初始位置的有向线段画出的若干个相量 的图形，称为 图。 8、 相量分析法， 就是把正弦交流电路用相量模型来表示， 其中正弦量用 代 替，R、L、C电路参数用对应的 表示，则直流电阻性电路中所有的公式定 律均适用于对相量模型的分析，只是计算形式以 运算代替了代数运算。 9、有效值相量图中，各相量的线段长度对应了正弦量的 值，各相量与正 向实轴之间的夹角对应正弦量的 。相量图直观地反映了各正弦量之间的 关系和 关系。 10、复功率的实部是 功率，单位是 ；复功率的虚部是 功率， 单位是 ；复功率的模对应正弦交流电路的 功率，单位是 。 二、计算题 1试求下列个正弦量的周期、频率和初相，二者的相位差如何。 （1） 10cos 10030i ttA 10sin 10015u ttV （2） 1 3cos 31430u ttV 2 8cos 5170uttV （3） 1 100cos 4130i ttmA 2 10 cos43sin4ittt mA 2求下列的极坐标直角坐标形式。 （1） 254536.9 5257 a jj （2） 3443 2886 jj jj 3写出下列正弦量的相量，试求ii1 2 ii3 及其有效值。 （1） 1 3 8cos 4 i t （2）tA 2 5 2cos 2 it tA （3） 3 6cos 2 it tA 3 V 4写出下列正弦量，试求uu及其有效值。 12 uu （1）U （2）UV 1 34j 2 3 60 （3） 3 5 cos30sin30UjV 5如图所示正弦稳态电路中，求电流表A和电压表V的读数。 A A A 1 2 2A 5A 3A L C A A A 1 2 7A 3A 4A R R 1 2 题 5（a）题 5（b） L R V V V 1 2 3V4V 5V A A A 1 2 14.14A 10A 10A L R 题 5（c） 题 5（d） C R VV V 1 2 6V8V 10V C R VV V 1 2 3V8V 5V V3 4V L 题 5（f）图 题 5（e） 6如图所示正弦稳态电路中，求a、b断的等效Y、 abab Z 。 题 6 （b） 题 6 （a） 题 6 （c） 7图7所示电路中，已知 3 22