山东轻工业电路试题剖析.doc

山东轻工业学院07/08学年第二学期电路原理期末考试试题（A题）一、填空题（每空1分，共20分） 图1-11若电压u和电流i取关联方向，则电容C的电流i和端电压u之间的关系式为i ，电感L的端电压u和电流i之间的关系式为u 。2. 如图1-1所示为不含独立电源的一端口，则该一端口的输入电阻为 。3. 若在换路前电容和电感均有储能，且在换路的瞬间通过电容的电流和电感的端电压均为有限值，则在换路后起始时刻的等效电路中，电容可用 替代，电感可用 替代。4. 若某正弦电压u的有效值、初相位和频率分别为200V、-53和200Hz，则其瞬时值表达式为u= V，有效值相量式为 V。5. 在RLC串联电路中，若，则谐振角频率图1-2 rad/s，谐振电路的品质因数 ，通频带宽度BW= Hz，功率因数 。6.在如图1-2所示的理想变压器电路中，若的有效值为50V，则电流表A1的读数为 A，电流表A2的读数为 A，电压表V2的读数为 V。7. 阻抗的等效导纳 S。图1-38函数的相函数 。9某二端口网络如图1-3所示，则该二端口网络的Z参数矩阵为。二、单项选择题（每小题3分，共15分）1如图2-1所示电路，（ ）。图2-1（a）电压源和电流源均为电源，发出功率。（b）电压源和电流源均为负载，吸收功率。（c）电流源为电源，发出功率；电压源为负载，吸收功率。（d）电流源为负载，吸收功率；电压源为电源，发出功率。2在如图2-2所示的正弦稳态电路中，若V，R、L和C的阻抗模均为，则电流表的读数为（ ）A。图2-2图2-3（a）5（b）5（c）15（d）153电路如图2-3所示，从端子看进去的等效电感为（ ）。（a）（b）（c）（d）4若RLC串联谐振电路（电路1）和RLC并联谐振电路（电路2）的谐振频率均为，则当时，下列有关对电路1和电路2说法中正确的是（ ）。（a）电路1和电路2均呈感性（b）电路1和电路2均呈容性（c）电路1呈容性，电路2呈感性（d）电路1呈感性，电路2呈容性5若非正弦周期电流，则该电流的有效值为（ ）A。（a）7（b）7（c）5（d）5图4-1图3-1三、（本题满分为10分）如图3-1所示，若 R1=R2=20，R33，R42 。试求四、（本题满分为8分）图4-1所示电路起加减法运算作用。若，试求输出电压与输入电压、之间的运算关系。五、（本题满分为15分）电路如图5-1所示，R1=2k，R2=1k，R3=3k,US=10V，C=3F，开关S闭合已久。在t=0时，开关断开。求：uC，并作出uC随时间的变化曲线。图6-1图5-1六、（本题满分为12分）有一感性负载与一容性负载并联于电压的交流电源上，电路如图6-1所示。已知电阻，两负载的功率因数均为0.5。求：（1）电感和电容；（2）电流、 和 ；（3）电路所取用的总有功功率。七、（本题满分为8分）如图7-1所示为对称YY电路，三相星形负载的每相阻抗。已知电源的线电压。试求：（1） 个功率表的读数； （2） 若将C相负载断开，则电路中取用的总有功功率为多少？ 图8-1图7-1八、（本题满分为12分）如图8-1所示电路，,，。开关S闭合前电容和电感均未储能，时开关闭合，试用运算法求开关闭合后电容的端电压。 试题剖析一、 填空题（每空1分，共20分）本题主要考察学生对电路原理基本概念的掌握情况。1分析：本题所考察的知识点是电容和电感元件电流与电压之间的约束关系，重点是表达式中正负号与电流和电压之间参考方向的关系。由于电压和电流的参考方向关联，故约束关系式中应取正号。22分析：本题所考察的知识点是无源一端口输入电阻的求法外加电源法。设外加电源的端电压为u，电源的输出电流为，则由可得，。3电压源电流源分析：本题所考察的知识点是储能元件的独立初始条件（即换路定律）以及电压源和电流源的概念。41分析：本题所考察的知识点是正弦量的三要素、有效值和相量的概念。51000010001.6分析：本题所考察的知识点是谐振、谐振条件、谐振频率、品质因数、通频带宽度的概念以及谐振的特点。60.115分析：本题所考察的知识点是理想变压器的作用。70.16-j0.12分析：本题所考察的知识点是阻抗和导纳的概念、阻抗与导纳之间的相互转换。8分析：本题所考察的知识点是常用函数的拉氏变换以及拉氏变换的基本性质，本题中应用的是拉氏变换的线性性质。9分析：本题所考察的知识点是二端口网络参数矩阵的求法。可以采用定义法、实验法或对比系数法。本题用对比系数法最为简单。二、 单项选择题（每小题3分，共15分）本题主要考察学生对基本概念和基本定律的理解程度。1（d）2（a）3（b）4（d）5（c）分析：本题所考察的知识点，第1题是电源与负载的区别及判断方法；第2题是KCL的相量形式；第3题是耦合电感的去耦方法；第4题是对电路电磁性质的理解；第5题是非正弦周期电流有效值的求法。三、本题满分10分分析：本题属于复杂电阻电路的分析和计算问题，可用支路电流法、回路电流法、结点电压法、叠加定理和戴维宁定理求解。具体采用哪种方法求解，要根据电路的结构形式进行选择，以便列写出的方程数少。该电路共有5条支路的电流未知，若用支路电流法求解，则需列出5个独立方程，由于方程数较多，故该题不适合于用支路电流法求解。图3-1I1I2I3【解】本题可用回路电流法、结点电压法、叠加定理法等多种方法求解，现采用回路电流法。该电路共有三个独立回路，各回路电流的参考方向如图所示，三回路电流方程为（32分=6分）代入数据得解得（2分）于是，有（2分）四、本题满分8分分析：对于含有理想运放电路的分析，关键是利用“虚短”和“虚断”规则，再结合利用KCL，列写出关于输出电压和输入电压之间的方程，经整理后求得输出电压和输入电压之间的关系。图4-1i1i2if【解】如图所示于是，根据“虚断”和KCL得将i1、i2和i3代入上式并整理得（2分）（2分）根据“虚短”规则可知 （2分）即故（2分）五、本题满分15分分析：本题可用三要素法求解。先根据换路前的等效电路求出，再根据换路定律求出换路后电容的初始值；根据换路后的电路求出时间常数；根据换路后的电路求出稳态值；最后根据三要素公式求出。【解】根据换路定律得的初始值（3分）的稳态值（3分）电路的时间常数图5-1图5-2Ot(s)uC(V)（3分）根据三要素公式得（3分）uC的变化曲线如图5-2所示。（3分）六、本题满分12分分析：本题的计算方法是相量法。求解的关键是先根据阻抗三角形分别求出L1和C。【解】（1）由阻抗三角形得图6-1于是得，电感 （2分）于是得，电容（2分）（2）各电流的有效值相量分别为（2分）（2分）（2分）（3）有功功率为（2分）七、本题满分8分分析：要求解本题，就要正确使用求解有功功率的计算公式。其中，功率表W1的读数为功率表W2的读数。【解】各相负载的阻抗角图7-1（1）根据线电压和相电压之间的关系可得（2分）所以（2分）（2分）（2）（2分）电路所取用的总有功功率为（2分）八、本题满分12分