电路分析2002试题解答ppt课件

1、2. 电路中，受控源提供的功率电路中，受控源提供的功率P = 。 2V12a1A+b2A220.8I16AI1U1=2I10.8I1+ 6 = I1+ I11.2 I1 = 6I1 = 5AP = -U1 0.8I1= - 2 I1 0.8 I1= -40W或或 P = -U1 0.8 I1= - U1 0.8 U1/2 = - 0.4U12= - 40 Wi1 = (21) = 1A，i2 = (2 i1) = 1A1. 电压电压 Uab = 。 1 V40W+U1解：解：1A1AUab = 12 + 2 + 1 = 1 V一、每题一、每题4分，共分，共40分。分。解解:i1i23. 电流电

2、流 I = 。 4. 元件两端电压元件两端电压 2A26I84，）（V3010cos100)( ttu电流电流mA12010cos1 . 0)(）（ tti此元件为此元件为 元件，其值为元件，其值为 。 i+uA8 . 021042646282 II超前超前 90 电容元件电容元件UF10101001 . 0mm UIC电容电容0.8 A解：利用分流公式解：利用分流公式10 F解：解：5. 电容两端电压的零形状呼应为电容两端电压的零形状呼应为 。 6. 欲使电路产生临界阻尼呼应，那么欲使电路产生临界阻尼呼应，那么C应为应为 。V1262)(C us22 . 064 ）（ 0V 112)(5 .

3、 0C tetut临界阻尼呼应临界阻尼呼应1224222d CCCLCGGF5 . 0F21 C0.2F42uC(t)+62 (t)A 2HiS(t)C1解：解： 0V 1125 . 0 tet解：解：0.5 F 单口网络的输入阻抗单口网络的输入阻抗 Zab= 。 GCL并联电路中，并联电路中，R=1k，L=0.5H，C=50F，那么此电，那么此电路路 的谐振频率的谐振频率f0= ，谐振时质量因数，谐振时质量因数Q = 。1j2jj j1j2jjj21) j)(2 j1 (jab ZHz83.311055 . 0212150 LCf10105 . 0105165220 LGCLGLGLGQ 4

4、522j1212j31jj)1(j)1j)1(j)2j ）（解：解：45707. 0 解：解：31.83Hz10 电路中电路中ZL= ， 获得最大功率。获得最大功率。45245224j224j2j/20 ZLL2L411ZZnZ 4524) j1(4L Z1:2ZL2iSj2获获得得最最大大功功率率时时，当当L*0LZZZ j141LL ZZ解：解：4524 =(1+j) 10. 电路的开路电压电路的开路电压Uab = 。 122abjjIMILU V9020010j2ab U02 Ia100 Aj2bj5j32I1I解：解：V9020 例：求图示电路中的开路电压例：求图示电路中的开路电压Ua

5、b。4分分解：解：Uab= j5 +I2j2I1I2=0Uab= j2I1=j210/0= 20/90V=j20Vj3 +baj2j5A010 abU1I2Ij3 +baj2j5A010 abU1I2I + +V2j2IV2j1I二、用叠加定理求电流二、用叠加定理求电流I1、 I2及及3A电流源提供的功率电流源提供的功率P3A。33223A1AI1I213A电流源作用时，电流源作用时，1A电电 流源开路流源开路A5 . 132121 II1A电流源作用时，电流源作用时，3A电流源开路电流源开路A212 I A111 IIIA211 I A2222 III2U = 3 I1 + 2 I2 = 3

6、 + 4 = 7 VP3A = U 3 = 7 3 = 21 W+U解：解：(10分分)三、用戴维南定理求电路中电压三、用戴维南定理求电路中电压u。将将5 电阻开路，求电阻开路，求UOCuOC= 1.2 + 4i1= 1.2+ 41.2 = 6VV251065 u解：解：由由KCL i2 = i10.5 i1 = 0.5 i16V541.2V8.4u+2i10.5i1+i2由由KVL 2i2 +4 i1= 6 5 i1 = 6i1 = 6/5 = 1.2A48.42i10.5i1+u2i1由由KCL 1+0.5i1 = 3i1i1 = 1/2.5 = 0.4Au = 8.4 + 4i1 = 8

7、.4 + 1.6 = 10VR0 = 10 105+u+uOC分压公式分压公式(15分分)四、四、t=0时开关时开关K1闭合，闭合， K2翻开。知开关动作前，电路处于稳翻开。知开关动作前，电路处于稳 态。求态。求 i (t), t0，及开关动作后瞬间，及开关动作后瞬间4 电阻上吸收的功率。电阻上吸收的功率。K110V10VC2+uC642+K2i(t)0.1 F解：解：)0()0(CC uu5V1064242 V64521541212125210)0(1 u2A26102)0(10)0(1 uiA354210)( iR0 = 2 + 2/4 = 10/3 (15分分)2425V+i(0+)10

8、Vt = 0+u1(0+)四、四、t=0时开关时开关K1闭合，闭合， K2翻开。知开关动作前，电路处于稳翻开。知开关动作前，电路处于稳 态。求态。求 i (t), t0，及开关动作后瞬间，及开关动作后瞬间4 电阻上吸收的功率。电阻上吸收的功率。K110V10VC2+uC642+K2i(t)0.1 FA354210)( i / te )()()()( i0iiti解：解：V6)0(1 uR0 = 10/3 =R0C = 10/3 0.1 = 1/3 s A3/523/53te t02A)0( iW9/464/ )0(2214 uP2425V+i(0+)10Vt = 0+u1(0+)0)2j()2

9、j2j4(1 II五、求电路中电流五、求电路中电流 和电压和电压 。UI4j5A+50 V1+j2 jIU1I列网孔电流方程列网孔电流方程 0515j)2j1()2j(1II(1)(2)由由 (1) 得得02j41 IIIIj0.51 代入代入 (2) 得得j)1(52j IIIj)1(5) j1(2 IA05 . 2 I1j5)(j5j IUj5.52j5.525 V56.1165.59 U(15分分)六、电路中六、电路中N为含源线性电阻电路为含源线性电阻电路, 当开关当开关K在位置在位置1时时, uab=15V, u2=12V，当开关，当开关K在位置在位置2时时, i =0.5A, u2=

10、5V, 假设假设t = 0 时时, 开关开关K投向位置投向位置3，且，且uC(0) = 10V，求：，求：t0时时 ，u2(t)。iN+1 3 2 +uC u2 ab+F3110V解：解：uOC = 15V，iSC = 0.5ARab = uOC / iSC = 30 ab间的等效电路间的等效电路 由由 uC(0) = 10V，换路瞬间，换路瞬间ab间等效为短路间等效为短路 (K在位置在位置2)，有有 u2(0+) = 5V t时时, C可视为开路可视为开路, ab间等效为开路间等效为开路 (K在位置在位置1), 有有 u2() = 12V = RabC = 30 1/3 =10 s u2(t

11、) = 12 + (5-12) e 0.1t V u2(t) = 12 7e 0.1t V(5分分)F715H3+u-441:28H2HF51iS 例例 求图示电路中的电压求图示电路中的电压u(t),u(t),知知iS(t)=2 costAiS(t)=2 costA。(15(15分分) )2解解:(5+j2-j7)I2+j5IS=0 I2=(1-j)A IS=2A 相量模型相量模型 +j8 + SI2ISI5j +25j I43-j7-j51j2 U U=(3-j5+j8)IS+j5I2 =11+j11=11245Vu(t)=22cos(t+45)V解：解：Z1= ( jXL ) /(jXC)

12、 例：例： 图示正弦稳态电路中，知图示正弦稳态电路中，知us(t)=202cos tV, 电流电流i1(t)=0 ,求电源角频率求电源角频率 及电路耗费的功率。及电路耗费的功率。12分分+3 1.25H1 us(t)1 2 1/6F1.5H2H1/8Fi1(t)因因i1(t)=0，故，故1/8F电电容与容与2H电感并联部电感并联部分的阻抗为无穷大分的阻抗为无穷大 jXL (jXC)jXL jXC= = = jXLXCXL XC L= C1 = = = 2rad/s1LC20.1251XL =XC 即即解：解：Z2=1+j21.25= (1+j2.5) 例：例： 图示正弦稳态电路中，知图示正弦稳

13、态电路中，知us(t)=202cos tV, 电流电流i1(t)=0 ,求电源角频率求电源角频率 及电路耗费的功率。及电路耗费的功率。12分分+3 1.25H1 us(t)1 2 1/6F1.5H2H1/8Fi1(t) Z3 Z4Z3 +Z4Z= Z2+ Z3=3j = (3j3) 21/61 = 2rad/sZ4=1+j21.5= (1+j3) =(1+j2.5)+ (3j3) (1+j3) =4+j4=5.65 45 41I = = =3.54 45 AZUS5.6545 20 0 VP =USIcos(ui)=203.54cos(0+ 45)=50Wk=0.5+j5 j2j81V05 o

14、64U例：图示正弦稳态电路中，例：图示正弦稳态电路中，k为耦合系数，求为耦合系数，求1U； 2电路耗费的功率电路耗费的功率P。12分分+j5 j2j81V05 o64Uj2I2j2I1+I1I2解：解：j M=jk L1 L2=j2 M=kL1L2用网孔分析法用网孔分析法(7j3)I1+(1j3)I2= 5(1j3)I1+(5+j3)I2= 5(7+j2j5)I1+(1j5)I2+j2I2= 5(1j5)I1+j2I1+(5+j8j5)I2= 5I1=(0.49+j0.46)AI2=(0.55j0.13)Ak=0.5+j5 j2j81V05 o64U例：图示正弦稳态电路中，例：图示正弦稳态电路

15、中，k为耦合系数，求为耦合系数，求1U； 2电路耗费的功率电路耗费的功率P。12分分解：解：I1=(0.49+j0.46)AI2=(0.55j0.13)AU= 4I2=( 2.2+j0.52)V+j5 j2j81V05 o64Uj2I2j2I1+I1I2II=I1+I1=(1.04+j0.33)A=1.0917.6AP =USIcos =51.09cos 17.6=5.19W例例:求负载获得最大功率时的匝比求负载获得最大功率时的匝比n， 并求最大功率并求最大功率PLmax 。 解：将变压器的次级折算到初级解：将变压器的次级折算到初级 1 .534 . 2 o9 .365124430 jjjZo31:n+9.6j34+V0100 o1I2I2Uj34+V0100 o26 . 9n4 . 26 . 92 n42 nn=2LiZnZ21 由由得得W46.4966 . 9993. 62max LP54.26993. 62112 AIIo&54.26986.134 . 2) 1 .53(4 . 21 .53601 AIooo&W46.4964 . 2986.132max LP1 .536001004 VjjUoco&3 3n=20Z1 .534 . 2 o或或1:n+9.6j34+V0100 o1I2I2U+