电路分析基础试题解答

1、电路分析基础试题解答I、单项选择题1、图1电路电流I等于试题(每小题3分，共30分)(A) -2A(B) 2A18Vx 3 = 4A9 人+3x3 = 18 t 人=1A > / =人+人=4A2、图2电路，电压U等于6V(B) 8V(0 iov解：(1)节点法求解：列节点方程(D) 16V+U2Q题空图(C) -4A(D) 4A解：(1)用叠加定理作：18 613+6 3+6节点法求解：列节点方程(L + L)u=3 + ->匕=12V t /=乞=443 6“6“3网孔法求解：列网孔方程Z1 =3A(L + L)u = - + 5I2 2 2r U1 =2解得U=8V(2)电源

2、互换等效求解(将受控电流源互换为受控电压源。注意求解量U 的位置！参看题2,图)10/-6 = 4/t/ = 1AtU = 2/ + 6 = W3、图3电路，1A电流源產生功率巴等于 1W(B) 3W(C) 5W(D) 7W解：U=lX3-3+lXl = lV所以 =xl = lVV4、图4电路，电阻R等于(A) 5C (B) 11Q图5电路,(C) 15Q30-18 = 1011=1. 2Ar=2 = 15Q1.2(D) 20Q电容5等于(A) IF(C) 9F4F(D) 11F题、图解：G=3 + 6 + 2 = llF-6.图6电路已处于稳态，t=0时S闭合，则t=0时电容上的储能吧(0

3、)等于(A) 13. 5J (B) 18Jnf(0 ) = x9 = 6V ® 36J 解：八 3+6/c(0J = /c(0vvc(0) = -C/c2(0) =3x62 =54J(D) 54J戒)6003F +7、图7电路，节点1、2、3的电位分别为则节点1的节点电位方程为 4口-2/一“3=-4(B) 7! - 2U2 - 4U. = -4(C) 4匕-2匕-匕=4(D) 254-05匕一/=70.5Q0.5Q!- = -2S0.5z 1 6_ .0.5+ 0.5110Q 200M解：Gu=) + J_ + 1 = 4S0.5+ 0.50.51Gl3 =! = -150.5+

4、0.5 所以答案A正确。8、图8所示电路，其品质因数Q等于 071 40(B) 50(C) 80(D) 100解：画等效电路如题解8图所示。M =50“H01 HaaL800 pF 100/zH题8图10Q 150/50“H800pF 50“H题解8图=50(A) 2Z180°A(C)8Z180°A(B) 2Z0°A(D) 8ZOeA图中9.图9所示正弦稳态电路，已知人=16Z0°A则电流/等于解：设电流人参考方向如图中所标。将电路等效为题解9图。2 rZin=(Y)2x3 = 12Qi、= i X16 Z0° = 4Z0° A4 +

5、 Z加4 + 12应用变流关系，得2I =L =8Z180°A 1 1-10.题10所示滤波电路，取电容电压为输出，则该电路I、 为(A)(B)(C)(D)高通滤波电路低通滤波电路带通滤波电路全通滤波电路解：画相量模型电路如题解10图。由分流公式，得CD1 1S =7y/r = 1 + j3coIsT H(je) | =故知该滤波电路为低通滤波电路。-O|2Q辿于c题10图(0题解10图1 TQ = 0H(jO) | = 1 Jl += H(js) | = 0|侮小题4分，共20分)11、题 11 图所示正弦稳态电路，已知 «(0 = 7 cos(2r)V,/(r) = V

6、2cos(2r-45*)A则R=L=解：(/, =7Z0°V,<,=V2Z-45 Ay亠返U丄$Um 7Z077+ '叫 L"(f) UR £5题11图由电路图写导纳： r =R coL77所以得 R = 7G, coLT-L = = = 35H co 212、题12图所示电路，则P点电位为Q点电位为解：p=-5x2 = -10VUo = -xl0 + p=6-10 = MV° 4 + 6z+ 6GO10V_4G2QdXn2AP题12图13、题13正弦稳态电路，已知/=20Z0V,人=3A2=4A,则1 =电压源发出平均功率5Q 5Q2og

7、 c±i解：I =+ /22 =+4 = 5 A题13图£ =/'xI + /jx2 = 43W14题14图所示电路，以匕为输入，以“(F)+1题解15图Z =故得2 + j3L-72111、计算闢（5小题共50分）16、（10分）如题16图所示电路，求电流I。 解：（1）用节点法求解。选参考点如图中所标。显然=34V,列节点方程为一扣+（”护W1 一 / = 34 一2/+5匕=12解得（/3 = 8V / =2A（2）用戴文宁定理求解。自ab断开待求支路， 设开路电压U。如题解16图（a）所示。0c = lx6 + 66 = 9Vc=t7x34 = 17V6 +

8、 6Uoc=9 + 17 = 26U画求心电路如（b ）图心=6/6 + 6 = 9C6Q3-16Q9Q26比)(b)4Q（c）题解16图再画出戴维宁等效电源接上待求支路如（C）图,故得9 + 417、（12分）如题17图所示电路己处于稳态，t=0时开关S闭合，求tMO时的 电流i （t）o谊)S 15Q题17图解：设匚参考方向如图中所标。因S闭合前电路处于直流稳态，所以2)倍心0"/J0J = /；(0J = 0.5A画/=0+时等效电路如题解17图Q)所示。再将Q)图等效为(b)图。列节点方程为J 1、小、2° 1° 心 (+ )w (0.) = + 0.52

9、0 20 20 20解得叫(°+) = iou20w(0j+ 20t=8时电路又进入新的直流稳态，l又视为短路,心)=1A20所以20Q0.5A2A 5Q15。c20Q画求心电路如(c)图所示。故求得0.5A/?o =20/20 = 10Q(b)套三要素公式，得z(r) = z(QO)+ z(0+) - z(oo)> r = l-0.5e_2()/A,r>0件(C)题解17图18. (10分)如题18图所示电路，电阻应可变,&为多大时，其上获得最大功率？此时最大功率为多少？解：自ab断开心并设开路电压£7理如题解18 (a)图所示。应用串联分压及KVL,

10、得9V2Q 2Q当电源角频率为co = 2Qradls时电流的有效值I为多少?(2)当电源角频率血为多少时，电流的有效值I等于零？(3)当电源角频率血为多少时，电流有效值I为最大？并求出最大的人狭。解：画相量模型电路如题解19图所示。(1)当 Q = 20ra J / s 时aI = -_: =12Z45 A->/ = 12A5 10 .n 1. 10一 + lQAcoii6 j3cojco円3目)0.1/0.1F_U-Q题19图 当70.1/= ,即发生并联谐振时/=0 )3此时 co =- = 0rad / s5c 評皿吆)10- 当丿O.1M巴可丫时，即发生串联谐振时JCD 3co

11、题解19图max 56这时角频率Q满足：帀O.ltyco,解得 co = 5rad / s3a)(1) 现要求心上的电流减至原来的!，则电源电压S的大小应怎样改变?(2) 为达到上述相同要求，/不变而改变心的值，问心应取何值？ 解：(1)本电路只有一个激励源由齐次定理可知：当电路响应心上的电流 减至原来的期则电源电压/也应减小至原来的'自ab断开恁，设开路电压为理。采用外加电源法求戴维宁等效源内阻心。如题解20图(a)所示。电流/严=%+兰厂2/4 + 1/11111厂=丄人一丄人2+41+16将厂代入上式，得2Q r-CD-1G4G题20图6U./,=-(/, =- = 2.50画戴

12、维宁等效电源接上负载电阻如(b)图，当 心=2。时电流I = U oc = U oC = U ocL 一 R() + Rl " 2.5 + 2 " TT当心改变后的电流为原电流的即2.5+ Rl 34.5解之，得尺厶=11°2Q 4Q给出具体数值，中间过程不便合并只能代数式表示，又加之电路中含有受控源, 致使这种思路的求解过程非常繁琐。根据基本概念再做进一步分析可找到比较简单的方法。因求出的。值应使 尤a）= o,那么根据欧姆定律知&上的电流为o,应用置换定理将之断开，如解1图所示。（这是能简化运算的关键步骤!） 电流3/6 + 2 + 6=°

13、1".、2电压u = 2f = _02“厂uo = ocu + us2 6i = 0.2cxusl -t-ws2 6x0.lws2 由 KVL得=（0 4_0 2q）u,2令上式系数等于零解得 Q=2点评：倘若该题不是首先想到应用叠加定理作分解图，再用置换定理并考虑欧姆定律将心作断开置换处理，而是选用网孔法或节点法或等效电源定理求解出 叫表达式，这时再令表达式中与心2有关的分量部分等于零解得&的值，其解算 过程更是麻烦。灵活运用基本概念对问题做透彻分析，寻求解决该问题最简便的方法，这是“能力”训练的重要环节。问题2、叠加定理、齐次定理、置换定理、等效电源定理结合应用的典型例。

14、如图2所示电路中，N为含源线性电阻电路，电阻R可调，当R=8Q时人=5A； 当R=18Q时/】=3A；当R=38Q时A=2A；求当R=6Q时电流人等于多少?解：对求人，应用戴文宁定理将图2等效为解图2 (a),所以+ R应用置换定理将R支路置换为电流源厶，如解图2 (b)o再应用齐次定理、叠加定理写人表 达式为解图2R° + R式(1)中从为N内所有独立源共同作用在人支路所产生的电流分量。代入题目中给定的一组条件，分别得K%心+ 18=3K%R。+ 38=2联立式(2)、(3)、(4)解得：Ro=2KUoc=40V.In=A9 将 R=6Q及解得的这组数据代入式(1),得所求电流K%

15、巴+ R402 + 6=6A点评：这类题型的求解不可应用网孔法.节点法这些排方程的方法求解， 因N是“黑箱匕任何形式的方程无法列写；单用等效电源定理也不便求解。此 种类型的问题，务必联想到叠加.齐次、置换.等效电源定理这几个定理的结 合应用二陛念性强、方法灵活.难度大色题貝。问题3.动态一阶电路三要素法与叠加定理.齐次定理结合应用典型例。如图3 (a)所示电路，当0状态，.=4w时L(f)= 2(i-r(/)q%(Q = (2-0.5k)£(“试求当/L(0) = 2A/；(0 = 2s(t)A时的电压你o解：假设0状态，当乂) = 20时的零状态响应%詁(2-0站网)(1)假设W)

16、= 0/(0) = 24时零输入响应为X。，分析计算=?参看(a)图及所给定的激励和响应，考虑t=0及t=8这两个特定时刻(因 在这两个时刻电路均为线性电阻电路)有t= 0+人(0+)= 4g(0十)=0%(0十)=1" t = s,q(s) = 4A,/l(co) = 2A,“胁(s) = 2V根据齐次定理、叠加定理，另设%(0+)=也(0+) + 皈(0+)心°°)=垃(s) + 皈(8)将式(2)数据组代入式(3)有x 4 + 他 x 0 = 1.5kix4 + k1x2 = 2T解得：匕=|,込=；o 4参看(b)图，得W/?3(°-) = x2 = V对于电阻R上零输入电压"畑，当t=8时,uKzi(oo)一定等于0 (若不等于0, 从换路到t= 8期间R上一定耗能无限大，这就意味着动态元件上初始储能要无 限大，这在实际中是不可能的。)所