电路原理期末考试

1、电路原理期末考试彳复雪(一)13-1说明题图13-1所示各非正弦周期波形包含哪些分量(正弦分量、余弦分量、奇次分量、偶次分量、直流分量)。(b)(c)题图13-1t解：(a) f(t)=_f(_t), f (t) =f(t+T/2),因此波形包含正弦奇次分量；(b) f(t) = f(t), f(t) = f(t+T/2),因此波形包含余弦奇次分量；(c) f(t) = -f (t +T/2),因此波形包含正弦奇次、余弦奇次分量；(d) f(t) = f (-1),且一个周期内的平均值不为0,因此波形包含直流分量和余弦分量；(e)周期为T/2, f (t) = f (-1),且一个周期内的平均

2、值不为0,因此波形包含直流分量和余弦分量；(f)将时间轴向上平移至消去直流分量后，得到的函数为奇函数，因此原波形包含直流 分量和 正弦分量。13-17 题图13-17中，虚线框内为一滤波电路，输入电压u=Um1sin6t + Um3sin3ot。若L1=0.12H , co=314rad s-1。要使输出电压u2 =U m1 sin«t (即输出电压中没有三次谐波，而基波全部通过)，则G与G的值应取多少？题图13-17解：u1 =U1msin .t U 3m sin 3，t V (. =314rad/s)若U2中不含三次谐波，需 Li、。对三次谐波电压产生并联谐振，即八1八13C1

3、= 2=9.39(i FL1C19 -L1若使U1中基波全部加到R2上，需L1/C 1与G对基波电压发生串联谐振，即6-5题图6-5所示电路在t=0时开关动作。画出0+等效电路图，并求出图中所标电压、电流0+时的值。(b)(c)(d)6-5解：（a） 0+等效电路为:Uc (0 ) - Uc (0。= I S2ic(0 )= -Uc(o+)+Uc(o+)<r1112 一1 S11i l(0+)5 20iL(0 ) <l(0-) = - 5= -2A20 30ur(0 )"皿(0 ) -20Vul(0 ) "(10 30)iL(0 ) -80V(c) 0+等效电路

4、为:(d) 0+等效电路为:8cS18c18Voui(0+) 0 0 12建6C()U2(0+)U1 (0 ) =u (0一)=u2(0 ) = u2 (0-)=100-60uC (0 ) = uC (0 _) = 15 605 15=90Vic(0 ) =L(0 ) =2AuL(0 ) =100 -90 -5 iL(0 ) =0V18M 12/(18 + 6)9V8 12/(18 6)u1(0 ) 6 = 2.25V18 6u3(0 ) =18-u(0 ) =18-9 = 9V6-6题图6-6所示电路t=0时换路。求换路后瞬间图中所标电流和电压的初始值。解:0题图6-6(a) uc(0 )

5、-10V0+等效电路为：r _3_50/10 +i +iC =0i1 M104 =501+10 + 20x10%1(0+) = 33.1mA: +JC(0) = -16.9mA(b) iL(0 ) 4(0) =6A= U = 19V;卜口8-Ui =. 28-UUi(0 ) = = -5.5Ai1(0 ) = 一 = 9.5A22uC(0 ) = U -2 6 = 7V6-11题图6-11所示电路换路前已处于稳态，t=0时合上开关So求流过电感的电流并定性画出其变化曲线。iL，解：用三要素法八(0 )九(0)=50 100 500.2150 100 50八（二）=050s 250iL(t) =

6、10e50tmA t _06-16 题图6-16所示电路中，开关断开0.2s时电容电压为8V,试问电容C应是多少?10k',15k'.1+20Vo 10k 复口 加 C 丁 uc加题图6-16解：Uc(0 ) =Uc(0J =0 Uc(二)=10VReq =5 1010=10k-ReqC=104Ceqeq4二 Uc (t) =10 1-e 10 cM t 至 0< J0-0.2 >uc(0.2) =10 1 e，=8 = C =12.4 口I J3-37 求题图3-37所示运算放大器电路的输出电压UOo+UaR2乎 u j)Jr2Uo解:Ua -U U -UoRiR

7、2=U°Ri =_R?Ua (R1 R2)UU =U =R2R1R2Ub因此，Uo =R2(Ub .Ua) Ri3-40已知题图3-40所示电路中，电压源 Us(t)=sin4 t V,电阻R=2R=1kQ。求电流i(t)。解:Us0.51 0.5Ua1二 Ua =3Ua二3us+ us(t) O题图3-40Ua 311I = = - Ua = - Us=, 1 = cos4t mA1 36 3 6931,求题图1-29所示电路中的电流 Is： (1)若I=4A; (2) U=9Vo3U1+ 一Is+ U - .IA 2Q01 复口 U11C0- I 1题图1-29解：对原电路列写

8、KCL KVL方程:U1 =3U1 +IU1 ,J3M(1 +I ) =U1U +U1 +u1+ IL 21=Is(1) I = 4A 时，求得 I s = 4A(2) U = 9V 时，求得 Is = 6A2. 根据控制量和被控制量是电压u或电流i ,受控源可分为四种类型：当被控制量是电压时，用受控电压源表示；当被控制量是电流时，用受控电流源表示。分别画出下列等效电路图并写出其关系表达式：(a)电流控制的电流源(b)电流控制的电压源(c)电压控制的电流源(d)电压控制的电压源6-46 题图6-46所示电路中，电路原已达稳态。设uc3(0 )=0, t=0时闭合开关So求UC3和i ci o题

9、图4-4解：S闭合前，电路处于稳态Uci(0 34c2Ci C24 18一二一V1 0.5 3UC2W)=4CiCi C24 0.54W二一V1 0.53Uc3(0) =08一S闭合后：Uci(0 ) = Uci(0 ) = V ,满足换路定律3UC2、UC3发生跳变，根据电荷守恒，有C2UC2(0n +C3UC3(0一) = (C2 +C3)UC2(0+)且UC2(0+) = UC3(0+)2 C23 C 323 C 2C 2C3因此，Uc2(0 ) =Uc3(0 ) =C2UC2(0' /VC2C2 c334 -UC1(0 ) -uC2(0 )1iC1(0 )C3-C- =-A i

10、C1(二)=0=2 C1 /(C2 C3) = 0,8s23.iC1(t) -1e4.25tA t - 032 UC3(0 ) = -V3UC3( ： ) 4clC1 C2 C3-0.8V.UC3(t) =0,8 (1 -0.8)e,25t =0.8 -0.133e,25tV t - 04-4试用叠加定理计算题图4-4所示电路中US2=2V时，电压U4的大小。若 K的大小不变,要使L4=0,则US2应等于多少？解：LS1单独作用时，等效电路为U 412k Us1 = 0.6V 2k 3kUS2单独作用时，等效电路为US2R2 6kU4Ri 6k'JR34kU 422.4*4产2=-1V

11、根据叠加定理，U 4 =U41U42 =0.4V由线性电路的齐次性，可得U s2 =1V 时产生的 U4 = -0.5V因此，要使 U4 = 0,必须有 0.60.5Us2 =0= Us2 =1.2V4-9 电路如题图 4-9所示。当us=10V, is=2A时，电流i =4A;当us=5V, i s=4A时，电流i =6A。求当Us=15V, is=1A时的电流i。is-iR线性无源 电阻网络-O+us题图4-9i, = 0.133Ai1.33A解：设us=1V单独作用产生的电流是i', is=1A单独作用产生的电流是i7根据已知条件, 有'10i' + 2i&quo

12、t; = 45i' + 4i" = 6因此，当 us=15V, is=1A时的电流 i =15'+i* = 3.33A3-40 已知题图3-40所示电路中，电压源us（t尸sin4 t V,电阻R=2R=1kQ。求电流i（t）。解:Us0.5ua1 0.51= 3ua =Uai =1 3/6 3 611二一 Ua = 一 Us =93=cos 4t mA3-45对题图3-45所示的运算放大器电路:求电压增益Uo/ US; （2）求由电压源US看进去的入端电阻口。+Us题图3-45解：（1）A点电位为0Ui1 4,1 ,-： - U 0 = - U 0 ,12 14310Us = -6Ui -3U0 = -5U0因此,U。Us10=.2-5(2)I =10Us,因此,Ri4-37题图4-37所示电路中所示网络A含由独立电压源、电流源及线性电阻。题图 （a）中测得电压 Ub =10V;图（b）