电路分析复习题和电路板切片分析

电路分析复习题一、填空题1、电流所经过的路径叫做电路，通常由电源、负载和中间环节三部分组成。2、无源二端理想电路元件包括电阻元件、电感元件和电容元件。3、通常我们把负载上的电压、电流方向（一致）称作关联方向；而把电源上的电压和电流方向（不一致）称为非关联方向。4、欧姆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；基尔霍夫定律则是反映了电路的整体规律，其中KCL定律体现了电路中任意结点上汇集的所有支路电流的约束关系，KVL定律体现了电路中任意回路上所有元件上电压的约束关系，具有普遍性。5、理想电压源输出的电压值恒定，输出的电流值由它本身和外电路共同决定；理想电流源输出的电流值恒定，输出的电压由它本身和外电路共同决定。6、电阻均为9Ω的Δ形电阻网络，若等效为Y形网络，各电阻的阻值应为3Ω。7、实际电压源模型“20V、1Ω”等效为电流源模型时，电流源20A，内阻1Ω。8、负载上获得最大功率的条件是电源内阻等于负载电阻，获得的最大功率US2/4R0。9、在含有受控源的电路分析中，特别要注意：不能随意把控制量的支路消除掉。10、以客观存在的支路电流为未知量，直接应用KCL定律和KVL定律求解电路的方法，称为支路电流法。11、当复杂电路的支路数较多、网孔数较少时，应用网孔电流法可以适当减少方程式数目。这种解题方法中，是以假想的网孔电流为未知量，直接应用KVL定律求解电路的方法。12、当复杂电路的支路数较多、结点数较少时，应用结点电压法可以适当减少方程式数目。这种解题方法中，是以结点电压为未知量，直接应用KCL定律和欧姆定律求解电路的方法。13、在多个电源共同作用的线性电路中，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叠加，称为叠加定理。14、具有两个引出端钮的电路称为二端网络，其内部含有电源称为有源二端网络，内部不包含电源的称为无源二端网络。15、“等效”是指对端口处等效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除源后的入端电阻，电压源等于原有源二端网络的开路电压。16、为了减少方程式数目，在电路分析方法中我们引入了回路（网孔）电流法、结点电压法；叠加定理只适用线性电路的分析。17、正弦交流电的三要素是指正弦量的最大值、角频率和初相。18、反映正弦交流电振荡幅度的量是它的最大值；反映正弦量随时间变化快慢程度的量是它的频率；确定正弦量计时始位置的是它的初相。19、已知一正弦量，则该正弦电流的最大值是7.07A；有效值是5A；角频率是314rad/s；频率是50Hz；周期是0.02s；初相是－30°。20、两个同频率正弦量之间的相位之差称为相位差，不同频率的正弦量之间不存在相位差的概念。21、实际应用的电表交流指示值和我们实验的交流测量值，都是交流电的有效值。工程上所说的交流电压、交流电流的数值，通常也都是它们的有效值，此值与交流电最大值的数量关系为：最大值是有效值的1.414倍。22、电阻元件上的电压、电流在相位上是同相关系；电感元件上的电压、电流相位存在正交关系，且电压超前电流；电容元件上的电压、电流相位存在正交关系，且电压滞后电流。23、能量转换中过程不可逆的功率称有功功率，用P表示，单位为W；能量转换中过程可逆的功率称无功功率，用Q表示，单位为Var。能量转换过程不可逆的功率意味着不但有交换，而且还有消耗；能量转换过程可逆的功率则意味着只交换不消耗。24、与正弦量具有一一对应关系的复数电压、复数电流称之为相量。最大值相量的模对应于正弦量的最大值，有效值相量的模对应正弦量的有效值，它们的幅角对应正弦量的初相。不加说明时，一般指有效值相量。25、相量分析法，就是把正弦交流电路用相量模型来表示，其中正弦量用相量代替，R、L、C电路参数用对应的复阻抗表示，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，只是计算形式以复数运算代替了代数运算。26、有效值相量图中，各相量的线段长度对应了正弦量的有效值，各相量与正向实轴之间的夹角对应正弦量的初相。相量图直观地反映了各正弦量之间的数量关系和相位关系。27、电压三角形是相量图，因此可定性地反映各电压相量之间的数量关系及相位关系，阻抗三角形和功率三角形不是相量图，因此它们只能定性地反映各量之间的数量关系。28、R、L、C串联电路中，电路复阻抗虚部大于零时，电路呈感性；若复阻抗虚部小于零时，电路呈容性；当电路复阻抗的虚部等于零时，电路呈阻性，此时电路中的总电压和电流相量在相位上呈同相关系，称电路发生串联谐振。29、R、L、C并联电路中，电路复导纳虚部大于零时，电路呈容性；若复导纳虚部小于零时，电路呈感性；当电路复导纳的虚部等于零时，电路呈阻性，此时电路中的总电流、电压相量在相位上呈同相关系，称电路发生并联谐振。30.基尔霍夫定律中，KCL体现了电荷守恒，KVL体现了能量守恒。31.当取非关联参考方向时，理想电感元件的电压与电流的相量关系式为。32、复功率的实部是有功功率，单位是瓦；复功率的虚部是无功功率，单位是乏尔；复功率的模对应正弦交流电路的视在功率，单位是伏安。33、暂态是指从一种稳态过渡到另一种稳态所经历的过程。34、换路定律指出：在电路发生换路后的一瞬间，电感元件上通过的电流和电容元件上的端电压，都应保持换路前一瞬间的原有值不变。35、换路前，动态元件中已经储有原始能量。换路时，若外激励等于零，仅在动态元件原始能量作用下所引起的电路响应，称为零输入响应。36、只含有一个动态元件的电路可以用一阶微分方程进行描述，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零状态响应；只由元件本身的原始能量引起的响应称为一阶电路的零输入响应；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全响应。37、一阶RC电路的时间常数τ=RC；一阶RL电路的时间常数τ=L/R。时间常数τ的取值决定于电路的结构和电路参数。38、一阶电路全响应的三要素是指待求响应的初始值、稳态值和时间常数。39．图2-1直流电路中，A、B点的电压为=________________V。40．图2-2的等效电流源的电激流和内阻分别为==__1_____A；R=___5____Ω。41．图2-4电路中，端口开路，则开路电压为=___4__________V。42．图2-5电路的戴维宁等效电路中参数=_4______Ω,=___20____V。43．图2-7所示、的参考方向是否无源惯例？__________；乘积表示什么功率___________；当，时元件实际吸收还是发出功率____________。44．图2-8所示电路的戴维宁等效电路参数=___6.4____Ω,=__44_____V。45．图2-9所示二端网络，其戴维宁等效电路参数=____4___Ω,=__24_____V。46．图2-10所示电路，其网孔电流iⅠ=____4______A；iⅡ=____2.6______A；支路电流i1=__________A47．图2-1电路,已知正弦电压u=220sin(314t＋300)V，R=30Ω，XL=40Ω，则等效复阻抗Z=_________Ω,电压相量=____________V,有功功率P=__________W,无功功率为_________Var，功率因数cosφ=____________,功率因数为_________。48．图2-2电路为正弦稳态电路，设电压表内阻为无限大，已知三个电压表的读数为V=25V、V1=15V、V2=80V，则电压表V3的读数为_________V。49．图2-3所示电路中，已知，。则求电流表A的读数为___________A。50．图2-4电路中，已知，。则此网络的等效复阻抗Z=_________Ω,有功功率为_________W，无功功率为_________Var，功率因数为_________。51.对于理想电压源而言，不允许短路，52.根据图4-1中给定的数值，求该电压源吸收的功率是10W图4-1图4-2图4-353.b条支路、n个节点的电路，独立的KCL方程数等于n-1、，独立的个KVL方程数等于b－(n－1)54.电路如图4-2所示：试求：电流=2.22A、=0.899V55.一阶RC电路的时间常数τ=RC56.电路如图4-3所示，t=0时，开关闭合，求iC(0+)=0.2mA57.当取关联参考方向时，理想电容元件的电压与电流的一般关系式为。58.电路如图5-1给定的数值，该电流源吸收的功率是-12W图5-1图5-259.电阻均为9Ω的Δ形电阻网络，若等效为Y形网络，各电阻的阻值应为3Ω60.电路如图5-2，t=0时，开关闭合，求UL(0+)=-8V。三、单项选择题1、当电路中电流的参考方向与电流的真实方向相反时，该电流（B）A、一定为正值B、一定为负值C、不能肯定是正值或负值2、已知空间有a、b两点，电压Uab=10V，a点电位为Va=4V，则b点电位Vb为（B）A、6VB、－6VC、14V3、当电阻R上的、参考方向为非关联时，欧姆定律的表达式应为（B）A、B、C、4、一电阻R上、参考方向不一致，令=－10V，消耗功率为0.5W，则电阻R为（A）A、200ΩB、－200ΩC、±200Ω5、两个电阻串联，R1：R2=1：2，总电压为60V，则U1的大小为（B）A、10VB、20VC、30V6、已知接成Y形的三个电阻都是30Ω，则等效Δ形的三个电阻阻值为（C）A、全是10ΩB、两个30Ω一个90ΩC、全是90Ω7、电阻是（C）元件，电感是（B）的元件，电容是（A）的元件。A、储存电场能量B、储存磁场能量C、耗能8、一个输出电压几乎不变的设备有载运行，当负载增大时，是指（C）A、负载电阻增大B、负载电阻减小C、电源输出的电流增大9、理想电压源和理想电流源间（B）A、有等效变换关系B、没有等效变换关系C、有条件下的等效关系10、叠加定理只适用于（C）A、交流电路B、直流电路C、线性电路11、必须设立电路参考点后才能求解电路的方法是（C）A、支路电流法B、回路电流法C、结点电压法12、只适应于线性电路求解的方法是（C）A、弥尔曼定理B、戴维南定理C、叠加定理13、一个电热器，接在10V的直流电源上，产生的功率为P。把它改接在正弦交流电源上，使其产生的功率为P/2，则正弦交流电源电压的最大值为（C）A、7.07VB、5VC、10V14、电容元件的正弦交流电路中，电压有效值不变，当频率增大时，电路中电流将（A）A、增大B、减小C、不变15、电感元件的正弦交流电路中，电压有效值不变，当频率增大时，电路中电流将（B）A、增大B、减小C、不变16、实验室中的交流电压表和电流表，其读值是交流电的（B）。A、最大值B、有效值C、瞬时值17、314μF电容元件用在100Hz的正弦交流电路中，所呈现的容抗值为（C）A、0.197ΩB、31.8ΩC、5.1Ω18、在电阻元件的正弦交流电路中，伏安关系表示错误的是（B）A、B、U＝iRC、19、某电阻元件的额定数据为“1KΩ、2.5W”，正常使用时允许流过的最大电流为（A）A、50mAB、2.5mAC、250mA20、u＝－i＝5cosA、25°B、95°C、115°21、动态元件的初始储能在电路中产生的零输入响应中（B）A、仅有稳态分量B、仅有暂态分量C、既有稳态分量，又有暂态分量22、在换路瞬间，下列说法中正确的是（A）A、电感电流不能跃变B、电感电压必然跃变C、电容电流必然跃变23、工程上认为R＝25Ω、L=50mH的串联电路中发生暂态过程时将持续（C）A、30～50msB、37.5～62.5msC、6～10ms24、图3.4电路换路前已达稳态，在t=0时断开开关S，则该电路（C）图3.4图3.4S(t=0)R1L＋US－R2B、电路有储能元件且发生换路，要产生过渡过程C、因为换路时元件L的电流储能不发生变化，所以该电路不产生过渡过程。图3.5R＋图3.5R＋US－CA、因为发生换路，要产生过渡过程B、因为电容C的储能值没有变，所以不产生过渡过程C、因为有储能元件且发生换路，要产生过渡过程26、图3.6所示电路在开关S断开之前电路已达稳态，若在t=0时将开关S断开，则电路中L上通过的电流为（A）图3.6图3.6S(t=0)10mH＋10V－5Ω10μFB、0AC、－2A27、图3.6所示电路，在开关S断开时，电容C两端的电压为（A）A、10VB、0VC、按指数规律增加28、若Uab=10V，b点电位Ub为3V，则a点电位Ua为（B）（A）7V（B）13V（C）-7V（D）-13V29、当电阻R上的、参考方向为非关联时，欧姆定律的表达式应为（B）（A）（B）（C）（D）不确定30、必须设立电路参考点后才能求解电路的方法是（C）（A）支路电流法（B）回路电流法（C）结点电压法（D）网孔电流法31、图4所示单口网络的等效电阻等于（A）（A）2Ω（B）4Ω（C）6Ω（D）-2Ω图4图5图6图732、电路如图5中电流等于：（C）（A）6A（B）4A（C）3A（D）2A33、图6所示电路中电阻R吸收的功率P等于（D）（A）4W（B）3W（C）12W（D）9W34、齐次性定理适用于（C）（A）交流电路（B）直流电路（C）线性电路（D）以上都可以35、图7所示电路，电路在开关S断开之前电路已达稳态，若在t=0时将开关S断开，则电路中电容C两端的电压为（A）（A）10V（B）0V（C）5V（D）按指数规律增加36、工程上认为R＝25Ω、L=50mH的串联电路中发生暂态过程时将持续（D）（A）30～50ms（B）37.5～62.5ms（C）20～10ms（D）6～10ms37、若Uab=12V，a点电位Ua为5V，则b点电位Ub为（C）（A）7V（B）17V（C）-7V（D）-17V38、电路如图5.4，已知I=1A，R2=Ω（D）（A）1（B）2（C）3（D）4图5.4图5.5图5.639、电路如图5.5中电流A，（A）（A）4（B）2（C）6（D）340、两个电阻串联，R1：R2=1：2，总电压为60V，则R1两端的电压U1的大小为（B）（A）10V（B）20V（C）30V（D）40V41、叠加定理适用于（A）（A）交流电路（B）直流电路（C）线性电路（D）以上都可以42、自动满足基尔霍夫定律KVL的电路求解法是（A）（A）结点电压法（B）回路电流法（C）支路电流法（D）以上都满足43、在换路瞬间，下列说法中正确的是（C）（A）电感电流不能跃变（B）电感电压必然跃变（C）电容电流必然跃变（D）以上都不对44、图5.6所示电路在开关S断开之前电路已达稳态，若在t=0时将开关S断开，则电路中L上通过的电流为（C）（A）-2V（B）0V（C）2V（D）1V二、判断下列说法的正确与错误1电流由元件的低电位端流向高电位端的参考方向称为关联方向。（×）2、电路分析中一个电流得负值，说明它小于零。（×）3、网孔都是回路，而回路则不一定是网孔。（∨）4、应用基尔霍夫定律列写方程式时，可以不参照参考方向。（×）5、电压和电流计算结果得负值，说明它们的实际方向与参考方向相反（∨）6、理想电压源和理想电流源可以等效互换。（×）7、两个电路等效，即它们无论其内部还是外部都相同。（×）8、受控源在电路分析中的作用，和独立源完全相同。（×）9、电路等效变换时，如果一条支路的电流为零，可按短路处理。（×）10、电路分析中一个电流得负值，说明它小于零。（×）11、理想电压源两端电压由电源本身决定，与外电路无关；与流经它的电流方向、大小无关（∨）12、应用基尔霍夫定律列写方程式时，可以不参照参考方向。（×）13、受控源与独立源一样可以进行电源的等效变换，变换过程中不能将受控源的控制量略去（∨）14、电流源的输出电流由电源本身决定，与外电路无关；与它两端电压的方向、大小无关（∨）14、网孔都是回路，而回路则不一定是网孔。（∨）15、应用基尔霍夫定律列写方程式时，可以不参照参考方向。（×）16、受控源与独立源一样可以进行电源的等效变换，变换过程中可以将受控源的控制量略去（×）17、叠加定理只适合于直流电路的分析。（×）18、支路电流法和回路电流法都是为了减少方程式数目而引入的电路分析法。（∨）19、弥尔曼定理可适用于任意结点电路的求解。（×）20、应用结点电压法求解电路时，参考点可要可不要。（×）21、回路电流是为了减少方程式数目而人为假想的绕回路流动的电流。（∨）22、实用中的任何一个两孔插座对外都可视为一个有源二端网络。（∨）23、正弦量的三要素是指它的最大值、角频率和相位。（×）24、超前为45°角。（×）25、电阻元件上只消耗有功功率，不产生无功功率。（∨）26、从电压、电流瞬时值关系式来看，电感元件属于动态元件。（∨）27、无功功率的概念可以理解为这部分功率在电路中不起任何作用。（×）28、几个电容元件相串联，其电容量一定增大。（×）29、提高功率因数，可使负载中的电流减小，因此电源利用率提高。（×）30、避免感性设备的空载，减少感性设备的轻载，可自然提高功率因数。（∨）31、只要在感性设备两端并联一电容器，即可提高电路的功率因数。（×）32、视在功率在数值上等于电路中有功功率和无功功率之和。（×）五、计算分析题I－US＋II－US＋IS2Ω1ΩAB图1.5.21mA1mA2KΩ+10V－4KΩ＋RU－2KΩ图1.5.1提示思路：先将R支路去掉，用“两种实际电源等效变换法化简电路，求出UOC及Req”,再补上R支路求解所得）2、图1.5.2所示电路，已知US＝3V，IS＝2A，求UAB和I。（1V、5A）（2、提示思路：先求出R=1Ω支路的电流，用“KCL”求出I；再用“KVL”求出UAB）3、试求图示电路中控制量。解：设电流，列KVL方程由方程（2）得代入方程（1）中，有4、列出图示电路的网孔电流方程，并写出支路电流i4、i5的表达式(用网孔电流表示)。：5、用结点电压法求图示电路的U1和I(结点及参考结点已选出)解：对结点1：对结点2：对结点3：联立求解得：4A1Ω＋4A1Ω＋－6V8V＋－图25Ω6Ω3Ω4Ω2Ω10V＋－6、列出图2所示电路的结点电压方程。解：画出图2.等效电路图如下：3A3A8VAB等效图3Ω6/5Ω4Ω2A5A＋对结点A：对结点B：7、图示电路中负载R的阻值可调，当R取何值可获得最大功率？最大功率是多少？U1U1+-(a)+-RU16A1Ω2Ω解：(1)求开路电压uoc由KVL定理：U1＝－6Vuoc＝－2U1所以uoc＝12V(2)求短路电流isc由KVL定理：－2U1＝0即U1＝0U1＝－6＋3isc所以isc＝2A故(3)求最大功率：当R＝Req=6Ω时可获最大功率，则8、电路如图1所示。开关S在t＝0时闭合。则S（t＝0）S（t＝0）3KΩ0.2H＋US－2KΩ图212S100Ω0.2H＋10V－100ΩiL（t）图1解：开关闭合前，iL(0－)=0，开关闭合电路发生换路时，根据换路定律可知，电感中通过的电流应保持换路前一瞬间的数值不变，即iL(0+)=iL(0－)=09、求图2所示电路中开关S在“1”和“2”位置时的时间常数。解：开关S在位置“1”时，τ1=0.2/2=0.1ms；开关在位置“2”时，τ2=0.2/(3+2)=0.04ms2Ω2Ω＋6V－4Ωi1(0)图3S（t＝0）0.5μFi2(0)iC(0)解：uC(0－)=4V，uC(0+)=uC(0－)=4Vi1(0+)=iC(0+)=(6-4)/2=1Ai2(0+)=011、已知：t=0时开关由1→2，求换路后的uC(t)解：利用三要素法：12、如图所示正弦稳态电路，已知有效值U1=100V,U=500V，I2=30A、I3＝20A，电阻R=10Ω，求电抗X1，X2和X3的值。(10分)15、图3.1中，已知C=63.7μF,R=100Ω，XL=173Ω。u=100sin314tV。求：（1）a、b间的等效复阻抗Zab；(2)总电流相量，并写出正弦量表达式。解：（1）a、b间的等效复阻抗Zab：(2)电流相量正弦量表达式为16、求解图示电路中控制量解：设电流。对结点①和两个网孔列KCL和KVL方程，有17、用网孔电流法求下图示电路中的i和u。解：设各网孔电流如图,对网孔1：