(2025年)电路考试试题及答案

(2025年)电路考试试题及答案一、单项选择题（每题3分，共30分）1.图1所示电路中，已知U=10V，R1=2Ω，R2=3Ω，R3=5Ω，电流I的大小为（）A.1AB.2AC.0.5AD.1.5A2.某线性时不变电路中，电感L=0.2H，通过的电流i(t)=5cos(100t+30°)A，则电感两端电压u(t)的表达式为（）A.100cos(100t+120°)VB.100sin(100t+30°)VC.100cos(100t-60°)VD.50cos(100t+120°)V3.图2所示电路中，开关S闭合前电容未充电，t=0时闭合开关，t>0时电容电压uC(t)的时间常数τ为（）A.0.5sB.1sC.2sD.4s4.正弦稳态电路中，某负载的有功功率P=100W，无功功率Q=50var，则该负载的功率因数为（）A.0.894B.0.707C.0.5D.0.65.对称三相电路中，电源线电压为380V，负载作三角形连接，每相负载阻抗Z=10∠30°Ω，则负载相电流有效值为（）A.38AB.22AC.66AD.19A6.图3所示电路中，理想运算放大器的输出电压uO与输入电压u1、u2的关系式为（）A.uO=2(u2-u1)B.uO=u2-2u1C.uO=2u2-u1D.uO=u1-2u27.图4所示电路中，ab端的戴维南等效电压UOC和等效电阻R0分别为（）A.12V，4ΩB.6V，2ΩC.12V，2ΩD.6V，4Ω8.二阶动态电路中，若特征根为s1=-1+j2，s2=-1-j2，则电路响应属于（）A.过阻尼B.欠阻尼C.临界阻尼D.无阻尼9.图5所示正弦稳态电路中，已知ωL=10Ω，1/(ωC)=10Ω，R=5Ω，电源电压有效值U=10V，则电阻R的电流有效值为（）A.2AB.1AC.0.5AD.0A10.某电路的频率特性函数H(jω)=1/(1+jωRC)，当ω=1/(RC)时，|H(jω)|的值为（）A.1/√2B.1/2C.√2D.2二、填空题（每题2分，共20分）11.基尔霍夫电流定律（KCL）的本质是________守恒。12.某电阻元件的伏安特性为u=5i²（u、i取关联参考方向），该元件为________（线性/非线性）元件。13.图6所示电路中，电流I=________A。14.正弦量u(t)=220√2cos(314t+60°)V的有效值为________V，角频率为________rad/s。15.一阶RC电路的零输入响应中，电容电压随时间按________规律衰减。16.对称三相电源的三个相电压相位差为________度。17.图7所示电路中，互感系数M=0.1H，i1=10cos(100t)A，则线圈2的互感电压u2M=________V（设互感电压参考方向与i1产生的磁通方向符合右手螺旋定则）。18.图8所示电路中，开关S在t=0时断开，t>0时电感电流iL(t)的初始值iL(0+)=________A。19.某二端网络的输入阻抗Z=3+j4Ω，则其等效导纳Y=________S。20.图9所示电路中，理想变压器的变比n=2，负载电阻RL=4Ω，则原边等效电阻Rin=________Ω。三、计算题（每题10分，共50分）21.图10所示电路中，已知US1=10V，US2=5V，R1=2Ω，R2=3Ω，R3=5Ω，R4=1Ω。试用节点电压法求节点1、2的电压u1、u2。22.图11所示电路原已稳定，t=0时开关S由a掷向b。求t≥0时的电容电压uC(t)，并画出其波形图。23.图12所示正弦稳态电路中，已知电源电压u(t)=100√2cos(1000t)V，R=10Ω，L=10mH，C=100μF。求：（1）电路的复阻抗Z；（2）电流i(t)的表达式；（3）电路的有功功率P、无功功率Q和视在功率S。24.图13所示对称三相电路中，电源线电压UL=380V，负载为星形连接，每相负载阻抗Z=6+j8Ω。求：（1）负载相电压有效值UP；（2）负载相电流有效值IP；（3）三相总有功功率P。25.图14所示电路中，理想运算放大器工作在线性区，求输出电压uO与输入电压u1、u2的关系式。四、综合题（每题10分，共20分）26.图15所示电路中，含有两个理想二极管（正向导通压降视为0），已知uS(t)=10cos(ωt)V。分析t在一个周期内二极管D1、D2的导通情况，并画出输出电压uO(t)的波形图。27.图16所示电路中，已知L1=0.2H，L2=0.1H，M=0.05H，R=10Ω，us(t)=20cos(100t)V。求：（1）ab端的戴维南等效电路（含相量模型）；（2）当ab端接负载ZL时，ZL为何值可获得最大功率？最大功率是多少？答案一、单项选择题1.A2.A3.B4.A5.B6.A7.C8.B9.A10.A二、填空题11.电荷12.非线性13.214.220；31415.指数16.12017.100cos(100t+90°)18.219.0.12-j0.1620.16三、计算题21.解：选节点0为参考点，节点1、2的电压为u1、u2。节点1的KCL方程：(u1-US1)/R1+u1/R2+(u1-u2)/R3=0节点2的KCL方程：(u2-US2)/R4+(u2-u1)/R3=0代入数据：(u1-10)/2+u1/3+(u1-u2)/5=0→15(u1-10)+10u1+6(u1-u2)=0→31u16u2=150(u2-5)/1+(u2-u1)/5=0→5(u2-5)+u2u1=0→-u1+6u2=25联立解得：u1=5V，u2=5V22.解：t<0时，S在a，电路稳定，电容充电至US1=10V，uC(0-)=10Vt=0+时，uC(0+)=uC(0-)=10V（换路定则）t>0时，S在b，电容通过R2、R3放电，等效电阻R=R2+R3=3+2=5kΩ时间常数τ=RC=5×10³×2×10⁻⁶=0.01s零输入响应：uC(t)=uC(0+)e^(-t/τ)=10e^(-100t)V（t≥0）波形：从10V开始指数衰减至0V。23.解：（1）X_L=ωL=1000×0.01=10Ω，X_C=1/(ωC)=1/(1000×100×10⁻⁶)=10ΩZ=R+j(X_L-X_C)=10+j(10-10)=10Ω（纯电阻）（2）I=U/Z=100∠0°/10=10∠0°A，i(t)=10√2cos(1000t)A（3）P=UIcosφ=100×10×1=1000W，Q=UIsinφ=0，S=UI=1000VA24.解：（1）电源为星形连接时，相电压UP=UL/√3=380/√3≈220V（负载星形连接，相电压等于电源相电压）（2）负载阻抗模|Z|=√(6²+8²)=10Ω，相电流IP=UP/|Z|=220/10=22A（3）功率因数cosφ=6/10=0.6，三相总有功功率P=3UPIPcosφ=3×220×22×0.6=8712W25.解：运放同相端电压u+=u2（虚断，R3无电流）反相端电压u-=u+（虚短）反相端电流：(u1-u-)/R1+(uO-u-)/R2=0（虚断）代入u-=u2：(u1-u2)/R1+(uO-u2)/R2=0整理得：uO=u2+(R2/R1)(u2u1)=(1+R2/R1)u2(R2/R1)u1若R1=R2=1kΩ，则uO=2u2u1四、综合题26.解：当uS>0时，D1阳极电位uS，阴极电位0（接地），D1导通；D2阳极电位0，阴极电位uS，D2截止。此时uO=0（D1导通短路输出）。当uS<0时，D1阳极电位uS（负），阴极电位0，D1截止；D2阳极电位0，阴极电位uS（负），D2导通。此时uO=uS（D2导通，输出跟随输入负半周）。波形：正半周被限幅为0V，负半周与uS负半周相同。27.解：（1）相量模型：us=20∠0°V，ω=100rad/sL1的感抗X1=ωL1=20Ω，L2的感抗X2=ωL2=10Ω，互感抗XM=ωM=5Ω原边回路方程：us=(R+jX1)I1+jXMI2（副边开路，I2=0）所以开路电压UOC=jXMI1=j5×(20∠0°)/(10+j20)=j5×(20)/(10+j20)=j5×(2)/(1+j2)=j5×(2)(1-j2)/(1+4)=j5×(2-4j)/5=j(2-4j)=4+2jV等效阻抗Z0=jX2+(XM²)/(R+jX1)=