电路分析基础期末试卷及答案4套

《电路分析基础》试卷第mF(t=0)S2kΩ1kΩ1mF(t=0)S2kΩ1kΩ＋uC－＋9V－图3iCiRCL图4u4.图4所示的滤波器电路，已知电阻，外加非正弦周期信号电压V，试求通过电阻R中电流iRCL图4u5.具有互感的两个线圈顺接串联时总电感为0.6亨，反接串联时总电感为0.2亨，若两线圈的电感量相同时，求互感和线圈的电感。学院20～20学年第学期《电路分析基础》试卷（A卷）参考答案一、填空题（每空1分，共15分）1、电压电流2、线性电路3、最大值（有效值）角频率（频率或周期）初相4、结点电压法回路电流法5、6、谐振7、初始稳态时间常数τ8、基二、判断下面说法的对与错（每小题1分，共5分）1、对2、错3、错4、错5、对三、选择题（每小题2分，共10分）1、A2、B3、D4、C5、A四、简答题（每小题3分，共10分）只要内容相近，不扣分。1、提高功率因数的意义：①提高供电设备的利用率；②减少线路上的功率损耗。（1分）功率因数的方法：①自然补偿法；避免感性设备的空载和减少其轻载；（1分）②人工补偿法：在感性线路两端并联适当电容。（1分）2、同相的电压和电流可构成有功功率，正交的电压和电流可构成无功功率。（1分）有功功率是指电路中耗能元件上消耗的那部分功率，有功功率意味着既有转换又有消耗；无功功率则指储能元件与电路之间能量交换的那部分功率，无功功率意味着只交换不消耗。（2分）3、串联谐振电路的特点：谐振时电路阻抗最小；当电压有效值一定时，串谐时电流达到最大；在L和C两端出现过电压现象。（2分）并联谐振电路的特点：谐振时电路阻抗最大；当路端电压不变时，并谐发生时电路的总电流最小；在L支路和C支路中出现过电流现象。（2分）五、分析题（共14分）1.根据题意分析后，在图中标出一次侧1和2之间感应电压的极性，在3和4之间标出二次侧感应电压的极性（2分）判断出端子1和3是一对同名端，端子2和4也是一对同名端。（2分）2.①a图电流表读数2A（1分），b图电流表读数0.1A（1分），c图电流表读数10A（1分）；②a图电流表读数2A（1分），b图L相当短路，因此电流无穷大，电流表无法正确读值（1分），c图中C起隔直流作用，电流表读数为零（1分）。3.图3（a）中所示的非正弦周期波，只具有偶半波对称性，因此是偶谐波函数。（2分）（b）中非正弦周期波，具有镜像对称性，且对纵轴对称，因此是奇谐波函数和偶函数。（2分）（c）中非正弦周期波，具有偶半波对称性，且对原点对称，因此是偶谐波函数和奇函数。（2分）六、计算题（共44分）1.（a）图电路Rab＝7+6//(4+3//6)=10Ω（3分）（b）图电路Rab＝4+1.2+(2+6//(3+9)=10Ω（3分）（c）图电路中Δ接60Ω电阻变换成Y接20Ω电阻后，Rab＝20＋5＋(20＋10)/2=40Ω（3分）+―U+―U1′+―610I1′10V4I1′+―+―US′（3分）（3分）6610I1″4I1″+―4A+―US″+―U1″（（3分）两独立源共同作用下:Us=Us'+Us"=－6+25.6=19.6V（2分）3.解：直流下，L相当短路，因此（2分）工频交流情况下，RL中通过的电流相同，且只有R上消耗有功功率，因此（2分）根据串联电路的电压三角形可得：（2分）根据L上的数量关系式可得：（2分）4.解：初始值（1分）稳态值（1分）时间常数（2分）（2分）（2分）5.解：接2.5Ω负载电阻时可获得最大功率。（5分）6.解：当零次谐波单独作用时，C相当开路，L相当短路，所以，输出电压（2分）当三次谐波单独作用时，3ωL＝9Ω，，并联部分发生理想谐振，呈无穷大阻抗，所以无电流，而输出电压的三次谐波就等于输入电压的三次谐波。即：uO(3)＝ui(3)=10sin3ωt(V)（2分）所以，（2分）学院20～20学年第学期《电路分析基础》试卷（B卷）参考答案一、填空题（每空1分，共15分）1、单一而确切多元而复杂2、对称3、同名端同名端增强4、线性电路功率5、顺同侧6、阻抗电流7、上升衰减8、傅里叶级数展开式二、判断下面说法的对与错（每小题1分，共5分）1、错2、错3、错4、对5、对三、选择题（每小题2分，共10分）1、A2、B3、D4、C5、A四、简答题（每小题3分，共10分）只要内容相近，不扣分。1、戴维南定理的内容：对任意一个有源二端网络而言，都可以用一个恒压源和一个电阻元件的串联组合来等效代替（1分），其中恒压源等于原有源二端网络的开路电压，电阻元件等于原有源二端网络除源后的入端等效电阻（2分）2、RLC串联电路的阻抗三角形、电压三角形、功率三角形是相似三角形（1分）；它们的角度相同；（1分）；其中的电压三角形是相量图。（1分）3、感应电动势的极性始终保持一致的端子称为同名端，当电流同时由同名端流入（或流出）时，两线圈中的磁场彼此增强。（2分）互感系数M与两线圈的几何尺寸、线圈匝数、线圈周围的媒质以及两线圈之间的相互摆放位置有关。（2分）五、分析题（共14分）1.根据题意分析：电压表读数大时两线圈的磁场相互增强，一定是顺串，因此判断2和3是一对同名端。（4分）2.①a图电流表读数2A（1分），b图电流表读数0.02A（1分），c图电流表读数0.8A（1分）；②a图电流表读数2A（1分），b图L相当短路，因此电流无穷大，电流表无法正确读值（1分），c图中C起隔直流作用，电流表读数为零（1分）。3.图3（a）中所示的非正弦周期波，具有奇半波对称性，且对纵轴对称，因此是奇函数和奇谐波函数。（2分）（b）中非正弦周期波，具有奇半波对称性，且对原点对称，因此是奇谐波函数和奇函数。（2分）（c）中非正弦周期波，具有偶半波对称性，因此是偶谐波函数。（2分）六、计算题（共44分）1.（a）图电路Rab＝5+10//(4+6)=10Ω（3分）（b）图电路Rab＝4+1.6+3//6＋4//6=10Ω（3分）（3分）+―610V4（3分）+―610V4I′2.解：当恒压源单独作用时664I″4A（3分）两独立源共同作用下:I=I'+I"=1+2.4=3.4A（2分）3.解：电路阻抗（2分）电路的阻抗角（2分）电路中的电阻：（2分）电路中的电容：（2分）4.解：输出电压（2分）电容电压是状态变量，是零状态响应，因此：（2分）电感电压仅存在于过渡过程中，因此是零输入响应（2分）所以，输出电压（2分）5.解：（1）若使负载上获得最大功率，需阻抗匹配，即次级1Ω电阻对初级的反射阻抗因此（3分）（2）1Ω负载电阻上获得的最大功率（2分）6.解：当零次谐波单独作用时，C相当开路，L相当短路，所以，输出电压（2分）当三次谐波单独作用时，3ωL＝9Ω，，并联部分发生理想谐振，呈无穷大阻抗，所以无电流，而输出电压的三次谐波就等于输入电压的三次谐波。即：uO(3)＝ui(3)=10sin3ωt(V)（2分）所以，（2分）学院20-20学年第学期《电路分析基础》试卷年级专业（C卷）参考答案（本题共8小题，每空1分，共20分）一、填空题同相串联并联同名复数复数零状态零输入并（或跨）串RjXL-jXCR+j(XL-XC)7.谐波谐波零次谐波8.最大值角频率相位（本题共10小题，每小题1分，共10分）二、判断说法的对、错题1.对2.错3.错4.错5.错6.对7.错8.错9.错10.错（本题共9小题，每小题2分，共18分）三、单项选择题A2.BA3.A4.B5.B6.B7.C8.C9.C（本题共4小题，每小题3分，共12分）四、简答题（只要内容相近，不扣分）1.答：如果误把本应顺串的两个线圈反串，则等效电感量将由L1＋L2＋2M变为L1＋L2－2M而大大减小，致使在一定电压下通过线圈的电流大大增加，造成线圈过流而烧损。2.答：三相交流电路中，中线的作用是保证不对称三相星接负载的端电压维持平衡。3.答：一阶电路换路时响应的变化量称为其暂态分量，换路后重新达到平衡时响应的值称为稳态分量，一阶电路的三要素是响应的初始值、稳态值和时间常数τ。4.感性线路两端并联电容可以提高电路的功率因数。但并不是并联的电容器容量越大、功率因数提高得越多，因为提高功率因数要求在欠补偿状态下提高，并联的电容器容量过大虽然也能达到需要提高的功率因数，但过补偿将增加费用支出不合算。不能在感性线路中串联电容提高线路的功率因数。因为串联电容可以分压，而分压会造成设备不能正常工作。（本题共5小题，每小题8分，共40分）五、计算题电流表A4的读数是5A（3分），A的读数是7.07A（2分），电路呈容性（1分）。有功功率P＝1936W（2分）无功功率Q＝1452Var（2分）视在功率S＝2420VA（2分）功率因数＝0.8（2分）线圈的品质因数Q＝100（3分），电感量L≈15.9mH（3分）（2分）（3分）（3分）5.开关闭合时，各电表读数为线电流读数，因此，线电流为3.8A（3分），当开关断开时，A火线和C火线上所串电流表的读数为相电流值＝3.8/1.732≈2.2A，B火线上所串电流表的读数仍为线电流3.8A。（3分）6.（3分）应用三要素法求得响应为（3分）学院20-20学年第学期《电路分析基础》试卷年级专业（D卷）参考答案（本题共7小题，每空1分，共20分）一、填空题理想单一确切RjXL－jXCR＋jXLR＋j（XL－XC）iLuC基奇偶高自然人工（本题共8小题，每小题1分，共8分）二、判断正、误题1.错2.错3.错4.错5.错6.错7.对8.错（本题共10小题，每小题2分，共20分）三、单项选择题B2.B3.B4.A5.A6.A7.C8.C9.C10.D（本题共4小题，每小题3分，共12分）四、简答题（只要内容相近，不扣分）1.RLC串联电路中的谐振条件是：。若要使RLC串联电路发生谐振，调谐方法有三个途径：调频、调L或调C。2.日光灯实验时，日光灯支路的电流始终不变，所以不变。可以算出，当日光灯电路并联不同的电容C时，电容电流IC各不相同。根据不同的IC值与相比较，当IC<时，电路呈感性；当IC>时，电路呈容性。3.图中的1和3（或2和4）是一对同名端。4.提高功率因数的意义：提高电源的利用率和减少供电线路上的功率损失。提高功率因数的方法：自然补偿法—避免感性设备的空载和减少轻载；人工补偿法：在感性线路两端并联适当电容。（本题共5小题，每小题8分，共40分）五、计算题1.用弥尔曼定理求解：令Vb=0Va=10V（4分）I=2A（4分）2.设，则（2分）（2分）（2分）电流表读数为10A，电压表读数为141.4