1、电路知识-54 及答案解析(总分：100.00，做题时间：90 分钟)一、计算题(总题数：11，分数：100.00)1.电流源的波形如图所示，试写出 u L (t)的表达式。 （分数：9.00）_2.电路及电源电压波形如图所示，试绘出 i 1 ，i 2 及 i 3 的波形。 （分数：9.00）_3.电路如图 1 所示，设开关 S 动作前电路已处于稳态，t=0 时开关 S 由 a 扳向 b。试求 t0 + 时的 u C (t)、i C (t)及 i(t)。 （分数：9.00）_4.如图 1 所示电路原已稳定，t=0 时，将开关 S 闭合，试求开关闭合后的电容电压 u C 及电容电流 i C 。
2、（分数：9.00）_5.试用三要素法求 t0 时图中的输出电压 u 0 (t)。 （分数：9.00）_6.已知电路图(a)中电压表读数为：V 1 为 30V，V 2 为 60V：电路图(b)中：V 1 为 15V，V 2 为 80V，V 3 为 100V(电压表的读数为正弦电压的有效值)。求图中电源电压 u S 的有效值 U S 。 （分数：9.00）_7.如图所示电路中，已知 ，L=3H，C=0.25F，Z 可变，求 Z 为何值时，它获得的功率最大，并求最大功率。 （分数：9.00）_8.如图所示正弦交流电路，AC 之间加以正弦电压 ，角频率为 。现欲使 ，试求参数 R 与 L的关系及 R
3、与 C 的关系。 （分数：9.00）_9.求图所示电路在正弦稳态下电压源 E、电流源 I 所发出的功率(有功功率)。已知： （分数：9.00）_10.用戴维宁定理求图 1 所示电路中的电流相量 。已知电流源 （分数：9.00）_11.在图 1 所示电路中，U100V，C20F 时测得 U 1 130V，U 2 40V，求 Z(用向量图分析，图中 U 1 ，U 2 均为电压有效值)。 （分数：10.00）_电路知识-54 答案解析(总分：100.00，做题时间：90 分钟)一、计算题(总题数：11，分数：100.00)1.电流源的波形如图所示，试写出 u L (t)的表达式。 （分数：9.00）
4、_正确答案：()解析：解题过程 电感 L 两端的电压 u L 与其通过的电流 i s 之间的关系是 由 i s (t)的波形图写出它的表达式 将 i s 代入(1)式，经计算求出 u L (t) 2.电路及电源电压波形如图所示，试绘出 i 1 ，i 2 及 i 3 的波形。 （分数：9.00）_正确答案：()解析：解题过程 因各支路与电压源并联，故可以单独求各个电流。 (1) 作出 i 1 (t)的波形如下图(a)所示，因为 i 1 (t)是电阻支路的电流，因此它的波形与 u(t)相似。 (2) ，设 i 2 (0)=0，分段积分求 i 2 (t)。 0st1s 时 t=1s 时 i 2 (1
5、)=0 1st2s 时 t=2s 时 i 2 (2)=0.5A 2st3s t=3s 时 i 2 (3)=1.5A 3st6s t=6s 时 i 2 (6)=2.25A t6s 时 i 2 (t)的波形如图(b)所示。i 2 (t)是电感支路电流，它与端电压 u(t)的积分成比例。 (3) 因为 u(t)的表达式可以写为： u(t)=2(t-1)+2(t-2)-2(t-3)(t-3)+2(t-6)(t-6)+2(t-6) 所以 3.电路如图 1 所示，设开关 S 动作前电路已处于稳态，t=0 时开关 S 由 a 扳向 b。试求 t0 + 时的 u C (t)、i C (t)及 i(t)。 （分
6、数：9.00）_正确答案：()解析：解题过程 开关动作前，电路已处于稳态 根据换路定律，有 u C (0 + )=u C (O - )=12V 当 t0 时，开关扳向 b，这是求 RC 电路全响应的问题。应用戴维宁定理，开关动作之后的等效电路如图2 所示。 图 2其中 因此 =R eq C=32=6s，u C ()=18V 根据三要素公式，得 因为(2+4)i(t)+u C (t)=36 所以 4.如图 1 所示电路原已稳定，t=0 时，将开关 S 闭合，试求开关闭合后的电容电压 u C 及电容电流 i C 。 （分数：9.00）_正确答案：()解析：解题过程 当 t=0 - 时电路已稳定，可
7、求得初始值 u C (0 + )=u C (0 - )=10V 当 t0 时，等效电路如图 2 所示。 图 2=R eq C=25=10s 由三要素公式，可得 5.试用三要素法求 t0 时图中的输出电压 u 0 (t)。 （分数：9.00）_正确答案：()解析：解题过程 根据三要素公式 先求初始值：当 t=0 时，电路达到稳定状态，则有 U 0 (0 - )=U C (0 - )=U 2 再求稳态值：开关闭合，t=，此时 求时间常数：用短路、开路法求 R eq ，则有 =R eq C=(+1)R 2 C 所以当 t0 时 6.已知电路图(a)中电压表读数为：V 1 为 30V，V 2 为 60
8、V：电路图(b)中：V 1 为 15V，V 2 为 80V，V 3 为 100V(电压表的读数为正弦电压的有效值)。求图中电源电压 u S 的有效值 U S 。 （分数：9.00）_正确答案：()解析：解题过程 (1)把图(a)转化为相量模型图，如下图(a)所示。设 为参考相量， ，则 所以电源电压有效值 U S =67.08V (2)把图(b)转化相量模型图，如下图(b)所示。设 为参考相量，则 7.如图所示电路中，已知 ，L=3H，C=0.25F，Z 可变，求 Z 为何值时，它获得的功率最大，并求最大功率。 （分数：9.00）_正确答案：()解析：解题过程 写出 i S (t)的相量形式，
9、因为 所以 (1)当 Z 开路时，求端口的开路电压 由 KCL、KLV 列方程 解得： (2)当 Z 短路时，求端口的短路电流 解得 所以等效阻抗 Z eq 为： 当 时获得最大功率。 8.如图所示正弦交流电路，AC 之间加以正弦电压 ，角频率为 。现欲使 ，试求参数 R 与 L的关系及 R 与 C 的关系。 （分数：9.00）_正确答案：()解析：解题过程 在图中设 R、C、L 元件中的电流相量为 和 ，则 以 U A0 为参考相量，可有如下图所示相量图。 由相量图可得 I R =I C =I L ，则有 可得：参数 R 与 L 关系为 ；参数 R 与 C 关系为 9.求图所示电路在正弦稳态
10、下电压源 E、电流源 I 所发出的功率(有功功率)。已知： （分数：9.00）_正确答案：()解析：解题过程 设电流源电压为 ，电压源的电流为 ，其参考方向如图所示。 计算电压源电流 10.用戴维宁定理求图 1 所示电路中的电流相量 。已知电流源 （分数：9.00）_正确答案：()解析：解题过程 将电路先分为左右两部分，如图 2 所示，分别求这两部分的戴维宁等效电路，其结果为 图 2左边 右边 作出的等效电路如图 3 所示。由此求出电流 11.在图 1 所示电路中，U100V，C20F 时测得 U 1 130V，U 2 40V，求 Z(用向量图分析，图中 U 1 ，U 2 均为电压有效值)。 （分数：10.00）_正确答案：()解析：解题过程 设 ，向量图如图 2 所示。根据余弦定理 图 2
