1、清华大学硕士电路原理-1 及答案解析(总分:100.00,做题时间:90 分钟)一、解答题(总题数:13,分数:100.00)1.求下图所示电路中 1.4V 电压源发出的功率 P 1 和 0.5A 电流源发出的功率 P 2 。 (分数:7.00)_电路如下图所示,求: (分数:14.00)(1).a,b 两点间开路电压 U ab(分数:7.00)_(2).a,b 两点间短路电流 I ab(分数:7.00)_2.求下图所示电路中的电流 I x 。 (分数:7.00)_3.求下图所示电路中的电流 i。 (分数:7.00)_4.电路如下图所示,求 10V 电压源发出的功率。 (分数:7.00)_5.
2、求下图所示电路的入端电阻 R。 (分数:7.00)_6.求下图所示电路的入端电阻 R i ,图中受控源是电流控制的电流源。 (分数:7.00)_7.电路如下图所示。问 R X 为何值时电流 I 为零? (分数:7.00)_8.求下图所示电路中 5A 电流源两端的电压 U S 。 (分数:7.00)_9.下图所示四端网络外部若干电压为 U 12 =10V,U 14 =20V,U 32 =5V。电流如图中所注明(电压、电流均为直流),求这个四端网络所吸收的总功率。 (分数:7.00)_10.写出用节点电压法求解下图所示电路中各节点电压、各支路电流所需的方程式(不必求解,只写方程)。(分数:7.00
3、)_11.写出用节点电压法求下图所示电路中节点电压 U A 和 U B 所需的方程(只列方程,不必求解)。 (分数:7.00)_12.一个网络的节点电压方程组可用下列矩阵方程来表示,试说明该网络中有无受控电源,并画出其具体电路图。 (分数:9.00)_清华大学硕士电路原理-1 答案解析(总分:100.00,做题时间:90 分钟)一、解答题(总题数:13,分数:100.00)1.求下图所示电路中 1.4V 电压源发出的功率 P 1 和 0.5A 电流源发出的功率 P 2 。 (分数:7.00)_正确答案:()解析:解 设电压源中的电流和电流源两端的电压参考方向如下图所示。由图可得 ,U=1.4V
4、 电路如下图所示,求: (分数:14.00)(1).a,b 两点间开路电压 U ab(分数:7.00)_正确答案:()解析:解 当 a,b 两端开路时,由 KCL 有 I+3I=1,解得 I=0.25A。由此可得开路电压 U ab =-6I+2=-0.256+2=0.5V(2).a,b 两点间短路电流 I ab(分数:7.00)_正确答案:()解析:解 设短路电流方向如下图所示。由 KCL 有 I+3I=1+I ab 则 由 KVL 有 6I=2,即 解得 2.求下图所示电路中的电流 I x 。 (分数:7.00)_正确答案:()解析:解 由 KCL 及 KVL,有 5I x +(2+I x
5、)3+4I x =12 解得 I x =0.5A。3.求下图所示电路中的电流 i。 (分数:7.00)_正确答案:()解析:解 根据电路元件特性及 KCL(下图所示电路),可得 4.电路如下图所示,求 10V 电压源发出的功率。 (分数:7.00)_正确答案:()解析:解 设所需支路电流如下图所示。由图得 5.求下图所示电路的入端电阻 R。 (分数:7.00)_正确答案:()解析:解 采用加压求流法(见下图),有 由(2)式得 U=25I 0 ,代入(1)式得 U 0 =10I 0 +25I 0 =35I 0 则 6.求下图所示电路的入端电阻 R i ,图中受控源是电流控制的电流源。 (分数:
6、7.00)_正确答案:()解析:解 用加压求流法求 R i 。电路如下图所示。 回路方程为 由(2)式得 将(3)式代入(1)式,得 则入端电阻为 7.电路如下图所示。问 R X 为何值时电流 I 为零? (分数:7.00)_正确答案:()解析:解 当 U RX =4V 时,I=0。I=0 时电路如下图所示。由图有 8.求下图所示电路中 5A 电流源两端的电压 U S 。 (分数:7.00)_正确答案:()解析:解 设电流 I 如下图所示。由 KCL,有 I=2A。再由 KVL 有 9.下图所示四端网络外部若干电压为 U 12 =10V,U 14 =20V,U 32 =5V。电流如图中所注明(
7、电压、电流均为直流),求这个四端网络所吸收的总功率。 (分数:7.00)_正确答案:()解析:解 由 KVL 有 U 34 =U 14 -U 12 +U 32 =20-10+5=15V。 设四端为参考点,该四端网络对外等效为三个端口,分别为 1-4、2-4、3-4 端口,则四端网络吸收的总功率为 P=I 1 U 14 -I 2 U 24 -I 3 U 34 =520-(-10+20)1-215=60W10.写出用节点电压法求解下图所示电路中各节点电压、各支路电流所需的方程式(不必求解,只写方程)。(分数:7.00)_正确答案:()解析:解 设节点电压和各支路电流如下图所示。 节点电压方程为 各支流电流为 11.写出用节点电压法求下图所示电路中节点电压 U A 和 U B 所需的方程(只列方程,不必求解)。 (分数:7.00)_正确答案:()解析:解 节点电压方程为 12.一个网络的节点电压方程组可用下列矩阵方程来表示,试说明该网络中有无受控电源,并画出其具体电路图。 (分数:9.00)_正确答案:()解析:解 因系数行列式不对称,所以电路中有受控源(压控电流源)。受控源接在节点 3 上,控制量为节点 2 的电压。此方程对应电路如下图所示(对应的电路不唯一)。