电路分析基础_曹丰文_习题1答案
习题一电路的基本概念和定律
一、选择题
1-1-1）基尔霍夫电流定律应用于( )。
(A)支路(B)节点(C)回路
1-1-2）若把电路中的参考点由原来电位较低的点改选为电位较高的点，则电路中各点的电位比原来( )。
(A)升高(B)降低(C)升高或降低(D)不变
1-1-3）A、B两点间的电压U AB等于( )所做的功。
(A)电场力把单位负电荷从A点移到B点
(B)电场力把单位正电荷从A点移到B点
(C)电场力把单位正电荷从B点移到A点
(D)洛仑兹力把单位正电荷从A点移到B点
1-1-4）下列各选项正确的是：（）
(A) 电压源只供出功率(B) 电压源只吸收功率
(C) 电压源只储存能量(D) 电压源既可供出也可吸收功率
1-1-5）已知电阻元件在图(a)所选参考方向下的伏安特性如图(b)所示，则元件的电阻为( )。
(A) 0.5Ω(B) -0.5Ω(C) 2Ω(D) -2Ω
1-1-6）图中给出两个线性电阻R a和R b的伏安特性曲线。由图可知( )
(A) R a>R b (B)R a=R b(C) R a 1-1-7）图示二端网络的电压、电流关系为( ) (A) u = 10-5 i (B) u = 10+5 i (C) u = 5 i-10 (D) u = -5 i-10 二、填空题 1-2-1）图示电路中，2A电流源的电压U=______________。 1-2-2）图(a)电路中，R1增加时电压U2将______________，图(b)电路中，R1增加时，电压U2将______________。 1-2-3）图示电路中的电流I=______________。 1-2-4）电热器的电压为220V，通过的电流是0.18A，通电5min，则其消耗的功率为______________W，吸收的电能为______________ J。 1-2-5）在电流一定的条件下，线性电阻元件的电阻值越大，消耗的功率______________。在电压一定的条件下，电阻值越大，消耗的功率______________。 1-2-6）在集总参数电路中，任意时刻所有元件吸收的电功率的总和______________。 1-2-7）电流的方向定义为______________电荷运动的方向。电流的参考方向则是______________的方向。1-2-8）图示电路的开路电压U AB为______________V。 1-2-9）有两只白炽灯的额定值分别为：A灯220V、100W；B灯220V、40W。将它们串联后接在220V 电源上，则______________灯消耗功率大。将它们并联后接在220V电源上，则______________灯消耗功率大。 1-2-10）若穿过某一面积的电荷，则当t =1s时，沿电荷运动方向的电流为______________ A；t =3s时，电流为______________A；在t =1s到3s的时间内通过该面积的电荷为______________ C。 1-2-11）图示电路中6V电压源产生功率______________W，1A电流源产生功率______________W。 1-2-12）图示两个元件吸收的功率均为10W，则U = ______________V，I = ______________ A。 1-2-13）某电压源的电压与电流为非关联参考方向，已知其电压为5V，电流为 2A，则该电压源提供的功率为______________W。 三、计算题 1-3-1）试求图示电路中的U1、U2和I 。 1-3-2）图示电路中，6V电压源产生的功率为多少？ 1-3-3）电路如图所示，试分别写出各电路中电压U与电流I的关系式。 1-3-4）试求图示电路中的电流I1、I2、电压U1和2 A电流源的功率。 1-3-5）试求图示电路中各支路的电压和电流。 1-3-6）试求图示电路中电流源的电压U及电压源的电流I 。 1-3-7）图示电路中，当开关S闭合和断开时，20V电压源产生的功率分别为多少。 1-3-8）图示电路中，a点电位V a为多少？I S=10A电流源和U S= 8V电压源供出的功率分别为多少？ 1-3-9）图示部分直流电路中，三个负载吸收的功率各为：P1 =1.2kW，P2=3.6kW，P3=9.6kW。试计算电流I a、I b和I c。 1-3-10）试求图示电路中各支路的电流和电压。 1-3-11）求图示电路中各独立电源的功率，并说明是吸收功率还是供出功率。 1-3-12）试计算图(a)和图(b)两种情况下各独立电源的功率。已知U S=10V，I S =10A。1-3-13）画出图示各电路的端电压U ab和电流I的关系曲线。 1-3-14）图示电路中，已知：U S1 =7V，U S2=16V，U S3 =14V，R1 =16Ω，R2=3Ω，R3 =9Ω，求开关S断开和闭合两种情况下的各支路电流。 1-3-15）图示电路中，已知I1 =2A，U ab=2V，试求I2、R及I S。 1-3-16）试求图示电路中的电流I0以及3A电流源的功率。 1-3-17）试分别求图(a)、(b)电路中的各支路电流。 电路分析基础练习题 @ 复刻回忆 1-1 在图题1-1 所示电路中。元件 A 吸收功率30W ，元件 B 吸收功率15W ，元件 C 产生功率30W ，分别求出三个元件中的电流I 1、I 2、I 3。 5V A I 15V B I 2 5V C I 3 图题1-1 解I 1 6 A，I 2 3 A ，I 3 6 A 1-5 在图题1-5 所示电路中，求电流I 和电压U AB 。 解I 4 1 2 1 A，U AB 3 10 2 4 4 39 V 1-6 在图题1-6 所示电路中，求电压U。 30V 5 U 2A 50V 1 I 2 5V 3 I 1 2 4V 图题1-6 图题1-7解50 30 5 2 U ，即有U30V 1-8 在图题1-8 所示电路中，求各元件的功率。 解电阻功率：P 3 P22 2 3 42 / 2 12 W， 3 8 W 2A 电流源功率：P2A 2(10 4 6) 0 ，2 P1 A 4 1 4 W 10V 4V 1A 电压源功率：P 10V 10 2 20 W， P 4V 4(1 2 2) 4 W 2-7 电路如图题2-7 所示。求电路中的未知量。 解U S 2 6 I 12 4 A 2 9 3 12 V I 0 2A I 2 I 3 I 3 P3/ U S12 / 12 1 A U S R eq 6 9 R3 I 0 2 R 4 / 3 1 12 12 13 / 3 A P312W 1 U S R eq I 12 36 13/ 3 13 图题2-7 2-9 电路如图题2-9 所示。求电路中的电流解从图中可知， 2 与3 并联，I 1 。 1 2 由分流公式，得 I 2 I 33 5 I1 5 1 1 A 1 3I 1 I 3 I 2 1V I 1 5I 1 3 所以，有 I 1 I 2I 3 3I 1 1 图题2-9 解得I 1 0.5 A 2-8 电路如图题2-8 所示。已知I1 3I 2 ，求电路中的电阻R 。 解KCL ：I 1 I 2 60 I1 3I 260mA I 1 2.2k 解得I 1 R 为45 mA, I 215 mA. I 2R R 2.2 45 15 6.6 k图题2-8 解(a) 由于有短路线， (b) 等效电阻为 R AB 6 , R AB 1// 1 (1 1// 1) // 1 0.5 1.5 2.5 1.1 2-12 电路如图题2-12 所示。求电路AB 间的等效电阻R AB 。 3 电路分析基础复习题及答案 1、测量正弦交流电路中的电压时，应先选好电压表的量程，再将电压表并联接入电路中。（ ） 知识点：基本知识及电压电流的参考方向；章节1.1 ；题型：判断题； 难易程度：易 答案：√ 2、理想电流源的输出电流和电压是恒定的，不随负载变化。（ ） 知识点：基本知识及电压电流的参考方向；章节1.1 ；题型：判断题； 难易程度：易 答案：× 3、导体中的电流由电子流形成，故规定电子流的方向就是电流正方向。( ) 知识点：基本知识及电压电流的参考方向；章节1.1 ；题型：判断题； 难易程度：易 答案：× 4、从定义上看，电位和电压相似，电位改变，电压也跟着改变。（ ） 知识点：基本知识及电压电流的参考方向；章节1.1 ；题型：判断题； 难易程度：易 答案：× 5、导体的长度和截面都增大一倍，其电阻值也增大一倍。（ ） 知识点：基本知识及电压电流的参考方向；章节1.1 ；题型：判断题； 难易程度：易 答案：× 6、电压的实际方向规定为（ ）指向（ ），电动势的实际方向规定为由（ ）指向（ ）。 知识点：基本知识及电压电流的参考方向；章节1.1 ；题型：填空题； 难易程度：易 答案：高电压，低电压，低电压，高电压 7、测量直流电流的直流电流表应串联在电路当中，表的 端接电流的流入端，表的 端接电流的流出端。 知识点：基本知识及电压电流的参考方向；章节1.1 ；题型：填空题； 难易程度：易 答案：正，负 8、工厂中一般动力电源电压为 ，照明电源电压为 。 以下的电压称为安全电压。如果考虑相位差，设?∠=? 10220A U ，则? B U = ， ? C U = 。 知识点：基本知识及电压电流的参考方向；章节1.1 ；题型：填空题； 难易程度：易 答案：380伏，220伏，36伏，?-∠=? 110220B U ?∠=? 130220C U 9、用交流电表测得交流电的数值是其 值。受控源是大小方向受电路中其他地方的电压或电流控制的电源。受控源有四种模型，分别是： ； ； ；和 。 练习一、1．分别计算图示电路中各电源的端电压和它们的功率。 (5分) 解：(a ) …………2分 (b ) 电流源： ……….1.5分 电压源： …………1.5分 2．利用电源等效变换化简各二端网络。 (6分) 解: (a) 3 ．计算图示电路在开关S 打开和闭合时a 点的电位?=a U (5分) 解：开关S 打开：mA I 25.11 121 6=++-= ……..1分 V U a 25.225.111=?+= …………………1.5分 开关S 闭合：V U 8.22 141212 131=+++ = ….1分 V U U a 9.11 11 111=+-? += ….1.5分 4．求图示电路中的电流1I 和电压ab U 。 (5分) 解：A I 25 10 9.01== A A I 222.29 20 1== ……….2.5分 (a ) (b ) W U P V U 5051052=?==?=发W U P V U 1052=?==发 W P A I V U 6323252=?==-==吸，方向向下 a b a b b b b a U b A A I I U ab 889.09 8 4)9.0(11== ?-= ……..2.5分 5.电路如图所示，求X I 。(5分) 解： 电压源单独作用：4)42(-='+X I A I X 3 2 - ='? ……..1.5分 电流源单独作用：A I X 3 2 2422=?+= '' ……..1.5分 故原图中的03 2 32=+- =''+'=X X X I I I ………..2分 6、计算图四（4）所示二端网络吸收的有功功率、无功功率，并计算其视在功率和功率因数。其中,())(2sin 25V t t u =, R 1=1Ω, R 2=2Ω。 解：端口电压为?∠=05U & . 对于2=ω, X C = - 2j , X L =1j . 端口阻抗为 ()()()()() Ω-=-++-+= j j j j j Z 34221221 (2分) 端口电流： ?-∠=-=4.18953.3345 j I & A （2分） 有功功率：()W P 75.18]4.180cos[953.35=?--??= （2分） 无功功率：VA Q 24.64.18sin 953.35=??= （2分） 视在功率：VA Q P S 764.1922=+=（1分） 功率因数：95.0cos == S P ?（1分） Ω4X I '- V 4 +Ω 2Ω 4A 2X I ''Ω 2Ω 4A 2X I - V 4 +Ω 2 训练一 “电路分析基础”试题(120分钟)—III 一、单项选择题（在每个小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答 案的号码填入提干的括号内。每小题2分，共40分） 1、图示电路中电流i等于（） 1）1A 2）2A 3）3A 4）4A 2、图示单口网络的短路电流sc i等于（）1）1A 2）1.5A 3）3A 4）-1A 3、图示电路中电压u等于（） 1）4V 2）-4V 3）6V 4）-6V 4、图示单口网络的开路电压oc u等于（）1）3V 2）4V 3）5V 4）9V 7AΩ 2Ω 1 Ω 4 i 6V Ω 2 Ω 4 sc i Ω 2 Ω 4 + _ Ω 2 Ω 2 - 2V + - 10V + u - + Ω 1Ω 2 6V + _ 3V + _ + - oc u 5、图示电路中电阻R 吸收的功率P 等于（ ） 1）3W 2）4W 3）9W 4）12W 6、图示电路中负载电阻 L R 吸收的最大功率等于（ ） 1）0W 2）6W 3）3W 4）12W 7、图示单口网络的等效电阻等于（ ） 1）2Ω 2）4Ω 3）6Ω 4）-2Ω 8、图示电路中开关断开时的电容电压)0(+c u 等于（ ） 1）2V 2）3V 3）4V 4）0V 3V Ω 2+_ R Ω 1A 3Ω 3+ _ 6V 5:1 L R Ω 4- + i 2a b 4V Ω 2+ _ Ω 2+ - c u +_ 2V =t F 1 9、图示电路开关闭合后的电压)(∞c u 等于（ ） 1）2V 2）4V 3）6V 4）8V 10、图示电路在开关断开后电路的时间常数等于（ ） 1）2S 2）3S 3）4S 4）7S 11、图示电路的开关闭合后，电感电流)(t i 等于（） 1）t e 25- A 2）t e 5.05- A 3）)1(52t e -- A 4） )1(55.0t e -- A 12、图示正弦电流电路中电压)(t u 的振幅等于（） 1）1V 2）4V 3）10V 4）20V Ω46V Ω 2+ _ Ω 2+ - c u 0=t F 1- +1u 1 2u + - Ω 2+ _ Ω2+ - =t F 1F 25A Ω 20=t i 1H s 10+ _ + _ u 1H s u F 25.0V t t u s )2cos()(= 电路分析基础练习题 @复刻回忆 1-1在图题1-1所示电路中。元件A 吸收功率30W ，元件B 吸收功率15W ，元件C 产生功率30W ，分别求出三个元件中的电流I 1、I 2、I 3。 解61=I A ，32-=I A ，63=I A 1-5在图题1-5所示电路中，求电流I 和电压U AB 。 解1214=--=I A ，39442103=?+?+=AB U V 1-6在图题1-6所示电路中，求电压U 。 解U +?-=253050 V 1-8在图题1-8所示电路中，求各元件的功率。 解电阻功率：123223=?=ΩP W ， 82/422= =Ω P W 电流源功率： 电压源功率： 1(44=V P W 2-7电路如图题2-7所示。求电路中的未知量。 解1262=?=S U V 2-9电路如图题2-9 3 I 解得2-8电路如图题2-8所示。已知213I I =解KCL ：6021=+I I 解得451=I mA,152=I mA. R 为 6.615452.2=?=R k ? 解(a)由于有短路线，R (b)等效电阻为 2-12电路如图题2-12所示。求电路AB 间的等效电阻AB R 。 A 3R U 3W 123=P Ω 解(a)Ω=+=++=75210//10)8//82//(6//6AB R (b)Ω=+=++=612//62)104//4//(64//4AB R 3-4用电源变换的方法求如图题3-4所示电路中的电流I 。 、(c) 解ab U 3-144-2用网孔电流法求如图题4-2?????=-++=-+-+=-+0)(31580 0)(4 )(32100)(4823312322211I I I I I I I I I I I 解得： 26.91=I A ，79.22=I A ， 98.33-=I A 所以79.22==I I x A 4-3用网孔电流法求如图题4-3所示电路中的功率损耗。 解显然，有一个超网孔，应用KVL 即11015521=+I I 电流源与网孔电流的关系 解得：101=I A ，42=I A 电路中各元件的功率为 200102020-=?-=V P W ，36049090-=?-=V P 1806)10520(6-=??-=A P W ，5102+?=电阻P W 显然，功率平衡。电路中的损耗功率为740W 。 4-10用节点电压法求如图题4-10所示电路中的电压0U 。 解只需列两个节点方程 解得 501=U V ，802=U V 所以 1040500=-=U V 4-13电路如图题4-13解由弥尔曼定理求解 开关S 打开时： 20/140/120/30040/300-=+-=U 1Ω4I 6I 12I 2I 0V 第3章 选择题 1．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．节点电压法D．2b法 2．对于一个具有n个结点、b条支路的电路，他的KVL独立方程数为（ B ）个。 A．n-1 B．b-n+1 C．b-n D．b-n-1 3．对于一个具有n个结点、b条支路的电路列写结点电压方程，需要列写（ C ）。 A．（n-1）个KVL方程B．（b-n+1）个KCL方程 C．（n-1）个KCL方程D．（b-n-1）个KCL方程 4．对于结点电压法中的无伴电压源，下列叙述中，（ A ）是错误的。 A．可利用电源等效变换转化为电流源后，再列写结点电压方程 B．可选择该无伴电压源的负极性端为参考结点，则该无伴电压源正极性端对应的结点电压为已知，可少列一个方程 C．可添加流过该无伴电压源电流这一新的未知量，只需多列一个该无伴电压源电压与结点电压之间关系的辅助方程即可 D．无伴受控电压源可先当作独立电压源处理，列写结点电压方程，再添加用结点电压表示控制量的补充方程 5．对于回路电流法中的电流源，下列叙述中，（ D ）是错误的。 A．对于有伴电流源，可利用电源等效变换转化为电压源后，再列写回路电流方程 B．对于无伴电流源，可选择合适的回路，使只有一个回路电流流过该无伴电流源，则该回路电流为已知，可少列一个方程 C．对于无伴电流源，可添加该无伴电流源两端电压这一新的未知量，只需多列一个无伴电流源电流与回路电流之间关系的辅助方程即可 D．电流源两端的电压通常为零 6．对于含有受控源的电路，下列叙述中，（ D ）是错误的。 A．受控源可先当作独立电源处理，列写电路方程 B．在结点电压法中，当受控源的控制量不是结点电压时，需要添加用结点电压表示控制量的补充方程 C．在回路电流法中，当受控源的控制量不是回路电流时，需要添加用回路电流表示控 《电路分析基础》试题库 第一部分填空题 1.对于理想电压源而言，不允许路，但允许路。 2.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。 3.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。 4.一般情况下，电感的不能跃变，电容的不能跃变。 5.两种实际电源模型等效变换是指对外部等效，对内部并无等效可言。当端 子开路时，两电路对外部均不发出功率，但此时电压源发出的功率 为，电流源发出的功率为；当端子短路时，电压源发出的功率为，电流源发出的功率为。 6.对于具有n个结点b个支路的电路，可列出个独立的KCL方 程，可列出个独立的KVL方程。 7.KCL定律是对电路中各支路之间施加的线性约束关系。 8.理想电流源在某一时刻可以给电路提供恒定不变的电流，电流的大小与端 电压无关，端电压由来决定。 9.两个电路的等效是指对外部而言，即保证端口的关系相 同。 10.RLC串联谐振电路的谐振频率= 。 11.理想电压源和理想电流源串联，其等效电路为。理想电流源和 电阻串联，其等效电路为。 12.在一阶RC电路中，若C不变，R越大，则换路后过渡过程越。 13.RLC串联谐振电路的谐振条件是=0。 14.在使用叠加定理适应注意：叠加定理仅适用于电路；在各分电路 中，要把不作用的电源置零。不作用的电压源用代替，不作用的电流源用代替。不能单独作用；原电路中的不能使用叠加定理来计算。 15.诺顿定理指出：一个含有独立源、受控源和电阻的一端口，对外电路来说， 可以用一个电流源和一个电导的并联组合进行等效变换，电流源的电流等于一端口的电流，电导等于该一端口全部置零后的输入电导。 L/时，电路为欠阻尼电路，放电16.对于二阶电路的零输入相应，当R=2C 过程为放电。 L时，电路为振荡放电；当R= 17.二阶RLC串联电路，当R2 C 时，电路发生等幅振荡。 18.电感的电压相量于电流相量π/2，电容的电压相量于 电流相量π/2。 电路分析基础 练习题 复刻回忆 1-1 在图题1-1所示电路中。元件A 吸收功率30W,元件B 吸收功率15W,元件C 产生功率30W ,分别求出三个元件中得电流I 1 、I 2 、I 3。 解 A,A,A 1-5 在图题 。 解 A,V 1-6 在图题1-6所示电路中,求电压U 。 解 , 1-8 解 电阻功率:W, W 电流源功率:, W 电压源功率:W, W 2-7 电路如图题2-7 解 V A A A 2-9 电路如图题2-9 解 从图中可知,2Ω与3Ω并联, 由分流公式,得 A 所以,有 解得 A 2-8 电路如图题2-8所示。已知,解 KCL: 解得 mA, mA 、 R 为 k Ω 解 (a)由于有短路线,, (b) 等效电阻为 2-12 电路如图题2-12所示。求电路AB 间得等效电阻。 解 (a) (b) 3-4 用电源变换得方法求如图题3-4所示电路中得电流I 。 解 或由( A,A, A 所以 A 4-3 用网孔电流法求如图题4-3 解 显然,有一个超网孔,应用KVL 即 电流源与网孔电流得关系 解得: A,A 电路中各元件得功率为 W,W, W,W 显然,功率平衡。电路中得损耗功率为740W 。 4-10 用节点电压法求如图题4-10所示电路中得电压。 解 只需列两个节点方程 解得 V ,V 所以 V 4-13 电路如图题4-13所示,求电路中开关S 打开 与闭合时得电压。 解 由弥尔曼定理求解 开关S 打开时: V 开关S 闭合时 5-4 用叠加定理求如图题5-4所示电路中得电压U 。 解 应用叠加定理可求得 10V 电压源单独作用时: 5A 电流源单独作用时: 电压为 5-8 图题5-8所示无源网络N 外接U S =2V , I S =2A 时, U S =2V ,I S =0A 时, 响应I =5A 。现若U S =4V,I S =2A 时,则响应I 为多少? 解 根据叠加定理: I ＝K 1U S ＋K 2I S 当U S =2A 、 I S =0A 时 I =5A ∴K 1=5/2当U S =2V 、 I S =2A 时I =10A ∴K 2=5/2 当U S =4V 、 I S =2A 时 响应为 I =5/2×4+5/2×2=15A 5-10 求如图题5-10 解 用叠加定理求戴维南电压 V 戴维南等效电阻为 5-16 用诺顿定理求图题5-16示电路 中得电流I 。 解 短路电流 I SC =120/40=3A 等效电阻 R 0=80//80//40//60//30=10Ω 5-18 电路如图题5-18所示。求R L 为何值时 解 用戴维南定理有,开路电压: V 戴维南等效电阻为 所以,R L =R 0 = 4、8Ω时,R L 可获得最大功率, 其最大功率为 5-20 如图题5-20所示电路中,电阻R L 可调,当R R ＝？ 解:先将R L 移去,求戴维南等效电阻: R 0 =(2+R)//4 Ω 由最大传输定理: 用叠加定理求开路电压: 由最大传输定理: , 故有 U S =16V 6-1 参见图题6-1:(a)画出ms ;(c)求电感提供最大功率时得时刻;(d)求ms 时电感贮存得能量。 《电路》试题六及参考答案 问题1、叠加定理、置换定理结合应用的典型例。 在图示电路中，若要求输出电压)(t u o 不受电压源2s u 的影响，问受控源的控制系数α应为何值？ 解：据叠加定理作出)(2t u s 单独作用时的分解电路图 （注意要将受控源保留），解出)(t u o '并令)(t u o '=0即解得满足不受)(2t u s 影响的α的值。这样的思路求解虽然概念正确，方法也无问题，但因α,L R 是字符表示均未 给出具体数值，中间过程不便合并只能代数式表示，又加之电路中含有受控源， 致使这种思路的求解过程非常繁琐。 根据基本概念再做进一步分析可找到比较简单的方法。因求出的α值应使 0)(='t u o ，那么根据欧姆定律知L R 上的电流为0，应用置换定理将之断开，如解1图所示。（这是能简化运算的关键步骤！） 电流 22 1.06 26//3s s u u i =++=' 电压 21 2.02s u i u -='-=' 由KVL 得 2 22221)2.04.0(1.062.06s s s s s o u u u u i u u u ααα-=?-+-='-+'=' 令上式系数等于零解得 2=α 点评：倘若该题不是首先想到应用叠加定理作分解图，再用置换定理并考虑欧姆定律将L R 作断开置换处理，而是选用网孔法或节点法或等效电源定理求解出 o u 表达式，这时再令表达式中与2s u 有关的分量部分等于零解得α的值，其解算 过程更是麻烦。灵活运用基本概念对问题做透彻分析，寻求解决该问题最简便的方法，这是“能力”训练的重要环节。 1 s u Ω 3Ω 6Ω21u 1 u αo u 2 s u Ω 6s i L R 图1Ω3Ω 6Ω 22 s u Ω 61 u '1u 'α解1图 i ' o u ' 1211 di di u L M dt dt =-122 2 di di u M L dt dt =-+习题： 6-1：试确定题图6-1所示耦合线圈的同名端。 解： 6-2：写出题图6-2所示各耦合电感的伏安特性。 解： 6-3:电路如题图6-3所示，试求电压2u 。 1211di di u L M dt dt =+1222di di u M L dt dt =+12 11di di u L M dt dt =+1222 di di u M L dt dt =--(a) (c) (b) 解：dt di M u 12- =)1(32t e dt d M ---=)2(32t e M -?-=＝t e 212--V 由向量模型得：ο&&0105511∠=+m m I j I m m U I j 213&&= οοο &45245 250101-∠=∠∠=m I οο&452345232∠=-∠=j U m ,()()ο45cos 232+=t t u 6-4:题图6-4所示是初始状态为零的互感电路，电源在t ＝0是施加于电路。试求电流 )(1t i 和)(2t i 。 解： dt di L dt di M u 2212+= dt di M dt di L u 2111+=＝0 dt di L dt di 1 11M -= ()A i L t i +M -=211 舍去直流影响产生的A ，则()()t i L t i 21 1M - = ()1211 1???+=dt di M dt di L u ()22212???+=dt di L dt di M u 由()()212?M -?L 得: dt di dt di L L u u L 1 2121212M -=M - (V) 精心整理 《电路分析基础》试题库 第一部分填空题 1.对于理想电压源而言，不允许路，但允许路。 2.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。 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14.叠加定理仅适用于电路； 源置零。不作用的电压源用代替，不作用的电流源用代替。不能单独作用；原电路中的不能使用叠加定理来计算。 15.诺顿定理指出：一个含有独立源、受控源和电阻的一端口，对外电路来说，可以用一个电流源 和一个电导的并联组合进行等效变换，电流源的电流等于一端口的电流，电导等于该一端口全部置零后的输入电导。 16.对于二阶电路的零输入相应，当R=2C L/时，电路为欠阻尼电路，放电过程为放电。 L时，电路为振荡放电；当R= 时，17.二阶RLC串联电路，当R2 C 电路发生等幅振荡。 18.电感的电压相量于电流相量π/2，电容的电压相量于电流相量π/2。 19. 20. u 1 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. U = 。 C 30.三相对称星接负载，其线电流I L与对应相电流I P的关系为I L= 。 31.RLC串联电路发生串联谐振时，电流的相位与输入电压的相位，在一定的输入电压作 用下，电路中最大，电路的谐振角频率ω = 。 32.在采用三表法测量交流电路参数时，若功率表、电压表和电流表的读数均为已知（P、U、I）， 则阻抗角为φ = 。 Z 33.当一个实际电流源（诺顿电路）开路时，该电源内部有无电流。 34.采用并联电容器提高功率因数后，原负载支路中电流。 35.电路中参考点选得不同，各点的电位。 36.在f =50HZ的交流电路中，容抗XC =314 ,电容C= 。 37.视在功率S=10KVA（输出电压220V）的交流电源，并联接上220V，40W，COSφ= 0.44的日光 灯，满载可接只日光灯。 38.用交流电表测得交流电的数值是其值。 39.RLC串联谐振电路，品质因数Q=100，若U= 4V，则U L= 。 40. 41. 《电路分析基础》复习题 1、测量正弦交流电路中的电压时，应先选好电压表的量程，再将电压表并联接入电路中。（） 知识点：基本知识及电压电流的参考方向；章节1.1 ；题型：判断题；评分：2分 难易程度：易 答案：√ 2、理想电流源的输出电流和电压是恒定的，不随负载变化。（） 知识点：基本知识及电压电流的参考方向；章节1.1 ；题型：判断题；评分：2分 难易程度：易 答案：× 3、导体中的电流由电子流形成，故规定电子流的方向就是电流正方向。( ) 知识点：基本知识及电压电流的参考方向；章节1.1 ；题型：判断题；评分：2分 难易程度：易 答案：× 4、从定义上看，电位和电压相似，电位改变，电压也跟着改变。（） 知识点：基本知识及电压电流的参考方向；章节1.1 ；题型：判断题；评分：2分 难易程度：易 答案：× 5、导体的长度和截面都增大一倍，其电阻值也增大一倍。（） 知识点：基本知识及电压电流的参考方向；章节1.1 ；题型：判断题；评分：2分 难易程度：易 答案：× 6、电压的实际方向规定为（）指向（），电动势的实际方向规定为由（）指向（）。 知识点：基本知识及电压电流的参考方向；章节1.1 ；题型：填空题；评分：4分 难易程度：易 答案：高电压，低电压，低电压，高电压 7、测量直流电流的直流电流表应串联在电路当中，表的端接电流的流入端，表的 端接电流的流出端。 知识点：基本知识及电压电流的参考方向；章节1.1 ；题型：填空题；评分：2分 难易程度：易 答案：正，负 8、工厂中一般动力电源电压为，照明电源电压为。以下的电压称为安全电压。 知识点：基本知识及电压电流的参考方向；章节1.1 ；题型：填空题；评分：2分 难易程度：易 答案：380伏，220伏，36伏 9、用交流电表测得交流电的数值是其值 知识点：基本知识及电压电流的参考方向；章节1.1 ；题型：填空题；评分：2分 难易程度：易 答案：有效 第1章电路分析基础 本章要求 1、了解电路的组成和功能，了解元件模型和电路模型的概念； 2、深刻理解电压、电流参考方向的意义； 3、掌握理想元件和电压源、电流源的输出特性； 4、熟练掌握基尔霍夫定律； 5、深刻理解电路中电位的概念并能熟练计算电路中各点电位； 6、深刻理解电压源和电流源等效变换的概念； 7、熟练掌握弥尔曼定理、叠加原理和戴维南定理； 8、理解受控电源模型, 了解含受控源电路的分析方法。 本章内容 电路的基本概念及基本定律是电路分析的重要基础。电路的基本定律和理想的电路元件虽只有几个，但无论是简单的还是复杂的具体电路，都是由这些元件构成，从而依据基本定律就足以对它们进行分析和计算。因而，要求对电路的基本概念及基本定律深刻理解、牢固掌握、熟练应用、打下电路分析的基础。依据欧姆定律和基尔霍夫定律，介绍电路中常用的分析方法。这些方法不仅适用于线性直流电路，原则上也适用于其他线性电路。为此，必须熟练掌握。 1.1电路的基本概念 教学时数 1学时 本节重点 1、理想元件和电路模型的概念 2、电路变量（电动势、电压、电流）的参考方向； 3、电压、电位的概念与电位的计算。 本节难点参考方向的概念和在电路分析中的应用。 教学方法通过与物理学中质点、刚体的物理模型对比，建立起理想元件模 型的概念，结合举例，说明电路变量的参考方向在分析电路中的重要性。通过例题让学生了解并掌握电位的计算过程。 教学手段传统教学手法与电子课件结合。 教学内容 一、实际电路与电路模型 1、实际电路的组成和作用 2、电路模型： 3、常用的理想元件： 二、电路分析中的若干规定 1、电路参数与变量的文字符号与单位 2、电路变量的参考方向 变量参考方向又称正方向，为求解变量的实际方向无法预先确定的复杂电 路，人为任意设定的电路变量的方向，如图（b）所示。 参考方向标示的方法： ①箭头标示；②极性标示；③双下标标示。 试题库 一、填空题（建议较易填空每空0.5分，较难填空每空1分） 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、实际电路按功能可分为电力系统的电路和电子技术的电路两大类，其中电力系统的电路其主要功能是对发电厂发出的电能进行传输、分配和转换；电子技术的电路主要功能则是对电信号进行传递、变换、存储和处理。 3、实际电路元件的电特性单一而确切，理想电路元件的电特性则多元和复杂。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。 4、由理想电路元件构成的、与实际电路相对应的电路称为电路模型，这类电路只适用集总参数元件构成的低、中频电路的分析。 5、大小和方向均不随时间变化的电压和电流称为稳恒直流电，大小和方向均随时间变化的电压和电流称为交流电，大小和方向均随时间按照正弦规律变化的电压和电流被称为正弦交流电。 6、电压是电路中产生电流的根本原因，数值上等于电路中两 点电位的差值。 7、电位具有相对性，其大小正负相对于电路参考点而言。 8、衡量电源力作功本领的物理量称为电动势，它只存在于电源内部，其参考方向规定由电源正极高电位指向电源负极低电位，与电源端电压的参考方向相反。 9、电流所做的功称为电功，其单位有焦耳和度；单位时间内电流所做的功称为电功率，其单位有瓦特和千瓦。10、通常我们把负载上的电压、电流方向称作关联方向；而把电源上的电压和电流方向称为非关联方向。 11、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。 12、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。 13、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。 《电路分析基础》作业参考解答 第一章（P26-31） 1-5 试求题1-5图中各电路中电压源、电流源及电阻的功率（须说明是吸收还是发出）。 （a ）解：标注电压如图（a ）所示。 由KVL 有 故电压源的功率为 W P 302151-=?-=（发出） 电流源的功率为 W U P 105222=?=?=（吸收） 电阻的功率为 W P 20452523=?=?=（吸收） （b ）解：标注电流如图（b ）所示。 由欧姆定律及KCL 有 A I 35 152==，A I I 123221=-=-= 故电压源的功率为 W I P 151151511-=?-=?-=（发出） 电流源的功率为 W P 302152-=?-=（发出） 电阻的功率为 W I P 459535522 23=?=?=?=（吸收） 1-8 试求题1-8图中各电路的电压U ，并分别讨论其功率平衡。 （b ）解：标注电流如图（b ）所示。 由KCL 有 故 由于电流源的功率为 电阻的功率为 外电路的功率为 且 所以电路的功率是平衡的，及电路发出的功率之和等于吸收功率之和。 1-10 电路如题1-10图所示，试求： （1）图（a ）中，1i 与ab u ； 解：如下图（a ）所示。 因为 所以 1-19 试求题1-19图所示电路中控制量1I 及电压0U 。 解：如图题1-19图所示。 由KVL 及KCL 有 整理得 解得mA A I 510531=?=-，V U 150=。 题1-19图 补充题： 1. 如图1所示电路，已知 ， ，求电阻R 。 图1 解：由题得 因为 所以 2. 如图2所示电路，求电路中的I 、R 和s U 。 图2 解：用KCL 标注各支路电流且标注回路绕行方向如图2所示。 由KVL 有 解得A I 5.0=，Ω=34R 。 故 第二章（P47-51） 2-4 求题2-4图所示各电路的等效电阻ab R ，其中Ω==121R R ，Ω==243R R ，Ω=45R ，S G G 121==， Ω=2R 。 解：如图（a ）所示。显然，4R 被短路，1R 、2R 和3R 形成并联，再与5R 串联。 如图（c ）所示。 将原电路改画成右边的电桥电路。由于Ω==23241R R R R ，所以该电路是一个平衡电桥，不管开关S 是否闭合，其所在支路均无电流流过，该支路既可开路也可短路。 故 或 如图（f ）所示。 将原电路中上边和中间的两个Y 形电路变换为?形电路，其结果如下图所示。 由此可得 2-8 求题2-8图所示各电路中对角线电压U 及总电压ab U 。 题2-8图 解：方法1。将原电路中左边的?形电路变换成Y 形电路，如下图所示： 由并联电路的分流公式可得 A I 14 12441=+?=，A I I 314412=-=-= 故 方法2。将原电路中右边的?形电路变换成Y 形电路，如下图所示： 由并联电路的分流公式可得 A I 2.16 14461=+?=，A I I 8.22.14412=-=-= 故 2-11 利用电源的等效变换，求题2-11图所示各电路的电流i 。 题2-11图 解：电源等效变换的结果如上图所示。 由此可得 V U AB 16=A I 3 2= 第1章习题解答 1. 用基尔霍夫定理求下列电路中R L 上的输出电压。 E 1 E 2 v s (b) 解：（a ） 设各支路电流及其参考方向如下图所示： E 1 2 由基尔霍夫定律得：0 7424 635 321=+++=++=I I I I I I I I I I 0 00024465563322443315511=--=-+=-+=-+E R I R I R I R I R I R I R I R I E R I R I L L 解上面7个方程求得I 6，则R L 上的电压为I 6 R L 。 （b ） 设支路电流及其参考方向如下图所示： v s 由基尔霍夫定律得： s v SC R R i =+)1 //(2 211 求得： 2 211// SC R R v i s += L m L R R v g v SC R i v //1// 322 212== 2. 画出下图电路的戴文宁等效电路和诺顿等效电路。 E 解：利用叠加定理求得AB 两端的开路电压 1 23113 [//()] AB R V E I R R R R R =+++ 而AB 两端的等效电阻为： )//(32 14R R R R R ++= 戴文宁等效电路为： V 令R V I AB S /=，则诺顿等效电路为： I 3. 用叠加定理求解下图电路的输出电压。 E 解：由叠加定理得电压源E 单独作用时的等效电路如下： E 4 34 43214321)//()//(R R R R R R R R R R E V O +?+++= 电流源I 单独作用时的等效电路如下： 4 34 43212)]//(//[R R R R R R R I V O +? += 由叠加定理得： 21O O O V V V += 4. 下图两种电路通常称为星形连接与三角形连接。试证明：星形连接与三角形连接等效 互换的条件是： ,,CA AB AB BC BC CA A B C AB BC CA AB BC CA AB BC CA R R R R R R R R R R R R R R R R R R === ++++++ ,,B C C A A B AB A B BC B C CA C A C A B R R R R R R R R R R R R R R R R R R =++=++=++ B B A 证明：如果图中星形连接与三角形连接可以等效互换，则从两电路AB 、BC 、AC 看进去的 等效电阻应该相同，即： 第9章 9.1 选择题 1. 处于谐振状态的RLC 串联电路，当电源频率升高时，电路将呈（ B ）。 A. 电阻性 B. 电感性 C. 电容性 D. 视电路元件参数而定 2. RLC 串联电路中，发生谐振时测得电阻两端电压为6V ，电感两端电压为8V ，则电路总电压是（ C ）。 A. 8V B. 10V C. 6V D. 14V 3. Ω=5R 、mH L 50=，与电容C 串联，接到频率为1KHz 的正弦电压源上，为使电阻两端电压达到最大，电容应该为（ B ）。 066.5.A F μ B.F μ5066.0 C.F μ20 D.F μ2 4. 下列关于谐振说法中不正确的是（ D ）。 A. RLC 串联电路由感性变为容性的过程中，必然经过谐振点 B. 串联谐振时阻抗最小，并联谐振时导纳最小 C. 串联谐振又称为电压谐振，并联谐振又称为电流谐振 D. 串联谐振电路不仅广泛应用于电子技术中，也广泛应用于电力系统中 5. 如图x9.1所示RLC 并联电路，s I ? 保持不变，发生并联谐振的条件为（ A ）。 A.C L ωω1= B.C j L j ωω1= C.C L 1= D.C j L j R ωω1=+ 图x9.1 选择题5图 6. 若i i i 21+=，且A sin 101t i ω=，A )902sin(102 +=t i ω，则i 的有效值为（ C ） 。 A. 20A B. A 220 C. 10A D. A 2/10 9.2 填空题 1. 在含有L 、C 的电路中，出现总电压、电流同相位的现象，这种现象称为 谐振 。 S I ? R L j ωC j ω1 第1章 电路的基本概念和定律 习题答案 1-1 电路如图1-64所示，已知R 1＝3Ω，R 2＝6Ω，U ＝6V 。求： （1）总电流强度I ； （2）电阻R 1上的电流I 1和R 2上的电流I 2。 解：总电阻：Ω26 +36 ×3+2121==R R R R R= 总电流：A 32 6 ==R U I= A 236+36+2121=?I=R R R = I A 136 +33 +2112=?I=R R R =I 1-2 电路如图1-65所示，已知U S =100V ，R 1=2kΩ，R 2=8kΩ，在下列三种情况下，分别求电阻R 2两端的电压及R 2、R 3中通过的电流： （1）R 3=8kΩ； （2）R 3=∞（开路）； （3）R 3=0（短路）。 解：（1）当R 3=8kΩ时，总电阻： k Ω68 88 8232321=+?+=++ =R R R R R R mA 3 50k Ω6V 100S ==R U I= mA 3253508+88+3232=?I=R R R = I mA 3 253508+88+3223=?I=R R R =I V 3 200 3258222=? =R =I U （2）当R 3=∞（开路）时：I 3 = 0A mA 108 +2100 +21S 2==R R U =I 图1-64 习题1-1图 图1-65 习题1-2图 V 80108222=?=R =I U （3）当R 3=0（短路）时：I 2 = 0A ，U 2 = 0V ； mA 50k Ω 2V 1001S 3==R U = I 1-3 图1-66所示的各元件均为负载（消耗电能），其电压、电流的参考方向如图中所示。已知各元件端电压的绝对值为5V ，通过的电流绝对值为4A 。 （1）若电压参考方向与真实方向相同，判断电流的正负； （2）若电流的参考方向与真实方向相同，判断电压的正负。 (a) (b) (c) (d) 图1-66 习题1-3图 解：（1）若电压参考方向与真实方向相同时： 图（a ）：电压与电流参考方向关联，电流为正I =4A ； 图（b ）：电压与电流参考方向非关联，电流为负I =－4A ； 图（c ）：电压与电流参考方向关联，电流为正I =4A ； 图（d ）：电压与电流参考方向非关联，电流为负I =－4A 。 （2）若电流的参考方向与真实方向相同时： 图（a ）：电压与电流参考方向关联，电压为正U =5V ； 图（b ）：电压与电流参考方向非关联，电压为负U =－5V ； 图（c ）：电压与电流参考方向关联，电压为正U =5V ； 图（d ）：电压与电流参考方向非关联，电压为负U =－5V 。 1-4 一只“100Ω、100W ”的电阻与120V 电源相串联，至少要串入多大的电阻R 才能使该电阻正常工作？电阻R 上消耗的功率又为多少？ 解：根据公式R P=I 2 可得 100+0011201002?）（R = 所以R = 20Ω 电路分析基础练习及答 案 TTA standardization office【TTA 5AB- TTAK 08- TTA 2C】 电路分析基础试题库汇编及答案一．填空题（每空1分） 1-1.所谓电路，是由电的器件相互连接而构成的电流的通路。 1-2.实现电能输送和变换的电路称为电工电路；实现信息的传输和处理的电路称为电子电路。 1-3. 信号是消息或信息的表现形式，通常是时间的函数。 2-1.通常，把单位时间内通过导体横截面的电荷量定义为电流。 2-2.习惯上把正电荷运动方向规定为电流的方向。 2-3.单位正电荷从a点移动到b点能量的得失量定义为这两点间的电压。 2-4.电压和电流的参考方向一致，称为关联参考方向。 2-5.电压和电流的参考方向相反，称为非关联参考方向。 2-6.若P>0（正值），说明该元件消耗（或吸收）功率，该元件为负载。 2-7.若P<0（负值），说明该元件产生（或发出）功率，该元件为电源。 2-8.任一电路中，产生的功率和消耗的功率应该相等，称为功率平衡定律。 2-9.基尔霍夫电流定律（KCL）说明在集总参数电路中，在任一时刻，流出（或流出）任一节点或封闭面的各支路电流的代数和为零。 2-11.基尔霍夫电压定律（KVL）说明在集总参数电路中，在任一时刻，沿任一回路巡行一周，各元件的电压代数和为零。 2-12.用u—i平面的曲线表示其特性的二端元件称为电阻元件。 2-13.用u—q平面的曲线表示其特性的二端元件称为电容元件。 2-14.用i— 平面的曲线表示其特性的二端元件称为电感元件。 2-15.端电压恒为 u(t)，与流过它的电流i无关的二端元件称为电压源。 S i(t)，与其端电压u无关的二端元件称为电流源。 2-16.输出电流恒为 S 2-17.几个电压源串联的等效电压等于所有电压源的电压代数和。 2-18.几个同极性的电压源并联，其等效电压等于其中之一。 2-19.几个电流源并联的等效电流等于所有电流源的电流代数和。 2-20.几个同极性电流源串联，其等效电流等于其中之一。 2-21.某元件与理想电压源并联，其等效关系为该理想电压源。 2-22.某元件与理想电流源串联，其等效关系为该理想电流源。 2-23.两个电路的等效是指对外部而言，即保证端口的伏安特性（VCR）关系相同。3-1.有n个节点，b条支路的电路图，必有n－1 条树枝和b－n+1条连枝。 3-2.有n个节点，b条支路的电路图，其独立的KCL方程为n－1个，独立的KVL方程数为b－n+1。 3-3.平面图的回路内再无任何支路的闭合回路称为网孔。 3-4.在网孔分析法中，若在非公共支路有已知电流源，可作为已知网孔电流。 3-5.在节点分析法中，若已知电压源接地，可作为已知节点电压。 4-1.叠加定理只适用线性电路的分析。 4-2.受控源在叠加定理时，不能单独作用，也不能削去，其大小和方向都随控制量变化。 4-3.在应用叠加定理分析时，各个独立电源单独作用时，而其他独立电源为零，即其他电压源短路，而电流源开路。 4-4.戴维宁定理说明任何一个线性有源二端网络N，都可以用一个等效电压源即N二端子的开路电压和内阻R0串联来代替。电路分析基础习题集与答案解析
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