第11章 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、电力工程中的高压远距离输电线,有线通信中的电话线及无线电技术中的馈电线等都是 分布 参数电路。采用 分布 参数分析传输电路的条件是 λ<100l 。 2、将传输线分为微波的微分段,各微分段的参数相同,这种传输线称为 均匀 传输线。这种传输线上任一点的信号是 距离 的函数。
3、随时间增长而不断向信号传播方向移动的波称为 行 波,它在一个周期时间内行进的距离,称为 波长 。
4、行波由始端向终端传播时称为 正向 行波,也叫 入射 波;行波由终端向始端传播时称为 反向 行波,也叫 反射 波。
5、在无损耗传输条件下,传输线的参数满足 R/L=G/C 的条件,此时的特性阻抗ZC= L/C 。在高频状态下,传输线上的特性阻抗可认为是 纯电阻 。
6、无损耗传输线的衰减常数等于 零 ,相移常数与频率成 线性 关系。 7、传播常数与特性阻抗一样,都是只与线路的参数和使用 频率 有关,而与 负载 无关。
8、最小衰减的传输条件是 R/L=G/C ,满足此条件时,α = GR ,β = ?LC 。9、随着时间的增长,电压和电流的波形并不沿x方向移动,而是上下摆动,这种波形称为 驻 波,其极大值处称为 波腹 ,其极小值处称为 波节 。
10、当终端负载ZL=ZC时,传输线中无 反射 波,传输线上的电压和电流的有效值由始端到终端按 指数 规律衰减,任意一点向终端看的输入阻抗等于 ZC
二、判断下列说法的正确与错误(建议每小题1分)
1、采用分布参数分析传输电路的条件是:??100l。 ( 3 ) 2、电力工程中高压远距离输电线工作频率为50Hz,因此属集总参数电路。 ( 3 ) 3、行波在一个周期时间内行进的距离,称为行波的波长。 ( ∨ ) 4、反射波总是由终端向始端传播,且在传播过程中不断衰减 ( ∨ ) 5、传输线长度为无穷大时,基本上可认为传输线中只有反射波而无入射波。 ( 3 ) 6、传输线所传输的信号频率非常高时,其特性阻抗可认为是一个纯电阻。 ( ∨ ) 7、终端反射系数的大小仅与负载阻抗有关,和传输线的特性阻抗无关。 ( 3 ) 8、当终端所接负载满足与传输线特性阻抗相等的条件时,称为阻抗匹配。 ( ∨ )
三、单项选择题(建议每小题2分)
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1、采用分布参数分析传输电路的条件是( C )
A、??100l B、??100l C、??100l 2、传输线的最小衰减和不失真条件为( B )
A、R/L?G/C B、R/L?G/C C、R/L?G/C 3、终端不匹配的均匀传输线,当反射系数N=1时,终端发生( A )
A、全反射 B、全反射,且反射波与入射波反相 C、部分反射 4、传输线上只有入射波而无反射波时,终端反射系数N=( C )
A、1 B、-1 C、0
5、在高频工作状态下,传输线上的特性阻抗可认为是( B )
A、纯电感 B、纯电阻 C、纯电容 6、波形不沿X方向移动,而是上下摆动的波称为( C )
A、入射波 B、反射波 C、驻波
四、简答题(建议每小题3~5分)
1、何谓行波?什么样的行波称为入射波?什么样的行波称为反射波?
答:随时间增长不断向信号传播方向移动的波称为行波。行波由始端向终端传播时为入射波,由终端向始端传播的行波叫反射波。
2、试述驻波的传播特点,并说明什么是波腹?什么是波节?
答:波形不沿X方向移动,而是上下摆动的波称为驻波。驻波上某些地方入射波与反射波相位接近同相处有效值较大,其极大值处称为波腹;入射波与反射波反相处的有效值较小,极小值处称为波节。
3、何谓均匀传输线的阻抗匹配?阻抗匹配时感抗和容抗关系如何?终端反射系数N的数值为多少?
答:当终端所接负载满足与传输线特性阻抗相等的条件时,称为负载与传输线阻抗匹配。阻抗匹配时感抗与容抗相等,终端反射系数N=0,即匹配时只有入射波而无反射波。 4、传输线的最小衰减和不失真条件是什么?当终端负载感抗和容抗相等时,传输线中有无反射波?
答:传输线的最小衰减和不抢走条件是:R/L=G/C,当终端负载感抗与容抗相待时,传输线与负载达到阻抗匹配,此时只有入射波而无反射波。
五、计算分析题(根据实际难度定分,建议每题在6~12分范围)
1、一同轴电缆的参数为:R==7Ω/km,L=0.3MH/km,C=0.2μF,G=0.5310-6s/km。试计算当工作频率为800Hz时,此电缆的特性阻抗ZC、传播常数?和波长?。
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解:此电缆的特性阻抗为
R?j?L7?j(0.3?106?2??800)ZC??G?j?C0.5?10?6?j(2??800?0.2?10?6)?1.51?10/90??1.23M?/Km0.001/90?9 此时特性阻抗是一个纯电阻其数值与信号频率无关。 传播常数为
??(R?j?L)(G?j?C)
?(7?j2??800?0.3?106)(0.5?10?6?j2??800?0.2?10?6 ?(1.51?109/90?)?(0.001/90?)??1230波长λ为 ??1fLC?1800?300000?0.0000002?0.0051m 2、架空无损耗线的特性阻抗ZC=100Ω,线长l=60m,工作频率f=106Hz,今欲使始端输入阻抗为零,试问终端应接怎样的负载? 解:据题意及输入阻抗公式可得Zin?ZCZ2?jtan(?l)?0 ZC?jtan(?l)可得:Z2?jtan(?l)?0 式中???/v?其中v?为真空中的光速,故终端阻抗:
2??106?60)??j308? Z2??jZCtan(?l)??j100tan(83?10即终端应接阻抗值为308Ω的电容负载。
第12章 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、拉普拉斯变换是数学中一种变换形式,它将 时域 函数f(t)变换为 频域 函数F(s),F(s)中的变量s= α+jω称为 复频率 ,其实数部分始终为 正 ,虚数部分可
以为 正 、 负 或 零 。
2、拉氏变换是一种 积分 变换。拉氏变换F(s)存在的条件是其 积分 为有限值。
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3、已知时域函数f(t)求解对应频域函数F(s)的过程称 拉氏 变换,已知频域函数F(s)求解与它对应的时域函数f(t)的过程称为 拉氏反 变换。
F(s)又称为 象 函数。4、f(t)又称为 原 函数,在拉氏变换和反变换中,时域函数f(t)和频域函数F(s)之间具有 一一对应 关系,称为拉氏变换中的 惟一 性
5、拉氏变换的基本性质有 线性 性质、 微分 性质和 积分 性质等。利用这些性质可以很方便地求得一些较为复杂函数的 象 函数。
二、判断下列说法的正确与错误(建议每小题1分)
1、分解定理是进行拉氏反变换的主要方法。 ( ∨ ) 2、已知象函数F(s)求解原函数f(t)的过程称为拉氏变换。 ( 3 ) 3、复频率s的实数部分和虚数部分均可为正、为负或为零。 ( 3 ) 4、应用拉氏变换分析线性电路的方法称为运算法。 ( ∨ ) 5、线性运算电路在形式上和正弦交流电路的相量分析电路相同。 ( 3 )
三、简答题(建议每小题3~5分)
1、拉普拉斯变换有哪些常用的性质?(线性性质、微分性质和积分性质等)
2、什么是原函数?什么是反函数?二者之间的关系如何?(时域函数f(t)称为原函数,频域函数F(s)称为象函数,已知原函数求解象函数的过程称为拉氏变换,已知象函数求解原函数的过程称为拉氏反变换,可记作F(s)?L[f(t)]或f(t)?L?1[F(s)]) 3、对单个正弦半波,你能否求出其拉氏变换?(单个正弦半波是线性时变函数,不在拉氏变换的范畴,因此无法求出其拉氏变换)
4、对零状态线性电路进行复频域分析时,能否应用叠加定理?若为非零状态,即运算电路中存在附加电源时,能否应用叠加原理?(零状态线性电路的复频域分析中,不需要应用叠加定理。若电路为非零状态时,可应用叠加定理:即先求出零状态响应,再求出零输入响应,将二者叠加后可得到全响应。)
四、计算分析题(根据实际难度定分,建议每题在6~12分范围)
3s?8,试求对应的时域函数f(t)。 2s?43s?83(s)4(2)?2?2解:先把已知函数分为两个部分:F(s)?2 使它们分别具有表
s?4s?4s?41、若已知F(s)?16.1中的形式,由表可得:
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f(t)?L?1[F(s)]?L?1[
3(s)4(2)?]22s?4s?4 ?3cos2t?4sin2t?5cos(2t?53.13?)2、图4.2所示电路在零初始条件下is(t)?e?3t?(t)A,C?1F,L?1H,R?0.5?,试求电阻两端电压。
解:画出运算电路如图示。
对电路用弥尔曼定理求解
iS(t) C +
L R u(t) -
图4.2电路图
111s?3? U(s)?s?3?2s?3 1(s?1)(s?1)s?2s?1s??2s令F2(s)=0,可得p1=-1为二重根,所以
k11?(s?1)2F(s) k12?s??1?1?0.5s?3s??1??0.25 s??1+
2/s 1/s s 0.5Ω u(t) -
习题4.2运算电路图
d?1[(s?1)2F(s)]?s??1ds(s?3)2所以 u(t)?0.5e?t?0.25e?tV
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