目 录
第一章 电路模型和电路定律 ................................................0 第二章 电阻电路的等效变换 ................................................8 第三章 电路电路的一般分析 ............................................... 16 第四章 电路定理 ........................................................ 21 第五章 具有运算放大器的电阻电路 ......................................... 31 第六章 一阶电路 ....................................................... 366 第七章 正弦交流电路 ................................................... 444 第八章 三相电路 ........................................................ 55 附录一:电路试卷 ........................................................ 61 附录二:习题集部分答案.................................................. 861
第一章 电路模型和电路定律
一、是非题 (注:请在每小题后[ ]内用\√\表示对,用\×\表示错)
.1. 电路理论分析的对象是电路模型而不是实际电路。 [ ] .2. 欧姆定律可表示成 u=R i, 也可表示成u=-R i,这与采用的参考方向有关。
[ ]
.3. 在节点处各支路电流的方向不能均设为流向节点,否则将只有流入节点的电流而无
流出节点的电流。 [ ] .4. 在电压近似不变的供电系统中,负载增加相当于负载电阻减少。 [ ] .5.理想电压源的端电压是由它本身确定的,与外电路无关,因此流过它的电流则是一定
的,也与外电路无关。 [ ] .6. 电压源在电路中一定是发出功率的。 [ ] .7. 理想电流源中的电流是由它本身确定的,与外电路无关。因此它的端电压则是一定
的,也与外电路无关。 [ ] .8. 理想电流源的端电压为零。 [ ] .9. 若某元件的伏安关系为u=2i+4,则该元件为线性元件。 [ ] .10. 一个二端元件的伏安关系完全是由它本身所确定的,与它所接的外电路毫无关系。
[ ] .11.元件短路时的电压为零,其中电流不一定为零。元件开路时电流为零,其端电压不一
定为零。 [ ] .12. 判别一个元件是负载还是电源,是根据该元件上的电压实际极性和电流的实际方向
是否一致(电流从正极流向负极)。当电压实际极性和电流的实际方向一致时,该元件是负载,在吸收功率;当电压实际极性和电流的实际方向相反时,该元件是电源 (含负电阻),在发出功率 [ ] .13.在计算电路的功率时,根据电压、电流的参考方向可选用相应的公式计算功率。若
选用的公式不同,其结果有时为吸收功率,有时为产生功率。 [ ] .14.根据P=UI,对于额定值220V、40W的灯泡,由于其功率一定,电源电压越高则其电
流必越小。 [ ] .15.阻值不同的几个电阻相串联,阻值大的电阻消耗功率小。 [ ] .16.阻值不同的几个电阻相并联,阻值小的电阻消耗功率大。 [ ]
.17.电路中任意两点的电压等于所取路径中各元件电压的代数和。而与所取路径无关。
[ ]
.18.当电路中的两点电位相等时,若两点间连接一条任意支路,则该支路电流一定为零。
[ ]
.19. 若把电路中原来电位为3V的一点改选为参考点,则电路中各点电位比原来降低3V,各元件电压不变。 [ ] .20.电路中用短路线联接的两点电位相等,所以可以把短路线断开而对电路其他
部分没有影响。 [ ]
1
二、选择题
(注:在每小题的备选答案中选择适合的答案编号填入该题空白处,多选或不选按选错论) .1. 通常所说负载增加,是指负载_______增加。
(A) 电流 (B) 电压 (C) 功率 (D) 电阻 .2. 图示电路中电压UAB 为_____V。
24V A B (A) 21 (B)16 (C) -16 (D) 19
.3. 图示电路中,下列关系中正确的是_______________。
I1E1R1I2E2R2U- (A)I1 +I2 =I3
(B)I1R1 +I3R3 +E1 = 0 ; (C)当R3开路时U=E2 .4. 图示电路中S断开时I1= ___A, I=_____A。S闭合时I1= ___A,I=_____A。
+12V4ΩI12ΩI-S
(A) 6 (B) 2 (C) 0 (D) 3
.5. 图示电路中,当IS=10A 时电压U为_____V,当IS=8A时电压U为_____V。
2
-+- +- +3VBA5V+I3R3 10A+-U12V2Ω+-IS (A) 0 (B) 8 (C) 12 (D) 16
.6. 图示电路中 I = 0 时,电位 UA=_____ V。 (A) 70 V (B) 60 V (C) -10 V (D) 90 V
+90V3KΩ-10V7KΩ2KΩA 三、填空题 .1. 图示电路中电流I=____A。
2Ω1ΩI+-6VI5A-+1V
.2. 电路图中的IX = _____ A。
2ΩIX1Ω+-10V3A+-2IX
四、计算题
1. 求图示电路中的UX 、IX
3
2. 求如图所示电路中US =?
3. 求图示电路中的is
4. 图示电路中,求: (1)当开关K合上及断开后,UAB =?
(2)当开关K断开后,UCD =?
5.求出图示电路的未知量I和U。
4A-+2A+10VUX1A5Ω-3AIX
2Ω10Ω++-2ΩU=1V-US+6V-a10Ωi1=2A10Ω98V+b+-10V-c10Ωis+4i1-12V6ΩK3ΩC9VAB8VUCD1ΩD 4
4VI=?+10A2A10V(1)U=-10V10Ω=3AI4Ω+--(2)
6. 电路如附图所示。试求:
(1)求电压u; │ (2)如果原为1Ω、4Ω的电阻和1A的电流源 可以变动(可以为零,也可以为无限大) 对结果有无影响。
2Ω3Ω+++1V1Ω1A+2V1.56A
7. 试求电路中各元件的功率。
++4A3
8. 试求电路中负载所吸收的功率。
+20V+100V3A2A
5
-10Ω2Ω负载
---20Vi3+1-25Vi32-----U=?+
u4Ω4V 9. 求图示电路中的电流I和受控源的输出功率。
2ΩI3Ω+
10. 电路如图所示。试求: (1)仅用KVL求各元件电压;
(2)仅用KCL求各元件电流;
(3)如使流经3伏电压源的电流为零,则电流源iS 应为什么值。
12V+-2Ω2A3A+-+-3V5Vi-4As+ 11. 求图示电路中电源发出的功率.
4V+-12V2Ω6Ω2A
12. 如图,试计算UAC, UAD
A10Ω20ΩB10Ω10Ω+-CD2V10Ω2V1A
6
-+-
-1V2V+2I
13.计算如图示电路中当开关K断开及接通时A点的电位VA
12V-4kΩ2kΩAK18kΩ
14. 图示电路中,以A点为参考点计算电位UC、UD UE和电压UBE
C+12V
8Ω4ΩD1AB+1Ω9AE2Ω-10V3ΩA
15. 图中各电阻均为1Ω,则当UAB =5V时US应为多少?
5V+-DA+US10AC-
B
7
第二章 电阻电路的等效变换
一、是非题 (注:请在每小题后[ ]内用\√\表示对,用\×\表示错) .1. 如图所示电路的等效电阻为
R1R2 [ ]
R1+R2-2R2+-2I1I1R1 .2. 当R1 、R2与R3并联时等效电阻为:
R1R2R3 [ ]
R1+R2+R3.3. 两只额定电压为110V的电灯泡串联起来总可以接到220V的电压源上使用。[ ] .4. 电流相等的两个元件必属串联,电压相等的两个元件必属并联。[ ]
.5. 由电源等效变换可知, 如图A所示电路可用图B电路等效代替,其中is=us/R则图A中的Ri和RL消耗的功率与图B中Ri和RL消耗的功率是不变的。 [ ]
+-USRLRiIsRiRL .6. 一个不含独立源的电阻性线性二端网络(可以含受控源)总可以等效为一个线性电阻。 [ ] .7. 一个含独立源的电阻性线性二端网络(可以含受控源)总可以等效为一个电压源与一个电阻串联或一个电流源与一个电阻并联。 [ ] .8.已知图示电路中A、B两点电位相等,则AB支路中必然电流为零。 [ ]
+-AR3R1R5ER2BR4
.9. 图示电路中, 既然AB两点电位相等, 即UAB =0,必有IAB =0 [ ]
2Ω9AAIAB4ΩB5Ω4Ω
8
.10. 理想电压源不能与任何理想电流源等效。 [ ] 二、选择题
(注:在每小题的备选答案中选择适合的答案编号填入该题空白处,多选或不选按选错论) .1. 图示电路 AB间的等效电阻为_____
A20Ω10Ω20Ω20Ω12Ω12ΩB6Ω2Ω (A) 10.67Ω (B) 12Ω
.2. 电路如图所示,A、B端的等效电阻R=_____ (A) 4Ω (B) 5Ω (C) 10Ω (D) 20Ω
A(C) 14Ω (D) 24Ω
-U20Ω20Ω+3U-
.3. 电路如图所示,可化简为_____。
B+8ΩA
(A) 8Ω电阻 (B) 13Ω电阻 (C) 3Ω电阻 (D) 不能化简 .4. 如图所示电路中,当电阻R2增加时电流I将______。
(A) 增加 (B) 减小 (C) 不变
.5. 现有额定值为220V、25W的电灯一只,准备串联一个小灯泡放在另一房间作为它的信号灯,应选择_____规格的小灯泡?
(A) 6V,0.15A; (B) 6V,0.1A; (C) 1.5V,0.5A; (D) 1.5V,0.3A; (E) 都不可以 .6. 图示电路的输出端开路,当电位器滑动触点移动时,输出电压U2变化的范围为
9
Is+-5IBIR1R2_________
(A) 0~4V (B) 0~5V (C) (1~4)V (D)(1~5)V
+1kΩ5V3kΩ1kΩ+U2--
.7. 图示电路中,当开关S接通时, 电压U2 _____,电流I2 _____,电压 U1 ____,电流I1 ______。
(A) 不变 (B) 增大 (C) 减小 (D) 增大或减小
+U1-R1+I1USR2I2+-U2R3S-
.8 . 将25W、220V的白炽灯和60W、220V的白炽灯串联后接到220V的电源上,比较两灯的亮度是_____。
(A) 25W的白炽灯较亮 (B) 60W的白炽灯较亮 (C) 二灯同样亮 (D) 无法确定那个灯亮 .9 . 电路如图所示,若电流表A的内阻很小,可忽略不计(即内阻为零),则A表的读数为_____。
(A) 0A (B) 1/3A (C) 1/2A (D) 2/3A
10Ω20ΩA20Ω10Ω+-20V .10. 现有下列四种直流电压表,为了较准确地测量图示电路的电压,电压表应选用____。
10
+-12V9kΩ3kΩV (A) 量程0~100V,内阻25 KΩ/V (B) 量程0~10V,内阻20 KΩ/V (C) 量程0~5V,内阻20 KΩ/V (D) 量程0~3V,内阻1 KΩ/V
.11. 如图所示电路, 若在独立电流源支路串联接入10Ω电阻,则独立电压源所发出的功率_____; 独立电流源发出的功率_____。 (A) 改变 (B) 不改变
1A1Ω1Ω0.2U+1V+1Ω--1V
-U1Ω+.12. 图示电路中,就其外特性而言,______。 (A) b、c等效; (B)a、d等效; (C) a、b、c、d均等效; (D)a、b等效
3Ω3Aa+-9V3Ω+-9V2A1Ω3A3Ωbdc
.13. 如图所示电路, 增大G1 将导致_____。
(A) UA增大,UB 增大 ; (B) UA减小,UB 减小;
(C) UA不变,UB 减小; (D) UA不变,UB 增大。
UBG1UAG2G32A+-10V+-5U 三、计算题
11
1. 图所示的是直流电动机的一种调速电阻,它由四个固定电阻串联而成。利用几个
开关的闭合或断开,可以得到多种电阻值。设4个电阻都是1Ω,试求在下列三种情况下a,b两点间的电阻值: (3)K1 、K3和K4 闭合;其他打开。
k4k2aR1R2R3R4k5bk3k1 (1)K1和K5闭合,其他打开; (2)K2 、K3和K5 闭合,其他打开;
2. 求图示电路等效电阻RMN.
M5Ω0.1U2+-I13I1+-U210ΩN
3. 试求图示电路的入端电阻RAB 图中电阻的单位为欧.
6744223(2)4B6102 (1) A
4. 求图示电路A、B端的等效电阻RAB
+1ΩU02Ω2U01Ω2ΩA-B
5. 在图示电路中, 求当Ri =0时的K值。
12
1Ω0.5ΩRiI01Ω0.5Ω
6. 求图(1)、(2)两电路的输入电阻。
I13Ω(1)3Ω+-12I1
7. 图示电路中AB间短路时电流I1 =?
3ΩI13Ω1Ω6Ω
8. 试用电源等效变换的方法计算图示电路中1Ω电阻中的电流.
4Ω6V3Ω6Ω2A2Ω1Ω2A
9. 试求图示电路中安培表的读数.(A点处不连接)
13
+-KI0
I4Ω(2)2I4Ω +UA+12V5A-I-B
I9Ω5Ω6ΩB3Ω5Ω2Ω+-10V4ΩAA2ΩC
10. 如图电路中,内阻R0= 280欧,万用表I0 的满标值为 0.6 毫安、且有 R=R1+R2+R3 =420欧。 如用这个万用表测量直流电压,量程分别为10伏、100伏、和250 伏。试计算R4 、R5 、R6 的阻值。
+-I0R0R4R=R1+R2+R310VR5100VR6250V+- 11.图示电路中,R1 、R2 、R3 、R4 的额定值均为6.3V,0.3A,R5的额定值为6.3
V,0.45A。为使上述各电阻元件均处于其额定工作状态,问应选配多大阻值的电阻元件RX 和RY ?
R1R2R3R4R5RXRy+110V-
12. 应用电源等效变换法求如图所示电路中2Ω支路的电流 .
2Ω3ΩI10Ω3Ω4Ω4A1Ω28V 14
+5A1A-
13. 电路如图所示,试求独立电压源电流、独立电流源电压以及受控电流源电压。
+U-+I12U+U32Ω1Ω+U22A--4V 14. 试求电路中的iA iB iC
-1Ω
400Ω600Ω40A300Ω36AiBiA
iC
15. 在图示电路中,用一个电源代替图中的三个电源,并且保持R1 至R4 中的电流和端电压不变。
R2R1R313A1Ω1AR42Ω3Ω0.5A
15
第三章 电路电路的一般分析
一、是非题 (注:请在每小题后[ ]内用\√\表示对,用\×\表示错) .1. 利用节点KCL方程求解某一支路电流时,若改变接在同一节点所有其它已知支路电流的参考方向,将使求得的结果有符号的差别。 [ ] .2. 列写KVL方程时,每次一定要包含一条新支路才能保证方程的独立性。 [ ] .3. 若电路有n个节点,按不同节点列写的n-1个KCL方程必然相互独立。 [ ] .4. 如图所示电路中,节点A的方程为:
(1/R1 +1/ R2 +1/ R3)U =IS+US/R [ ]
R1AR3 .5. 在如图所示电路中, 有 UA=ISR2US
IS1+US2/R2 [ ]
1/R3+1/R2+R1AUS1+-US2R3R2IS2-IS1
.6. 如图所示电路,节点方程为:
(G1+G2+G3)U1-GU1S=IS ; G3U2-G3U1=IS; GU13-GU11=0.
[ ]
3G11G32IS+-
16
USG2
.7. 如图所示电路中,有四个独立回路。各回路电流的取向如图示, 则可解得各回路 电流为: I1=1A;I2=2A; I3=3A;I4=4A。 [ ]
1Ω1ΩI2I15V1Ω3AI34A1A1ΩI41Ω2A
二、选择题
(注:在每小题的备选答案中选择适合的答案编号填入该题空白处,多选或不选按选错论) .1. 对如图所示电路,下列各式求支路电流正确的是________。 (A) I1=E1-E2EU; (B) I2=2 (C) IL=AB
R2RLR1+R2E1+-R1I1E2
.2. 若网络有b条支路、n个节点,其独立KCL方程有____个,独立KVL方程有_____个,共计为_____个方程。若用支路电流法,总计应列_____个方程;若用支路电压法,总计应列_____个方程。
(A)b (B)2b (C)n-1 (D)b-n+1
3. 图示部分电路的网孔方程中, 互阻R12为_____Ω,R23为_____Ω, R13 为_____Ω。 (A) 0 (B) -3Ω (C) 3Ω (D) -4Ω (E) ∞
I13Ω4ΩI2I3+USI-S .4. 列写节点方程时,图示部分电路中B点的自导为____S, BC间的互导为_____S,B点的注入电流为____A 。
(A) 2 (B) -14 (C) 3 (D) -3 (E) -10 (F) 4
17
+-3V
+-R2I2ILRLAB-+6V3SC1S2S4A4S
.5. 图示电路中各节点的电位分别为 V1、V2 、V3,则节点②的KCL方程: ( ) + 0.5I+ 2 = 0 ,括号中应为_____.
(A) V1/3 (B) (V2-V1)/3 (C) 3(V2-V1) (D) 3(V1-V2)
1A13S23+-2V0.5I2A1SI
.6. 电路如图所示, I=____。
(A) 25mA (B) 27.5mA 30mA (C) 32.5mA (D) 35mA
30mAI1kΩI110mA3I1
.
三、计算题 1. 求附图中的电流I1,I2, 和电位VA,
4ΩI1
AI21ΩI312V+3Ω4A+6V-
18
-
2. 用节点法求电路中的电流I1。
2ΩA2ΩI1C1ΩB+4V2A-2I1
3. 如图所示电路中, US=5V,R1 =2Ω, R2 =5Ω, IS=1A,用节点法计算电流I及电压U之值。
R1+-UsI2IR2
4. 试用节点分析法列出图示电路的节点方程的一般形式。
G31+U2-G2G12G5+-Us4Is15. 列写图示电路的网孔方程,并用矩阵形式表示.
1Ω-+2Ω9VI23Ω4Ω+- I1+-I1+I3I2-2 6. 电路如图,试求:i和u。(电导的单位为S)。
19
+-Is3G6G7+-
2U2
5Ω+3V-
5A2S1i2i10V+2S3uu+-2S3A-+5S2S5V-
7 . 用网孔分析法求电流I1,I2,I3。
2
3A2ΩI15Ω3A3ΩI3-I51+I22Ω4Ω+-I2
8. 电路如图所示,仅需要编写以电流i1 和i2为回路电流的方程,如可以求解,试解之。
12Ωi1+100V3Ω10Ω2Ω5Ω4A-3i1i2
20
第四章 电路定理
一、是非题 (注:请在每小题后[ ]内用\√\表示对,用\×\表示错) .1. 替代定理只适用于线性电路。 [ ] .2. 叠加定理不仅适用于线性电路,也适用于非线性电路。如小信号法解非线性电路就是用叠加定理。 [ ]
.3. 电路如图所示,已知Us=2V时,I=1A,则当Us=4V时,I=2A。 [ ]
I-US .4. 电路如图所示,已知Us=2V时,I=1A,则当Us=4V时,I=2A。 [ ]
含有电阻和独立源+I只含电阻和受控源+-US
.5. 叠加定理只适用于线性电路的电压和电流的计算。不适用于非线性电路。也不适用于线性电路的功率计算。 [ ] .6. 测得含源二端网络的开路电压Uoc=1V, 若A、B端接一个1Ω的电阻,则流过电阻的电流为1A。 [ ]
A含源二端UOC=1V网络B
.7. 若二端网络N与某电流源相联时端电压为6V,则在任何情况下二端网络N对外都可以用6V电压源代替。 [ ] .8. 若两个有源二端网络与某外电路相联时,其输出电压均为U,输出电流均为I,则两个有源二端网络具有相同的戴维南等效电路。 [ ] .9. 戴维南定理只适用于线性电路。但是负载支路可以是非线性的。[ ]
.10.如图所示电路中电阻R可变,则当R=2Ω时,1Ω电阻可获得最大功率。 [ ]
+-10V2ΩR1Ω
21
.11. 工作在匹配状态下的负载可获得最大功率,显然这时电路的效率最高。[ ]
.12. 若电源不是理想的,则负载电阻越小时,电流越大,输出功率必越大。 [ ] 二、选择题
(注:在每小题的备选答案中选择适合的答案编号填入该题空白处,多选或不选按选错论) .1. 图示二端网络N中,只含电阻和受控源,在电流源is的作用下,U=10V,如果使 u增大到40V,则电流源电流应为_____。 (A) 0.25is ; (B) 0.5 is; (C) 2is; (D) 4is
N u+-iS
.2. 在利用戴维南定理把图A所示电路简化为图B电路时,满足的条件是_____。 (A) N为线性的纯电阻性的二端网络,NL为无源线性网络。
(B) N为线性纯电阻的有源二端网络,NL不必是线性的或纯电阻性的。 (C) N和NL都是线性的纯电阻性二端网络.
AR1ANBNL +-UOCBNL
图A 图B
.3. 若实际电源的开路电压为24V,短路电流为30A,则它外接1.2Ω电阻时的电流为______A,端电压为_____V。
(A) 20 (B) 12 (C) 0 (D) 14.4 .4. 图示电路的戴维南等效电路参数Us和Rs为_____。 (A)9V, 2Ω (B)3V, 4Ω (C)3V, 6Ω (D)9V, 6Ω
4Ω5A2A4Ω2Ω 22
+-3V
5. 图(b)是图(a)的戴维南等效电路。问:⑴ 图(a)虚框内电路消耗的总功率是否等于图(b)Ro上消耗的功率?_____。为什么?_____。⑵ 图(a)及图(b)中 RL上消耗的功率是否相同? ______。为什么? ______。
R1ER3R2aRLE0R0aRL b b (a) (b)
(A)是 (B)不是 (C)因为等效是指外部等效 (D)因为功率守恒 (E)因为是等效网络
.6.图示电路中,当在A,B两点之间接入一个R=10Ω的电阻时,则16V电压 源输出功率将______。
(A)增大 (B)减少 (C)不变 (D)不定
R110ΩABR2+-16V
(A)5W (B)10W (C)20W (D)40W
+2R2R1-12V
.7. 图示电路中,若RL可变,RL能获得的最大功率Pmax=_____。
1A40ΩRL . 8. 电路如图所示,负载电阻RL能获得最大功率是_____。
(A) 20mW (B) 50mW (C) 100mW (D) 300mW
i+-20mV200Ω5KΩ40iRL
三、填空题
23
(注:请将正确答案填入空白处,不必写求解过程或说明其原因)
.1. 如图所示电路, 各电阻均为1Ω,各电压源大小、方向皆未知。已知AB支路电流 为IAB=1A,若将该支路电阻换为3Ω,那么该支路电流IAB=____A。
AIABB .2. 利用戴维南定理将图(1),(2)电路化为最简形式.
图(1)的Us=________ V;Rs=_____Ω; 图(2)的Us=______V;Rs=______Ω.
+-5V+-5Va3A8Va4Ω(2)b5Ω(1)5A4Ωb
.3. 求如图A,B端的戴维南等效电路的Uoc=____V; Ro=____Ω.
2Ω2V1A2ABA
.4. 附图(A)所示电路的诺顿等效电路如图(B)所示,其中ISC=_____;Ro=____。
24
+-2Ω2V2UAA2Ω1A4Ω+U-BISCR0B
四、解答下列各题 1. 用叠加定理求出图示电路中I1 ,I2 。
I1(A)(B)
+12V3Ω3Ω3ΩI23Ω2A3Ω-3Ω2A
2. 求图示电路中AB间的戴维南等效电路。
+32V1KΩ2KΩ1KΩ1KΩA
3. 求图示电路中AB间的戴维南等效电路。
2A1Ω4Ω3ΩB
A2Ω+-17VB
4. 图示电路中,(1)N为仅由线性电阻构成的网络。当u1=2V、u2=3V时,Ix=20A, 而当
25
u1=-2V、u2=1V时,Ix=0A。求u1=u2=5V时的电流Ix;(2)若将N换为含有独立源的网络,当u1=u2=0V 时,Ix=-10A,且(1)中的已知条件仍然适用, 再求当u1=u2=5V时的电流Ix.
+-u1IxN+-u2R
5. 图示电路中电压U不变时, 要使电流I增加一倍,则电阻18Ω应改为多少?
6Ω20Ω18Ω3Ω5ΩIU+
- 6. 图示电路中R=21Ω时其中电流为I。若要求I升至原来的三倍而电路其他部分不变,则R值应变为多少?
+US2Ω2ΩRI3Ω6Ω- 7.
图示电路中N为有源网络。当开关S接到A时 I1=5 A,当S接到B时 I1= 2 A, 求S接到C时的电流I1 。
26
I1SAC+-
8.
10VN+6V-电路如图所示,已知线性含源二端网络N的开路电压Uoc=10V,ab端的短路电流Isc=0.1A。求流过受控电压源的电流I。
900Ω -
9 .用叠加原理计算图示电路各支路电流。
8ΩI1D8ΩI5I2C10V8Ω2Ω8ΩI3I46ΩI6
10V10.如图所示电路中,各参数已知, 试求该电路A、B左右两方的戴维南等效电路。
27
+NU2U-+-12VB+
I
0.2II+-10V
11. 图示无源网络N外接Us=8V ,Is=2A 时,开路电压UAB= 0 ;当Us=8V,Is=0时开路电压UAB=6V,短路电流为6A。求当Us=0,Is=2A且AB间外接 9Ω电阻时的电流。
1KΩ1KΩ0.5KΩ1.5KΩA4A
B+-UAANISI9ΩB
12. 图示无源网络N外接Us=5V ,Is=0时,电压U=3V。当外接Us=0 ,Is=2A 时,电压U=2V,则当Us=5V,Is换成2Ω电阻时,电压U为多少?
+-
13. 如图所示电路, 求RL=?时,RL消耗的功率最大?
28
0.5ΩUSN+U-IS
R1I1aI1R1I2R1RL+-USaI2
14. 如图所示电路.RL是负载问当RL= ?时才能使负载上获得最大功率.并求此功率值.
2Ω+1Ω12VU3Ω2U-RL 15、 如图所示电路为一直流电路,参数如图所示, 试用最简便的方法求出AB支路中的电流IAB。
4Ω4Ω4Ω4AA+-8V
4Ω8V4ΩIAB4ΩB4Ω
16.网络A含有电压源、电流源和线性电阻,应用实验a和b的结果,求实验c中的U。
网络A
17Ω+1A-3V+-10V网络A17Ω1Ω4V--3V++网络A17Ω1Ω-3V+实验a实验b实验c 17. 图示电路中No为一线性无源电阻网络,图A中11'端加电流Is=2A,测得U'11=8
29
+-
+1A-U
V;U'22=6V,如果将Is=2A的电流源接在22'两端,而在11'两端接2Ω电阻(图B)。问2Ω电阻中流过电流多大?
图A 图B
18. 电路如图。已知: us1=2V,us3=24V, us7=-24V,is1=2iA,is2=3u, R1=R2=R4=R6
=R7=2Ω,R3=R5=4Ω,R=10Ω。求: 电流i和is1的端电压。
R4R213u+-R32iUS12iS2R63i+-US1R1R+R5R7US7iS1u-+-
19. 图A所示电路中,测得二端网络N的端电压U=12.5V,在图B中,当二端网络N短路时,测得电流I=10A。求从ab端看进去N的戴维南等效电路。
2.5Ωa2.5Ωa+-20V+5ΩUN+-20V
5ΩbIN-b
图A图B
30
第五章 具有运算放大器的电阻电路
一、选择题
(注:在每小题的备选答案中选择适合的答案编号填入该题空白处,多选或不选按选错论) 1. 如图所示的含理想运放的电路,其节点方程组中错误的是_____。 (A) (G1+G2)U1-G2U2=GU1S ;(B) -(G2U1)+(G2+G4+G5)U2-G4U3=0
(C) (G3+G4)U3-G4U2=0; (D) U1-U3=0
G2G11∞2G1+-USG33 2. 电路如图所示,ui=0.3V,则uo为______。
(A)+4.5V; (B)-4.5V; (C)+4.8V;(D)3V。
91kΩui100kΩ 3. 理想运算放大器的两条重要结论是:理想运算放大器的______, ______。 (A)输入电流为零 (B)输入电阻为零 (C)输入电压为零 (D)输出电阻为零
..RF=1500kΩ4. 如图所示电路中,运算放大器视为理想元件,可求转移电压比U2/U1= _____。 (A) 2 (B) 3 (C) 5 (D) 10
u11kΩ5kΩ
31
-+-+G4
+-∞+u0∞+u210kΩ 5. 如图所示电路中,运算放大器视为理想元件,可求转移电流比
I2I1..=─── 。
(A) -R1RR-R1 (B) 2 (C) 1 (D)
R1+RLR2R1R2R1I1∞+R2RLI2-U1 6. 如图所示电路中,运算放大器视为理想元件,可求转移阻抗
UoIS..=_____。
(A) R1+R1R3RRRR; (B) 13; (C) R1+R2+R3; (D) R1+12 R2R2R3++-IsR1R2R3
7. 如图所示电路中,运算放大器视为理想元件,可求得R3消耗的平均功率为_____。 已知: us?1002sin?tV。
(A) 0.625W (B) 20W (C) 40W (D) 80W
32
++-
∞U0
2kΩ1kΩ∞+R3=1kΩ+- 8. 运放为理想运放, 则uo/is=_____.
Us (A) 0 (B) R (C)-R (D) ∞
RiS 二、解答下列各题 1. 电路如图所示, 求: uo 的表达式.
RFR
33
++UiR2U01R2--R1∞RA1+∞U0A2+
-+
∞++U0-+-
2. 电路如图所示,求电路的电压增益uo/ui 其中:
R1=1MΩ,R2=1MΩ,R3=0.5MΩ, R4=9.9MΩ, R5=0.1MΩ。
R2R3R5,R3=200W, 3. 电路如图所示,已知 ui1=1V,ui2=-1V,R1=R2=300W求: uo1,uo2
∞u01-ui1R2R3
4. 图示电路中,试求输出电压uo=?
2R2R∞2R
34
+u2=2VA2++-+u1=1VR--2R∞2RA1++ui2-+-+uiR1∞+R4u0
A1+R1∞u02A2+
2R∞u0A3+
5. 求如图所示电路中的电压比uo/ui ;并说明该电路的运算功能.
G5G1G4G3∞+u0ui-G2
6. 电路如图所示,ui=1V,求图中I.
100KIF10K
35
-ui10K∞+10KI010K++--I0u0+第六章 一阶电路
一、是非题:
1. 如果一个电容元件中的电流为零,其储能也一定为零。 [ ?] 2. 如果一个电容元件两端的电压为零,则电容无储能。 [ ?] 3. 一个线性、非时变电容可以用唯一的一条 i~du/dt曲线来表征。 [ ] 4. 在电路中当电容两端有一定电压时,相应地也有一定的电流,?因此,某时刻电容贮能与该时刻的电压有关,也可以说成是与该时刻的电流有关。 [ ] 5. 一个电感与一个直流电流源接通,电流是跃变的。 [ ] 6. 在RL串联电路与正弦电压接通时,?电流自由分量的初值总与稳态分量的初值等值
反号。(初始状态为零) [ ] 7. RL串联电路与正弦电压接通时,若电压初相为零,则不存在自由分量。 [ ] 8. 若电容电压uc(0-)=0,则接通时电容相当于短路。在t=∞时,若电路中电容电流
ic=0,则电容相当于开路。 [ ]
9. 换路定则仅用来确定电容的起始电压uc(0+)及电感的起始电流iL(0+),其他电量的起始值应根据uc(0+)或iL(0+)按欧姆定律及基尔霍夫定律确定。 [ ] 10. 在一阶电路中,时间常数越大,则过渡过程越长。 [ ] 11. 一阶电路的时间常数只有一个,即一阶电路中的各电压、电流的时间常数是相同的。 [ ] 12. 零输入的RC电路中,只要时间常数不变,电容电压从100V 放电到50V所需时间与
从150V放电到100V所需时间相等。 [ ] 13. 同一个一阶电路的零状态响应、零输入响应和全响应具有相同的时间常数. [ ] 14. 设有两个RC放电电路,时间常数、初始电压均不同。如果τ1>τ2,那么它们
的电压衰减到各自初始电压同一百分比值所需的时间,必然是t1>t2. [ ] 15. 在R、C串联电路中,由于时间常数与电阻成正比,所以在电源电压及电容量固定 [ ] 二、选择题
1. 电路出现过渡(暂态)过程的原因有两个:外因是______ ,内因是______ 。 (A)换路 (B)存在外加电压 (C)存在储能元件 (D)电容充电 (E)电感磁场 2. 电路如图所示,电流源IS=2A向电容(C=2F)充电,已知t= 0时,
时,电阻越大则充电时间越长,因而在充电过程中电阻上消耗的电能也越多。
uc(0)=1 V,则在t=3S时,uc(3)=._________
36
(A) 2V; (B) 3V; (C) 4V; (D) 8V。
IsC+u- 3. 电路中的储能元件是指__________。
(A) 电阻元件 (B) 电感元件 (C) 电容元件 (D) 电压源 (E) 电流源 4. 电路中的有源元件通常是指__________。 (A) 电阻元件 (B) 电感元件 (C) 电容元件 (D) 电压源 (E) 电流源 5. 如图所示电路的时间常数τ为______。
(A) (R1+R2)C1C2/(C1+C2) (B) R2C1C2/(C1+C2) (C) R2(C1+C2)
R2+
6. 图示电路的时间常数为_____μs 。 (A) 3 (B) 4.5 (C) 6 (D) 1.5
4Ω6Ω2Ω0.5-usR1c1c2
7. 图示电压波形的数值表达式为_____. (A) -2ε(t)+ε(t-1) (B) -2ε(t)+3ε(t+1)-ε(t+3)
(C) -2ε(t)+3ε(t-1)-ε(t-3) (D) -2ε(t)+3ε(t-1)
u(V)112 8. 电路如图所示,电路的时间常数是_______。
3t(s) (A) 0.25s (B) 0.5s (C) 2s (D) 4s
37
2Ω2Ω2i2Hu(t)+-9. 电路如图所示, 开关K断开后,一阶电路的时间常数τ=____。 (A) (R1+R2)C ; (B) R2C; (C)
(R+R2)R3R1R2C C; (D) 1R1+R2+R3R1+R2R2R3+US-R1CIsK
10. 一阶电路时间常数的数值取决于_______。 (A) 电路的结构形式 (B) 外加激励的大小 (C) 电路的结构和参数 (D) 仅仅是电路的参数 11. RC一阶电路的全响应UC(t)=[10-6exp(-10t)]V,初始状态不变而若输入增加
一倍,则全响应UC(t)为______。 ? (A) 20-12exp(-10t); (B) 20-6exp(-10t); (C) 10-12exp(-10t); (D) 20-16exp(-10t)。 (A) tε(t-1) (B) (t-1)ε(t) (C) (t-1)ε(t-1) (D) (t-1)ε(t+1)
12. f(t)的波形如图所示,今用单位阶跃函数ε(t)表示f(t),则f(t)=____。
f(t)213
13. f(t)的波形如图所示,今用阶跃函数来表示f(t),于是f(t)=_____。
02t
(A)ε(t)-ε(t-1) (B)ε(t-1)-ε(t+1) (C)ε(t+1)-ε(t-1) (D)ε(t-1)-ε(t)
38
f(t)1
14. 电路如图所示,电容C原已充电到3V,现通过强度为8δ(t)的冲激电流,则在冲激电流作用时刻,电容电压的跃变量为_______。 (A) 7V (B) 4V (C) 3V (D) -4V
8δ(t)2F-11t(s)+uc- 15. 电路如图所示,电感L原已通有恒定电流3A,现施加7δ(t)V的冲激电压,则在冲激电流作用时刻,电感电流的跃变量为_______。
(A) 6.5A (B) 3.5A (C) 3A (D) -3.5A
+- 16. 如图所示电路的冲激响应电流i=____。
?2t?2t2Hi
(A) 2e?(t) A (B) ?(t)?e?(t) A ( C ) e?0.5t?(t) A (D) ?(t)?e?0.5t?(t) A
iδ(t)2Ω1H 17. 电路如图所示,可求得单位阶跃响应电压u=____。 (A) 0.5e?(t)V (B) ?0.5e?(t)V
?t?t
?t?t (C) 0.5(1?e)?(t) V (D) 0.5?(t)?e?(t)V
1Ω+M=0.5H+1H2H- 三、填空题
39
ε(t)u-
(注:请将正确答案填入空白处,不必写求解过程或说明其原因)
1. 图A所示为一线性元件,其电压、电流波形如图B、C所示,该元件是________元件,它的参数是________。
u(V)i(μA)124i- +2u0t(s)0-12图C4t(s)图B图A
?
2. 如图所示电路,开关S合上的瞬间电容器电压uc1(0+)=______;
uc2(0=_______。 +)s+1μF3v2μF+uc1+uc2-WC =______;电感储能WL=______。
--
3. 图示电路原已稳定,t=0时闭合开关S后在t=(0+)时,则电容储能
2AS2Ω1H+1μF2Ωu- 4. 如图所示电路原已稳定, t=0时开关由位置“1”换到“2”,则换路后,响应uc(t)的暂态分量为_______________, 稳态分量为______。
1S2R+US1+CUS2-+
5. 图示电路中,换路前电路已处于稳态,如t=0时将S打开,则iL=____A。 其中: iL(0+)=____A;iL(¥)=____A; τ=______ s
40
-- 6. 图示电路为_____阶电路。
iS(t)CLR1R2 7. 图示电路为_____阶电路。
+R1CR2- 四、计算题?
uS(t)L
1. 图示电路原已稳定,t=0时断开开关S后,则在t=(0+)时,求电容储能和电感储能。
S50μF12V2Ω2Ω+
-
2. 已知: 如图所示电路, S在“1”位置已处于稳态,t=0时开关突然由“1”搬至“2”位置。试求u(t)并画出波形.
21S4Ω3Ω0.25F9Ω2Ω5Ω2A2ΩU1+-+ 41
+u-1U142Ω-18V
3. 如图为-个延迟继电器J的电路,已知继电的电阻r=250Ω,电感L=14.4H,它的最小启动电流Imin=6mA,外加电压E=6V.为了能改变它的延迟时间,在电路中又串接了-个可变电阻R,其阻值在0至250Ω范围内可调节。试求:该继电器延迟时间的变动范围。
RrLE(t=0)
4. 图示电路原已稳定,t=0时闭合开关S, 求t>0时的iL(t)和uL(t),并写出iL(t) 中的零输入响应和零状态响应分量.
10ΩS10Ω1A+uL2H
5. 图(2)电路中. iL(0-)=0,求在图(1)所示的脉冲作用下电流i(t)。
iL-uS(t)12Ωi(t)+t(s)01-uSiL1.2H3Ω
(1) (2)
6. 如图所示动态电路,原已处于稳态,在t=0时开关S闭合,求: (1) 电感电流iL(t)及电压uL(t);
(2) (2)就iL(t)的函数式,分别写出它们的稳态解、暂态解、零输入解、及零状态解。
1KΩS500Ω+i10VL+-
42
1HuL500ΩIs10mA-
7. 在如图所示电路中,当开关K在t=0时合上后又在t=0.71mS打开,
求iL(t)=?
R11KKR20.5KL1HR30.5KL+-10V10mA
8. 如图所示电路,t<0时处于稳态,且uc1(0-)=0,t=0时开关闭合。
求t≥0时的u2(t)
4Ω+3V2Ωi1-
9. 如图所示电路中, 已知: NR为纯电阻网络, i1(t)?2?(t) iL(0?)?0
u2(t)?4sin(?t?600)?(t), 若全响应 iL(t)?[1?4e?t?2sin(?t?300)]?(t) 求该电
路的零输入响应iL(t).
10. 图示电路中,己知: iS?10?(t)A,uS?10?(t)V,uC(0?)??1V, 求uC(t)。
若当uc(0?)?6V,iS?20?(t)A,uS?20?(t)V 时,求uC(t).
43
- +uC0.5F0.51S1:2+12Ωi6Ωu2-
i1+iNRLu2L-
第七章 正弦交流电路
一、是非题 (注:请在每小题后[ ]内用\√\表示对,用\×\表示错)
?1. 如图所示电路中, 若U?U?0V, 则I?5?0A。 [ ]
???
2. 正弦电压(或电流)与其相量的关系可用下式表示:(IM表示取虚部) u?2Usin(?t?60)?IM[2Ue 3. 二支路电流i1=62sin100tA,?????j60?e]?IM[2Uej?t] [ ]
,电流相量分别
??j?t?i2=82sin(200t+90?)A?是I1?6?0A, I2?8?90A,二支路并联的总电流I?I1?I2 [ ] 4. 电感元件电压相位超前于电流π/2rad,所以电路中总是先有电压后有电流。[ ] 5. 正弦电流电路中,频率越高则电感越大,而电容则越小。 [ ] 6. 正弦电流通过电感或电容元件时,若电流为零则电压绝对值最大,若电流最大则电压
为零。 [ ] 7. 采用非关联参考方向时,电感电流比电压超前π/2rad, 电容电流比电压滞后
π/2rad。 [ ] 8. 若电路的电压为u?UMsin(?t?30)V, 9. 若电路的电流i?IMsin(?t?30)A?? 电流为i1?IMsin(?t?45)A,电压u?UMsin(?t?60),
??
则 i滞后u的相位角为75°。 [ ]
则该电路是电感性。 [ ] 10. 如图所示电路中, 若电压表的读数U2>U1则ZX必为容性。 [ ]
V2LV1
44
Zx
11.已知: 复阻抗Z=(10+j10)Ω, 它的复导纳Y=(0.1+j0.1)S。 [ ] 12. 当Z=(4+j4)Ω上加电压 u= 20 sin(ωt+135°)V时,电流
20sin(?t?135?) i?A?2.52sin(?t?45?)A [ ]
4?j4
[ ]
14. 额定电压为110V,阻值 为1000Ω的灯泡, 为了接于220V电源,分别串1000Ω电阻和1735Ω感抗使用,如图所示. 图A的效率和图B的效率一样. [ ]
13. 在频率 f1时,对R、L串联电路求出的阻抗与在频率 f2时求出的阻抗相同。
+220∠0V1000Ω1000Ω+j1735Ω1000Ω220∠0V-图(A)-图(B) 15. 在R、L、C串联电路中,当L>C时电路呈电感性,即电流滞后于总电压。[ ]
[ ]
17.R、L并联电路中,支路电流均为4A,则电路总电流I=IR+IL = 8A。 [ ] 18. 两个无源元件串联在正弦电流电路中,若总电压小于其中一个元件的电压值,则其中
必有一个为电感性元件,另一个为电容性元件。 [ ] 19. 在正弦电流电路中,两元件串联后的总电压必大于分电压.两元件并联后的总电流必
大于分电流。 [ ] 二、选择题 (注:在每小题的备选答案中选择适合的答案编号填入该题空白处,多选或不选按选错论) 1. 电感电压相位滞后其电流90°, 电容电流相位滞后其电压90°,这个结论______成
立。
(A) 根本不可能; (B) 电容、电感为非线性元件时;
(C) 电感电流和电压,电容电流和电压为非关联参考方向时。 2. 若i1?10sin(?t?30)A,? 16.R、L串联电路中,元件两端的电压分别为3V和4V,则电路总电压为5V。
i2?20sin(?t?10?)A,则i1的相位比i2超前______。
(A)20° (B)-20° (C)40° (D)-40° (E)不能确定
2. 图示电路中R与ωL串联接到u?10sin(?t?180)V,?的电源上,则电感电压
u1=____V。
(A) 6sin(ωt-143.1°) (B) 6sin(ωt-126.9°)
45
(C) 6sin(ωt+36.9°) (D) 8sin(ωt-53.1°)
4ΩωL=3ΩuL--u
4. 若含R、L的线圈接到直流电压 12V 时电流为 2A,接到正弦电压12V 时电流为1.2A,
则X为___Ω。
(A) 4 (B) 8 (C) 10 (D) 不能确定 ? 5. 正弦电流通过电感元件时,下列关系中错误的是______________。
?U (D) u??Li ?L?diU(E) p?ui?0 (F) QL=ULI (G) L? (H) U=L
dt?I(A)UL?jXLI(B) UM??LIM (C) I??j???(I) ?i??u????2
6. 正弦电流通过电容元件时,下列关系中正确的是___________________。
(A) I?j?CU (B) IM?j?CUM (C) u??Li (D) I=U C (E) i??Cu (F) P=UCI (G) QC=0 (H) I=C(I) XC??j?C
7. 电导 4S、感纳 8S与容纳 5S三者并联后的总电纳为____S,总导纳模 为____S,总阻抗模为____Ω,总电抗为____Ω。
(A) 0.2 (B) 3 (C) 0.12 (D) - 3 (E) 5 (F) 1/3 8. 图示二端网络 N 中,u 与i的相位差φ=Ψu -Ψi可以决定网络 N 的性质。下列结论中错误的是 _______。
(A)当φ在0--π/2 时为感性网络; (B) φ在0 ̄-π/2时为容性网络;
?+++udU dt?(C)│φ│> 90°时为有源网络; (D) φ= 0 时网络中只有电阻
iN
IRm=3A,ICm=3A,则 ILm=_____。 9. 如图所示的RLC并联电路Im=5A,
-(A) -1A (B) 1A (C) 4A (D) 7/A (E) 7A
46
IRILICIRLC
10. 图(a)中的总阻抗z=________Ω,总电压U=_______V。
(A) 8 (B) 5.83 (C) 11.66 (D) 16 (E) 18 (F) 2 (G) 36 (H) 4
图(b)中的总阻抗z=________Ω,总电压U=_______V。
10ΩV120VV216VU8Ω 11. 图(a)中的总阻抗z=________Ω,总电流I=_______A。
图(b)中的总阻抗z=________Ω,总电流I=_______A。
(A) 2 (B) 8 (C ) 2.82 (D) 4 (E) 0 (F) ∞
(b)I4AA1A24AI4AA1A24A4Ω4Ω4Ω4Ω
12. 在R、L、C并联电路中,若XL>│XC│,则总电流相位比电压______。 (A)滞后 (B) 超前 (C)同相 (D)不能确定 电压表的读数也为1V,则此时角频率ω=___rad/s.
(A) 500 (B) 1000 (C) 1 (D) 10 (E) 1000/(2π)
(a)(b)13. 图示电路中,电源电压的有效值U=1V保持不变,但改变电源频率使电阻两端所接
47
+U1H1μF10Ω
14.图示电路中,已知u1=220sin(ωt-15°)V,若ω增大,u1的有效值不变,Uo将_______ ; uo 与u1 之间的相位差将_______。 (A)增大 (B)减小 (C)不变
-j10Ω-VCU110ΩRU0
15. 电路如图所示,若IR=0则______。 (A) IC与IS同相; (B) IC与IS反相; (C) IC与IS正交.
RIsICIC
???????L1L2
?
16. 图示正弦电流电路中U保持不变,当开关S闭合时电流表读数将 ______ 。 (A) 增加 (B) 不变 (C) 有些减少 (D) 减至零
+UA8ΩS8Ωj8Ω-j8Ω- 17. 图示电路中, 电压有效值 UAB=50V, UAC=78V 则 XL =____Ω。
(A) 28 (B) 32 (C) 39.2 (D) 60
48
ABR=30ΩXL1=40ΩXL
18. 图示二端网络 N 与 M 相联且φ= -135°,则可以看出_______。
CD
(A) M 为无源感性网络, N 为有源网络 (B) M 为无源容性网络, N 为有源网络
(C) M 为有源网络, N 为无源感性网络 (D) M 为有源网络, N 为无源容性网络
+MuiN-
1. 如图所示为正弦稳态电路, 已知u1(t1)=3V, u2(t1)=4V, 则 u(t1)= _______V
三、填空题 ( 注:请将正确答案填入空白处,不必写求解过程或说明其原因)
u1(t)-R++u2(t)L-
2. 图示电路中 AB间等效阻抗ZAB=______。
A+Z+UB
3. 一个电感线圈(电阻忽略不计)接在U=100V、f=50Hz的交流电源上时,
流过2A电流。如果把它接在U=150V、f=60Hz的 交流电源上,则 流过的电流I=_____A。
4. 电路如图所示, 已知US=120∠0°V,ZC=-j120Ω, ZL=j60Ω, 则I1=_____A,I2=_____A,I=_____A。
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