电路分析基础试题库十套综合汇编及详解答案.doc
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电信系《电路分析》试题库汇编及答案
电路分析基础试题库汇编及答案
综合典型题
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,若要求输出电压不受电压源的影响,问受控源的控制系数应为何值?
解:
据叠加定理作出单独作用时的分解电路图(注意要将受控源保留),解出并令=0即解得满足不受影响的的值。
这样的思路求解虽然概念正确,方法也无问题,但因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。
因求出的值应使,那么根据欧姆定律知上的电流为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
电压
由KVL得
令上式系数等于零解得
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表达式,这时再令表达式中与有关的分量部分等于零解得的值,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。
问题2、叠加定理、齐次定理、置换定理、等效电源定理结合应用的典型例。
如图2所示电路中,N为含源线性电阻电路,电阻R可调,当R=8时;当R=18时A;当R=38时A;求当R=6时电流等于多少?
解:
对求,应用戴文宁定理将图2
等效为解图2(a),所以
应用置换定理将R支路置换为电流源,如解图2(b)。
再应用齐次定理、叠加定理写表达式为
(1)
式
(1)中为N内所有独立源共同作用在支路所产生的电流分量。
代入题目中给定的一组条件,分别得
(2)
(3)
(4)
联立式
(2)、(3)、(4)解得:
,将R=6Ω及解得的这组数据代入式
(1),得所求电流
点评:
这类题型的求解不可应用网孔法、节点法这些排方程的方法求解,因N是“黑箱”,任何形式的方程无法列写;单用等效电源定理也不便求解。
此种类型的问题,务必联想到叠加、齐次、置换、等效电源定理这几个定理的结合应用。
属概念性强、方法灵活、难度大的题目。
问题3、动态一阶电路三要素法与叠加定理、齐次定理结合应用典型例。
如图3(a)所示电路,当0状态,时
试求当时的电压。
解:
假设0状态,当时的零状态响应
(1)
假设时零输入响应为,分析计算?
参看(a)图及所给定的激励和响应,考虑t=0及t=∞这两个特定时刻(因在这两个时刻电路均为线性电阻电路)有
}
(2)
根据齐次定理、叠加定理,另设
} (3)
将式
(2)数据组代入式(3)有
解得:
k
参看(b)图,得
V
对于电阻R上零输入电压,当t=∞时,一定等于0(若不等于0,从换路到t=∞期间R上一定耗能无限大,这就意味着动态元件上初始储能要无限大,这在实际中是不可能的。
)所以
因电路结构无变化,故电路的时间常数不变即
将三个要素代入三要素公式,得
=t≥0
故得全响应
t≥0
点评:
求解本题应用到了线性动态电路的零输入响应、零状态响应可分解性、齐次性;三要素法;求初始值时还应用到了叠加定理、齐次定理。
定性定量相结合逐步分析是求解本问题的关键。
该题也属于灵活、难度大的题目。
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.电压和电流的负值,表明参考方向与实际方向一致。
2-7.若P>0(正值),说明该元件消耗(或吸收)功率,该元件为负载。
2-8.若P<0(负值),说明该元件产生(或发出)功率,该元件为电源。
2-9.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。
2-10.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,与流过它的电流i无关的二端元件称为电压源。
2-16.输出电流恒为,与其端电压u无关的二端元件称为电流源。
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。
3-6.在分析理想运算放大器时,认为输入电阻为无穷大,则运放输入端电流等于0,称为虚断。
3-7.当理想运算放大器工作在线性区,由于电压增益为无穷大,则输入端电压等于0,称为虚短。
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。
4-5.诺顿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流源即网络N二端子的短路电流和内阻R0并联来代替。
4-6.最大功率传输定理说明,当电源电压US和其串联的内阻RS不变时,负载RL可变,则RL等于(或“=”)RS时,RL可获得最大功率为Pmax=,称为负载与电源匹配或最大功率匹配。
5-1.含有交流电源的电路称为交流电路。
5-2.两个正弦信号的初相相同称为同相,初相位差为称为反相。
5-3.要比较两正弦信号的相位差,必须是同一频率的信号才行。
5-4.必须是相同频率的正弦信号才能画在一个相量图上。
5-5.各种定理和分析方法,只要用各种相量代替各种物理量都可适用。
5-6.正弦交流电通过电阻R时,电阻上电压相位等于流过R上的电流相位。
5-7.正弦交流电通过电感L时,的相位超前相位。
5-8.正弦交流电通过电容C时,的相位滞后相位。
5-9.在正弦稳态电路中,电阻R消耗的平均功率P一般称为有功功率。
5-10.在正弦稳态电路中,电感L或电容C消耗的平均功率等于0。
5-11.在正弦稳态电路中,电感L或电容C的瞬时功率最大值,称为无功功率。
5-12.有功功率的单位是瓦(W),无功功率的单位是乏(Var),视在功率的单位是伏安(VA)。
5-13.耦合电感的顺接串联应是异名端相接的串联。
5-14.耦合电感的顺接并联应是同名端相接的并联。
5-15.理想变压器既不消耗能量,也不储存能量,只是传输能量。
5-16.由三个频率相同、振幅相同,但相位彼此相差120°的电压源构成三相交流电源。
5-17.三相电路中,星形(Y)连接时,线电压是相电压的倍,在相位上超前30°。
5-18.三相电路中,三角形(△)连接时,线电压是相电压的1倍。
5-19.已知负载阻抗为,则该负载性质为感性。
5-20.并联一个合适的电容可以提高感性负载电路的功率因数。
并联电容后,电路的有功功率不变,感性负载的电流不变,电路的总电流减小。
5-21.图示RL串联正弦交流电路,已知A,R=3W,L=4mH,则该电路的有功功率P=3W,无功功率Q=4Var,功率因素=0.6。
5-22.图示中各电压表指示有效值,则电压表V3的读数应为5V。
V3
V1
V2
R
C
3V
4V
5-23.图示三相对称电路中,三相交流电源的相电压Ups为220V,Z=38W,则负载的相电流IPL=10A,电源的相电流Ips=A。
6-1.RC低通滤波器,在相位上,输出电压滞后输入电压一个角度。
6-2.RC高通滤波器,在相位上,输出电压超前输入电压一个角度。
6-3.滤波器具有选频作用,将所需要的频率成分选出来,将不需要的频率成分衰减掉。
6-4.RLC谐振电路具有选频能力,品质因数Q越大,选择性越好,通频带BW越窄。
6-5.RLC串联谐振电路在谐振时,电感上电压和电容上电压其绝对值大小相等=Q0US,但相位相差180°。
6-6.RLC并联谐振电路在谐振时,流过电感和电容的电流其绝对值大小相等=Q0IS,但相位相差180°。
6-7.RLC串联谐振电路品质因数Q=100,若UR=10mV,则电源电压U=10mV,电容两端电压UC=1V。
7-1.从双口网络输入端看进去的阻抗,称为输入阻抗=。
7-2.双口网络的输出阻抗的定义是将信号源短路,将负载开路处理后,从输出端看进去的阻抗。
8-1.用一阶微分方程描述的电路,或含有一种储能元件的电路称为一阶电路。
8-2.不加输入信号,由电路初始储能产生的响应称为零输入或储能响应。
8-3.当电路中初始状态为零时,由外加激励信号产生的响应称为零状态或受激响应。
8-4.零输入(储能)响应与零状态(受激)响应之和称为全响应。
8-5.分析动态电路的三要素法只适用于一阶直流电路。
8-6.电路的时间常数越大,表示电压或电流瞬态变化越慢。
8-7.在一阶RC电路中,若C不变,R越大,则换路后过渡过程越越慢。
9-1.非线性电阻是指其电压u——电流i关系为非线性。
9-2.非线性电感是指其电流i——磁通Φ关系为非线性。
9-3.非线性电容是指其电压u——电荷q关系为非线性。
二.选择题(每空1分或2分)
1-1.电路分类按电路参数分有BD,按电路性质分有AC。
(A.线性电路B.集总参数电路C.非线性电路C.分布参数电路)
1-2.实现信息的传送和处理的电路称为_B_电路。
(A.电工B.电子C.强电)
1-3.实现电能的输送和变换的电路称为__C__电路。
(A.电子B.弱电C.电工D.数字)
1-4.实际电路的几何尺寸远小于其工作信号波长,这种电路称为B电路。
(A.分布参数B.集总参数)
1-5.若描述电路特性的所有方程都是线性代数方程或线性微积分方程,则这类电路是A电路。
(A.线性B.非线性)
2-1.电压的单位是B,电流的单位是A,有功功率的单位是D,能量的单位是E。
(A.安培B.伏特C.伏安D.瓦E.焦耳F.库仑)
2-2.某元件功率为正(),说明该元件__B__功率,则该元件是__D__。
(A.产生B.吸收C.电源D.负载)
2-3.电容是BC元件,电容上的电压F,流过电容的电流E。
(A.耗能B.储能C.记忆D.无记忆E.能跃变F.不能跃变)
2-4.图示电路中a、b端的等效电阻Rab在开关K打开与闭合时分别为A。
A.10W,10WB.10W,8W
4W
4W
16W
16W
K
a
b
C.10W,16WD.8W,10W
2-5..电位的单位是A,无功功率的单位是E,视在功率的单位是C,电荷的单位是F,电流的单位是B。
(A.伏特(V)B.安培(A)C.伏安(VA)D.瓦(W)E.泛尔(Var)F.库仑(C))
2-6.电容电压uc具有连续性,所以电容上的电压B,电容具有记忆C。
(A.能跃变B.不能跃变C.电流作用D.电压作用)
2-7.独立电源有A和B两种。
(A.电压源B.电流源C.受控源)
2-8.电感在直流稳态电路中相当于A,在高频交流电路中相当于B。
(a.短路b.开路)
2-9.电压和电流的关联方向是指电压、电流B一致。
(a.实际方向b.参考方向c.电位降方向)
2-10.两个电容C1=3μF,C2=6μF串联时,其等效电容值为__D__μF
A.9B.3C.6D.2
2-11.某元件功率为负(),说明该元件__A__功率,则该元件是__C___。
(A.产生B.吸收C.电源D.负载)
2-12.图示(a)电路中端电压U为A;(b)图中U为B。
A.8VB.-2VC.2VD.-4V
1Ω
3V
5V
U
+
U
-
+
5V
-
1W
3A
4A
(a)(b)
2-13.已知图b中的US1=4V,IS1=2A。
用图b所示的等效理想电流源代替图a所示的电路,该等效电流源的参数为C。
(A.6A B.2A C.-2A)
图a 图b
2-14..电容器C的端电压从0升至U时,电容器吸收的电能为A。
(A. B. C.)
2-15.下图所示电路中A、B两点间的等效电阻与电路中的RL相等,则RL为C。
(A.40W B.30W C.20W)
2-16.在下图所示电路中,电源电压U=6V。
若使电阻R上的电压U1=4V,则电阻R为B。
(A.2W B.4W C.6W)
2-17.电感L是BC元件,流过电感的电流F,电感上的电压E。
(A.耗能B.储能C.记忆D.无记忆E.能跃变F.不能跃变)
2-18.流过电感的电流具有连续性,因此B,电感具有记忆D。
(A.能跃变B.不能跃变C.电流作用D.电压作用)
2-19.电容器在直流稳态电路中相当于A,容量足够大时在交流电路中相当于B。
(A.开路B.短路)
2-20.求下图U=C,(A.16VB.4VC.-10V),A元件是A(A.负载B.电源),该元件是A(A.消耗B.产生)功率。
2-21.图示电路中电流I等于D。
(A.1AB.2AC.3AD.4A)
2-22.图示电路中,流过元件A的电流I=C,该元件在电路中A功率(A.吸收B.发出C.2AD.-2A)。
2-23.图示电路中a、b端的等效电阻为A。
a
b
12W
3W
3W
2W
2W
2W
A.2WB.6WC.8WD.10W
3-1.图示电路中节点a的节点电压方程为B。
A.8Ua-2Ub=2B.1.7Ua-0.5Ub=2
C.1.7Ua+0.5Ub=2D.1.7Ua-0.5Ub=-2
+
15V
-
5W
1A
b
4W
1W
2W
a
3-2.图示电路中网孔1的网孔电流方程为A。
A.11Im1-3Im2=5B.11Im1+3Im2=5
C.11Im1+3Im2=-5D.11Im1-3Im2=-5
5V
6V
+
_
+
_
8W
6W
3W
Im1
Im2
3-3.列网孔方程时,要把元件和电源变为B才列方程式。
A.电导元件和电压源B.电阻元件和电压源
C.电导元件和电流源D.电阻元件和电流源
3-4.列节点方程时,要把元件和电源变为C才列方程式。
A.电导元件和电压源B.电阻元件和电压源
C.电导元件和电流源D.电阻元件和电流源
3-5.列网孔方程时,互电阻符号取A,而节点分析时,互电导符号C。
A.流过互电阻的网孔电流方向相同取+,反之取-B.恒取+C.恒取-
3-6.理想运放在线性运用时,同相端电压与反相端电压,可认为是C;而同相端电流与反相端电流,可认为是A。
A.等于0B.等于无穷大C.相等
3-7.在有n个结点、b条支路的连通电路中,可以列出独立KCL方程和独立KVL方程的个数分别为D。
(A.n;bB.b-n+1;n+1C.n-1;b-1D.n-1;b-n+1)
3-8.某电路的图如图所示,下面论述正确的是C。
A.该电路独立的KCL方程为4个
B.该电路独立的KVL方程为2个
C.该电路的图是连通图,它的一个树具有3个树枝,3个余枝
D.利用回路电流法求解该电路,需要列出4个独立回路电流方程
4-1.下图电路中,Is=0时,I=2A,则当Is=8A时,I为C。
(A.4AB.6AC.8AD.8.4A)
(提示:
Is=0时,该支路断开,由叠加原理考虑)
4-2.图示电路中2Ω电阻的吸收功率P等于B。
(A.4WB.8WC.0WD.2W)
4-3.应用叠加定理求某支路电压、电流是,当某独立电源作用时,其他独立电源,如电压源应B,电流源应A。
(A.开路B.短路C.保留)
4-4.戴维宁定理说明一个线性有源二端网络可等效为B和内阻C连接来表示。
(A.短路电流IscB.开路电压UocC.串联D.并联)
4-5.诺顿定理说明一个线性有源二端网络可等效为B和内阻D连接来表示。
(A.开路电压UocB.短路电流IscC.串联D.并联)
4-6.求线性有源二端网络内阻时:
(1)无源网络的等效电阻法,应将电压源B处理,将电流源A处理;
(2)外加电源法,应将电压源B处理,电流源A处理;(3)开路电压和短路电流法,应将电压源C处理,电流源C处理。
(A.开路B.短路C.保留)
5-1.正弦波的最大值是有效值的B倍。
(A.B.C.)
5-2.一个交流RC并联电路,已知IR=6mA,IC=8mA,总电流I等于___B____A。
(A
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