浙江工业大学期终考试命题稿2009/2010学年第二学期命题注意事项:一、命题稿请用A4纸电脑打印,或用教务处印刷的命题纸,并用黑墨水书写,保持字迹清晰,页码完整。
二、两份试题必须同等要求,卷面上不要注明A、B字样,由教务处抽定A、B卷。
三、命题稿必须经学院审核,并在考试前两周交教务处。
浙江工业大学2009 / 2010 学年第二学期期终考试A卷课程电路原理B姓名________________ _________序计计分命题:一、填空题(共30分,每题3分)1、设R Y 为对称Y 形电路中的一个电阻,则与其等效的形电路中的每个电阻等于R =3R Y 。
2、图1-2所示电路中的运放是理想的,则输出电压u 0= -(R 2/R 1) u s 。
3、图1-3所示电路,回路2的回路电流方程为 (R 2+R 3)i 2-R 2i 1 = – u s 。
4、图1-4所示电路,二端网络N S 中含独立源、电阻和受控源,当R = 0时,i = 3A ,当R = 2时,i = 1.5A 。
当R = 1时,i = 2A 。
5、图1-5所示电路的输入阻抗Z i = Z L /4 。
6、图1-6所示耦合电感电路中,已知L 1 = 120mH ,L 2= 100mH ,M = 50mH 。
则a ,b 端的等效电感L = 95 mH 。
7、某一感性负载,接在电压为220V ,频率为50Hz 的电源上,该负载的功率为264W ,电流为2A 。
如果在负载两端并联一电容,使功率因数cos φ=1,此时电源端的电流为 1.2 A 。
+RRR图1-3-RR +u图RR+N图1-4图1-5ZZ图1-6aL8、图1-8所示电路为对称的Y –Y 三相电路,电源相电压为220V ,负载阻抗Z =(30 + j 20)Ω,则电流表的读数为 6.1 A ,三相负载吸收的功率为 3350 W 。
9、图1-8所示电路原处于临界阻尼状态,现增添一个如虚线所示的电容C 2,其结果将使电路成为 过阻尼 。
(过阻尼/欠阻尼/临界阻尼)10、图1-10所示电路中,1211()di di u t L M dt dt =-, u 2(t )= 212di diL M dt dt-+ 。
二、简单计算题(每题6分,共30分) 1、求图示电路中的电压u o 。
解:原电路图可等效为图2-1a++u图2-1++ub+图2-1aN图1-8L图1-9图1-10+u…………………2分 …………………2分u o =4V/2=2V2、图2-2所示电路,R1 = 3Ω,R2= R3 = 5Ω,求电流I1和电压U2,解:对左边网孔列KVL方程:-5+(I1+1)R2+I1R1-16=0代入数据:-5+5 I1+5+3 I1-16=0解得:I1=2AU2=-5+(I1+1)R2+1R3=-5+35+15=15V3、用叠加原理求图2-3所示电路中的电压U AB。
解:(1)当10V电压源单独作用时,电路如图2-3a所示,4//410V=4V6//64//4ABU'=⨯+;+6图2-36 448VA+6图2-3a644BA6图2-3b644U SAB-+URR图2-2I1+1…………………2分…………………2分…………………2分…………………2分(2)当电压源U S 单独作用时,电路如图2-3b 所示,0.584AB U V V ''=-⨯=-; (3)当两个电压源共同作用时:0AB AB AB U U U '''=+=4、求图2-4所示电路的谐振频率。
解:图2-4所示电路的输入阻抗为13323()()C C CR L CC CCI R I j L I U U U j CZ j I I I ωωω++++==+13()R j L Cωω=+-当031=-CL ωω,即LC31=ω时,电路发生串联谐振。
5、图2-5所示电路为测电感线圈参数的实验方法之一,若已知= 200rad/s ,并由实验测得电压表读数(有效值)200V ,电流表读数(有效值)2A ,功率表读数(平均功率)240W ,求线圈的等效电阻R 、等效电感L 和线路的功率因数cos 。
解:ALW V…………………2分…………………2分…………………3分…………………3分jω+UU jωL图2-4Z(j+U因为:22240602P R I ===Ω, 2001002||U Z I ===Ω 所以: 22221006080||L X Z R =-=-=Ω8004200.LX L H ω===cos =P/S=240/(200×2)=0.6…………………2分…………………2分…………………2分三、计算题(10分)图3所示电路原处于稳态,0=t 时将S 闭合,试用三要素法求全响应i L (t )和i (t )。
解:初始值: i L (0+)= i L (0-)=8 A稳态值: i L ()=16*(10/16)=10 A 等效电阻:R eq =16 时间常数: =L /R =0.01s三要素公式:1000102()()[()()]tL L L L ti t i i i e e τ--=∞++-∞=-1001662()()L ti t i t e-=-=+40图3 161S ii…………………2分 …………………2分…………………2分 …………………2分…………………2分四、计算题(8分)图4所示电路中,已知A 30/6︒=S I ,Ω+=501001j Z ,Ω+=862j Z 。
求负载Z L 为何值时处于最佳匹配,并求此时的功率。
解:263068630105313608313()..oc s U I Z j V ==∠︒⨯+=∠︒⨯∠︒=∠︒Z eq =Ω+=862j Z当68*L eq Z Z j ==-Ω时为最佳匹配,Z L 的功率为:2260150446maxoc eq U P W R ===⨯图4 图4+ U.…………………2分…………………2分 …………………2分…………………2分五、计算题(11分)图5所示电路中,已知L = 250 mH ,R = 5 ,C = 4 μF ,101021000cos s u t =+(V)。
试求(1)电源端电压的有效值U S ; (2)电源电流i 和电容C 上的电流i C ; (3)电源发出的平均功率P 。
解:(1)电源端电压的有效值:22101010021414.S U V =+==(2) U S 0=10VI 0=U 0/R =2A , I C0=0 P 0=U 0I 0=20 W(3) 111021000100cos (),()S S u t V U V ==∠ =1000 rad/s1000025250.L Z j L j j ω==⨯=Ω, 1250C Z j j Cω==- 电路发生并联谐振,所以:01I =,即:i 1(t )=011004090250C1S C U I mA Z j ∠︒===∠︒- 402100090C1)i t mA =+︒P 1=U S1I 1cos φ1=0(4) 叠加012()()i t I i t A =+=01402100090C ()())C c i t I i t t mA =+=+︒电源发出的功率:P=P 0+P 1=20 W图5CR+ uLi …………………1分 …………………1分 …………………1分 …………………1分…………………2分…………………1分…………………1分…………………1分…………………1分…………………1分六、计算题(11分)图6所示电路中,开关S 闭合前电路已处于稳定状态,电容中无初始储能。
在t =0时合上开关S ,用运算法求t>0时的电流i 1(t )。
解:运算电路如图6a 所示212221RCS Z S S ⨯==++, 222242212222()S S S Z S S S S +++=+==+++ 121121221020102212111()()()()()K K K S S S I S Z S S S S S+⨯++===+++++22102211021102121()()()S S S K S =⨯++⨯⨯===+⨯ 1111022110115221()()()()S S S K S =-⨯++⨯⨯-===⨯-212112111022125210225111010102()()[]()S S S S d S S d S S K ds S ds S d S ds S S =-=-=-=-⨯++++==⨯=⨯++=⨯-=所以:125101()()I S S S=++1510()t i t te -=+1i图621I图6a…………………1分…………………2分…………………1分…………………1分…………………1分…………………1分…………………2分…………………2分。