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2020上“电路原理”作业(四大题共16小题)

一、简答题(8
小题)
1、在进行电路分析时,为何要指定电压或电流的参考方向何谓关联参考方向何谓非关联参考方向在图1-1中,电压和电流的参考方向为关联参考方向还是非关联参考方向在这种参考方向体系下,ui 乘积表示吸收还是发出功率如果u >0、i <0,则元件实际发出还是吸收功率
i u
-+
元件
图1-1

2、分别说明图1-2、1-3所示的电路模型是理想电压源还是理想电流源分别简述理想电压源和理想电流源的特点,并分别写出理想电压源和理想电流源的VCR (即u 和i 的约束方程)。

i u
-+
10V -
+ i
u
-
+
10mA
图1-2 图1-3
3、何谓RLC 并联电路的谐振在发生谐振时,其阻抗、电流、无功功率各有何特点并写出其品质因数Q 的表达式。


答:1、端口上的电压与输入电流同相时的工作状态称为谐振,由于发生在并联电路中,
所以称为并联电路的谐振。

2、并联谐振电路总阻抗最大,因而电路总电流变得最小,但对每一支路而言,其电流都可能比总电流大得多,因此电流谐振又称电流谐振。

并联谐振不会产生危及设备安全的谐振过电压,但每一支路会产生过电流。

3、并联电阻除以谐振时的感抗(或容抗)等于品质因数Q。

4、何谓RLC串联电路的谐振在发生谐振时,其阻抗、电压、无功功率各有何特点并写出其品质因数Q的表达式。

答:1、由于串联电路中的感抗和容抗有相互抵消作用,这时端口上的电压与电流相同,工程上将电路的这种工作状态称为谐振,由于是在RLC串联电路中发生的,故称为串联谐振。

2、串联谐振:电路呈纯电阻性,端电压和总电流相同,此时阻抗最小,电流电大,在电感和电容上可能产生比电源电压大很多倍的高电压,国此串联谐振也称不电压谐振。

3、谐振时的感抗(或容抗)除以串联电阻等于品质因数Q。


5、什么是三相对称负载图1-4中三相电源
a
U 、
b
U 、
c
U 对称,
L
C
X
X
R=
=,则是否构
成三相对称电路为什么并说明其线电流
a
I 、
b
I 、
c
I 是否对称。

I
b
I
a
I
c
U b
U c
+
+
+



a
b
c
L
C
a
R
图1-4
6、什么是三相对称负载图1-5中三相电源
a
U 、
b
U 、
c
U 对称,则是否构成三相对称电路为
什么并说明其线电流
a
I 、
b
I 、
c
I 是否对称。

[
b
I
a
I
c
I
b
U
c
U
+
+
+



a
b
c
Z
Z
a
U
Z
图1-5
7、运算放大器的电路模型如图1-6所示,问:理想运算放大器的输入电阻R i、输出电阻R o、开环电压放大倍数A各有何特点说明在线性区、理想运放条件下,为何具有虚断路特征表示虚断路的式子是什么
u
i+
_
A(u+-u-)
R
o
R
i
u+
-


u
o
+
i-i o

图1-6
8、某非正弦周期电流电路的电压为V)
30
3
sin(
2
30
sin
2
100
120︒
+
+
+
=t
t

ω,电流A
)
30
3
sin(
2
73
.1
)
30
sin(
2
10
9.
13︒
-
+

+
+
=t
t

ω,该电路电压有效值U、电流有效值I、有功功率P分别为多少
二、直流电路计算(3小题)

1、电路如图2-1所示,已知:U S=10V,I S1=2A,I S2=4A,R1=5,R2=,R3=5,R4=,R5=,试用电压源与电流源等效变换的方法或戴维宁定理求电流I。

U
R
R R
R
R
I I
S
S 1S 2
1
235
4
....
....
+

图2-1
2、电路如图2-2所示,试用叠加原理求电压u和电流i。


10V


u


2i


i2Ω

5A
图2-2
3、电路如图2-3所示,试用节点电压法求电压U 1、U 2、U 。

10V

U
+ _
U 1 U 2
5A


5U

+
_
(
图2-3
三、暂态计算(2小题)
1、图3-1所示电路原已稳定,t = 0时开关S 由"1"换接至"2"。

已知:R =3k ,C =10F ,U S1=12V ,
U S2=8V 。

求换路后的)(t u C 、)(t i C ,并定性画出)(t u C 随时间变化的曲线。

1
2
S
R
C
U S1
U S2
u C
+ -
+ -
+ - i C
图3-1
/
2、电路如图3-2所示,已知R =3Ω,L =1H ,C=1F ,u C (0-)=0,i L (0-)=1A ;求t ≥0的u C (t )及i L (t )。

i L R
C
+

u C
图3-2
四、正弦交流电路计算(3小题)

1、电路如图4-1所示,已知u t
=2202314
sin V,i t
1
31490
=112A
sin()
+o,i2=222sin(314 t-30)A。

求i,R,L,C及总有功功率P,总功率因数cos。

u
i
i1
i2
C
R
L
+
-
图4-1
2、电路如图4-2所示,已知00
12∠
=
S
U V、负载电阻R L= 8Ω。

求当R L获得最大功率时,理想变压器的变比n以及负载所获得的最大功率P Lmax 。


4ΩR L
1:n
S
U
+
_
图4-2
3、电路如图4-3所示,若用节点电压法求电流I ,试列出有关方程。

R1
+
_ S
U
R2 jX L
-jX c R
3 S
I
I
1
U
2
U
图4-3。

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