《电路分析基础》试题参考答案
一. 单项选择题(每小题2分,共计30分)
(1)A (2)B (3)B (4)A (5)D (6)B (7)A (8)B (9)B (10)A (11)C (12)C (13)A (14)A (15)A 二、简算题(每题5分,共计30分) 1、电路如图6所示,电流I 。
解:列KCL 方程 201+=I I (2分)
列KVL 方程 502051=+I I (2分) 解得: A I 2-= (1分) 2、电路如图7所示,试求I x 。
解:求出I x 所在支路之外电路的戴维宁等效电路。
V u oc 6186
3318636=⨯+-⨯+= (2分)
Ω=+⨯+
+⨯=
463636363eq R (2分) A R U
I eq oc
x 25.020
46
20
=+=
+=
(1分)
3、对称三相电路,角形联接负载阻抗Z =6+ j 8W , Y 形联接电源相电压为220V ,求负载的相电流和线电流有效值,以及三相负载总功率。
解: 相电流有效值A Z U
I l
P 388
6
3220|
|2
2
=+=
=
(2分)
线电流有效值A I I P l 663==
三相负载总功率
kW W I U P Z l l 1.26261368
666632203cos 32
2
==+⨯
⨯⨯=
=
ϕ (2分)
4、电路8如图,试求电压2∙
U 。
解:Ω=⨯=
=5.05010
12
2
L i Z n Z (2分)
V U
033.30
105.015.011
∠=∠⨯+⨯=∙
(2分)
V U
n
U
03.330
33.31011
2
∠=∠⨯==
∙
∙
(1分)
5、如图9所示双口网络的Z 参数矩阵。
解:电流电压相量参考方向如图。
图
6
列KVL 方程:
1211)(22∙
∙
∙
∙
=++U I I I (1分)
2
212)(22∙∙
∙
∙
=++U
I I I (1分)
整理得:21124∙
∙
∙
+=I I U (1分)
212
42∙
∙
∙
+=I I U
(1分)
所以 ⎥⎦
⎤⎢
⎣⎡=4224Z (1分)
6、某负载阻抗Z=2+j2Ω,与A t t i s 2cos 25)(=的电流源相联,试求电源提供给该网络的视在功率、网络吸收的有功功率、无功功率、功率因数和复功率。
解:
45)2
2
(21052
2
||52
2
===⨯+=
==arctg V I Z U A
I s s ϕ
视在功率A V I U S s ⋅=⨯==2505210
(1分)
有功功率W I U P s 50)45cos(5210cos =⨯==
ϕ (1分) 无功功率var 50)45sin(5210
sin =⨯==
ϕs I U Q (1分)
功率因数707.0)45cos(cos ===
ϕλ (1分) 复功率A V j jQ P S ⋅+=+=)5050(~
(1分)
三、计算题(每题10分,共计40分) 1、 电路如图10所示,试求电流I 。
解:设网孔电流参考方向如图所示。
列写标准化网孔电流方程:
⎪⎩
⎪
⎨⎧-=++--=-+++-=5
)3020(30203030)3055(513213211I I I I I I I (6分) 解得:I 2= 2A 、I 3=0.5A (2分) 所以:A I I I 5.132=-= (2分)
2、如图11所示电路,开关在a 处电路已达稳态,在t = 0 时开关由a 处合向b 处,试求t ≥ 0电流i L (t )。
图9
2 ′
1′
+
+
- - ∙∙
1
∙
U
2
∙
U
图10 1
I 2
I 3
I
解:
求初始值i L (0+)。
i L (0+) = i L (0-) = 1 A (1分)
求换路后电感之外网络的戴维宁等效电路。
如图11.1所示。
00
2111=⇒=+i i i V u oc 2=(2分)
外施激励法求R eq 如图11.2所示。
KCL :0211=++i i i KVL :u i i =-1 解得:i u 34=
Ω=
3
4eq R (2分)
原电路等效电路如图11.3所示。
时间常数:τ= L / R eq = 3s (1分) 稳态值:A R u i eq
oc L 5.1)(==
∞ (2分)
依据“三要素法”公式得:
,5.05.1)]()0([)()(3
1≥-=∞-+∞=--+t A e
e
i i i t i t t
L L L L τ
(2分) 图和电流相量图。
,并分别画出电压相量
、、所示,试求
、电路相量模型如图
21123∙
∙
∙
I I I
解:Ω=-++-+=
1)
1()1()1)(1(1j j j j Z
Ω∠=+=++=
452222211j Z j Z
A Z
U I S
45225-∠==
∙
∙
(2分)
A I j j j I
9025)
1()1(11-∠=-++-=
∙
∙
(1分)
A I j j j I
025)
1()1(12
∠=-+++=∙
∙ (2分)
相量图如图12.1所示。
(1分)
L 4H
1Ω
1Ω u
Ω
34图12
1Ω -j Ω
j 2Ω
∙
2
∙
2
∙
I
∙
I ∙
U
4、电路如图13所示,开关S 在t = 0 时由a 投向b ,且开关S 在a 时已处于稳态,试求t ≥0时i (t)。
解:相应的s 域电路模型如图13.1所示。
(2分)
10
7711077)(2
+++=
⨯
+
++=
s s
s s
s s s s I (3分)
2
5
)(21++
+=
s K s K s I (1分)
3
227)
()5(5
5
1-
=++=
+=-=-=s s s s s I s K (1分)
3
55
7)
()2(22
2=
++=+=-=-=s s s s s I s K (1分)
2
355
32)(++
+-
=
s s s I
V t e
e
s I L t i t
t
)()3532()]([)(251
ε---+-
==(2分)
图13
1A
图13.1
s
1。