浙江工业大学电路1试卷1答案.pdf

浙江工业大学 2008 2009 学年 浙江工业大学 2008 2009 学年 第 一 学期期终考试 A 卷答案 第 一 学期期终考试 A 卷答案 课程 电 电 路路 原原 理理 B I 姓名 班级 题序 一 2 1 2 2 2 32 42 5三 四 五 六 总评 计分 命题 一 填空题 共 30 分 每题 3 分 1 1 如图 1 1 所示电路中 2 电阻吸收的功率P 8 W 1 2 如图 1 2 所示电路 a b两端的等效电阻Rab 4 1 3 已知如图 1 3 所示正弦电流电路中电流表的读数分别为A1为 10A A2为 15A A3为 25A 则图中电流表A的读数 14 14 A 1 4 正弦稳态电路如图 1 4 所示 负载ZL可调 当ZL 5 j7 时ZL获得最大功率 则Zi 5 j7 1 5 如图 1 5 所示电路 u 141 4 cos100t V 若负载 感性 的功率因数为 0 7 平均功率为 10 W 要把功率因数提高到 1 应并联的电容C 100 F 第 1 页 负载 u 图1 5 C 图 1 1 2V 4V 1 2 图 1 2 3 5i1 i1 a b 3 图 1 3 L R C1 A2 A1 A3 C2 A ZL Zi 图 1 4 US 浙浙 江江 工工 业业 大大 学学 考考 试试 命命 题题 纸纸 1 6 如图 1 6 所示电路中 网络N内仅含电阻元件 已知电流i1 i2和i的数据列于表内 表格中的未知 数据 应为 2 A 1 7 如图 1 7 所示电路中 uS 6V R1 1 R2 2 它的戴维宁等效电路中 uOC 9 V 1 8 电压u t 的波形如图所示 用阶跃函数表示为u t 1 2 2 tt V 1 9 图 1 9 所示电路换路前处于稳态 u S 20V L 1H R1 R2 R3 10 i L 0 2 A 1 10 如图 1 10 所示电路图中L1 6H L2 4H M 2H 则从端子 1 1 看进去的等效电感 5 H 二 小计算二 小计算 每题每题 6 分 共分 共 30 分分 2 1 在图 2 1a电路中 uS1 24V uS2 6V R1 12 R2 6 R3 2 图 2 1b为其变换后 的等效电路 求 1 等效电路中的iS和R 2 根据等效电路求R3中电流i3 解 1 应用电源等效变换 把图 2 1a 等效成图 2 1b 可求 A3 2 2 1 1 R u R u i SS S 4 21 RRR 2 由图 2 6b可得流经R3的电流 A2 3 3 RR iR i S 第 2 页 b R3 R i3 iS u S1 a uS2 R3 R2 R1 i3i1 i2 图 2 1 2 分 2 分 2 分 L1 L2 1 1 M 图 1 10 o 1 1 2 t s u V 1 8 R1 L iL t R2 uS 图 1 9 R3 S i1 i2 i N 图 1 6 A B Ri uOC R1R2 A B i1i2i 1A 2A 3A 0 2A 0 2A 4A uS 图 1 7 3ix ix 浙浙 江江 工工 业业 大大 学学 考考 试试 命命 题题 纸纸 2 2 要实现图 2 2 所示电路的输出为 0 u 210 2 03uuu 并已知R3 20k 求 R1和R2 解 在图 2 2 所示电路中标上节点电压 及支路电流i 1n u 2n u 1 i2 i3 根据理想运放两条规则 0 虚短 i 1n u 2n u 1 i2 i3 虚断 可列出方程 2 2 1 1 3 0 R u R u R u 即 0 u 2 2 3 1 1 3 u R R u R R 2 1 题目给定的已知条件 2 2 210 2 03uuu 比较式 2 1 2 2 的系数 可得 k100 2 0 k67 6 3 3 2 3 1 R R R R 2 3 如图 2 3 所示电路中 IS 1A 当 0 1000rad s时电路发生谐振 R1 R2 100 L 0 2H 求 C 值和谐振时电流源的端电压 U 解 设A0 1 S I 该电路的输入阻抗 rad s1000 0 LR LR C RZ 02 20 0 10 j j1 j j 10 1 40 j180 3C 电路发生谐振条件 所以可以得出 0 j 0m ZI 0 10 1 40 3 C 即25 C F V0 1801800 1 j 0 ZIU S 第 3 页 2 分 图 2 3 R1 R2j L U IS 1 j C 2 分 2 分 R1 R2 R3 u u 1 2 u0 图 2 2 i1 i2 i3 u n1 u n2 R1 R2 R3 u1 u2 u0 图 2 2 2 分 2 分 2 分 浙浙 江江 工工 业业 大大 学学 考考 试试 命命 题题 纸纸 2 4 如图 2 4 所示电路中的理想变压器的变比为 2 1 求电压 2 U 解 把副边j5 电阻映射到原边等效电阻为j5 n2 由原边回路可得 45 2 2020 0 40 1 j I A 由变压器的外特性 45 22 12 InI A 副边应用欧姆定理可得 45 2105 22 IjU V 2 5 已知图 2 5 所示电路 对称三相电路的线电压UAB 380 V 电源端 形负载阻抗Z 4 5 j14 端线阻抗Zl 1 5 j2 求电流表A1和A2的读数 解 将对称 形负载转换成对称 Y 形负载 则 3 14 j5 1 3 1 Y ZZ 画出 A 相计算电路 设相电压V0 2200 3 380 A U 如图 2 5 1 所示 根据一相计算电路有 A77 65 09 30 667 63 0 220 Y A A jZZ U I l 表A1读数为 30 09A 由图 2 5 可知 形接法的相电流 A77 35 37 1730 3 1 ABA II 表A2读数为 17 37 A 第 4 页 I1 图 2 4 40 0 V I2 U2 j5 20 U1 2 1 2 分 2 分 2 分 A N UA A N Zl ZY I A 图 2 5 1 Z Z Z Zl Zl Zl A C B A 图 2 5 A1 A2 B C 2 分 2 分 2 分 浙浙 江江 工工 业业 大大 学学 考考 试试 命命 题题 纸纸 三 计算题 三 计算题 8 分 分 图 3 所示电路中已知iS 6A R 2 C 1F uC 0 15V t 0 时S闭合 电路在开关动作前 电路已达到稳态 用三要素法求 uC t 和iC t 解 根据换路定理 0 0 15V CC uu 时间常数 s2 RC 稳态解 V12 SC iRu 由于电容的初始条件不为零 且开关动作后电路中有电流源 所以为全响应 则全响应 0312 5 0 tVeu t C 05 1 5 0 tAe dt du Ci t C 第 5 页 iS R S 图 3 uC C iC 1 分 2 分 1 分 2 分 2 分 浙浙 江江 工工 业业 大大 学学 考考 试试 命命 题题 纸纸 四 四 12 分 分 1 已知 图 4 1 所示电路中 R1 1 R2 2 L 0 4mH C 103 F 1 j2 L Z 103rad s V45 10 S U 列出节点电压方程 只列方程 不用求解 列出节点电压方程 只列方程 不用求解 解 1 列节点电压方程 如图 4 1 1 所示 其中j L j0 4 j j 1 C 11 1n21 n21 5 0 12 1 2 1 2 1 j1 45 10 2 1 2 1 4 0 j 1 j1 1 n n n UU UU j U UU 约束方程 2 如图 4 2 所示电路中 R1 5 R2 10 L 15 C 0 1S 若电流I2 2A 求 电源端电压 U 和电压源发出的有功功率 P 及无功功率 Q 第 6 页 图4 1 R1 U1 USj L R2 U10 5 ZL 1 j C 2分 2分 2分 相量少点则方程错 图4 1 1 RR 1 U1 USj L 2 U1 1 2 10 5 Cj ZL 图4 2 R1 R2 j L I2 1 j CU 浙浙 江江 工工 业业 大大 学学 考考 试试 命命 题题 纸纸 五 计算题 五 计算题 10分 分 图 5 所示是 一个R L C串联电路 其R 10 L 0 01H C 100 F 外加电压为 u t 11 100cos1000 t 36 sin2000t V 求 电路中的稳态电流i t 和电路中消耗的功率 解 设 为基波频率 k 为谐波次数 电路如图 5 2 所示 则电流相量的一般表达式为 1 j km km Ck LkR U I 1 当 k 0 时 即直流分量作用下 电容相当于开路 电感相当于短路 则 V10 0 U 0 0 I 0 0 P 2 当 k 1 时 即在基波V0 100 m1 U 作用下 响应为 A0 10 1010 j10 0 100 m1 I W5000cos 2 1 1m1m1 IUP 3 当 k 2 时 即在二次谐波V0 36 2m U 作用下 响应为 A3 56 2 520 j10 0 36 2m I W97 193 56cos 2 1 2m2m2 IUP 4 电路中的电流i t 按时域形式叠加 A 3 562000sin 2 1000cos 10 210 ttiiIi 5 电路中消耗的功率等于各次谐波平均功率的叠加 W97 51997 19500 21 PPP i L R C 图5 第 7 页 u Ukm Ikm jk L R 1 jk C 图5 2 2分 2分 2分 2分 2分 浙浙 江江 工工 业业 大大 学学 考考 试试 命命 题题 纸纸 六 计算题 六 计算题 10分 分 电路如图电路如图 6 所示 已知 所示 已知 0 时刻电感上流过的电流为时刻电感上流过的电流为 0 A t 0 时将开关 闭合 时将开关 闭合 用运算法求用运算法求t 0 时的时的uL t z 解 运算电路如图解 运算电路如图 6 2 所示由节点法得 所示由节点法得 s sU