(完整版)电路习题第六、七章

1、第六、七章储能元件、一阶电路和二阶电路的时域分析习题一、选择题.1. 由RC构成的微分电路,以下说法错误的选项是( D ).A. 时间常数t =RC << 0.5T (T为输入信号的周期)B. 输入信号为矩形波C. 输出信号uo为电阻两端电压D. 输出信号uo为电容两端电压2. 由RC构成的积分电路,以下说法错误的选项是( B ).A. 输入信号为方波B.输出信号uo为电阻两端电压C.输出信号uo为电容两端电压D.时间常数t =RC >> 0.5T(T为输入信号的周期)3. 电路如图3所示,输出uC(t)等于( C ).A. (1 e10t) (t)V B. (1 e

2、10t) (t)V C. 10e10t (t)V D. 10e 10t (t)V+-TTu C1k Q +0.1mF(t)V(图34. 电路如图4所示,输出io等于( C ).A. (1 e t) (t)A B. (1 e t) (t)A C. e t (t)A D. e t (t)A5. 电路如图4所示.电路中的电压ut的波形如图b所示.那么电流it全域表达式为B .(a)(b)A. iL0.5(1B. iL0.5(1C. iL0.5(1D. iL0.5(1图5e4t)(t)0.5(1e2t)(t)0.5(1e2t)(t)0.5(1e4t)(t)e4(t1)(t 1)Ae2(t1)(t 1)

3、Ae2t)A0.5(1 e 4t) (t)A6. 图6所示电路,电容原先已充电uc 0- = 6V ,此电路工作的状态为B.临界阻尼状态C.欠阻尼状态D.过阻尼状态A.等幅振荡状态图6图47. 图7所示直流稳态电路中电压 U等于C .A. 12V B. -12V C. 10V D. -10V1Q i-EOq-u1H图7、计算题.1. 1F的电容上所加电压 u的波形如图1所示,画出电容电流i的波形u、i为关联方向.图12. 图2所示,t=0时s由1 2,求t> 0时iL(t)图23.图3所示,Uc(0-)=0(1) is=2 & ( t )-2 & (t-2)A, 求 uc

4、(t)=？(2) is= 8 (t)A,求 uc(t)=？4.图4所示电路,开关S翻开前电路为稳态.t=0时开关S翻开,求开关翻开后电压 Uc、k、 u(t).+3V(T)0.5f ifL ilH 3Q解：Uc(0 ) Uc(0 )0 ; Uc( ) 2V5.图5所示,电容的初始储能为零,Ri=3 ？ , R2=6 ？ ,C=0.05F,"(0 ) il(0 )6A ； k()3A1L 1c RCs；Ls3R 9将二要素代人表达式:tUcUc()Uc(0 ) Uc(3t)e2(1 e3t)Vk il()"(0 ) k(t)e -3(1 e 9t)AUlq27e 9t)Vdt

5、u(t)"ul (2 2e 3t c27e 9t )V求Us(t)v时的阶跃响应Uc、icus(t)v时的冲激响应uc、iC 2i0t解：u/勺单位阶跃响应：s(t)uc- (1 e ) (t)V32110t_ e3Us (t)时,Uc 2(1 e10t) (t)V3icC duc C dtUs (t)时,Uc&(t) 20e10t (t)Vdt 3dUcC dt1 3e10t1(t) - (t)A6.如图6所示,开关原合在位置1已久,t=0时开关由1 2,求t >0时UL2A“ i1 e0)iL8V2i1令图6() T0.1H：2Ul解：iL(0 ) iL(0 ) 4

6、A; iL()1.2A ; R=10 Q;L 1 s;R 100tiL 、( ) R(0 ) h( )e -(1.2 -5.2e 100t)A ； ul100t、, 52e V ;7.如图7所示,开关原合在位置1已久,t=0时开关由1 2,求t >0时ULiLii_«rL0)y0.1HuL5V1图8图7解：iL(0 ) iL(0 )LR=12Q;R5A ； 口 ) 01 s4将三要素代入表达式：tiL "( ) iL(0 ) iL( )e 5e4t)A uL Ldik60e 4tVdt8. 电路如图8所示.电路中的电压u(t)的波形如图(b)所示.试求电流i(t).(

7、a)(b)解：U 2 (t) 2 (t 1)i 的单位阶跃响应：s(t)=iL=0.25(1-e-2t) (t)iL 0.5(1 e 2t) (t) 0.5(1 e2(t1) (t 1)A9.图9示,iL(0-)=0,求当Us为给定以下情况时的iL(1) Us 4 (t) 6 (t 1)V; (2) Us 2 (t)V图9解：iL 的单位阶跃响应：s(t)=iL=0.5(1-e-t) (t) AiL的单位冲激响应：(t)=iL=0.5e-t (t) A当 Us 4 (t) 6 (t 1)V 时：iL 4s(t) 6s(t 1)2(1 et) (t) 3(1 e(t 1) (t 1)A当 Us

8、2 (t)V 时："2h(t) e t (t)A10.图10示电路中,电容原已充电,Uc(0-)=6V, t=0时开关闭合,R=2.5？ , L=0.25H , C=0.25F.试求：1)开关闭合后的Uc(t)、i(t).2)使电路在临界阻尼下放电,当 L和C不变时,电阻R应为何值？图11dtuc0 (t 0)Uc(0 )Uc(00VLCp2RCp1 0 P 2puc(t)2tA1eA2e8t ; Ai=8 ,A2=-2uc(t)2t(8e2e8t)v i(t)(4e '2) R=2 ？8* 4e8t)Aduc)6V ; iL(0+)= iL(0-)=-C dt.2_.解：1

9、) LC RC cdt211.电路如图11所示,试求输出电压 U0 (t)的冲激响应.解:L 0.1sR 20阶跃响应为:iL(t) 0.5(110t、e ) (t)AUL(t)2diLdt10t10e 10t (t)VduL冲激响应为：uo (t) 10 (t) 100e10t (t)Vdt12.稳态电路如图12, t=0时开关S翻开,求t>0的uc、ic.O SA A二 Lim图1213.图13示电路原处于稳定状态.t = 0时开关闭合,求t>0的电容电压uc(t)和电流i(t).图13Uc(0 ) Uc(0 ) 2 4 8VR0 4/4/2 1 ,RC 1 0.1 0.1s解

10、：Uc()102 12 7V2 2Uc (t)r10t /7 e Vi(t) 十 1.5 0.5e10tA14.电路如图14所示,开关转换前电路已经稳定,t= 0时开关转换,试求t >0时的电容电压 Uc (t)和 i (t).图14Uc (0 )Uc(0 ) ( 0.5)40 6040 6012V解:Uc()9 3060606VRC (30 / 60) 0.0130 6030 600.010.2SUc (t) 6 ( 12 6)e6 18e 5tVi(t)Uc (t)606 18e 5t60_ _ _ 5t _0.1 0.3e A图1515.如图15所示,分别求Us(t)；Us(t)时

11、的电容电压Uc2？4？16.电路如图16所示,换路前电路已稳定,试求t>0时的电容电压 戋.17.电路如图17所示,t<0时电路已达稳态,t=0时开关由1拨向2,求t A(M, uc(t)和i(t), 并绘制t A旧寸uc(t)的曲线图.解:uc(0+)=u c(0-)=6Vuc(8 )=5 X 8=40Vt =RC=16 X 2.5X 10-3=0.04stuc(t)=uc(8 )+uc(0+) - uc(8) e - =40 - 34e-i(t)=5 - ic(t)=5 2.125e-25tA18.图18所示电路,iL(0 ) 0 , t=0时开关闭合,求t>0时电感的电

12、流iL(t)及3A电流源的电压u(t)并绘制u(t)波形曲线.解:+_12V12 Q3A 白 u6Q图18Uoc 24V,Rq 9Il0 iL0 0,iL 249 83ALRq 29SiLt 31 e4.5tAULt L 业 24e 4.5tVdt4 5t_ut 12 UL 12 24e V19.图19所示电路开关原合在位置1, t=0时开关由位置1合向位置2,求t>0时电感的电6u压U_(t)和电阻电压U(t),并绘制U(t)的波形曲线.图218aiL0 iL0 0,iL亍Req 9iLt 81 eF3uLt L 垒 24e 4.5tVL dtut 12 uL12 24e 4.5tV2

13、0.电路如图20所示,t<0时电路已达稳态,t=0时开关S闭合,求t ACH寸,iL(t)和u(t),并 绘制t 职iL(t)的曲线图.21.稳态电路如图21, t = 0时开关S翻开,求t A 0的L i、L u.MF图2122.图22所示电路中,开关断开已久,t = 0 时将开关S闭合,求t >0时的电流i图23图22解：iL(0+)= iL(0-)=0.1AUc(0+)= Uc(0-)=20VUC(8 ) = 0V峪)=0A-3L L/ R 10 sc RC 2 10 3stiL= iL(8)+ iL(0+)-iL(oo)e =0.1 e 1000t A (t 0)tUc(t)=Uc( 8)+ uc(0+)-Uc( 8 )e =20 e-500tV(t 0)Uc500tic0.2e A (t 0)100i(t) = (iL+ ic) = (- 0.1e-1000t+0.2 e-500t )A (t 0)23.求图23所示电路的临界电阻 R0,当R=2KQ时,过渡过程的性质是什么？解：由KCL: iIIic及UcUlL皿 dtduCd 2iLic C C LC2ldtdt2由 KVL : RiUL(t).2d i lRLCdt2L奂 dtRIl(t)i IR