电路分析基础试题解答

1、电路分析基础试题解答3 / 12试题1(每小题3分，共30分)1、图1电路电流I等于题1图(A)-2A(B)2A(C)-4A(D)4A解：(1)用叠加定理作：/=捷+三*3节点法求解：列节点方程(-+-)Ua=3+q=i2V-/=4A3663(3)网孔法求解：列网孔方程A=3A912+3x3=18f八=1Af/=乙+八=4A2.图2电路，电压U等于电路，1A电(A)6V(B)8V(C)10V(D)16V解：(1)节点法求解：列节点方程(D=9+5/222,U6解得U=8V(2)电源互换等效求解(将受控电流源互换为受控电压源。注意求解量U的位置!参看题2图)10/-6=4/-/=-U=2/+6=

2、8V3、图3流源羟生功率月等于(A)1W(B)3W(C)5W(D)7W解：U=lX3-3+lXl=lV所以R=Uxl=lW图4电路，电阻R等于(A)50(B)UQ电路分析基础试题解答(C)150(D)20Q解：30-18=1011=1.2A1QR=1501.25、图5电路，电容金等于(A)IF(B)4F(C)9F(D)11F题5图解：C,力=3+6+2=11/6.图6电路已处于稳态，t=0时S闭合，贝!t=0时电容上的储能卬屋。)等于u(0 ) = -x9 = 6V八 3 + 6c(0+)= c(0_) = 6Vvc(0) = lcnc2(0) = lx(C)36J(D)54J解：6。Y 3。

3、3吐十3x6 =54/ E7图7电路,题图节点、2、(A)13.5J(B)18J15 / 123的电位分别为U，则节点1的节点电位方程为0.5Q20.5QY土b讣(B)7t/,-2f/2-4Z73=l(C)奴/2。2-。3=4(D)2.5-0.5t/2-t/3=-4题1图解：仇=+ - = 45 G)= 0.5+ 0.5 0.5 1G3 = -15 /dl =130.5+ 0.55,10.5 + 0.5畀5所以答案A正确。-8.图8所示电路，其品质因数Q等于(A)40 (B) 50(C)80(D) 100解：画等效电路如题解8图所示。图Q = -r10Q 2。“o0I hvL_ 800pF 1

4、00/ 题8图10Q 150”50800P/ 50题解8图”:喝9所示正弦稳态电路，已知 oUUx1U _ 弓。10/,= 164)7则电流/等于(A) 2Z18tfA (B) 2N0A(C) 8Z18tfA (D) 8Z0A解：设电流。参考方向如图中所标。将电路等效为题解9图。图中Z/n=(-)2x3 = 12Q Z. =!/=iixl6Z0=4Z0A11 4 + ZJ 4 + 12应用变流关系，得2/=-1/1=8/180%4 10、题10所示滤波电路，取电容电压为输出，则该电路为(A)高通滤波电路(B)低通滤波电路(C)带通滤波电路(D)全通滤波电路解：画相量模型电路如题解10图。由分流

5、公式，得ic=1一-/ =uc=ic = 一1一I、1 + 2-j + /3/ jco 1 + j3coCO题10图题解10图”(汝)= =淳川勿=1-y = 0j H(j0) | = 1J1 + 94= | H(js) | = 0故知该滤波电路为低通滤波电路。(每小题4分，共20分)11、题11图所示正弦稳态电路，已知(f)=7cos(2/)Ki(f)=75cos(2/45)A则R=L=2解：Um=7ZOV,=V2Z-45Av晨v,f2Z-451.1题11图Um7NO077由电路图写导纳：r=RCOL所以得A=7O,coL=1tL=L=L=35Hcd2题12图12、题12图所示电路，则P点电

6、位为Q点电位为解：Up=-5x2=-l(VUo=-xl0+(/p=6-10=-4V13、题4+6ba 2qJ13正弦稳态电路，已知=20N0/=3A2=44,贝！11=电压源发出平均功率P=解：/=7/,-L 24r = -r = 0.2S g) = g(8)+ g(0+) - g(8)k=(1 一/)V I4JI5o如题15图所示互感的二端口电路，其Z参数矩阵为解，画T型去耦相量电路模型如题解15图所示。显然0=2 + /3。，z2l = - J2QZi2 = Z2t = -J2Q Z22 = j4d+/22=732+42=5A，/()_)=0%(，)枢。+)=枢0_)=0-g(0+)=2M

7、o+)=0令12题解15图)=(t)V-jjoo)=A-g(oo)=2“(8)=-V故得z=2+;3-J272J4V2破）叫（c）t=题解16图。时（5小题共50分）16、|（10分）如题16图所示电路，求电流I。解：（1）用节点法求解。选参考点如图中所标。显然q=34V,列节点方程为（泊+也小34=0W5+4+；必=13“一心=345加-解得a=8Vf/=2A-24+503=12（2）用戴文宁定理求解。自ab断开待求支路,设开路电压U”如题解16图（a）所示。=lx6+6/6=9VU=_Lx34=17V画求时电路如（b0c6+6”U（K.=9+17=26V%=66+6=9。再画出戴维宁等效电

8、源接上待求支路如（c）图，故得/=言=2417、（12分）如题17图所示电路已处于稳态,开关S闭合，求t，0时的电流i（t）o解：设乙参考方向如图中所标。因S闭合前电路处于直流稳态，所以x2=0.5A画/=0,时等效电路如题口5Q题17图17图（a）所示。再将6）图等效为（b）图。列节点方程为解得丸(。+)=1OVi(0+)=2。二#)，=0.5At=8时电路又进入新的直流稳态，L又视为短路,所以i(s)=lA20画求心电路如(C)图所示。故求得=20/20=10Qr=0.05S。+)15。I20。，12碇)A233c-0.5阡J(a)皿)15Q+2。15ni少n.FCW八O1D套三要素公式，

9、得11i(f)=i(s)+Lz(0J-7(r,18、(10分)如题18=1-0.5产4摩0L图所木电路，电阻用可变，凡为多大时，其上获得最大功率？此时最大功率以山为多少？解：自ab断开&并设开路电压U”如题解18(a)图L所示。应用串联分压及KVL,得U”=一二9+二x9=1.5V画求R。电路如(b)图，2+26+3儿=22+36=3。由最大功率传输定理可知&=%=3c时其上可获得最大功率。此时U2oc152=-=0.1875VLmax4R。4x319、(10分)如图19所示正弦稳态电路，已知(b)%京7图2c6Qa3cOO题18图则州得2。 2QI/+601(a)2。2QI6c*3。1(b)

10、题解18图&=i(x/5nov为频率可变的正弦交流电源。试求：当电源角频率为。=20md/S时电流的有效值I为多少？当电源角频率。为多少时，电流的有效值I等于零？当电源角频率。为多少时，电流有效值I为最大？并求出最大的(ax。解：画相量模型电路如题解19图所示。当出=20%/$时1J白瑞十川出端=12/451/=12A(2)当/0.口U=8,即发生并联谐振时/=0此时cd=,=1Orad/sVO.lxO.l当孝时，即发生串联谐振时JCO3(0max=*=N=12&A这时角频率少满足:661co二，解得3coco=5rad/s(8分)如题20图所示电路，设电源电压为6，当氏=2。时,&上电流为4

11、。现要求&上的电流减至原来的；，则电源电压6的大小应怎样改变？(2)为达到上述相同要求，U,不变而改变号的值，问&应取何值？解：(1)本电路只有一个激励源q,由齐次定理可知：当电路响应先上的电流减至原来的!时，则电源电压U.也应减小至原来的;。JJ(2)自ab断开勺，设开路电压为U%o采用外加电源法求戴维宁等效源内阻时o如题解20图(a)所示。电流J一+“12/4+1/1=沿+争2Q4Qr-cn2+41+1将/代入上式，得以十IQWiq白-%=4=2.5。画戴维宁等效电源接1J1I上负载电阻如(b)图，当勺=20时电流4=*厂=工=组当修改变后的电流LRo+Rl2.5+24.5流的;，即CZF

12、1Q刈cc题2。图2。4。为原电金=3需解之,得&=1心11Rl综合典型题I问题1.叠加定理、置换定理结合应用的典型例,在图示电路中，若要求输出电压。)不受电压源的影响，问受控源的控制系数a应为何值？题解20图n-CZF3QQ6叫i+/U6Q。口为小图1解：据叠加定理作出小单独作用时的分解电路图(注意要将受控源保留)，解出并令4。)=0即解得满足不受/2影响的。的值。这样的思路求解虽然概念正确，方法也无问题，但因勺。町图3/76 + 2 + 6=0. l/v2 电压是字符表示均未给出具体数值，中间过程不便合并只能代数式表示，又加之电路中含有受控源，致使这种思路的求解过程非常繁琐。根据基本概念再

13、做进一步分析可找到比较简单的方法。因求出的a值应使，。=0,那么根据欧姆定律知此上的电流为0,应用置换定理将之断开，如解1图所示。(这是能简化运算的关键步骤!)电流KVLu=_2i=-0.2忆=ccu+u”6if=-0.2ca/v9+6x0.lwv9=(0.40.2a)o令上式系数等于零解得a=2点评：倘若该题不是首先想到应用叠加定理作分解图，再用置换定理并考虑欧姆定律将勺作断开置换处理，而是选用网孔法或节点法或等效电源定理求解出表达式，这时再令表达式中与忆有关的分量部分等于零解得。的值，其解算过程更是麻烦。灵活运用基本概念对问题做透彻分析，寻求解决该问题最简便的方法，这是“能力”训练的重要环

14、节。问题2、叠加定理、齐次定理、置换定理、等效电源定理结合应用的典型例。如图2所示电路中，N为含源线性电阻电路，电阻R可调，当R=8Q时4=54当R=18Q时4=3A；当R=38Q时/|=2A；求当R=6Q时电流。等于多少?解：对求应用戴文宁定理将图2等效为解图2 (a),所以应用置换定理将R支路置换为 h，如解图2 (b)o再应用齐次定理、叠加定b理写乙表达式为S)U oc电流源(b) 解图24=IN+陋=IN+，J(1)式(1)中&为N内所有独立源共同作用在4支路所产生的电流分量。代入题目中给定的一组条件，分别得+外凡+ 18= 3(3)KU 0cR()+ 38= 2(4)联立式(2)、(

15、3)(4)解得：R,=2Q,KU=401/,IN=A,将R=6Q及解得的这组数据代入式(1),得所求电流/1=4+5空=1+:3=64点评：这类题型的求解不可应用网孔法、节点法R-+R2+6这些排方程的方法求解，因N是“黑箱”，任何形式的方程无法列写；单用等效电源定理也不便求解。此种类型的问题，务必联想到叠加、齐次、置换、等效电源定理这几个定理的结合应用。幽念性强、方法灵活、难度大的题目。问题3、动态一阶电路三要素法与叠加定理、齐次定理结合应用典型例。如图3(“)所示电路，当0状态，i)=4)时%(0=2(11)A试求当=2Ai(t)=2(f)A时的电压.。,(O=(2-O.5Xr)VRiL虚

16、阻网.卜不解：假设O状冒NrhW)=2(r)时的零状图1的（。=：（20.5二）（。假设is（r）=0,%（0）=2A时零输入响应为）,分析计算”式a=?参看（a）图及所给定的激励和响应，考虑t=o及t=8这两个特定时刻（因在这两个时刻电路均为线性电阻电路）有/=09（。+）=4A枢。+）=。,小。+）=1t=8,；.（s）=4A,iJs）=2A,rw（8）=2V根据齐次定理、叠加定理，另设%（。-）=l（4）+3（。+）3）=（8）+自“3）一将式（2）数据组代入式（3）有,x4+x0=1.5._3,_1,加牛彳导：k、k、工x4+%）x2=2841X参看（b）图，得&（+）=%2x2=3V乙对于电阻R上零输入电压而，当t=8时，&（8）一定等于。（若不等于0,从换路到t=8期间R上一定