10秋3608《电路磁路》习题答案

2010秋3608+《电路及磁路(2)》期末复习指导20XX年第一部分课程查核说明1、查核目的经过本次考试，认识学生对本课程基本内容和重、难点的掌握程度，以及运用本课程的基本知识、基本理论和基本方法来剖析和解决电路及磁路问题的能力，同时还观察对电路基础的特色和方法的掌握，理解与运用相联合。2、查核方式本课程期末考试为开卷笔试，考试时间为90分钟。3、合用范围、教材此复习指导合用于重庆电大成人专科应用电子、发电厂及自动控制专业的必修课程《电路及磁路（2）》。本课程考试依照的教材采纳李翰笙主编，中央电大第一版社第一版的《电路及磁路》（1993年7月第1版）4．命题依照本课程的命题依照是《电路及磁路(2)》课程的教材、实行建议。5．考试要求考试主假如查核学生对电路及磁路的基本理论和基本方法的理解和应用能力。在能力层次上从认识、掌握、要点掌握3个角度来要求。主要查核学生对电路及磁路的基本理论、基本知识的理解和运用所学理论知识解决实质问题的能力。6．试题种类及构造考题种类及分数比重要概为：填空题(52%)、计算题（48%）。第二部分期末复习指导第十章正弦沟通电路的频次响应及谐振一、要点掌握1、网络函数、策划点函数及转移函数的正确含义和定义公式等。2、RC电路的频次响应：能正确写出RC低通、高通电路的转移电压比网络函数，画出幅频和相频特征曲线，半功率点、滞后网络等观点。3、RLC串连电路的频次响应,转移电压比网络函数、中心频次，上、下截止频次、通频带、质量因数等观点。4、RLC串连谐振电路,谐振的定义、条件、和间的互相关系，及各相关电流与电压间的互相关系。二、一般掌握1、RLC带通、低通及高通电路的幅频及相频特征的曲线形状。2、RLC串连电路的选频作用。第十一章非正弦沟通电路一、要点掌握1、一个非正弦周期函数能够用一系列频次成整倍数的正弦函数来迫近这一重要观点。基波、高次谐波等重要观点。2、波形的对称关系对所含谐波重量的影响。3、对非正弦周期性电量的计算其均匀值、有效值。4、依据正弦周期性电量（电压或电流）的谐波迭加形式，计算出其非正弦沟通电量的对应的均匀功率。二、一般掌握非正弦周期性函数选择不一样的座标原点对所含谐波重量的影响。第十二章电路中的过渡过程一、要点掌握1、电路中稳固状态、暂态过程、换路等观点。2、在t=0-稳固状态下能求出Uc(0-)和iL(0-)3、应用换路定律U(0)＝U(0)和i(0)＝i(0)求出待求的电量f(0)值。4、三因素法：(t)=[(0)-(t＋-＋L-+ff+f)]ef()5、以下公式表达的ccLf(0+)-ttt含义：f(t)=[f()]ef()f(t)f(0)ef()[1e]二、一般掌握1、RLC二阶电路固有频次S1,2的计算公式。2、RLC二阶电路中表征固有频次中的几个物理x,c,d的含义。3、RLC二阶电路中的三种固有响应的条件、形式及响应性质。明确响应中振荡与非振荡的差别。第十三章拉氏变换在电路剖析中的应用一、要点掌握1、F(s)=ftestdt公式的含义。2、重要变换：(t)1，(t)1s0ets1,sints22costs2s22ketcos(t)sKjsKj3、S域剖析方法：包含R、L、C元件的伏安关系的S域形式，KVL、KCL的S域形式，复频域阻抗Z（S）和复频导纳Y（S），动向电路S域模型的成立。4、电路的S域的剖析计算，即由给定Uc(0-)和IL(0-)条件的动向一阶或二阶电路获得电路的S域模型，在对响应的S域形式的部分分式进行分解，并进行拉氏反变换以求出待求电量的时域响应表达式。第三部分综合练习题一．填空题1．网络函数是指在正弦稳态条件下，输出与输入相量之比．2．一阶RC电路的频次响应特征表示，拥有低通电路和高通电路两种作用，在工程技术上有重要意义。3．RLC串连电路中，已知电阻R＝10欧，L＝0.2mH，C＝5nF，则此中心频次0=_1Mrad/s_、通频带BW＝50krad/s、质量因数Q＝20。4．当RLC串连电路发生谐振时，电阻上的电压的相位与电源电压的相位同样。5．若电阻Ｒ＝20上流过电流为i(t)=4+5sint3cos2t,则其有效值Ｉ＝5.7A,电阻汲取的均匀功率P＝660W.6．从博里叶级数剖析角度看，一个非正弦周期被往常能够由一系列频次成整数倍的正弦波来迫近·7．某二端网络端钮上的电压、电流分别为u（t）=7＋8.43cos（30t＋30°）十4.88cos（60t－47°）V，I(t)=9十5.54cos（60t＋55°）A，谐波重量基波不产生均匀功率．28．在RLC串连电路的过渡过程剖析中，已知响应形式为欠阻尼放电过程，则有R＜1，且其固有频次为一2LLC对负实部的共轭复数，其电容上电压表达式为uc-qt1d2d（t）＝e（Kcosωt+Ksinωt）．9．一阶电路在过渡过程的三因素法公式为f(t)=f(∞)＋［f（0+）一f(∞)］et，其稳态响应表达式f(∞)。零输入响应表达式f（0+）et；在公式中，τ称为时间常数。215s10810．u（t）=3cos3t＋12V的拉氏变换象函数为U(s)=。11．当响应与激励相量属于同一端口时，称这时的网络函数为策划点函数。14．当RLC串连电路发生谐振时，电路中的电流值最大，且电阻上的电压与电源电压同相位．15．若电阻Ｒ＝20上流过电流为i(t)=4+5sint3cos2t,则其有效值Ｉ＝5.7A。16．拥有纵轴对称的周期函数,称为偶函数，其谐波重量中不含有正弦项重量。17．某个二端网络端钮的电压、电流分别为u(t)＝16十12.4cos(3t十15)十7.4cos(6t-7)Vi(t)＝2—1.35cos(3t-32°)A,则该网络汲取的均匀功率P＝26.3W。18．在RLC串连电经过渡过程剖析中，已知R＝5.1,L＝520mH，C＝33mF，则固有频次S1＝-4.9+j5.9,c-qt(K1d2dt).S2＝-4.9-j5.9，固有响应uc(t)的表达式为u(t)＝ecosωt+Ksinω20．在电路的S域模型中，电流、电压用拉氏变换的象函数表示，每个元件用它的S域电路模型表示·21．在同一端口I之比，称为_策划点_导纳。U24．当ＲＬＣ串连电路发生谐振时，电源电压Ｕ，所有落在电阻元件上。25．若电阻13.5kΩ上流过电流为i(t)＝30十15.4sin(20t十45)一12.3sin(40t-15)则电流的有效值I＝33.1A.。26．拥有纵轴对称的周期函数,称为偶函数，其谐波重量中不含有正弦项重量。28．在RLC串连电经过渡过程剖析中，已知响应的形式为临界阻尼非振荡放电过程，则有条件R＝2L成立，C固有频次S1,2=R，其电容电压表达式为uc(t)＝K1etK2tet。2Ltt29．写出一阶电经过渡过程三因素法中零状态和零输入响应的表达式：f(t)f()(1e)和f(t)f(0)e;在公式中，的单位是时间常数。30．u(t)＝12sin70t十15V的拉氏变换的象函数为U(S)＝15s2840s12600。s34900s34．若在电阻R=120Ω上流过的电流为i（t）=70＋16．8sin（10t＋70°）-8．33sin（20t－35°）mA，则电流的有效值为I=71.25mA，R汲取的均匀功率P=609mW。35．当RLC串连电路发生谐振时，电容上的电压有效值与电感上电压的有效值最大。36．一非正弦周期波往常能够由一系列频次成整数倍的正弦波来迫近．37．某个二端网络端钮的电压、电流分别为u(t)=20+13.5cos(30t-30°)+7.36cos(60t+47°)V，I(t)=13.2+5.11cos(30t75°)mA，则其汲取的均匀功率为P=255mW，且谐波重量二次谐波不产生均匀功率。38．在RLC串连电路的过渡过程剖析中，已知R=75Ω、L=40mH、C=680μH，则电路固有频次S1=-19.8、S2=-1855.2、固有响应表达式uc(t)=K1e-α1t+K2e-α2t。t39．在三因素法公式中f(t)=f(∞)+〔f(0+)-f(∞)〕e，前一项称为稳态响应，后一项称为暂态响应，τ称为电路的时间常数。40．网络的转移函数定义为在不一样的端口上的响应与激励相量对比．41．当RLC串连电路发生谐振时，该回路中流过的回路电流达到最大值．42．当非正弦周期性函数用傅里叶级数表示时，基波的频次与非正弦周期性函数的频次是同样的；直流重量是非正弦周期性函数在一个周期内的均匀值。43．某个二端网络端钮的电压、电流分别u(t)1713.4cos(15t30)9.7cos(30t60)Vi(t)=3.5+3.1cos(30t12)mA，则其汲取的均匀功率为Ｐ=_64.15mW_。44．在RLC串连电经过渡过程剖析中,已知R=5.1Ω,L=520mH,C=33mF,则固有频次S1=-24+j5.8,S2=-24-j5.8二、计算题1、在右图中，电阻元件单位为欧姆，开关Ｋ在t=0时刻闭合，且uc(0-)=7V.求:(1)电路的时间常数(2)求电压u(t)(3)求u(t)的零输入响应u(t).解:(1)RC(3010051)0.053.2s10051(2)UC(0+)=UC(0-)=7V,又：u(∞)=0由叠加定理：由三因素法得u(0+)’=〔30∥51/(30∥51+100)〕×15=2.56V-0.31tt0u(t)=-0.9eu(0+)’’=〔30/(30+100∥51)〕×(-7)=-3.29V(3)零输入响应u(0+)=u(0+)’+u(0+)’’=-0.9V-0.31tt0u’(t)=-0.9e2、已知电压u(t)的象函数U(S)＝2S52V，求原函数u(t).S3S2(3)31U(S)S2S1解:(1)U(S)2S5K1K2(S1)(S2)S1S2(2)K1(S1)U(S)2S531SS2S1K2(S2)U(S)S22S51S1S2i(t)50cos(t45)10sin(3t60)20cos5tA3、某个二端网络端钮的电压、电流分别为100100cost30cos3tVu(t)求:(1)电流及电压的有效值。(2)均匀功率P∴i(t)50cos(t45)10cos(3t150)20cos5t解：502102202(1)I54.7A22210050P1cos451768W222U100210030124V301022P3cos150130W(2)sin(3t60)cos(3t150)2PP1P21767751638W1.6kW4、在下列图RC电路中，开关求:电流uc(t),ic(t)和i(t)解:(1)求初始值uc(0+)=uc(0-)=20V由网孔法：8i(0+)-4ic(0+)=204i(0+)-6ic(0+)=20联解：ic(0+)=-2.5mAi(0+)=1.25mA

K在t＝0时闭合,开封闭合前电路处于稳态。稳态值uc(∞)=10Vic(∞)=0i(∞)=20/8k=2.5mA(3)(244)2106=8ms44(4)由三因素法Uc(t)=10(1+e-125t)t0Ic(t)=-2.5e-125tt0i(t)=2.5-1.25e-125tt05、已知电压u(t)的象函数为U(S)s23V，求原函数u(t)(S1)解：令U(S)s2K11K12K13(s1)3(s1)3(s1)2s1K11(s1)3U(S)1s211kK12d[(s1)3U(S)]d[s2]2s2121dss1dss1s1U(s)(s1)3(s1)2s122K131d2[(s1)3U(S)]1d2[s2]1故u(t)1t22t1)ett02!dss12dss1(26、如图示RLC带通电路，此中R＝10，L=0.1H,C=0.1uＦ.求1）电路的中心频次0及上、下半功率点角频次2）通频带BW解:(1)中心频次00.1110104rad/s0.16上：210(10)20.1110620.120.10.1下：110(10)20.1110620.120.10.1(2)通频带BW=10050.125-9950.125=100rad/s

10050.125rad/s9950.125rad/s7.如图示电路,开关K在t＝o时闭合,求:(1)电路的时间常数(2)求电流i(t)(3)求i(t)的零状态响应解：(1)=(400∥400+200)×56×10-6=22.4mA用节点法求U(0+)：(111)U(0)2020400200400400200(2)i(t)i()i(0)t/U(0)15vi()ei(0)15/40037.5mA2512.5e44.6tmAt0i()20/(400400)25mA(3)i’(t)i()(1et/)25(1e44.6t)mAt08、已知电流i(t)的象函数为I(S)4S8，求i(t)的表达式。2S1解：I(s)4s82(2s1)6262K∴I(S)232s12s12ss0.50.51SK(s0.5)2s43查表：i(t)2(t)3e0.5tt0s0.5s0.59.施加于己于15欧电阻上的电压为u(t)10022.4cos(t45)4.11cos(3t67)V（1）求电压的有效值。（2）该电阻耗费的均匀功率。解:(1)U100222.424.112101.3V22(2)P101.32684W1510.如图示