大学年冬季学期试卷电路标准答案

成绩成绩大学年冬季学期试卷电路A（二）标准答案课程名：学分：3学号：姓名：院、系：每小题6分，共48分每小题6分，共48分一、计算以下小题1．已知1．已知i(t)=–8.66cos314t–5sin314tA，请写出i(t)的相量形式。IIm=8.662+52=10A，I=1027.1A58.66i=180º+arctg=210º或i=arctg–180º=–150º58.66Im=10210º=10–150ºA，I=102210º=7.1210º=7.1–150ºA▪▪答：22．已知单口网络u(t)=20cos(314t–30º)V，i(t)=0.4sin314tA，满足关联参考方向。请画出该网络最简单的电路结构，并表明元件参数。答：答：Im=0.4–90ºA，Um=20–30ºV，▪▪Z==50–30º+90º=5060º=25+j43.3UmIm▪▪R=25，X=43.3，L=0.138H0.138H25Y=1/Z=0.02–60º=0.01–j0.01732SR=100，X=57.735，L=0.184H或0.184H10033．图示电路中Rs=10，RL=1000，请问n为多少时，负载RL能够获得最大功率？–+Rsusn:1RL●●答：答：R’s=n2Rs=RL=1000，所以n2=100，n=104．试写出图示耦合电感在4．试写出图示耦合电感在=4rad/s时的Z参数。M=21H●●5HU1+–+–•U2•I1•I2•答：答：根据双口网络Z参数的定义=U1•U2•z11I1•I2•z12z21z22=++I1•I2•=U1•U2•jL1I1•I2•=++I1•I2•根据耦合线圈的VAR有jL2jMjM=j4I1•I2•=++I1•I2•j20j8j8z11=j4，z12=z21=j8，z22=j205．已知单口网络满足关联方向的电压与电流为：5．已知单口网络满足关联方向的电压与电流为：u(t)=1+20cost+10sin3tV，i(t)=2cos(t+45º)+2cos(3t+30º)A，求网络平均功率P。答：不同频率信号满足正交性，其功率相量满足叠加性，即P答：不同频率信号满足正交性，其功率相量满足叠加性，即P=P0+P1+P3，P0=0，P1=202cos45º/2=102=14.14W，P3=102cos120º/2=5WP=14.145=9.14W6．已知RLC串联电路谐振频率为106．已知RLC串联电路谐振频率为104rad/s，R=10，C=1µF，求通带带宽BW、Q值及电感L。答：Q=X/R=1/(0RC)=1/(10410610)=10BW=0/Q=104/10=103rad/sL=1/02C=1/(10810命题纸使用说明：1、字迹必须端正，以黑色碳素墨水书写在框线内，文字与图均不得剪贴，以保证“扫描”质量。2、命题纸只作考试（测验）命题使用，不得拟作他用。第3页（共6页）第4页（共6页）7．计算图示电路在7．计算图示电路在u1(t)=10cos103tV和u1(t)=10cos106tV时的响应U2。•1µF1kU1+–+–•U2•UU1•U2•Au()==11+jRC=11+2R2CArctgRCAu()U1U1•U2•==1+2R2CuArctgRC=103时U2•=545º=2.52(1+j1)V=106时U2•090º=0V解：解：C=1/02L=1/(421012250106)1Q=XL/RL=0L/RL=0/BW=106RL=0L/Q=(2106250106)/500=3.142U1•U2•Au()==RLRL+j(L)=RLRL2+(L)2ArctgC1C1RLLC1=11+Q2()2ArctgQ()0000|Au|(dB)01.61810.00.11.0–20lgQ–20–20lgQ–20lgQ–1000.618(°)10.01.002045°90°0.1–45°–90°001–84.3°84.3°8．已知如图所示变压器，负载28．已知如图所示变压器，负载2，=2rad/s，求输入阻抗。2H4H●●1H2答：Z答：Zi=Z11+|Z12|2/Z22=j8+16/(2+j2)=4+j4110分二、已知电流表读数10A、电压表读数220V，电路消耗功率1100W，L=1H。电流表和电压表的影响可忽略不计。求（1）电阻R及工作频率；（2）a、b两端并多大电容使电流表读数最小，此时电流多大？VARLC解：S=2200V解：S=2200V·A，=P/S=0.5，=60º，(1)Z=2260º=11+j19，R=11，=19rad/sYY1=0.045560º=0.0227j0.0394S，BC=0.0394S，C=BC/=0.0394/19=0.002072F=2072I=P/U=1100/220=5A112分三、试设计右图所示RLC串联电路，要求谐振频率106Hz，L=250µH，带宽2000Hz，(1)计算RL、C的值；(2)画出电压转移函数的幅度与相位曲线。RLLCU1+–•+–U2•命题纸使用说明：1、字迹必须端正，以黑色碳素墨水书写在框线内，文字与图均不得剪贴，以保证“扫描”质量。2、命题纸只作考试（测验）命题使用，不得拟作他用。第5页（共6页）第6页（共6页）1010分四、已知图示单口网络的u(t)=12cost，求ab两端的戴维南等效电路。2H3H●●4H2ab1Fu(t)–+2H2H1H2H2ab1Fu(t)–+Z1Z2Z3解：Z1=0，Z2=2+j2，Z3=j2，U•Uoc•==620ºVZo=Z3=j22Habu(t)–+Z31010分五、已知一双口网络的混合I型VAR为请画出该双口网络的等效电路。+=U1•U2•1+j15+3j2+j22+j1I1•I2•2–j23+j1++=U1•U2•1+j15+3j2+j22+j1I1•I2•2–j23+j1解：根据H 参数模型的定义可得+=U2•h12h11h21h22I1•Uoc1•Isc2•h12h11h21h22=1+j15+3j2+j22+j1S=Uoc1•Isc2•2–j2V3+j1A=2245ºV1018.43ºAUU1+–+–•U2•I1•I2•j32245ºV1018.43ºA–+5+–245ºU2•I1•2245ºj10.5––+ZoRLUoc•=U1•U2•0.55030.05I1•I2•解：根据H参数的定义，我们可得=U2•h12h11h21h22I1•h12h11h21h22=0.55030.05h12h11h21h22=0.55030.05Δh==h11h22h12h21=2.51.5=1Us•Uoc=•根据端接双口网络的参数定义Zo=h11+Rsh11Rs+Δh903==30h21h11Rs+Δh=33=1200ºV1200º显然当RL=Zo=30时，负载能获得最大功率，此时最大功率为Pmax=U2oc/4Zo=120W110分六、电路如右图所示，双口的H参数为h1