天津大学2021年《电路原理》课程简答题题库及答案

电路原理》课程简答题题库简答题1、分析理想集成运放的两条重要法则是什么?答：由于开环放大倍数为无穷大，可得出两输入端间的电压为零，即u-=u+，称为“虚短”又由于输入阻抗为无穷大，故输入电流i-=i+~o,称为“虚断”2、 简述拉第电磁感应定律，并说明其数学表达式中负号的意义。答案：①线圈中感应电动势的大小与穿越同一线圈的磁通变化率成正比。②e二-△①/t表达式中铅的意义是表示感应电动势的方向永远和磁通变化的趋势相反。3、 运算放大器组成反相比例放大电路时，属于何种负反馈组态?这种反馈组态对电路性能有何影响?答案：运算放大器组或反相比例放大电路属于电压并联负反馈电路。采用这种负反馈可以稳定电压放大倍数、扩展通频带、减小干扰与噪声，减小输入电阻及输出电阻。4、 举例说明运算放大器的线性与非线性应用电路，说明运算放大器在这两种工作状态中各有什么特点?答案：线性应用的基本电路有反相比例，加法、差动、积分、微分等各种运算电路（举一例就可）；非线性的基本电路是比较器。运放线性应用电路必定有反馈，电路工作时有两个特点；（1）可以认为运放两个输入端之间的静输入电压为0，或者说可以认为运放的两个输入端的电位是相等的。（2）运放两个输入电流为0。运放非线性应用电路走开环或带正反馈，输出电压接运放的正（负）电源电压。5、 简述磁场强度与磁感应强度的区别。答案:磁场强度用H表示，磁感应强度用B表示，二者都可以描述磁场的强弱和方向，并且都与激励磁场的电流及其分布情况有关。但是，磁场强度与磁场介质无关，而磁感应强度与磁场介质有关。磁感应强度的单位是T（特斯拉），磁场强度的单位是A/m（安/米）。在定性的描述磁场时多用磁感应强度，而在计算磁场中多用磁场强度，它与电流成线性关系。6、 电力场效应晶体管（MOSFET）有哪些特点？答案：电路场效应晶体管〈MOSFET〉一种单极型大功率晶体管，属于电压控制型元件。其主要优点是基本上无二次击穿现象，开关频率高，输入阻抗大，易于并联和保护。其缺点是导通压降较大，限制了其电流容量的提高。7、 什么是楞次定律？

答案：（1）当闭合线圈回路的磁通量发生变化时，回路中就有感生电流产生。（2）感生电流的方向总是要使它产生的磁场阻碍闭合回路中原来磁通量的变化。8、 磁路基尔霍夫定律的含义是什么？答案:磁路基尔霍夫第一定律（又称基尔霍夫磁通定律）的含义是：磁路的任一节点所连各支路磁通的代数和等于零。磁路基尔霍夫第二定律（又称基尔霍夫磁压定律）的含义是：磁路的任一回路中，各段磁位差（磁压）的代数和等于各磁通势（磁动势）的代数和。9、 什么是星形联接？说明此时线电压和相电压、线电流和相电流的关系。而线电流I而线电流I和相电流I的关系为I10相电压u与线电压U的关系为U二.：3u ‘11v010、 设穿过线圈中的磁通①随时间作梯形变化，如图所示。试问线圈中的感应电动势随时间如何变化？答案:一定很高？答案：不是。电流互感器的副边在正常情况下，由于负载阻抗很小，近似于短路状态下运行，所以电压并不高。只有当副边开路时，由交变磁通感应出的副边电压才会升得很高，甚至危及使用者的安全；同时会使铁心高度饱和，造成剩磁过高而影响电流互感器的准确度及铁心发热。因此，运行中电流互感器的副边不允许开路。五、计算题（绘图题）3、求图III-15中各支路电流。]R2[R4]R2[R4T解：UAB=(E1/R1+E2/R2-E4/R4)/(1/R1+1/R2+1/R3+1/R4) =(12/2+9/3-6/2)/(1/2+1/3+1/6+1/2)=4(V)I1=(E1-UAB)/R1=(12-4)/2=4(A)I2=(E2-UAB)/R2=(9-4)/3=5/3~1.67(A)13二UAB/R3=4/6=2/3~0.67(A)I4=(E4+UAB)/R4=(6+4)/2=5(A)Fl3Q代IiRs

2S2Fl3Q代IiRs

2S2l!14图7TI-25知下电路中Rl=30Q;R2=20Q;R3=60Q;R4=10Q;求AB间的等效电阻是多少？尺4K1R2尺4K1R2答案：解：Rl,3二Rl〃R3=30〃60=20QR2.1.3二R2〃R1.3=20〃20=10Q RAB二R1.2.3+R4=10+10=20Q答：AB端电阻为20欧姆。RLC串联电路中，接入工频电压220V，通过电流为4A,已知R=33Q,C=40UF,试求电感L为多少？答案：解：XC=l/sc=l/314*40*10-6=80Q Z=U/I=220/4=55QZ=vR2+(XL-XC)2=fz2-R2八552-332=44q即：XL1-XC=44QXLl=44+XC=44+80=124QX—L1XC-X12=44Q X12=80-44=36Q L1=®=124/314=0.395HX—L2L2=®=36/314=0.115H图3中，已知E1=6V、E2=9V、E3=3V、R1=2Q、R2=3Q、R3=7Q、R4=4Q、R5=6Q，求电压Uab的值。E

E答案：解:62+答案：解:62+4=1(A)I2= E=—=1(A)2R+R5 3+6由于R3中无电流Uab=I1R4+E3-I2R5=1X4+3-1X6=1(V)10、在图4中，已知E1=13V,E2=14V,E3=15V,R1=1Q,R2=1Q,R3=1Q,R4=2Q,试用节点电压法求各支路中电流II、12、13、14的值。解：Uab(、E+E+E解：Uab(、E+E+E、R1R2R3丿,1111]/—++—+—、R1 R2 R3 R4丿(13 14 151丄丄丄++■■■11+++(1112=12(V)12=ZAB=3=2(a)2 R1 1~2=坷斗=3=3(A)3 R3 12=6(A)1]+TE+~"E12.如下面电路所示：已知电压表的读数为100V,电流表的读数为2A,功率表的读数为120W，电源频率f=50H。试求R、L的值。Z电感线圈电感线圈120100120X=^.Z2-R2=*502—302=400L==黑=127mH13.求如图所示电路中A点的电位V。A答案：解：设A点电位为V3AA2A1代入I=3AA2A1代入I=I+I213得：V=—100/7VA26.某线圈两端接12V直流电压时，流过线圈的电流为2A;若接在220V工频电压上时，流过线圈的电流为10A,求该线圈的电阻和电感。答案：R=U/I=12/2=6QDCDCZ=U/I=220/10=22ACACX=(Z2—R2)1/2=(222—62)1/2=21.66QLL=X/s=21.66/314=67.4mHLRLC串联交流电路中，R=6Q,X=15Q,X=7Q,电压U=220V2sin(3141+30°)L L CV,求电抗、阻抗、阻抗角、电流、电流瞬时值表达式、三种功率、并判断电路性质。答案：X=X—X=15—7=8QLCZ=V(R2+X2)=V62+82=10Q血二arctanX/R=arctan8/6=53.13°I=U/Z=220/10=22A甲二甲—甲=30。—53.13°=—23.13°iui=22V2sin(314t—23.13°)P=U*I*cos血=220*22*cos53.13°=2.904KWQ=U*I*sin血=220*22*sin53.13°=3.872KvarS=U*I=220*22=4.84KVA由于血＞0°,电路为感性。电感性负载，额定工频电压220V,额定电流0.41A,额定功率40W。试求其功率因数。若要将功率因数提高到0.866，应补偿多少无功功率？应并接多大电容？答案：cos©=P/(U*1)=40/(220*0.41)=0.44351©=63.67°1cos©=0.866

Q二P*(tan©—tan)=40*(tan63.67°-tan30°)=57.7(Var)C1C=Q/(3U2)=57.7/(314*2202)=3.8口FC35.在图1中，已知E=6V、E=9V、E=3V、R=2Q、R=3Q、R=7Q、R=4Q、R=6Q,求电压U的值。ABB图1B图1答案：解：I答案：解：Ii=R+R2+414I2=E2 =_^=1(A)R+R3+625由于R中无电流3U=IR+E-IR=1X4+3-1X6=1(V)A,B14 3 2536•有两只电容器，C为2口F/160V,C为10口F/250V，若将它们连接在300V的12直流电源上使用，求等效电容量和每只电容器上分配的电压。试问，这样使用是否安全？答案：解：串联后等效电容为：C=C1C2=2x10=20=1.67(口F)C+C2+10 1212每只电容器上分配的电压为：C 10U= U=」Jx300=250(V)C1C+C2+1012U=U-U=300-250=50(V)C2 C1由于U=250V远大于C的额定工作电压160V,C击穿后C也将被击穿，故很不C1 1 1 2安全。37•把一个电阻为30Q、电感为127mH的线圈接到电压为u=220込sin(3141+

30°)V的电源上，求其感抗、阻抗、阻抗角、电流及电流瞬时值表达式、功率因数、有功功率。答案：解：X=sL=314X127X10-3~40(Q)LZ=.'R2+X2=7302+402=50(Q)* L©二arctan^X=arctan色=53.13°R 30I=U=220=4.4(A)Z50©=©—d=30°—53.13°=—23.13°iui=4.4£sin(3141—23.13°)(A)R30cos©二一二=0.6Z50P=UIcos©=220X4.4X0.6=580.8(W)38•在图2电路中，已知E=10V,R=2Q,R=7Q,R=8Q,R=3Q,R=1・3Q,试12345B图2用戴维南定理求电流I的值。5REU=ABKR+RB图2用戴维南定理求电流I的值。5REU=ABKR+R13-4 +R4二8x10一3x10=5(v)7+3再将E短路,得：RABRR1 3—+R3R1RR2—R+R24U=1(A)I二ABK=1(A)5R+R3.7+1.3AB539.RLC串联电路，接工频电压220V，通过电流为4A，已知R=33Q,C=40口F,求电感L。答案：解：X二丄= 1 ~79.6~80(Q)C①C314x40x10-6Z=U=220=55(Q)I4又Z=.R2+(X—X)2LC故lx—x|= -R2二J552-332=44(Q)LC即X—x=44(Q)L1CX=44+X二44+80=124(Q)L1 CX—X=44(Q)CL2X=X—44=80—44=36(Q)L2CL=注=空~0.395(H)TOC\o"1-5"\h\z① 314L= =2!~0.115(H)① 31447.如图-1所示：已知：R=50Q、R=30Q、R=40Q、R=60Q、R=20Q；1 2 3 4 5求：①AB间的等效电阻R大小。AB答案：R=250AB48•对称三相交流电路，电源线电压380V,每相负载中R=16Q,X=12Q，星形连L接。求：①相电压；②相电流；③线电流；④三相有功功率；答案：①相电压=220V；②相电流=11A；③线电流=11A；④有功功率=5.8KW；54.如图-4所示，已知E=13V、E=14V、E二15V、R二10、、R二10、12 3 12R二10、3、I、IR二10、3、I、I的值。12 3 44TOC\o"1-5"\h\zM-p ---2答案：①I=1A; ②I=2A；③I=3A；④I=6A；1 2 3 455.如图-5所示，已知E=10V、R=20、、R=70、R=80、R=30,1 2 3 4R=1.30。 试用戴维南定理求电流I的值。5 5尺1■J- 険 1-—-J图_5TOC\o"1-5"\h\z答案：I=1A；558.如图-6所示，已知E=E=E=220V,R=400、R=R=200、R=30。1 2 3 1 2 3 0试用戴维南定理求通过R的电流。0

答案：通过R的电流为：I=20A。0067.在图6所示的电路中，已知E=30V,IS=1A,R1=5Q,R2=20Q,R3=8Q,R4=12Q，试用叠加原理计算流过电阻R3的电流I。图$答案：设E、I单独作用时流过电阻R的电流为I’和I图$答案：设E、I单独作用时流过电阻R的电流为I’和I〃，且I’和S 3I〃的方向均与I相同。E单独作用时：宀R+R+RR+R//(R+R)2 3 4 1 2 一2030= x A=1A20+8+125+20/1(8+12)RI单独作用时：I- R4 IS R+R+R//Rs3 4 121212+8+5//20X^~~^'5AE和I共同作用时：I=I’+I〃=1A—O.5A=O.5AS答：流过电阻R的电流I=0.5A。5163.如图所示蓄电池组的充电回路，已知电动势E=130V,内阻R=1Q,E=111217V，内阻R=0.6Q，负载电阻R=24Q，求各支路电流I、I、I(用支2 3 1 2 3路电流法求解)。答案：解：(1)设电流I、I、和I正方向如图所示方向,1 2 3根据基尔霍夫电流定律：节点a处有I+I—I=O(1)123根据基尔霍夫电压定律：对于回路aboa有：E-E二IR—IR⑵121122对于回路acba有：E=IR+IR2 2 2 3 3将已知数据代入联立方程则有：I1+I2—I3=0130—117=I1—0.6I2117=0.6I2+24I3解联立方程得：I1=10AI2=—5A(I2的方向与实际方向相反)172.如图所示的电路中，已知E=15V,E=11V,E=4