淮阴工学院电路理论习题集（修改后）

电路理论习题集

电子与电气工程学院电气工程系

2013年4月

目 录

第一章 电路模型和电路定律 ......................................................................................................... 1 第二章 电阻电路的等效变换 ......................................................................................................... 3 第三章 电阻电路的一般分析 ......................................................................................................... 5 第四章 电路定理 ............................................................................................................................. 7 第五章 一阶电路的时域分析 ....................................................................................................... 11 第六章 相量法 ............................................................................................................................... 15 第七章 正弦稳态电路的分析 ....................................................................................................... 20 第八章 含有耦合电感的电路 ....................................................................................................... 23 第九章 电路的频率响应 ............................................................................................................... 25 第十章 三相电路 ........................................................................................................................... 26 第十一章 非正弦周期电流电路 ................................................................................................... 31 第十二章 线性动态电路的复频域分析 ....................................................................................... 33 第十三章 电路方程的矩阵形式 ................................................................................................... 37 第十四章 二端口网络 ................................................................................................................... 38 附录 习题答案 ............................................................................................................................... 41 第一章 电路模型和电路定律（答案） ....................................................................................... 41 第二章 电阻电路的等效变换（答案） ....................................................................................... 41 第三章 电阻电路的一般分析（答案） ....................................................................................... 43 第四章 电路定理（答案） ........................................................................................................... 46 第五章 一阶电路的时域分析（答案） ....................................................................................... 52 第六章 相量法（答案） ............................................................................................................... 53 第七章 正弦稳态电路的分析（答案） ....................................................................................... 54 第八章 含有耦合电感的电路（答案） ....................................................................................... 59 第九章 电路的频率响应（答案） ............................................................................................... 59 第十章 三相电路（答案） ........................................................................................................... 59 第十一章 非正弦周期电流电路（答案） ................................................................................... 65 第十二章 线性动态电路的复频域分析（答案） ....................................................................... 65 第十三章 电路方程的矩阵形式（答案） ................................................................................... 74 第十四章 二端口网络（答案） ................................................................................................... 74

第一章 电路模型和电路定律

一、判断题

1、电压和电流的参考方向可以任意指定，参考方向可以根据需要随时改变。 （ ） 2、电压U和电流I的实际方向相反，电流从“+”端流出，发出功率，此元件是电源。（ ） 3、电路中某点电位与参考点选择有关，两点之间电压与参考点选择无关。 （ ） 4、元件电压和电流的关联参考方向，U>0，I<0，原件实际吸收功率。 （ ） 5、电压U和电流I的实际方向相同，电流从“+”端流入，取用功率，此元件是负载。（ ） 6、基尔霍夫定律仅适用于线性电路。 （ ） 7、电压、电流的参考方向可以任意假定，指定的方向不同，不会影响最后结论。 （ ） 8、一个实际电压源，外接负载电阻越小，则电流越大，负载吸收的功率也必越大。 （ ） 9、任何集总参数电路的电压电流都要受KCL、KVL和VCR方程的约束。 （ ） 10、同一电路中，当选择的参考点不同时，对任一节点的电位和任两点间的电压均有影响。

（ ）

11、元件上电流与电压取关联参考方向，已知I>0,U<0，则该元件是吸收功率的。 （ ） 12、一个实际电压源外接电阻越小，其端电压也越小。 （ ） 13、根据KCL，与某节点相连的各支路电流的实际方向不可能同时流出该节点。 （ ） 14、任何集总参数电路的电压电流都要受KCL、KVL和VCR方程的约束。 （ ） 15、含受控源电路中各电阻消耗的功率都由独立电源提供，受控源不消耗也不提供功率。（ ） 16、理想电流源输出恒定的电流，其输出端电压由内电阻决定。 （ ） 二、选择题

1、图1-1中A点电位（ ）V。

A．-14.3 B.5 C.-10 D.2

2、图1-2所示电路，Is=4A,当Is和Us共同作用时U=12V，当Us单独作用时，U为（ ）。

A. 12V B. 8V C. 6V D. 无法确定

+50V10?A5?20?-50V

图1-1 图1-2 图1-3

3、图1-3所示电路中， 正确的电压方程是（ ）。

A. US1-R1I1+R3IS=0 B. US2-R2I2+R3IS=0

C. US1-R1I1-US2-R2I2=0 D. US1+R1I1-US2+R2I2=0

1

4、一个实际直流电压源，其开路电压Uoc=24V，短路电流Isc=30A，则当外接1.2Ω电阻时，其电流为( )。

A. 12 A B. 20 A C.10 A D. 15 A

5、图1-4中B点电位（ ）V。

A．1 B.15 C.-3 D.2

图1-4 图1-5 图1-6 6、电路如图1-5所示，电路元件A（ ）。

A. 发出功率4W B. 发出功率16W C. 吸收功率4W D．吸收功率16W 7、图1-6示电路中，正确的电压方程是( )

A.U=Us-R*I B. U=Us+R*I C.U=-Us-R*I D.U= -Us+R*I 8、有“220V、100W”“220V、25W”白炽灯两盏，串联后介入220V交流电源，其亮度情况是( )。

A.100W灯泡最亮 B.25W灯泡最亮 C.两只灯泡一样亮 D.都不亮 9、图1-7所示电路中，9 V电压源发出的功率是（ ）

A.54W B.27W C.0W D.18W 10、电路中两点间电压的大小是（ ）的量

A．绝对 B．相对 C． 常量

11、电压定律是用来确定回路中各段（ ）之间关系的电路定律。

A． 电流 B． 电压 C．电流和电压 12、已知1-8图中的 I=3A，I2=1A，R1=2Ω，则R2=（ ）Ω。

A． 4 B．5 C．6 D．8

II2 R1 R2 图1-7 图1-8

2

第二章 电阻电路的等效变换

一、判断题

1、电阻R1,R2,R3并联时的等效电阻为R1R2R3/（R1＋R2＋R3）。 （ ） 2、对称Υ形和对称Δ形网络等效变换的公式为RΥ=3RΔ。 （ ） 3、对称Υ形和对称Δ形网络等效变换的公式为RΔ=3RΥ。 （ ） 4、在电路等效的过程中，与理想电压源并联的电流源不起作用。 （ ） 5、并联的负载电阻越多，每个负载的电流和功率越大。 （ ） 二、选择题

1、在负载的额定电压低于电源电压的情况下，通常需要与负载（ ）联一个电阻，以降落一部分电压。

A． 串 B．并 C．混 2、并联的负载电阻越多（负载增加），则总电阻越（ ）。

A．大 B．小 C．不定

3、如图2-1所示电路中Us=2v,R=1欧姆，Is=4A,则电流I2为（ ）。 A．5A B．-2A C．-1A D．1A

150?A150?150?150?150?图2-1 图2-2

B

4、对称的星形和三角形联结的电阻等效变换为（ ）。

A．RΥ =RΔ B． RΔ=3RΥ C．RΔ= RΥ D．RΔ=3RΥ 5、图2-2示AB端口的输入电阻R（ ）欧姆

A．150 B．50 C．100 D．300 三、计算题

1、用电源等效变换法求图2-3电流I。

2Ω++3Ω1A3Ω+3V- 4VU --

图2-3 图2-4

2、电路如图2-4所示，求图中的电压U。

3

3、用电源等效变换法求图2-5中电流I。

图2-5 图2-6

4、求图2-6电路的输入电阻Rin。 5、求图2-7所示电桥电路中电流I 。

图2-7 图2-8

6、已知图2-8中

uab?2 V ，求R??

7、求图2-9电路的输入电阻Rin。

图2-7

4

第三章 电阻电路的一般分析

一、判断题

1、在节点电压方程中，与电流源串联的电阻仍在方程中出现 （ ） 2、回路电流法适用于支路数较多但网孔数较少的复杂电路。 （ ） 3、节点电压法适用于支路数较多但节点数较少的复杂电路。 （ ） 二、计算题

1、以节点4为参考节点，列图3-1节点电压方程。

is6R6R4R5①②③R3is1R1R2+_④us3

图3-1 图3-2

2、列出图3-2电路的结点电压方程。 3、列出图3-3电路的网孔电流方程。

R6 － us6 ＋ Ⅰ R2 R4 R5 R1 Ⅱ R3 Ⅲ ＋ us2 — 图3-3 图3-4

4、列写图3-4电路的网孔电流方程。

图3-5 图3-6

5、列图3-5电路支路电流方程

6、用网孔分析法求解图3-6各支路电流。

7、试列写图3-7中所示电路的网孔电流方程，并求解图中未知量。

5

图3-7 图3-8

8、试用网孔法求图3-8所示电路中受控源电流IX 9、列出图3-9的结点电压方程。

图3-9 图3-10

10、试列出图3-10所示电路的结点电压方程。 11、试用网孔法求图3-11所示电路中受控源电流IX。

图3-11 图3-12

12、列图3-12节点电压方程。

13、试为图3-13所示含受控电流源电路（晶体管放大电路的微变等效电路）列写结点电压方程。

图3-13

6

第四章 电路定理

一、判断题

1、在线性电路中，两个电源在某个支路上共同作用产生的电压、电流、功率为每个电源单独作用时产生的电压、电流、功率的代数和。 （ ） 2、在线性电路中，两个电源在某个支路上共同作用产生的电压、电流为每个电源单独作用时产生的电压、电流的代数和。 （ ） 3、戴维宁定理要求外电路是线性的。 （ ） 4、应用叠加定理时，某一独立源作用，则不作用的电压源开路处理，不作用的电流源用短路处理。 （ ） 5、基尔霍夫定律和叠加定理都只适合线性电路。 （ ） 6、用戴维南定理求R0时，直接求法中电源必须为0，则电压源开路，电流源短路。（ ） 7、用戴维南定理求R0时，直接求法中电源置零，则电压源短路，电流源开路。 （ ） 8、伏安关系是电流与电阻之间的关系。 （ ） 9、应用KCL定律解题事先标出的是结点电流的实际方向。 （ ） 二、选择题

1、戴维南定理所描述的等效电路仅（ ）。

A.对外电路等效还是对内电路等效应视具体情况而定 B.对内电路等效 C.对内、外电路都等效 D.对外电路等效

2、将图4-1化简为一个电流源IS与电阻R并联的最简形式，其中IS和R分别为 ( )。 A．IS=1A,R=2Ω B．IS=1A,R=1Ω C．IS=2A,R=1Ω D．IS=2A,R=2Ω

图4-1 图4-2

3、在图4-2示电路中，已知：E=9V,Ik=6mA，当电压源E单独作用时，通过RL的电流是1mA，那么当电压源E和电流源Ik共同作用时，通过电阻RL的电流IL是( )。 A．3mA B．4mA C．-3mA D．-4mA 三、计算题

1、图4-3电路中，当R取多大时能从电路中获得最大功率，并求此最大功率。

7

图4-3 图4-4

2、图4-4电路中： 求：（一）R=？Ω时，其吸取功率最大？ （二）PRLMax=?W 3、图4-5电路中可变电阻R为多大时，获得最大功率，并求出最大功率值。

图4-5 图4-6

4、用叠加定理求解图4-6电路中电压u。 5、用叠加定理求图4-7电路中的电流I。

图4-7 图4-8

6、求下图4-8中R为何值时能从电路中获得最大功率? 7、电路如图4-9所示，求电压 u3 。

图4-9 图4-10

8、求图4-10所示电路的戴维南等效电路

8

图6-14 图6-15

6

A．100rad/s B．1000rad/s C．10000rad/s D．10rad/s 17、正弦电流通过电阻元件时，下列各关系式中正确的是（ ）

U2u2uUA．I? B．i? C．P? D．P?

RRRR18、图6-15无源二端网络N的平均功率P=20W，功率因数??cos??0.8（滞后），则其无功功率Q等于（ ）

A．12var B．15var C．-12var D．-15var 19、图6-16正弦交流电路中，若u1?Umcos?tV，则（ ）

图6-16 图6-17

o

o

A．u2与u1同相 B．u2与u1反相 C．u2超前u190 D．u2滞后u190 20、图6-17正弦交流电路中，已知功率Q等于（ ）

A．500var B．433va C．-433var D．-250var

，则其无功

19

第七章 正弦稳态电路的分析

一、计算题

0001、若已知i1??5cos314t?60A,i2?10cos314t?60A,i3?4cos314t?60A。（1）

??????写出上述电流的相量，并绘出他们的相量图；（2）i2和i1,i3和i1的相位差；（3）绘出i1的波形图；（4）若将i1表达式中的负号去掉将意味着什么？（5）求i1的周期T和频率f 2、已知图7-1所示电路中，

求：（1）电流表读数；（2）功率表读数

图7-1

3、下图所示正弦电流电路中，电流表的读数分别为A1:5A;A2:20A;A3:25A。

求：（1）图中电流表A的读数；（2）如果维持A1的读数不变，而把电源的频率提高一倍，再求电流表A的读数。

图7-2

??4、图7-3电路中I1?I2?10A。求I和Us。

图7-3 图7-4 图7-5

??

5、图7-4所示电路中，已知电源U?10?0V，??2000rad/s，求电流I1。

06、图7-5所示电路中，已知负载两端电压u?2202sin314t?143.1V，电流

0??i??222sin?314t?A，求：

20

（a）负载阻抗Z，并指明性质。

（b）负载的功率因数，有功功率和无功功率。

7、两组负载并联，一组S1?1000KVA，功率因数为0.6，另一组S2?500KVA，功率因数为1，求总视在功率和总有功功率。

IS8、如图7-6， 已知：?4?90oA , Z1?Z2??j30 Ω, Z3?30 Ω , Z?45 Ω, 求电流 I.

图7-6 图7-7

9、电路如图7-7所示，试求负载获得最大功率时的（复）阻抗ZL，并求所获得的功率P。 10、图7-8示正弦交流电路，求负载ZL获得最大功率时ZL，并求获得的最大功率。

图7-8

11、正弦交流电路如图7-9所示，问负载ZL为何值时可获得最大功率，并求此最大功率。

图7-9

?。 12、正弦稳态电路如图7-10所示，试求图中电流I

图7-10

13、如图7-11所示电路为日光灯和白炽灯并联的电路，图中R1为灯管电阻，XL为整流器电抗，R2为白炽灯电阻。已知U?220V，整流管电阻不计，灯管功率为40W，功率因数为

21

0.5，白炽灯功率为60W，求I1,I2,I及总功率因数。

图7-11

14、如图7-12，已知：R=15?, L=0.3mH, C=0.2?F, u?52cos(?t?60),f?3?104Hz .求I ,UR , UL , UC

图7-12

?。 15、用节点电压法求图7-13电路中的U

图7-13

22

第八章 含有耦合电感的电路

一、判断题

1、耦合系数k是表征2个耦合线圈的耦合紧疏程度，k的变化范围是k?1。 （ ） 2、当耦合线圈全耦合时，耦合系数取得最大值1。 （ ） 3、一个电压比为220V／110V的降压变压器，如果次级线圈接上55Ω的负载，则初级输入电阻应为220Ω。 （ ） 二、选择题

1、含耦合电感电路同向串联时等效电感为24H，反向串联时等效电感为12H，则互感M为（ ）。

A.12H B.3H C.6H D.4H 2、电路如图8-1所示，若 i1?2cos50t A, u2?1502cos(50t?90?) V，则互感

系数M为( )。

A. 1H B. 1.5H C. 2H D. 3H

图8-1 图8-2

3、含理想变压器电路如图8-2所示，欲使负载电阻RL获得最大功率，则n和RL所获得的最大功率Pmax值应为 ( ) 。

A. C.

n?4,Pmax?4W B.

n?2,Pmax?2Wn?1,Pmax?1W

n?3,Pmax?3W D.

4、耦合线圈的自感L1和L2分别为2 H和8 H，则互感M至多只能为( )。

A. 8 H B. 4 H C. 16 H D. 6 H

5、两互感线圈同向串联总电感为10H，反向串联总电感为6H，则互感是多少。（ ） A、1H B、8H C、4H D、16H 6、耦合电感电路如图8-3所示，a、b两端开路，

uab(t)应为（ ）。

?t?t?t?tA.4e V B.?4e V C.?10e V D.10e V

图8-3

7、一个信号源的电压US=40V，内阻R0=1kΩ，通过理想变压器接RL=10Ω的负载。为使负

23

载电阻获得最大功率，则变压器的变比n应为（ ）。 A. 1 B. 10 C. 4 D. 40

8、电路如图8-4所示，U?122?0?V，则理想变压器原边电流I1为（ ）。 A．1??45?A B．1?45?A C．2??90?A D．2?90?A

??

图8-4

9、图8-5示电路中，下面表述正确的是（ ）。 A． u1?R1i??L1?M?didi B．u1?R1i??L1?M? dtdtdidi D． u2?R2i??L2?M? dtdtC． u2??R2i??L2?M?

图8-5

?10、已知如图8-6Us?10?0?V，电阻R1?1k?，R2?10?，当R2上获得最大功率，此时R2上电压U2为（ ）。

A．5?0?V B．10?0?V C．0.5?0?V D．1?0?V

?

图8-6

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第九章 电路的频率响应

一、判断题

1. 电路发生串联谐振时，电路中阻抗最小，电流达到最大，且与电压同相位。 （ ） 2. 品质因数Q值越高，电路的选择性越好，但电路的通频带会因此变宽。 （ ） 3. 电路发生并联谐振时，电路呈高阻抗，因此电路两端电压一定时，电路总电流最小。（ ） 4. 串联谐振电路中在储能元件两端有过电压现象，因此称为电压谐振。 （ ） 5. 并联谐振电路在储能元件支路中出现过电流现象，的以也称为电流谐振。 （ ） 6. 品质因数高的电路对非谐振频率电流具有较强的抵制能力。 （ ） 7. 感性电路，若保持电源电压不变而增大电源的频率，则此时电路中的总电流将减少。 （ ） 8. 正弦电流电路中频率越高，则感抗越小，容抗越大。 （ ） 二、选择题

1. 发生串联谐振的电路条件是（ ） A．?0?L B．f0?C1LC C．?0?1LC D．f0?L C2. 发生RLC并联谐振的电路条件是（ ） A．?0?L B．f0?C1LC C．?0?1LC D．f0?L C3. 电路如图9-1所示的正弦交流电路，已知us=200cosωt V，为使电路谐振，则电压源us

的角频率ω为（ ）。

A．500 rad/S B．5000 rad/S C．2000 rad/S D. 1000 rad/S

图9-1

4. 一个线圈与电容串联后加1V的正弦交流电压，当电容为100pF时，电容两端的电压为

100V且最大，此时信号源的频率为100kHz，线圈的品质因数为（ ） A. 100 B. 1000 C. 50 D. 500 5. 一个串联谐振电路，品质因数为100，则下列说法正确的是（ ）

A. 电容两端电压大小是电阻两端电压大小100倍 B. 电阻两端电压大小是电容两端电压大小100倍 C. 电感两端电压大小是电容两端电压大小100倍 D. 电容两端电压大小是电感两端电压大小100倍

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第十章 三相电路

一、判断题

1. 三个最大值相等，角频率相同，在相位上互差120°的三个单相交流电的组合，称为对

称三相交流电。 （ ） 2. 三相电路中，中线的作用是使每相负载的相电压对称。 （ ） 3. 并联一个合适的电容可以提高感性负载电路的功率因数。 （ ） 4. 三相电路的总有功功率

P?3UlIlcos?。 （ ）

5. 对称三相Y接电路中，线电压超前与其相对应的相电压30°电角。 （ ） 6. 三相电路只要作Y形连接，则线电压在数值上是相电压的3倍。 （ ） 7. 三相负载作三角形连接时，线电流在数值上是相电流的3倍。 （ ） 8. 三相四相制电路中中线上可以装保险丝，但不能装开关。 （ ） 9. 二瓦计法只能用于三相三线制电路的测量而不能用于三相四线制电路的测量。

（ ）

10. 在三相负载不对称情况下，三相电路总有功功率等于单独计算出各相的有功功率后再进行叠加。 （ ） 11. 对称的Δ形连接电路中，线电流在数值上是相电流的3倍，线电流在相位上滞后与其

相对应的相电流30°。 （ ） 12. 负载Y联结时，线电流等于相电流。 （ ） 13. 负载Δ联结时，线电流等于相电流。 （ ） 14. 无论负载为 Y 或△联结，每相有功功率都应为Pp = Up Ip cos?p。 （ ） 15. 三相总视在功率等于总有功功率和总无功功率之和。 （ ） 16. 无论是瞬时值还是相量值，对称三相电源三个相电压的和，恒等于零，所以接上负载不

会产生电流。 （ ） 17. 电源和负载都为星形联接的三相四线制电路，负载必须是对称的。 （ ） 二、选择题

1. 某对称三相电源绕组为Y接，已知UAB?380?15?V，当t =10s时，三个线电压之和

为（ ）

A．380V B．0V C．3803V D．220V

2. 三相四线制电路，已知IA?10?20?A，IB?10??100?A，IC?10?140?A，则中

线电流IN为（ ）

A．10A B．0A C．30A D．17A 3. 三相对称电路是指（ ）

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?????A．电源对称的电路 B．负载对称的电路 C．电源和负载均对称的电路 4. 某三相四线制供电电路中，相电压为220V，则火线与火线之间的电压为（ ） A．220V B．311V C．380V D．440V

5. 在电源对称的三相四线制电路中，若三相负载不对称，则该负载各相电压（ ） A．不对称 B．仍然对称 C．不一定对称

6. 在对称三相四线制供电线路上，每相负载连接相同的灯泡（正常发光）。当中性线断开

时，将会出现（ ）。

A.三个灯泡都变暗 B.三个灯泡都变亮 C.仍然能正常发光 D.不能确定 7. 一台三相电动机绕组星形联结，接到U1=380V的三相电源上，测得线电流I1=10A，则

电动机每组绕组的阻抗为（ ）。

A．38Ω B．22Ω C．66Ω D．11Ω

8. 三相电源线电压为380V，对称负载为星形联结，未接中性线。如果某相突然断掉，其

余两相负载的电压均为（ ）。

A．380 V B．220 V C．190 V D．无法确定

9. 对称三相负载三角形联结，电源线电压UUV=220∠0°，如不考虑输电线上的阻抗，则

负载相电压UUV= ( )。

A．220∠-120°V B．220∠0°V C．220∠120°V D．220∠150°V

10. 下列三相对称电路功率的计算公式中，不正确的是（ ）。

A.S?3UPIP B.P?3UPIPcos?

C.Q?3UlIlsin? D.S?SA?SB?SC

11. 下列三相对称电路功率的计算公式中，不正确的是（ ）。

A.C.S?3UlIl B.S?P2?Q2 D.P?3UPIPcos?

Q?3UpIpsin?

、B、C的对称三相电源上，已知相电压12. 星形接法的对称三相负载接至相序为AuA?10sin?tV，则线电压uAB?（ ）V。 A.C.103sin(?t?30) B.10/3sin(?t?30) D.103sin(?t?30) 10/3sin(?t?30)

13. 三角形接法的对称三相负载接至相序为A、B、C的对称三相电源上，已知相电流

IAB?10?0A，则线电流IA?( ) A。

A. C.???103?30 B.10/3?30 D.103??30 10/3??30

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三、计算题 1. 线电压为

Ul?380V的三相电源上接有一对称三角形联结的负载，每相负载阻抗为

Z?36.3?37?，试求相电流、线电流、三相功率。

2. 对称三相感性负载接在对称线电压380V上，测得输入线电流为12.1A，输入功率为5.5KW，求功率因数和无功功率？

3. 有一三相电动机，每相阻抗为Z?29?j21.8,绕组为星形联结接于线电压为

Ul?380V的三相电源上。试求电动机的相电流、线电流以及电源的输入功率。

4. 电源线电压为380V，对称负载Y接，Z=3+j4Ω,求：各相负载中的电流及中线电流。 5. 有一三相电动机，其绕组接成三角形，接在Ul?380V的电源上，从电源所取用的功率为P1?11.43kW,功率因数为cos??0.87,试求电动机的相电流和线电流。

6. 如图10-1所示，对称Y-Y三相电路，电源相电压为220V，负载阻抗Z=(30＋j20)Ω，求： （1）图中电流表的读数； （2）三相负载吸收的功率；

（3）如果A相的负载阻抗等于零（其它不变），再求（1）、（2）；

IA?A B C IB'IC1j?C1j?C1j?C??R R R

图10-1 图10-2

7. 如图10-2所示为对称三相电路，线电压为380V，R=200Ω，负载吸收的无功功率为

15203var。试求：

（1）各线电流；

（2）电源发出的复功率。

8. 电路如图10-3所示，R?7Ω，L?30，Ul?380V，f?50Hz。求相电流、线电流和总功率。

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