电路原理试卷及答案

A卷

一、 填空：要求有计算过程。(每空5分，共15分) 1、图1所示电路中理想电流源的功率为 。(4分) 2、图2所示电路中电流I为 。 3、图3所示电路中电流U为 。

二、 分别用节点法、网孔法和戴维南定理求图4所示电路中的电流I。

图4 图5 图6 三、 求图5所示电路中的电压Uab 。(10分)

四、 含理想变压器电路如图6，US?100?00V，求负载R上电压有效值U 。(10分) 五、求图7中各二端网络的等效电阻。(15分)

?

图7

六、电路如图8所示，开关K闭合前电路已稳定，用三要素法求K闭合后的uc(t)。(10分)

七、(10分)

电路如图9所示。已知：U=8V，Z1=1-j0.5Ω，Z2=1+j1Ω，

Z3=3-j1Ω。

(1) 求输入阻抗Zi； (2) 求I1。

?

图8 图9

B卷

一、选择题(单选)：(20分)

1、电阻与电感元件并联，它们的电流有效值分别为3A 和4A，则它们总的电流有效值为( ) 。

A、7A B、6A C、5A D、4A

2、关于理想电感元件的伏安关系，下列各式正确的有( ) A、u=ωLi B、u=Li C、u=jωLi D、u=Ldi/dt 3、耦合电感的顺串时等效电感为( ) 。

A、Leq=L1+L2+2M B、Leq=L1+L2-2M C、Leq=L1L2-M2 D、 Leq=L1L2-M2 4、单口网络，其入端阻抗形式是Z=R+jX，当X<0时,单口网络呈( ) A、电阻性质 B、电感性质 C、电容性质 二、填空：(每空2分，共14分)

1、图1.1所示电路中理想电流源吸收的功率为 。

2、图1.2所示电路中电阻的单位为Ω，则电流I为 。

。。

3、已知i=10cos(100t-30)A，u=5sin(100t-60)A,则 i、u的相位差为 且i u。

4、为提高电路的功率因数，对容性负载，应并接 元件。

5、三相对称电路，当负载为星形接法时，相电压与线电压的关系为 相电流与线电流的关系为 。

三、电路见图3，用网孔分析法求I。(10分)

四、电路见图4，RL=10Ω，试用戴维南定理求流过RL的电流。(10分)

五、电路如图5，开关K闭合前电路已稳定，用三要素法求K闭合后的uc(t)。

六、(10分)

电路如图6已知：U=8V，Z1=1-j0.5Ω，Z2=1+j1Ω，

Z3=3-j1Ω，求

(1) 输入阻抗Zi

(2) 求I1、I2、I3。

七、求图7中各二端网络的等效电路。(15分)

???

图7

?

US?100?00V，七、 含理想变压器电路如图8，已知n=1:10，求负载R上电压有效值U2 。

(10分)

图8

C卷

三、 在图3所示电路中，己知R1 = R2 = 2Ω，R3 = 4Ω，R4= R5=3Ω，US1=6.4V，试用网孔分析

法求各支路电流。 (15分)

图3

四、电路如图4所示，试列出节点方程。 (10分)

图4

五、电路如 图5所示，求戴维南等效电路。(10分)

图5 六、电路见图6。（25分）

１、求电路中标明各量的初始值。（8分） ２、求电路中标明各量的稳态值。（8分）

３、若图５电路中电感用短路替代，其它均不变，用三要素法求uc(t)。（9分）

图6

七、 一个绝缘良好的电容器C1=10?F，接到u=220

2sin314tV交流电源上，求该电容的容抗

和流过它的电流，并画出相量图，另有一只C2=5?F的电容器，接在同一电源上，试比较它们容抗和电流的大小？(10分)

i12?1?5???4Vi1?10Vi2i23?i34A?2?

2、图示正弦电流电路中，已知us(t)?162cos(10t)V，求电流i1(t)和i2(t)。

0.3H?US?3?i10.1F0.1H0.2H2?i2

A卷答案

一、填空：(每题5分，共15分) 1、-60W 2、－1.5A 3、115V

二、选择题：(每种方法10分，共计30分。要求有计算过程。) I=6A

三、Uab=60V (10分) 四、U=8.01V (10分)

五、(a) 36Ω； (b) 12Ω； (c) －6Ω。(每题5分，共15分) 六、用三要素法求K闭合后的uc(t)。(共10分) 解：uc(0+)=5V (2分)

uc(∞)=10V (2分) τ=RC=10s (2分)

uc(t)=10-5e-0.1tV (4分) 七、(共10分)

解：(1)Zi=2Ω (5分) (2) I1=4∠0A (5分)

B卷答案

一、选择题：(20分)

1、C 2、D 3、A 4、C

二、填空：(每空2分，共14分) 1、-15W 2、1A

3、120° 超前 4、电感

5、UL=1.732UP IL=IP

三、电路见图3，用网孔分析法求I。(10分) 解：Ia（1+1）-Ic=-10

Ib（2+2）-2Ic=10-2

Ic=-2 解得：Ic=-2A Ib=1A Ic=-6A ∴I=Ib=1A

四、电路如图4，RL=10Ω，试用戴维南定理求流过RL的电流。(10分) 解：uoc=10-5=5(V) R0=10Ω

I=1/4=0.25(A)

五、电路如图5，开关K闭合前电路已稳定，用三要素法求K闭合后的uc(t)。解：uc(0+)=5V

uc(∞)=10V τ=RC=10s

uc(t)=10-5e-0.1tV 六、(10分) 解：(1)Zi=2Ω

(2) I1=4∠0A, I2 =3-j1=3.16∠-18.40A, I3= 1+j1=1.41∠450A 七、(15分) (a) Rab=6Ω； (b) 2V(a点正)，2Ω； (b) 4V(a点正)，3Ω 八、 (10分) 解：U2＝8.01V

C卷答案

三、(共15分)

I1 = 1A， I2 = 0.6A， I3 = 0.4A (每问5分) 四、(每个方程5分，共10分)

(1R?1)v?11v2?is

1R2R1

(?1R?g11m)v1?(?)v2??is1R1R3五、(共10分)

UOC??0.267V (5分)；R0?UI??0.53? (5分) 六、(共25分)

1. UC(0+)=0, iL(0+)=5A, i1(0+)=-3A

i2（0+）=2A （每个初始值为2分）

分) (112．Uc（∞）=2V， iL（∞）=5A， i1（∞）=-5A，

i2（∞）=0 (每个稳态值为2分）

3．三要素为：uc（0+）=0 uc（∞）=2V τ=RC=1×1=1S uc（t）=2（1-e-t）V，t≥0 （9分） 七、(每问2.5分，共10分)

XC1?318.47?, I1?0.69?900A, XC2?636.9?, I2?0.345?900A

八、(每问5分，共15分)

0.0137W , 0 , 0.56W

九、(15分) Uoc=0 (8分)； Ro=7Ω (7分) 十、（15分）

1．零输入响应：τ=RC=2×1=2S （5分）

-t/2-t/2

uc’=10e U(t), i’(t)=c(duc’/dt)=-5eU(t) 2. 零状态响应: uc”=5(1-e-(t-2)/2 )U(t-2) （5分） i”(t)=2.5e-(t-2)/2 U(t-2)

3. 完全响应: i(t)=i’(t)+i”(t)= -5e-t/2U(t)+ 2.5e-(t-2)/2 U(t-2) A （5分） 十一、(共15分)

解：(1)Zi=2Ω (10分) (2) I1=4∠0A (5分) 十二、 8.01V (10分)

十三、(每问5分，共20分)

⑴ 6.6A，1590W ⑵ 20A，4760W 十四、(每问2.5分，共10分)

1?R?j??C Z??1??j?C??1??C? 1???j??L????C?????jD答案

一. 单项选择题（每小题2分，共计30分）

（1）A （2）B （3）B （4）A （5）D （6）B （7）A （8）B （9）B （10）A （11）C （12）C （13）A （14）A （15）A 二、简算题（每题5分，共计30分） 1、电路如图6所示，电流I。

解：列KCL方程 I1?I?20 （2分）

列KVL方程 5I1?20I?50 （2分） 解得： I??2A （1分） 2、电路如图7所示，试求Ix。

解：求出Ix所在支路之外电路的戴维宁等效电路。

图6 I1 图7 uoc?63?18??18?6V （2分） 3?63?63?63?6Req???4? （2分）

3?63?6Uoc6Ix???0.25A （1分）

Req?204?203、对称三相电路，角形联接负载阻抗Z=6+ j 8W， Y形联接电源相电压为220V，求负载的相电流和线电流有效值，以及三相负载总功率。 解： 相电流有效值IP?Ul2203??38A （2分）

22|Z|6?8线电流有效值Il?3IP?66A 三相负载总功率

P?3UlIlcos?Z?3?2203?66?4、电路8如图，试求电压U2。 解：Zi?n2ZL?U1???66?822?26136W?26.1kW （2分）

1?50?0.5? （2分） 1021?0.5?10?0??3.33?0?V（2分） 1?0.5?1?U2?U1?10?3.33?0??33.3?0?V（1分）

n5、如图9所示双口网络的Z参数矩阵。 解：电流电压相量参考方向如图。

列KVL方程：

2I1?2(I1?I2)?U1 （1分） 2I2?2(I1?I2)?U2 （1分）

?????????1 +

I1?I2?整理得：U1?4I1?2I2 （1分）

U2?2I1?4I2 （1分）

??????U1- 1′

2? 2? 图9

2? 2 +

U2-

?2′

?42?所以 Z????24? （1分）

6、某负载阻抗Z=2+j2?，与is(t)?52cos2tA的电流源相联，试求电源提供给该网络的视在功率、网络吸收的有功功率、无功功率、功率因数和复功率。

2U?|Z|Is?22?22?5?102V??arctg()?45? 解：Is?5A2视在功率S?UIs?102?5?502V?A （1分） 有功功率P?UIscos??102?5cos(45?)?50W （1分） 无功功率Q?UIssin??102?5sin(45?)?50var （1分） 功率因数??cos??cos(45?)?0.707 （1分）

~复功率S?P?jQ?(50?j50)V?A （1分）

三、计算题（每题10分，共计40分） 1、电路如图10所示，试求电流I。 解：设网孔电流参考方向如图所示。

列写标准化网孔电流方程：

?I1?1??5I?(5?5?30)I?30I?30123（6分） ????20I1?30I2?(20?30)I3??5解得：I2= 2A、I3=0.5A （2分） 所以：I?I2?I3?1.5A （2分）

I1I2I3图10

2、如图11所示电路，开关在a处电路已达稳态，在t = 0 时开关由a处合向b处，试求t ? 0电流iL (t)。 解：

1? i1 1? b 求初始值iL(0+)。

a iL

?iL(0+) = iL(0-) = 1 A （1分）

2V 1A 4H

求换路后电感之外网络的戴维宁等效电路。

如图11.1所示。

2 i1 i1?2i1?0?i1?0 uoc?2V（2分） 外施激励法求Req如图11.2所示。 1? i1 1?

图11 1? i1 1? i KCL：i1?2i1?i?0 KVL：i?i1?u 解得：u??2V 2 i1 图11.1 ?uoc 2 i1 图11.2 ?u

4i 34Req??（2分）

3原电路等效电路如图11.3所示。 时间常数：?= L / Req = 3s （1分） 2V 4?3图11.3

稳态值：iL(?)?uoc?1.5A （2分） Reqt1?t3依据“三要素法”公式得：

iL(t)?iL(?)?[iL(0?)?iL(?)]e??1.5?0.5e????A,t?0（2分）

3、电路相量模型如图12所示，试求I、I1、I2，并分别画出电压相量图和电流相量图。解：Z1?(1?j)(1?j)?1?

(1?j)?(1?j)?a 1? j2?

I?b Z?1?j2?Z1?2?j2?22?45? I???I1?I2??US?100?0?V?1? j? c 图12

I2??1? -j?

US?252??45?A （2分） Z??1?jI1?I?25??90?A （1分）

(1?j)?(1?j)I2??1?jI?25?0?A （2分）

(1?j)?(1?j)?U45??

相量图如图12.1所示。（1分）

I1图12.1 I?4、电路如图13所示，开关S 在t = 0 时由a投向b，且开关S 在a时已处于稳态，试求t≥0时i(t)。

解：相应的s 域电路模型如图13.1所示。（2分）

I(s)?s?71s?7??2 （3分） 10ss?7s?10s?7?sK1K1A

?2 （1分）

s?5s?2S a b t=0 7? i(t) I(s)?0.1F 1H 图13

K1?(s?5)I(s)s??5s?72??? （1分） s?2s??53s?75? （1分）

s?5s??231s7 I(s) s K2?(s?2)I(s)s??2?25I(s)?3?3

s?5s?2?10s图13.1

25i(t)?L?1[I(s)]?(?e?5t?e?2t)?(t)V（2分）

33E卷

一、 单项选择题(每小题2分，共40分)

1. (2); 2. (1); 3. (2); 4. (1); 5. (3); 6. (3); 7. (1); 8. (2); 9. (4); 10. (2); 11. (3); 12. (4); 13. (1); 14. (3); 15. (4); 16. (4); 17. (2); 18. (1); 19. (3); 20. (4) 二、单项选择题（每小题1分，共10分）

1. (1) 2. (2) 3. (3) 4. (1) 5. (3) 6. (2) 7. (1) 8. (2) 9. (1) 10. (3) 三、简答题（每小题6分，共30分）

V 1、由网孔方程6i?4?0.5i?8求得i?1A,u?8?2i?102、由叠加定理求得u1?(4?2?2)?8V,u2?(4?4?2)?2V。

u?3V,R0?4?,pmax?W?0.5625W

3、oc4?44、uc(0?)??6V,uc(?)?6V,?32?2s

uc(t)?(6?12e?0.5t)V (t?0)

j2?1???I?IL?IC?(1?)A??1A5、, i(t)?2cos(2t)A ?j1四、计算题（每小题10分，共20分）

4i1?2i2?6???2i1?6i2?3i3?101、?

i?43?i1?2A,i2??1A,i3?4A

2、Zi?(3?j3?j4)??(4?j4)? 2?j2

??I116A?22??45?A 4?j4?i(t)?4cos(10t?45)A 1

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