上 海 大 学 0 3 年 秋 季 学 期 试 卷 电路A(2)B卷

秋 季 学 期 试 卷 上 海 大 学 0 3 年

课 程 名： 电路A（二） （B 卷） 学 分： 3

成 学号： 姓名： 院、系：

绩 一、 二、 三、 四、 五、 六、 七、 八、 九、 一、单项选择题：在下列各题中，有四个备选答案，请将其中唯一正确的答案填入题干的

括号中。

(本大题共6小题，总计18分)

1、(本小题3分) 电路如图所示, 若US?ISR, IS?0, R?0, 则

RUSISA. 电阻吸收功率, 电压源与电流源供出功率 B. 电阻与电压源吸收功率, 电流源供出功率 C. 电阻与电流源吸收功率, 电压源供出功率

D. 电流源吸收功率, 电压源供出功率 答( C )

3?2F2、(本小题3分) 电路如图所示，则电路的时间常数?为

2? A. 12.3 s B. 16s +US_ C. 6 s D. 0.08 s

答( C )

6?2?

3、(本小题3分) 若R1与R2并联后的等效电阻为3 ?, 流过R1和R2的电流I1与I2之比为3∶1, 则R1与R2的电阻值应分别为

A. 40 ?, 120 ? B. 120 ?, 40 ? C. 12 ?, 4 ?

D. 4 ?, 12 ? 答( D )

4、(本小题3分) 一阶电路的电压按指数律衰减，当t?0时为15 V，t?2s时为6 V，则电路的时间常数?为

A. 0.458s B. 2.18s C. 0.2s D. 0.1s 答( B )

1HiL5、(本小题3分) 电路如图所示，εiL(0?)?3.5A，则i(t)为：

i2?(t)为单位阶跃函数，

+_ε(t)V2?A. (0.5?1.5e?t)εC. (1?

e)ε(t)

?t(t) B. (0.5?2.5e)ε(t)

?t D. (0.5?1.5e?t)ε(t)

答( A )

1

iL2?2H6、(本小题3分) 图示电路中iL(0)6??1A94t，则t?0的iL(t)等于：

+8V A.

(43?1313?49te?)A B. (43?13e?)A

答( B )

_3?94 C. (1?et)A D.

(13?43?49te)A

二、填充题：在下列各题中，请将题止所要求的解答填入题干中的各横线上方内。 (本大题共9小题，总计26分)

1、(本小题3分) 试画出图示电路两种最简单的等效电路。

a?5V2?a

2A2? 9V + – a

2? b?

b b 4.5A

?I?1mA?2、(本小题3分) 图示电路中元件A消耗的

A50I??20V功率为 1 W。

t?01A100?Fu?3、(本小题3分) 电路如图所示。在开关打开后5ms10V时，电容电压u?t?? 40V 。

1?1?1V

4、(本小题3分) 图示电路的节点电压方程为

b1?1?ac3Ua – Ub – 1 = 1 3Ub – Ua – 1 = 0 , 解得Ub为 5/8 = 0.625 V。

1?1V

2

2?11?2U5、(本小题4分) 电路如图所示,用节

o33?2?6A2?2?4V点分析法可求得电路中的节点电压。在开U1? 6 V,U2? 4 V.

2Uo

t?0?a_?5V6、(本小题3分) 图示电路在tb??0时已处于

?0的，

2?3?3?+_5V+_uC稳态。当t?0时开关由a接至b，则t

uC(t)?+0.2μF 3 – 6e –5t/21 V 。

7、(本小题3分)

a4?4?U?7、(本小题3分) 电路如图所示。ab以左部分的戴维南等效电路参数为 8 V 和 8/3

?,由此可求得电压Uo为 4.8 V。

U24?Uo24Vb?

?108、(本小题4分)

已知一阶电路响应的三要素为（1）f(0)??10，f(?)?20，? （2）f(0)?10，f(?)?20，??10。则它们的波形图为；

f(t) 20 10 10 20 30 40 （2分）

t –10 （1） ； f(t) 20 10 10 20 30 40 （2分）

t （2） 。 3

2?三、非客观题 ( 本 大 题8分 )

2?4A12VU24V试用戴维南定理求解图示电路中电压U和

12V电压源供出的功率。

解：从 2? 电阻两端看，Uoc = 20V，Ro = 2?。所以，U = 10V。 （2分）

可用网孔法分析，网孔1电流就是4A电流源电流，可以不求，网孔2电流为 I ，则

4I – 8 = – 12，I = – 1A， （2分）

即12V电压源的电流为 I12V = 5A，方向为网孔1方向， （2分） 满足关联参考方向，所以12V电压源的功率为

P12V = 5×12 = 60W，是吸收功率，不是输出功率，或者是供出 – 60W功率。

（2分）

a2AN?S?四、非客观题 (本 大 题8分) 图示电路中N为含

5?+15V-源线性电阻网络，当S断开时，Uab=12V；当S合上时，Uab=14V，求N的戴维南等效电路。

8??b

解：设单口网络N的电流为I，方向如图，电压 Uab，VAR为

Uab = Uoc + RI， （2分）

情况一，I = 2A，Uab =12V，12 = Uoc + 2R

情况二，Uab =14V，I = 2 + 1/5 = 2.2A，14 = Uoc + 2.2R （2分）

解联立方程的Uoc = ? 8V，R = 10? （2分）

– 10?

8V +

（2分）

a

b

4

10?S1t?t15?ii15?FS2?i2uC1五、非客观题 ( 本 大 题8分 ) 图示电路中，uC1?t1???当t?t1i5t=0uC2?t1???0且t1??100 ?s，

i3i4uC260V0.1H5?F时开关S1接通，t?0时S2接通，求i?0??、

i1?0??、i2?0??、i3?0??、i4?0??、i5?0??。

解：由于uC1(t1?) = uC2(t1?) = 0，所以在 t = t1+ 时，uC1(t1+) = uC2(t1+) = 0，根据题意，在t < t1 时，

系统已经稳定，所以电容和电感都没有初始储能。即：

uC1(t1+) = uC2(t1+) = 0，i1(t1+) = i3(t1+

) = 0，i2(t1+) = i4(t1+) = i(t1+) = 60/10 = 6A（2分） 在t1 ≤ t < 0时，uC1(t) = uC2(t) = u(t)/2，i2(t) = i4(t)，i1(t) = i3(t)，i(t) = i1(t) + i2(t) 根据KCL和KVL，我们可得 2.5×10–7i”1(t) + 1.00125×10–2i’1(t) + 1.5 i1(t) = 6 （2分） 由此可得：2.5×10–7S2 + 1.00125×10–2S + 1.5 = 0

S1 = –150.4，S2 = –39900，这是一个过阻尼情况

i1(t) = i3(t) = 6 + K1exp[–150.4(t+10–4)] + K2exp[–39900(t+10–4)] A，

由i1(t1+) = i3(t1+) = 0，u(t1+) = 2uC1(t1+) = 0，得

6 + K1 + K2 = 0，–150.4K1 –39900K2 = 0，K1 = – 6.0227，K2 = 0.0227，

i1(t) = 6 – 6.0227exp[–150.4(t+10–4)] + 0.0227exp[–39900(t+10–4)] A， （2分）

当 t = 0– 时，i1(0–) = i3(0–) = i3(0+) = 0.0676A = 67.6mA，

u(t) = 2uC1(t) = 5i1(t) + 0.1i’1(t)

= 30 + 60.468exp[–150.4(t+10–4)] – 905.62exp[–39900(t+10–4)] V

u(0–) = 72.82V，uC1(0–) = uC2(0–) = uC1(0+) = uC2(0+) = 36.41V，i1(0+) = 36.41/5 = 7.28A， i (0+) = (60–72.82)/10 = –1.28A，i2(0+) = –8.56A，i4(0+) = –1.28+0.0676 = –1.214A （2分）

+ NI六、非客观题 ( 本 大 题8分 )

图示N为含源线性电阻网络。已知当

RU – R?10?时，I?1A；当R?40?时，I?0.5A。试问R为何值时能获得最大功

率，最大功率等于多少？

解：根据图示电流方向，设单口网络N的VAR为U = Uoc – RoI = RI

情况一，Uoc – Ro = 10 （2分） 情况二，Uoc – 0.5Ro = 20 （2分） 解联立方程得：Uoc = 30V，Ro = 20?，

显然当 R = Ro = 20?时，负载获得最大功率， （2分） 此时 Pmax = (30/40)2?20 = 11.25W （2分）

5

+u七、非客观题 ( 本 大 题8分 ) 图示电路中，已知非线性电阻元件N的

u?i2Ai11?2?i1?2V+_N关系为u?i2，试求i、i1和u。（u_和i的单位分别为V、A）

解：根据戴维南等效规则，N 左边单口网络的VAR为 u = 2 – i， （2分）

而与N的VAR联立得 i’ = -2A， u’ = 4V， （2分）

i” = 1A，u” = 1V， （2分）

i1’ = 2+1 = 3A， （1分）

i1” = 2–0.5 =1.5A （1分）

iL八、非客观题 ( 本 大 题8分 ) 图示电路在t?0?4??t?0?2H时已达稳态。当t?0时开关接通，求

12V2FuCt≥0时的uC(t)、iL(t)。

解：在开关合上以前电路已经稳定，则电感相当于短路，电容相当于开路，所以有

uC(0) = 12V，iL(0) = 0A，而且两者不能突变。 （4分）

当开关闭合后，L、C退化为一个等幅震荡形式，?0 = 1/ LC = 1/2 = 0.5 rad/s

uC(t) = K1cos0.5t + K2sin0.5t，iL(t) = Cu’C(t) = K2cos0.5t – K1sin0.5t，t ≥ 0

将初始条件代入得K1 = 12，K2 = 0，所以

uC(t) =12cos0.5t V，iL(t) = – 12sin0.5t A，t ≥ 0 （4分）

6

+40V5?i15?+3i_3?1iL九、非客观题 ( 本 大 题8分 ) 图示含受控源电路中iL(0)t?0。

2H_求iL(t)?0。、i1(t)，

解：根据题意，iL(0) = 0A，i1(0+) = 40/(5+5) = 4A， （2分）

当系统达到稳定后，电感相当于短路，

i(?) = i1(?) + iL(?)，5i1(?) =3i1(?) + 3iL(?) 由此可得 3i (?) = 5i1(?)，8i(?) = 40，i(?) = 5A

i1(?) = 3A，iL(?) = 2A （2分）

根据戴维南等效规则，电感两端的VAR为 u = 4i，等效电阻为 4?，? = L/R = 0.5 s

（2分）

利用三要素法将两个电流的方程写出来 iL(t) = iL(?) + (iL(0) – iL(?) )e–t/? A

iL(t) = 2 –2e–2t A，t > 0

i1(t) = 3 + e–2t A，t > 0 （2分）

考试成绩?80% + 平时成绩?20%

总评成绩 = 或：

考试成绩?100%

7

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/ioxw.html