第三章 暂态电路的分析

《电工学》标准化作业（第二次）——电信学院基础部 任课教师：宋婀娜

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第三章 暂态电路的分析

一. 单项选择题：

1. 全响应是指电源激励和储能元件的初始状态均不为零时电路的响应，也就是零输入响应和零状态响应的叠加，这是（ ）在一阶线性电路暂态分析中的应用： A．戴维宁定理 B. 诺顿定理 C.叠加定理 D. 结点电压法 2. 换路定则适用于换路瞬间，下列描述正确的是（ ）： A. iL(0?)?iL(0?) B. uL(0?)?uL(0?) C. ic(0?)?ic(0?) D. uR(0?)?uR(0?)

3. RC电路的初始储能为零，而由初始时刻施加于电路的外部激励所引起的响应称为

( ) 响应： A.暂态 B. 零输入 C. 零状态 D. 全响应 4. RC电路的响应指数曲线如图1所示，该电路的响应形式为（ ）： A.暂态

B. 零输入响应

C. 零状态响应 D. 全响应

5. 图2所示电路在换路前处于稳态，则换路后电流i的初始值i(0?)和稳态值i(?)分别为（ ）： A. 0A，6A B. 6A，2A C. 1.5A，3A D. 6A，0A

1

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6. 电路如图3所示，开关断开后，一阶电路的时间常数??（ ）： A.

(R?R2)R3R1R2C B. R2C C. (R1?R2)C D. 1C

R1?R2R1?R2?R3

7. 电路如图4所示，Us?20V，R1?R2?10?，L?1H。其零状态响应电流i(t)?（ ）：

A. 2(1?e?5t)A B. 2(1?e?0.2t)A C. 2(1?e?0.1t)A D. (1?e?10t)A

8. 图5所示电路中，I?10mA，R1?3k?，R2?3k?，R3?3k?，C?2?F。开关闭合前电路处于稳态。t?0时该电路的响应uc为（ ）： A. 60e?100tV B. 12e?100tV C. 60e?10tV D. 50e?20tV

2

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二. 填空题：

1. 在直流稳态电路中，电感可视作 ，电容可视作 ；在一阶动态电路的暂态分析中，若换路前储能元件没有初始储能，则在换路后瞬间t?0?时刻电感可视作 ，电容可视作 。

2. RC电路的零输入响应中，时间常数?等于电压uc呈 规律衰减到初始值U0的36.8%所需的时间，其值愈大，uc衰减速度愈 。

3. 电路如图6所示，开关闭合前电路已处于稳态，则电路中电容电压uc的初始值

uc(0?)? V，电流i的初始值为i(0?)＝ A。

4. 某一阶电路的全响应的形式为i?3?5e稳态解i(?)? A。

5. 图7所示的暂态电路中，电感电流的初始值iL(0?)＝ ；电路的时间常数? ＝ ；电感电流iL(t)? (t?0)。

?0.5tA，则该电流的初始值i(0?)? A，

3

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6. 图8a所示电路中，u为一阶跃电压如图8b所示。设uc(0?)?1V，则电路中电容电压新稳态值uc(?)为 ，时间常数?为 ，则电路的响应uc(t)? ， 该响应类型为 。（提示：填写零输入响应、零状态响应或全响应）

7. 电路如图9所示，NR内部仅含线性电阻，电压源u为1V的阶跃电压，其零状态响应为u0(t)?11?0.25t?e，则该电路的初始值u0(0?)? V，时间常数?? s。 28

8. RC微分电路具有两个条件： 和 ；在脉冲电路中，常用该电路将矩形脉冲变换为 。 三. 计算题：

1. 图10所示电路原已处于稳态，t?0时开关闭合，试求uc(t)和ic(t)，t?0。

4

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2. 电路如图11所示，试用三要素法求t?0时i1，i2及iL。换路前电路处于稳态。

5

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正弦稳态电路

一、

填空题：在下列各题中，请将题上所要求的解答填入题干中的各横线上方内。

??5?36.90A,I??4?00A，则图中I??__________1、 如图所示正弦交流电路，已知I，未sR__，该元件为__________。 知元件阻抗Z?__________

2、如图所示正弦交流电路中，u?30cos?tV,i?5cos?tA,??2000rad/s，则无源网络N可看作R= 与C= 的串联组合。

3、如图1-3所示正弦交流电路中，已知f=50Hz, L=0.318H。开关S闭合前电流表A的读数不为零；开关S闭合后，电流表的读数变为零。则电容C= 。

4、如图1-4 所示正弦交流电路，已知is?52cos103t?300A，电路功率P=900W，则电容C= 。

?? 6

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5、如图所示为三电流表法测线圈参数的试验电路。已知电源频率f=50Hz，图中各电流表读数为I1?I2?10A,I?17.32A，则线圈电阻R= ，电感L= 。

?? ，戴维宁等效复阻抗6、如图所示正弦交流电路中，开路电压UOCZab= 。

??100??300Ｖ，则该网络的７、某二端网络的输入电阻为Ｚ＝20?600?，外施电压为U功率Ｐ＝ Ｗ，功率因数为 ， 呈电 性。

８、如图所示正弦交流电路中，若R?10?,?L?10?,??cos?? 。

1?20?，则电路的功率因数?C 7

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9、根据负载具有以下特点，分别求其功率因数。

V,Q?400var，功率因数应为 ； （1）I?5.2A,U?220（2）Z?500?,I?4.8A,P?5000W,Q?0,功率因数应为 ；

10、RLC串联谐振电路，当电源频率低于谐振频率时，电路呈现 性，

等于谐振频率时，电路呈现 性。RLC并联谐振电路，当电源频率低于谐振频率时，电路呈现 性，等于谐振频率时，电路呈现 性。 11、如图所示已知电路中电压表的读数为V1：30V，V2：60V，V3：100V，则电压uS的有效值U为 。

二、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

1、如图所示正弦交流电路中，已知电源的角频率为??4rad/s。若电流超前电压的角度为arctan2，则R应为（ ）

A 1/2? Ｂ ２? C 19/2? D 1?

2、如图所示正弦交流电路，角频率??1rad/s时，复阻抗Z为（ ）

Ａ （２＋j2）? B ( 2-j2) ? C

2?450? D2??450?

8

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３、如图所示两正弦交流二断网络在??1rad/s时互为等效，且R?1?,R??5?，则Ｌ和L?

分别为（ ）

A 2H, 1.25H B 2H, 2.5H C 4H, 2.5H D 4H, 5H

４、如图所示正弦交流电路在??1rad/s时，其等效并联电路的元件参数为（ ）

A R=1?, L=1H B R=0.5?, L=0.5H C R=2?, L=2H D R=1?, C=1F

??j50V,I??5?450A电感电压有效值U?25V，则５、如图所示正弦交流电路中，已知UL方框内元件的复阻抗Ｚ为（ ）

A j7.07? B (7.07+j7.07) ? C (7.07+j2.07) ? D (7.07+j8.66) ?

６、如图所示正弦交流电路中，已知u(t)?22cos?tV,R??L?数为（ ）

Ａ ０Ｖ Ｂ １Ｖ Ｃ ２Ｖ Ｄ ４Ｖ

9

1，则图中电压表的读?C《电工学》标准化作业（第二次）——电信学院基础部 任课教师：宋婀娜

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７、如图所示正弦交流电路中，各电压表的读数均为有效值。已知电压表Ｖ、Ｖ１和Ｖ２的读数分别为１０Ｖ、６Ｖ和３Ｖ，则电压表Ｖ３的读数为（ ）

Ａ １Ｖ Ｂ５Ｖ Ｃ ４Ｖ Ｄ １１Ｖ

８、如图所示无源二端网络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 -12Var C 15var D -15var

９、某负载所取的功率为７２kW，功率因数为０.75（电感性，滞后），则其视在功率为（ ）

A 72kVA B 4kVA C 96kVA D 81.6KVA

10、ＲＬＣ串联谐振电路的电感增至原来的４倍时，谐振频率应为原来的（ ）

A 4倍 B 2倍 C 1/2倍 D 1/4倍 三、计算题 １、在

10

的电阻上加上的电压，写出通过电阻的电流瞬时值表

达式，并求出电阻消耗的功率大小。

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2、电路如图所示，已知。问阻抗匹配时，负载获得的最大功率是多少？

3、在图示电路中，已知

并求出流过

，，的电流大小。

，

，

，

。列出该电路的节点电压方程，

4、如图所示电路，已知

，用戴维南定理求

的电流

，和电压

，

。

，

11

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5、有一个100W的电动机，接到50H、220V的正弦电源上，其功率因数为0.6。问通过

电动机的电流为多少？若在电动机两端并上一个5.6μf的电容，则功率因数有何变化。

6、图示电路是一个LC滤波电路。

，

，。若输入电压

，求（1）电路的等效复阻抗；（2）电路中的总电流及支路电

流

。

12

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