电路复习材料及其规范标准答案.doc

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1、-/第一章 电路的基本概念和基本定律1.1指出图（a）、（b）两电路各有几个节点？几条支路？几个回路？几个网孔？ (a) (b) 习题1.1电路解：（a）节点数：2；支路数：4；回路数：4；网孔数：3。（b）节点数：3；支路数：5；回路数：6；网孔数：3。1.2标出图示电路中，电流、电动势和电压的实际方向，并判断A、B、C三点电位的高低。 解：电流、电动势和电压的实际方向如图所示：A、B、C三点电位的比较：1.3如图所示电路，根据以下各种情况，判断A、C两点电位的高低。解：（1） （2） （3）无法判断1.4有人说，“电路中，没有电压的地方就没有电流，没有电流的地方也就没有电压”。这句话对吗？

2、为什么？解：不对。因为电压为零时电路相当于短路状态，可以有短路电流；电流为零时电路相当于开路状态，可以有开路电压，1.5求图示电路中，A点的电位。 （a） （b） 习题1.5电路解：（a）等效电路如下图所示： （b）等效电路如下图所示： 1.6如图所示电路，求开关闭合前、后，和的大小。1.7求图示电路中，开关闭合前、后A点的电位。解：开关闭合时，等效电路如图所示：开关打开时，等效电路如图所示：1.8如图所示电路，求开关闭合前及闭合后的、电流、和的大小。1.9如图所示电路，电流和电压参考方向如图所示。求下列各种情况下的功率，并说明功率的流向。（1），（2），（3），（4） 解：（1）A：； B：

3、 （2）A：； B： （3）A：； B： （4）A：； B：1.10一盏220V/40W的日光灯，每天点亮5小时，问每月（按30天计算）消耗多少度电？若每度电费为0.45元，问每月需付电费多少元？解：；每月需要的费用：1.11求如图所示电路中,A、B、C、D元件的功率。问哪个元件为电源？哪个元件为负载？哪个元件在吸收功率？哪个元件在产生功率？电路是否满足功率平衡条件？（已知，。） 习题1.11电路 解： （产生功率）（电源） （产生功率）（电源） （吸收功率）（负载） （吸收功率）（负载） 所以此电路功率平衡。1.12已知一电烙铁铭牌上标出“25W，220V”。问电烙铁的额定工作电流为多少？其

4、电阻为多少？解：； 1.13把一个36V、15W的灯泡接到220V的线路上工作行吗？把220V、25W的灯泡接到110V的线路上工作行吗？为什么？解：两种情况均不可以。若接到220V的线路上，由于电压超过额定值灯泡会烧坏；若接到110V的线路上，由于电压低于额定值灯泡不能正常工作。1.14如图所示电路，已知，当（1）S断开时，（2）S闭合且时，电路参数和。1.15求图示电路中的电压。1.16求图示电路中的电流和电压。1.17在图示电路中，已知，求。第二章 电阻电路2.1试求图示各电路的等效电阻（电路中的电阻单位均为欧姆）。 (a) (b) (c) 习题2.1电路解：（a） （b）等效电路如图：

5、 （c）等效电路如图：2.2计算图中电流和电压源产生的功率。 习题2.2电路 解：设电流 ，则可得各支路电流如图： 2.3有一只微安表头，它的最大量程为100微安，内阻为1千欧，如果要改装为最大量程是10毫安，问分流电阻为多少？解：分流电阻2.4已知图示电路中的，求电压源的电压和提供的功率。习题2.4电路解：等效电路如图：2.5在图示电路中，为一直流电源。当开关S断开时，电压表读数为；当开关S闭合时，电流表读数为。试求该直流电源的电压源模型与电流源模型。解：等效电路如图： 2.6在图示电路中，。试用电源模型的等效变换求中的电流，并验证功率平衡。2.7图示电路中，。利用电源模型的等效变换求电压。

6、解：等效电路如图：2.8试用电源模型的等效变换求图示电路中电流、并计算各电源的功率。习题2.8电路解：（1）等效电路如图： （2）等效电路如图：在原电路中：电流源的功率： 2.9电路如图所示。（1）说明电路的独立节点数和独立回路数；（2）选出一组独立节点和独立回路，列出和的方程。解：（1）独立节点：； 独立回路：（2）各支路电流方向如图：节点1：回路1：2.10电路如图所示，试用支路电流法求各支路电流。2.11如图所示电路，试用支路电流法求电流。2.12图示电路中，已知，试求电压源电压。2.13用网孔电流法求图示电路的各支路电流。2.14用网孔电流法求图示电路的电压。 2.15电路如图所示，试

7、用电源模型等效变换方法求图（a）中的电压及图（b）中的电流。 （a） (b) 习题2.15电路解：（a）等效电路如图： （b）等效电路如图：2.16用网孔电流法求图示电路中的电流和。2.17用网孔电流法求图示电路的电流。2.18试用网孔电流法求流过电阻的电流。2.19试用节点电压法重求上题中的电流。解：设各节点电压如上图2.20试用弥而曼定理求各支路电流。2.21试用节点电压法求图示电路中各支路电流。2.22试用节点电压法求图示电路中的各节点电压。2.23试用节点电压法求图示电路中的电流。2.24试用节点电压法求图示电路中各电阻支路中的电流。2.25试用叠加定理求电流源电压。解：各独立源分别单

8、独作用时等效电路如图2.26试用叠加定理求电压和电流。2.27电路如图所示，欲使，试用叠加定理确定电流源之值。2.28试用齐性定理求图示电路中电流。2.29图示电路中，。试问电阻为多少？2.30电路如图所示。其中为无源网络。已知当、时，测得；、时，测得。试求当、时，为多少？ 习题2.30电路解：根据齐性定理和叠加定理可得；2.31测得一个有源二端网络的开路电压为、短路电流为。现将的电阻接到该网络上，试求的电压、电流。2.32画出图示电路的戴维南等效电路。习题2.32电路解：戴维南等效电路如图2.33试用戴维南定理求图示电路中的电流。 习题2.33电路2.34试用戴维南定理求题2-17图示电路中

9、的电流。解：戴维南等效电路如图2.35电路如图所示。试用：（1）戴维南定理；（2）诺顿定理，计算电流。解：（1）戴维南等效电路如图（2）诺顿等效电路如图2.36图示电路中，（1）问电阻为何值时获得最大功率；（2）原电路中功率传输效率（获得的功率/电源产生的功率）；（3）戴维南等效电路中功率传输效率。2.37在图示电路中，已知：当时，。试问：（1）当时，为多少？（2）为多大时，它吸收的功率最大并求此最大功率。2.38试用节点电压法和网孔电流法求图示电路中电压。2.39试用节点电压法求图示电路中的电压。2.40试用叠加定理求图示电路中的电压和电流。2.41图示电路为一含源二端网络，试求其等效电路。

10、2.42试用戴维南定理求图示电路中的电压。第三章 正弦电流电路3.1已知，试讨论两个电压，在什么情况下，会出现超前、滞后、同相、反相的情况。解：若，则超前；若，则滞后；若（），则称和同相；若（为奇数），则称和反相。3.2在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。解：；。3.3在的电感上通有的电流，求此时电感的感抗、电感两端的电压相量形式、电路的无功功率；若电源频率增加5倍，则以上量值有何变化？解：；。若电源频率增加5倍则：；3.4在一个的电容器上加有60V、50Hz的正弦电压，问此时的容抗有多大？写出该电容上电压、电流的瞬时值表达式及相量表达式，画出相量图

11、，求电容电路的无功功率。3.5一电感线圈接到120V的直流电源上，电流为20A；若接到50Hz、220V的交流电源上，则电流为28.2A，求该线圈的电阻和电感。解：；解得：。3.6一个纯电感线圈和一个30的电阻串联后，接到220V、50Hz的交流电源上，这时电路中的电流为2.5A，求电路的阻抗Z、电感L以及。解：；又可得：；。3.7如图所示电路，已知，交流电源频率。若要求与的相位差为300，则电容C应为多少？判断与的相位关系（超前还是滞后）。3.8如图所示电路，有一个纯电容电路，其容抗为XC，加上交流电压后，电流表测得的电流读数为4A；若将一纯电感并接在电容两端，电源电压不变，则电流表的读数也

12、不变，问并联电感的感抗为多少？3.9 有一个电炉（视为纯电阻），其额定电压为110V，额定功率为2200W，现欲接入的交流电源中。为使电炉正常工作，现选用一个纯电感线圈与电炉连接，问该线圈应与电炉采用何种连接形式？选用多大的电感的线圈？写出电炉正常工作时，电炉和电感上电压的瞬时值表达式。解：，所以应选择串联的连接方式。由、可得：。 由可得：；则：；3.10在电源相同， R = XL = XC的情况下，图示电路中，哪个图中的灯泡最亮？哪个图中的灯泡最暗？ （c） （d） 习题3.10电路解：（a）； (b)（值最大，灯泡最暗）；(c)（值最小，灯泡最亮）； (d)。3.11如图所示电路，若电源电

13、压U与电流I同相,且U = 5V,UL = 20V，问A、B、C、D中哪两点之间的电压最高？最高的电压为多少？3.12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5.6f的电容，则功率因数有何变化。3.13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。3.14为提高日光灯电路的功率因数，常在日光灯电路（等效为RL电路）两端并上一个电容C， 如图所示。问电路的等效复阻抗为多大？利用复功率的概念，求出并比较电容C并联前、后电路中的有功功率、无功功率及视在功率(电

14、源电压不变)。已知：，。 解：并联电容前：； ； 并联电容后：； ； 3.15 已知两复阻抗和，若将、串联，电路的等效复阻抗为多大？电路呈感性还是容性？解： 电路呈容性。3.16将3.15题中的、并联，求电路的等效复阻抗和等效复导纳；此时电路是呈感性还是容性？若要使电路呈阻性，、的并联电路应串上一个什么样的元件？解： 电路呈感性，所以需要串联电容元件。若使此电路呈电阻性，则：3.17如图所示电路，若，问在什么条件下，获得最大的功率，其值为多少？3.18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？3.19在图示电路中，已知，。列出该电路的节点电压方程，并求出流过的电流大小。3.2

15、0用网孔电流法验证3.19题。解：设网孔电流如上图，则： 解得： 即：3.21列出图示电路的网孔电流方程。3.22列出图示电路的节点电压方程。 3.23如图所示电路，已知，用戴维南定理求的电流和电压。 3.24上题中，若支路串上一个的电源电压后，中的电流和电压有何变化？（用叠加定理求解）解：当单独作用。同3.23即：；。当单独作用。如图3.25求图示电路的戴维南等效电路。3.26用叠加定理求解图示电路的各支路电流。已知，。解：每个独立源单独作用时等效电路如图：图（1）图（2） 所以：第四章 耦合电感和谐振电路4.1试确定图示耦合线圈的同名端。 习题4.1电路解：（a）同名端为：1和2；3和4。

16、（b）同名端为：1和4；2和3；1和6；2和5；3和6；4和5。4.2图中接通频率为500的正弦电源时，电流表读数为1A, 电压表读数为31.4V。试求两线圈的互感系数。习题4.2电路解：由： 得：4.3图示电路中=6H，=3H，=4H。试求从端子1、2看进去的等效电感。 解：画出去耦等效电路4.4图示为一变压器，原边接220V正弦交流电源，副边有两个线圈，分别测得为12V，为24V，求图示两种接法时伏特表的读数。 习题4.4电路解：（a） (b) 4.5图示电路，已知 =2sin(10)t A，=0.3H，=0.5H，=0.1H，求电压。4.6图示电路中耦合系数K=0.9，求电路的输入阻抗

17、(设角频率=2rad/s) 。 习题4.6电路解：等效电感： 输入阻抗：4.7求图示一端口电路的戴维南等效电路。已知=10，=5，=6, V。 4.8图示电路中，为使电阻能获得最大功率，试求理想变压器的变比解：原边入端阻抗： 当时，电阻能获得最大功率。所以：，解得：。4.9图示电路中理想变压器的 求流过的电流。4.10图示电路中的理想变压器由电流源激励。求 。 解：副边：原边入端阻抗：4.11图示电路中 ， ， ，理想变压器的变比为 ，试求 和 。解：由方程组：可得： ； 4.12图示电路中= 0.04H，求此串联电路的谐振频率。4.13图示电路中，已知=40mH，=10mH，=10mH，=5

18、00，=500V，=104rad/s，电容恰好使电路发生电流谐振，求各电流表的读数。第五章 三相电路5.1某三相交流发电机，频率为50HZ，相电压的有效值220V，试写出三相相电压的瞬时值及相量表达式，并画出波形图和相量图。解： 5.2已知对称三相电路的线电压380V，三角形负载阻抗 ，端线阻抗 。试求线电流和相电流，并作相量图。解：三角形负载阻抗变为星形连接：每相阻抗为：Y-Y接相电流 即为Y-接的线电流Y-相电流5.3对称三相电路的星形负载 ,端线阻抗 ，中线阻抗 ，线电压380V。求负载相电流、相电压和线电压，并作电路的相量图。解：负载相电压线电压5.4 图示为对称的Y-Y三相电路，负载

19、阻抗 ，电源的相电压为220V。求：（1） （1） 图中电流表的读数：（2） （2） 三相负载吸收的功率；（3） （3） 如果A相的负载阻抗等于零（其它不变），再求（1）、（2）；（4） （4） 如果A相的负载开路，再求（1）、（2）。解： （1） （2）习题 5.4 电路（3）当A相阻抗等于零时： （4）当A相负载开路,A相电流为零,BC相为串联单回路5.5两台三相异步电动机并联接于线电压为380V的对称三相电源，其中一台电动机为星形联接，每相复阻抗为；另一台电动机为三角形联接，每相阻抗为，试求线电流。解：角形负载星形变换以后 5.6不对称三相四线制电路中的端线阻抗为零，对称三相电流的线电压

20、为380V,不对称的星形连接负载分别是 ， ， ，试求各相电流、线电流及中线电流并画出相量图。解：电路星形连接所以有相电流=线电流5.7图示对称三相电路中 ， ，三相电动机吸收的功率为1.4KW，其功率因数=0.866(感性) , 。求 和电源端的功率因数。解：习题 5.7电路5.8对称三相电源的相电压为220V。相接入一只220V，40W的灯泡，、相各接入一只220V，100W灯泡，当中线断开后，试求各灯泡的电压。解：利用节点法： 5.9三相异步电动机的额定参数如下 ， ，线电压为380V，试求图中两个功率表的读数。 习题5.9 电路解：5.10图示为对称的Y-三相电路， ， 。求：（1）图

21、中功率表的读数及其代数和有无意义？（2）若开关S打开，再求（1）。习题 5.10电路解：（1）（2）第六章 线性电路过渡过程的时域分析6.1图示电路中，直流电压源的电压，。电路原已达稳态。在时将开关S打开。试求时的、。解： 6.2图示电路中开关S在时由1合向2，电路原已处于稳态。试求时、。 解： 列KVL方程: 得：6.3图示电路换路前已处于稳态，试求换路后各电流的初始值。解： 6.4图示电路原已稳定, 时开关S闭合。试求、。解：6.5图示电路在时开关S闭合，试求。解： 6.6图示电路中，时开关S由1合向2，换路前电路处于稳态，试求换路后和。解：6.7图示电路原先处于直流稳态，时开关S打开。试

22、求换路后电流并作其波形。解：6.8电路如图（a）所示，的波形如图（b）所示。已知，。试求及电容电压的初始值。 (a) (b)解：6.9电路如图所示，时开关S闭合，。求换路后的、和。解：6.10电路如图所示，在时刻开关S闭合，已知，求0时、和，并画出它们的波形。 解：6.11电路如图所示，时刻开关S打开。求零状态响应和解：6.12如图所示电路，时刻开关S闭合，换路前电路已处于稳态。求换路后和。解：6.13图示电路换路前处于稳态，试用三要素法求换路后的全响应。图中，。解：6.14图示电路已处于稳态，时开关S闭合。求换路后电流、及流过开关的电流。解： 6.15图示电路原已处于稳态，时开关S闭合。求、

23、及流经开关的电流，并作它们的波形 解：6.16图示电路为一标准高压电容的电路模型，电容，漏电阻。为快速熔断器，时熔断器烧断（瞬间断开）。假设安全电压为，求从熔断器断开之时起，经历多少时间后，人手触及电容器两端才是安全的？解：6.17图示电路中，已知，。开关S在时闭合，换路前电容未充过电。求换路后的电容电压及电流，并定性地画出及的波形。求充电完成后电容储存的能量及电阻消耗的能量。 解：6.18在图示电路中，已知，,，开关S在时刻接通，在时刻又断开。试分别求两次换路后电路的时间常数和。解：6.19试求图示电路的时间常数。解：6.20电路如图所示，开关S闭合前电路已处于稳态，在时开关闭合。求换路后和

24、。解：6.21电路如图所示，时开关S闭合，且开关S闭合前电容未充电。试用三要素法求换路后和。 解：6.22如图所示电路，开关S在时由1合向2，换路前电路已处于稳态。试求换路后电流和。 解： 6.23用阶跃函数表示如图所示延迟矩形脉冲和方波信号。 (a) (b) 6.24如图所示电路，电源为一矩形脉冲电流，求阶跃响应。解：6.25图示电路换路前已处于稳定。已知，。试求换路后的，和开关S两端的电压。解：6.26如图所示电路已处于稳态，时开关S闭合。若，求换路后的、及电流达最大值的时间解： 非振荡放电 第七章 均匀传输线7.1一对架空传输线的原参数是，。试求当工作频率为时的特性阻抗，传播常数，相位速度和波长。解： 7.2传输线的长度，其，。在线的终端所接阻抗。终端的电压。试求始端的电压和电流。解：当时， 得： 且 所以：7.3一高压输电线长，线路原参数，。电源的频率为。终端为一电阻负载，终端的电压为，电流为。试求始端的电压和电流。解： 设：，7.4直流输电线长为，终端电压，试求始端电压、电流和输电效率。解：由：得：7.5已知的某均匀传输线的电压、电流的正向行波为：其中。试求（1）相速和波长；（2）特性阻抗；（3）时，处的有效值；（4）处的解析式。解：由： 得： （1） （2） （3） （4）