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1、 东北农业大学网络教育学院电路专升本作业题一 一、填空共10题1电路的组成包括 电源 、 负载 和 中间环节 。2对直流来说,电容相当于 开路 ,电感相当于 短路 。3在一段电路中,当电压、电流为关联参考方向时,p0表示吸收功率,p0表示 发出功率 。4但凡具有 两 个引出端的电路或网络,称为一端口网络。 5图1所示电路的等效电阻Rab=16。图1图26图2中元件u与i的约束方程是。 7图3电路的电压U=40V,电流=1A。图4图5图38. 图4电路中2A电流源发出的功率P=20W。 9. 图5所示电路中,u=100cos1000t V,i=10cos(1000t+90) A,那么Z=,Y=,
2、P= 0 ,Q=500var。10. 正弦量u=77cos(314t210)V的周期等于0.02s,初相等于-210,有效值等于。二、选择题共10题1图6所示电路中, R=A 。 图7A. 4图62理想电流源两端的电压受C的影响。. 其自身电流 . 其自身电压. 外电路3在电路中,激励指的是A 。. 独立电源 . 受控源. 负荷4R、L、C串联电路谐振时,电阻两端的电压C电源电压。 A必大于 B.必小于 C.一定等于 D.可能超过5图7所示电路中,减小G1将导致D 。AVA、VB均增大 B. VA、VB均减小 C. VA不变,VB减小 D. VA不变,VB增大图9图8图106. 图8所示的正弦
3、交流电路中电压有效值分别为:U14=5V,U12=3V,U34=6V。那么U24=B。 A1V B.4V C.3V D.2V7图9所示电路的相量图为A 。A B.C.D.8. 对称三相电路的有功功率,功率因数角为D。A线电压与线电流的相位差角 B. 相电压与线电流的相位差角 C. 线电压与相电流的相位差角 D. 相电压与相电流的相位差角9. 图10所示电路中,电压u等于B 。A40V B. -40VC. 50V D. -50V10. 一阶电路中时间常数越大,动态过程持续的时间A。A越长 B. 越短C. 不变 D. 不定三、计算题共5题1求图中受控源发出的功率。解:对上面节点应用KCL,得:0.
4、8I1+6=I1+Iab 0.8I1+6=2I1I1= 5A受控源发出的功率为:P=Uab0.8I1=2I10.8I1= 40W2.图示电路中:1假设U2 = 10V,求I1与Us;2假设Us = 10V,求U2 = ?解:1U2 = 10 V2U2= Us = 10 = V3用结点法求图示电路中的电压U0。解:选取参考结点如下图。列写结点电压方程如下:求解方程,得:Un1=0.8125VU0= Un2Un1=5+0.8125=5.8125V4图示电路中, t=0时开关K闭合, t0时的uC。 解:根据换路定律:作出t=0+的等效电路。设下面的节点为参考节点,由弥尔曼定理得:所以,因此600I
5、U1USU2300ABC5图示电路中,电流表的读数为2A,电压表V1、V2的读数均为200V。求参数R、L、C,并作出该电路的相量图。据题意,相量图如右图所示。故根据欧姆定律的相量形式,有电路专升本作业题二一、填空共10题1 从实际电路中抽象出来的,由一种或几种理想电路元件 的组合而构成的模型称为电路模型。2 我国的工业频率是 50 HZ,美国、日本等国家的工业频率是 60 HZ。 3品质因数Q越大,谐振电路的选择性就越好。 4理想电路元件通过 端子 与外部相联接。 5图1所示电路的等效电阻Rab=9。图1图3图26图2中元件u与i的约束方程是。7. 图3电路的电压U=40V,电流=1mA 。
6、图4图6图58. 图4电路中10V电压源发出的功率P=20W。 9. 相量关系如图5所示,假设I=5A,U=220V,那么= 220/00V,=5/-300A ,该电路的性质是感性。 10. 图6电路中,100V电压源发出100W功率,那么电压U等于20V,电流I等于1A。二、选择题共10题1. 图7所示电路中,P=A。 . .图9图8图72. 理想电容元件是储存B能量的元件。. 磁场 . 电场. 电磁场3在列节点电压方程时,但凡与电流源串联的电导,应将其C。. 计入自导之中 . 计入互导之中. 换成短路线4. 某一无源二端元件的电压、电流分别为:u=10cos(6t+450)V,i=2sin
7、(6t+1350)A 。那么这一元件是C 。 A电容 B. 电感 C.电阻 D.无法确定5. 图8所示电路中当t=秒时,电流i(t)的瞬时值i()为B 。A0A B.1AC.2A D.1A 6. 对于一个含有7个节点,13条支路的图G,其任意一个树的树支数应等于C。A5 B.7C.6 D.87. 图9所示电路中,电流表A1,A2的读数分别为3A、4A,那么A的读数为B 。A6A B. 5AC. 7A D. 8A8. 图10所示电路中,以c点为参考点,a点的电位Va等于B。A9.4VB.22V C.22VD.9.4V图10图119. 对称三相电路中,那么三相负载吸收总功率为B。A329W B.
8、570W C. 0W D. 987W10. 图11所示电路中,电压Uab等于C。A38VB.28VC.38VD.28V三、计算题共5题1. 试列出图4电路的节点电压方程。整理出来即可,无需求解 解:按节点电压法列写方程,并补充方程:i=( Un2Un1)/2。将补充方程代入节点电压方程并整理得:Un1=2VUn1+2Un2Un3=0 Un2+Un3=62利用电源的等效变换求图示电路中的电流I。解:化简电路如以下图所示:对图b应用KVL,有(1+2+7)I+49=0I=0.5AI22A79A11I29V74V+ab3应用叠加定理求图示电路中的电流i。解:当电压源单独作用时,作出等效电路图可得:i
9、=12/(1+2+3)=2A当电流源单独作用时,作出等效电路图,可以利用节点法、网孔法或电源的等效变换可求得:i=10A根据叠加定理可得:i= i+ i=8A4.电路如下图,开关K原是打开的,t=0时将K闭合,求i2和i3的表达式,并绘出它们的变化曲线。i2(0-)=1A ,U=120V,R1=20,R2=30, R3=60,L=1H。解:由换路定律: 稳态值: 时间常数: 所以,5图示电路中,IS=1A,当0=1000rad/s时电路发生谐振,R1=R2=100,L=0.2H。求电容C的值和电流源端电压。R1R2jLjC1ISU+解:设电路的输入阻抗为当电路发生谐振时,Zin的虚部为零,即故
10、谐振时电流源的端电压 电路专升本作业题三一、填空共10题 1电路的作用,一是用于能量的转换和 传输 ;二是对电信号进展加工、处理。 2如果电流、电压的数值符号为正,那么表示 实际 方向与 参考 方向一样;数值符号为负,表示二者方向相反。 3通频带越 窄 ,谐振电路的选择性就越好。 4一阶电路中,时间常数越大,说明动态过程持续的时间越 长 。5图1所示电路中,R1=R2=1。等效电阻Rab=0.5。图3图1图26图2中元件u与i的约束方程是。7. 图3电路的电压Uab= 0.889V,电流=2.22 A。8. 图4电路中如果要求2A电流源的功率为零,在AB线段应插入10V电压源左负右正元件。(请
11、在图上画出来)9. 图5所示电路中,电阻R接在的交流电源上,电压表和电流表的读数分别为220V和20A,那么电阻R=11 ,消耗的功率为4400W。图4图510三相对称电路中,那么uAB= ,uB =。二、选择题共10题1. 当电路具有n个节点时,能建立B个独立的方程。. n . n-1 . n-22. 理想电感元件是储存A能量的元件。. 磁场 . 电场. 电磁场3流过理想电压源的电流受C的影响。 . 其自身电流 . 其自身电压 . 外电路4. 某一无源二端元件的电压、电流分别为:u=100cos(1000t+450)V,i=20cos(1000t+1350)A 。那么这一元件是A 。 A电容
12、 B. 电感 C.电阻 D.无法确定5. 图6所示二端网络的短路电流ISC等于D 。A3A B.5AC.2A D.4A图7图66. 对于一个含有6个节点,12条支路的图G,其根本回路的个数应等于B。A5 B.7C.6 D.87. 图7所示图中,以下支路集合为“树者的是C。A. (2,4,6,11,12,13) B.(2,4,5,7,8,9,13)C.(2,3,7,5,4,12,13) D.(1,5,6,8,11,13)8. 图8所示电路中,100V电压源发出100W功率,那么电压U等于A。图9图8A20VB. -20V C.60VD. 60V9. 图9所示电路中,电流I等于A。A3A B. -
13、1A C. 0A D. 3.75A10. 1F的电容器在50HZ、100HZ、1kHZ、1MHZ四种不同频率的正弦电压作用下,容抗最小的情况发生在D。A50HZB. 100HZC. 1kHZD. 1MHZ三、计算题共5题1图示电路中:1假设R=4W,求U1与I;2假设U1= 4 V,求R=?解:1I = 3 A由KVL得:U1(32)R +(32U1)2 = 0U1R64U1 = 0U1 = (R6)/3 = (46)/3 = 3.33 V2 U1(32)R +(32U1)2 = 0 R = U164U1 =63(4) = 6 W2.用结点电压法求解图示电路后,求各元件的功率并检验功率是否平衡
14、。解:选取参考结点如下图。结点电压方程为:补充方程为,即I1=1.5Un2化简以上方程组,得:求解方程组,得Un2= Un3=2V电流 I1=1.5Un2=3A所以,电阻吸收的功率6V电压源发出的功率 P6V =6 I1=63=18W12V电压源发出的功率受控电流源吸收的功率因此有 P发=P6V+P12V = 18+12=30WP吸=PR+ P = 16+14=30W显然,电路的功率是平衡的。3. 试求图示梯形电路中各支路电流、结点电压与电压uo。解:由齐性定理可知,当电路中只有一个激励时,响应与激励成正比。用齐性定理分析此题的梯形电路特别有效。设各支路电流如下图,采用“倒退法进展求解。设 i
15、5 = i5=1A那么 uo= uo=20i5=20Vun2= un2= (4+20) i5=241=24Vi4 = i4= un2/12=24/12=2Ai3= i3= i4+ i5=2+1=3Aun1= un1= 5i3+ un2=53+24=39Vi2= i2= un1/39=39/39=1Ai1= i1= i2+ i3=1+3=4AuS= uS= 4i1+ un1=44+39=55V即当激励uS= uS=55V时,各电压、电流如以上计算数值,现给定uS=11V,相当于将以上激励uS 缩小了11/55倍,即K=11/55=1/5=0.2故电路中各支路电流和结点电压应同时缩小0.2倍,即i
16、1=Ki1=0.24=0.8Ai2= K i2=0.21=0.2Ai3= K i3=0.23=0.6Ai4 = K i4=0.22=0.4Ai5 = K i5=0.21=0.2Aun1= Kun1=0.239=7.8Vun2= Kun2=0.224=4.8Vuo= K uo=0.220=4V4.一个高压电容器原先已充电,其电压为10kV,从电路中断开后,经过15min它的电压降为3.2kV,问:() 再过15min电压将降为多少?() 如果电容C=15F,那么它的绝缘电阻是多少?() 需经过多长时间,可使电压降至30V以下?() 如果以一根电阻为0.2的导线将电容接地放电,最大放电电流是多少?
17、假设认为是在5时间放电完毕,那么放电的平均功率是多少?5如果以100k的电阻将其放电,应放电多长时间?并重答。解:本电路属于电容的放电过程,即对应于零输入响应的RC一阶电路。所以t0后,据题意,1再过15min,即t=(15+15)60=1800s2根据=RC,可得绝缘电阻R = /C=789.866/15106=52.66M3当电压uC降至30V时,有所以,放电时间为4用电阻为0.2的导线将电容接地放电,这时电路的等效电阻为绝缘电阻和导线电阻的并接,即Req=52.66106/0.20.2因为只有当t=0+时放电电流最大,所以Imax=uC(0+)/ Req=10103/0.2=50kA时间
18、常数 = ReqC=0.215106=3s电容假设在5时间放电完毕,那么放出的总能量为放电的平均功率为 5如果以100k的电阻将其放电,这时电路的放电电阻为Req=52.66106/100103100103最大放电电流 Imax=uC(0+)/ Req=10103/100103=0.1A电路的时间常数 = ReqC=10010315106=1.5s放电的平均功率为5.图示电路中,当S闭合时,各表读数如下:为220V,A为10A,W为1000W;当S打开时,各表读数依次为220V,12A和1600W。求阻抗Z1和Z2,设Z1为感性。解:据题意,开关S打开后,电压不变,电流增大,说明Z1和Z2性质
19、相反,所以Z2为容性。开关闭合时所以总阻抗总电阻总电抗故 电路专升本作业题四一、填空共10题 1理想电路元件指的是只具有一种电磁特性的元件,如电阻、 电感 、电容等。 2发生串联谐振时,电路中的阻抗最 小 ,电流是 大 。 3但凡按照 正弦 规律变化的电流、电压等,都称为正弦量。 4RL一阶电路中,时间常数与等效电阻成 反 比。 5图1所示电路中R=2,等效电阻Rab=3。图3图1图26图2中元件u与i的约束方程是u=-5V。7.图3电路的电压U1= 1V ,电流I2= 6A 。8. 图4电路中如果要求10V电压源的功率为零,那么应在BC间并联2A电流源流出B结点元件。(请在图上画出来)9.
20、图5所示电路中,u=240cos(314t+60) V,i=12cos(314t+60) A,那么Z=,Y=,P=1440W,Q=0VAR。 10. 图6所示电路中,电流I1=7A,I2=5A。图4图6图5二、选择题共10题1. 当电路发生串联谐振时,电路呈现B。. 纯电容性 .纯电阻性. 电感性2在求外电路时,但凡与电压源并联的任何电路元件B。. 均可短路. 均可断开. 不能改变其联接方式3在正弦交流电路中,不遵从功率守恒的有C。 . 有功功率 . 无功功率 . 视在功率 . 复功率4. 某一无源二端元件的电压、电流分别为:u=100cos(1000t+1200)V,i=20cos(1000
21、t+300)A。那么这一元件是B 。 A电容 B. 电感 C.电阻 D.无法确定5.图7所示二端网络的开路电压UOC等于A 。A10VB.5VC.20VD.15V图7I2I16A-10A4A3A2A图86. 三相对称电路中,iBC =10cos(314t+30o)A,那么=D。负载是联接A10/1800AB.10/1200A C.30/1800 AD.30/1200A7. 图8所示电路中,电流I2等于D。A-13A B. -1AC. 1A D. 13A8. 图9所示电路中,电压Uab等于C 。图9A-50V B. -25VC. 50V D. 25V图109.图10所示电路中,电流I等于D 。A
22、-2A B. -1AC. 1A D. 2A10. 5mH的电感线圈在50HZ、100HZ、1kHZ、1MHZ四种不同频率的正弦电压作用下,感抗最大的情况发生在D。A50HZB. 100HZC. 1kHZD. 1MHZ三、计算题共5题1 电路如下图,求电压Uab。解:电路如下图,对左边节点c应用KCL,有Ibc =2+3=5A对右边节点d应用KCL,有 Ida=3+1=4A又由KVL可得:Uab = Uad+Udc+Ucb=Ida25Ibc5 = 42555 = 8525= 38V2.图示电路中N是无源线性网络。当US=40V,IS=0时,Uab=20V;当US=20V,IS=2A时,Uab=0
23、。求当US=60V,IS=12A时电压Uab=?解:图示线性电路满足叠加定理,电压Uab应是电压源US和电流源IS共同作用产生的,可表示为Uab=K1US +K2IS将条件代入上式,得方程如下:20=40K1+00=20K1+2K2解方程得 K1=0.5 K2=5所以,当US=60V,IS=12A时Uab=K1US +K2IS=0.5(60)+ 512=90V3求图示电路的戴维宁或等效电路。解:1求开路电压UOC。I=0UOC=Uab=6I=610/(2+4+6)=5V2求等效电阻Req01用外加电压法求解。将原网络除源,在端口处加电压源U,那么流进端口的电流为I 。如右图所示。由弥尔曼定理,
24、得又 I=I U=Un1=0那么 Req= U / I =04.图示电路在t=0时换路, 换路前电路已处于稳态。求图中所标明的各元件电压、电流的初始值。+1AIcIL1HI132I2+Uc6V3V解:t0时,电路已处于稳态,所以根据换路定律:+IcI12I23V3.6V0.8A31A画出t=0+的等效电路,如题解图所示。5图示对称三相电路中,UAB=380V,三相电动机吸收的功率为1.4kW,其功率因数=0.866滞后,Zl =j55。求UAB和电源端的功率因数。解:令。由条件可求得线电流而负载Z为三相电动机每相的阻抗的阻抗角为=ui=arccos0.866=300所以i=u=00300=30
25、0根据一相计算电路,得电源端相电压电源端的线电压电源端的功率因数=cos(37.40+300)=cos(7.40)=0.9917(超前) 电路专升本作业题五一、填空共10题 1正弦交流电路中,有功功率代表 电阻 元件实际消耗的功率。 2特性阻抗和 品质因数 是谐振电路特有的两个参数。 3三相负载接入电源的原那么应视其额定电压而定。 4RC一阶电路中,时间常数与等效电阻成 正 比。 5图1所示电路中R=2,的等效电阻Rab=1.667。图1图26图2中元件u与i的约束方程是i= 2A。7. 图3电路的电压U= 40V,电流=1A。图4图38. 图4电路中4V电压源发出的功率P=24W。 9正弦交
26、流电路中,i=3sin(314t+60o)A, u=311sin(314t-30o)V,那么此电路是纯电容电路。 10表示根本变量除大小外,还要标明参考方向。二、选择题共10题1. 一个B网络对外均可等效成一个电阻。. 有源二端. 无源二端. 纯电阻2. 在求外电路时,但凡与电流源串联的任何电路元件A。. 均可短路. 均可断开. 不能改变其联接方式3. 在应用叠加定理求解电路时,“除源意味着将A。 . 电压源短路, 电流源开路 . 电压源开路, 电流源短路 . 二者均短路 . 二者均开路4. 图5所示电路中,D 。AUS、IS都发出功率 B. US、IS都吸收功率C. US发出功率,IS不一定
27、 D. IS发出功率, US不一定5. 图6所示电路为正弦稳态电路,:u=10cos(t+750)V,i=2cos(t+150)A,那么网络N消耗的有功功率为D。N为线性无源网络A20W B.10WC.5W D. 4W图6图56. 图7所示电路中,电流源发出的功率为A 。A4W B. -3WC. 3W D. -4W7. 在某对称星形联接的三相负载电路中,线电压,那么C相电压有效值相量A 。A220/900V B. 380/900V C. 220/-900V D. 380/-900V8. 图8所示电路中,假设1A电流源发出的功率为50W,那么电流I为D 。 A5A B.5A C. 7AD.7A9
28、. 图9所示电路中,R=XL=10,欲使电路的功率因数=0.707,那么XC=A 。图9A20 B. 10 C. 5D. 15图8图710.在一阶电路中,R一定,电容C或电感L越小,换路时的暂态过程A 。 A越快 B. 越慢 C. 不变 D. 无法确定三、计算题共5题1. 应用戴维宁定理求图7所示电路中的电流I。1. 解:应用戴维宁定理求解:UOC=9+26+3=6VReq=16WI=6/(16+4)=0.3A2.列出图示电路的网孔电流方程。解:设独立电流源IS6的端电压为U2,受控电流源的端电压为U3。3.在图示电路中,R1=1W,电阻R可变,当R=1/3W时,其功率为最大值0.75W。试求
29、m与Is3的值各为多少?解:据题意把R短路,如题解4-14图a所示。ISC=UOC/R=1/(1/3)=3A(a)R4R2R1Is3IsC(b)+R4R2R1Is3Uoc+mUoc U=0 mU=0 IS3= ISC=3A由图b得:4.图示电路中,I1=10A,I2=20A,其功率因数分别为1=0.8(10),端电压U=100V,=1000rad/s。(1) 求图中电流表、功率表的读数和电路的功率因数;(2) 假设电源的额定电流为30A,那么还能并联多大的电阻?求并联该电阻后功率表读数和电路的功率因数;3如使原电路的功率因数提高到=0.9,需要并联多大的电容?解:1令据题意1=arccos0.
30、8=36.870容性 2=arccos0.5=600感性那么各支路电流相量分别为总电流相量为所以,电流表的读数为 A=21.264A电路的功率因数为=cos(32.1660)=0.847功率表的读数为P=UIcos=10021.2640.8471800W2并联电阻后总电流为根据I=30A,可得等式解得R=10.22那么电流功率因数 =cos(22.1670)=0.926功率表的读数 W=UIcos=100300.926=2778W3原电路的cos=0.847,即tg=0.627 现提高cos=0.9,即tg=0.484那么并联电容5.图示电路中,t0时电路已处于稳态。在t=0时将开关K闭合,求t0时的i (t),并绘出其变化曲线。.+9V2 1 3 iL(0+)i(0+)由换路定律:iL(0+)= iL(0-)=6A作t=0+的等效电路如右图。23 / 23