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1、 - 1 - 2014- 2015 学年第一学期 信息工程学院信息工程学院电路电路 （课程）试卷 （课程）试卷 （请考生注意：本试卷共 2 页，所有解答写在答题纸上，阅卷时，不批阅试卷） 试卷来源：题库 送卷人：王光艳 打印：田菊花 校对：姚素芬 李海丰 一、填充题：在下列各题中，请将题上所要求的解答填入答题纸中的各横线上。一、填充题：在下列各题中，请将题上所要求的解答填入答题纸中的各横线上。 (本大题共本大题共 6 小题，总计小题，总计 21 分分) 1 （ （2 分）分）图 1 所示的拓扑有向图中，电路的独立 KCL 方程数为_, 独立 KVL 方程 数_。 1 2 34 5 6 7 8
2、图 1 图 2 2.（4 分）分）图 2 所示动态电路中，电路原已处于稳态, 在t = 0时开关打开, 则()0i + = A，()0u + = V。 3 （ （2 分）分）图 3 所示R、L、C串联电路，uC()010 =V，欲获得衰减振荡响应，电阻R 的取值范围为_。 uC 1 8 F t = 0 R 2H 图 3 图 4 4 （ （2 分）分）图 4 二端网络的戴维南等效电路的两参数为 OC U= V， eq R= 。 5.(6 分分) 在图 5 所示理想变压器的电路中，&I2= ； & U2= ； & U1= 。 110: 100 100 & U1 1 0 A & I2 j100 &
3、U2 R1 R2 + + LR u i + 图 5 图 6 6.（3 分）分）图 6 所示的 R L 电路中,ut=+()1020sinV, 已知RL=5, 则平均功率 P= W。 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 填入答题纸上的空格内。填入答题纸上的空格内。(本大题共本大题共 4 小题，每题小题，每题 3 分，总计分，总计 12 分分) 1. 图 7 所示电路中的U等于 ( ) V5 . 4 .A V6 .B V9 .C V18.D I A3 2 3 2 I 1 U R 2I 4 I 4
4、图 7 图 8 2电路如图 8 所示，输入电阻 R 为 ( )。 A. 2 B. 12 C. 6 D. 2.4 3. 电路如图 9 所示，已知正弦电流 11msin iIt= A， 210 2sin(60 )it=+A，电流表 读数为 10A， 则I1m应等于 ( ) A. 20A B. 10A C. 10 2A D. 9A A i1 i2 C I& B I& A I& C B A 对称 三相 负载 图 9 图 10 4某对称三相电路如图 10 所示，若已知线电压=302 .173 AC U & V，线电流 A 230I= & A，则该电路三相功率 P 等于 ( ) A. 0W B. 300W
5、 C. 433W D. 520W 题 目 一 二 三 四 总 分 得 分 阅 卷 装 订 线 班 级 ： 姓 名 ： 学 号 ： - 2 - 三、基本计算题三、基本计算题(本大题共本大题共 5 小题，每题小题，每题 7 分分,总计总计 35 分分) 1应用等效变换法求图 11 所示电路中 ab 端口的开路电压 U。 2图 12 所示电路中，某感性负载的供电电压为 220V，50Hz，平均功率 P=12kW，视在功 率 S=20kVA，若要使负载功率因数提高到 0.9 (感性，滞后)，求并联电容值应多大？ 3 3 3 3 3 2A 2V a b U + - 图 11 3含有耦合电感电路如图 13
6、 所示，应用去耦法求电流 . 12 , , I II。 4在图 14 电路中，CRLu=2100510F,. H,V S ,试建立该电路状态方程。 5图 15 所示电路中，电源与负载 L R相接的部分包含两个开关 1 S、 2 S各自可与三个位置之 一相接。1）若 1 S放在位置 A，求当负载 L R为何值时，获得最大功率，并求该功率值 L P。 2）若已知负载= 100 L R，为使负载获得最大功率，试根据 1 S和 2 S的正确接线位置画出电 路图，并计算负载功率 L P。 LuSR C uC iL 49 99 50100 12V 1 U S1 S2 A B C A B C RL 图 14
7、 图 15 四、综合计算题（本大题共四、综合计算题（本大题共 3 小题，总计小题，总计 32 分）分） 1 （ （10 分）分）图 16 正弦交流电路，求 （1）负载 L Z断开时，左端电路的开路电压； （2）负载 L Z断开时，左端电路的等效电路； （3）获得最大功率时的负载 L Z； （4）负载 L Z获得的最大功率。 图 16 2 （ （10 分）分）应用叠加定理求图 17 所示电路中： （1）电流I； （2）电压 U； （3）电压 0 U； （4）受控源发出的功率。 3 （ （12 分）分）图 18 所示动态电路中，开关 S 打开前电路已达稳态， 0=t 时将 S 打开。 求： （1）
8、 uc(0+)和iL(0+) ； （2）RL 电路的时间常数 L ，电感电流 L( ) i t和电压 L( ) ut； （3）RC 电路的时间常数 C ，电容电压( ) C ut； （4）电压( )u t。 A U & A 2U & 2- j -+ 2 j V024 + - L Z -+ 2 图 17 2 10V 6V I 2A U 4I 10 U0 图 18 S + - u(t) 2 6 0.5F + - 3V 1 9A 1H 3 + - uC iL + - uL 图 13 2 I& 1 I& * I& * j2 120V j12 8 j10 - j10 图 12 U& I& C L I&
9、C I& 1 2014-2015 学年第一学期 信息工程学院电路期末考试试卷 参考答案及评分标准参考答案及评分标准 一、填充题：在下列各题中，请将题干所要求的解答填入题干中的各横线上方内。一、填充题：在下列各题中，请将题干所要求的解答填入题干中的各横线上方内。 （共（共 6 小题，总计小题，总计 21 分）分） 1. (2 分分) 3 5 （每空 1 分） 2. (4 分分) 5 - 25 （每空 2 分） 3. (2 分分) 8R 4. (4 分分) 60 10 （每空 2 分） 5. (6 分分) 0.1 0 A，10 2 45V，2 45V （每空 2 分） 6. (3 分分) 40W
10、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。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。 （共（共 4 小题，每题小题，每题 3 分，共计分，共计 12 分）分） 题号 1 2 3 4 答案 B B C B 三、基本计算题（共三、基本计算题（共 5 小题，每题小题，每题 7 分，共计分，共计 35 分）分） 1、 解：解： 去掉多余元件 3 3 3 2A 2V a b U + - 1 1 1 2A 2V a b U + - 1 1 4A U 1 1 2A a b U + - 2A Y 去掉多余元件， 并应用 电
11、源等效变换 合并电流源 2 由图可得：U4V 2、解：、解： 1 12 cos0.6 20 P S = 11 arccos0.653.1 ,tan1.33= 2 分分 22 arccos0.925.84 ,tan0.48= 2 分分 12 2 (tantan) 671F P C U = = 3 分分 其中：U=220V，P=12kW，=100 3、解：、解：去耦法 去耦等效电路如图所示 由图可知，j10j100+= ，电路串联谐振，故有： 2 0I = & A 1 12 0 j6=690 A j2 II = 4解：解：1）选择 uC , iL 作为状态变量 1 分分 2）列写状态方程 d d
12、d d CSC L L SC uuu Ci tR i Luu t =+ = 3) 带入参数并整理得： d d d d CCSL CSL uuui tCRCCR uui tLL =+ = + 或或 d d20220 d 22 d CCSL L CS uuui t i uu t =+ = + 4) 整理成矩阵形式 d 111 d 20220 d 202 d C C S LL u u t u ii t =+ 2 I& 1 I& I& 120V j10 8 j8 - j10 j2 3 5解：解： 1）电路如图（a）所示，由最大功率传输条件，当负载50 L R =时，获得最大功率 22 max eq 1
13、2 0.72 44 50 L U P R = W 2）由题意，内阻最小时获得最大最大功率，所以开关 S1 应位于位置 C，电路如图（b）所示 2 max 12 1001.41 1 100 L P = + W 四、非客观题（共四、非客观题（共 3 小题，总计小题，总计 32 分）分） 1(本小题本小题 10 分分) 解：解： （1）求开路电压 oc . U。电路如图（a）所示，左边回路列方程得： A 24 =12 0 2- j2+j2 I & A， AA =2=24 0UI & V 故可求得开路电压 ocAA +j2=48+j2453.66 26.56UUI= & V （2）求等效阻抗 eq Z
14、。 解法 1：外加电源法，电路如图（b）所示。 列方程解得： eq 2j2 2.82845 x x U Z I = = & 解法 2：开路短路法。求短路电流的电路如图（c）所示。 解得 sc 19 71.56I= & A 3 分分 等效阻抗 oc eq sc 53.66 26.56 2.82452j2 19 71.56 U Z I = = & （3）当负载电阻 * Leq 2j2 ZZ=+时获得最大功率， （4）最大功率值为： 22 oc max eq 53.66 360 442 L U P R = W 图(a) A I& A U& 24 0 V j2 - j2 2 oc U& A 2U& 图(c) A U & 24 0 V j2 - j2 2 A 2U & s
