电路模拟试题(上)

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1、电路(上) (卷)学校: 山东理工大学 班级 姓名 学号考试时间: 100 分钟 考试方式: 闭卷笔试 考试日期:Date1一、是非题( 9分) (注:请在每小题后 内用“ ”表示 对,用“”表示错) R3+- US1R1R2+-I1US21.( 1分) 图示电路中，电流 I1=R1+ R3Us1对吗？ R22I2+-R1I22.( 1分) 如图所示电路的等效电阻为 R1+ R2-2R1 R2 I+-U3.( 1分) 若把电路中原来电位为 3V 的一点改选为参 考点，则电路中各点电位比原来降低3V，各元件电 压不变。 U = R2(I-I2)+2I2I-I2U = R1I2消去I2得(U/I)

2、。Date24.( 1分) 同一个一阶电路的零状态响应、零输入响 应和全响应具有相同的时间常数。 5.( 1分) 电压源在电路中一定是发出功率的。 6.( 1分) 理想电压源不能与任何理想电流源等效。 7.( 1分) 若电源不是理想的,则负载电阻越小时,电流 越大,输出功率必越大。 8.( 1分) 如果一个电容元件两端的电压为零，则电容 无储能。 9.( 1分) 电容的初始电压越高，则放电越慢。 Date3二、选择题(13分) (注:在每小题的备选答案中选择适 合的答案编号填入该题空白处,多选或不选按选错论) 1.( 3分) 图示电路中，电阻单 位均为欧，网孔方程为：120I1-20I2 =1

3、60-24I1+60I2 = Us22+-10V2A +-rII20 802040I1I2 2A则 r = ( ) W。 (A) 4 (B) 2 (C) -2 (D) -4D120I1-20I2 -802=0 -20I1+60I2 -402= -10+rI = -10+r (2-I1) (-20+r )I1 +60I2 = 402 -10 +2r Us22-24整理得Date42.( 3分) 电路如图所示，零状态响应电流 i = ( )。1H+-10Wi20e(t)10W(A) 2 (1-e-0.2t )e(t) A (B) 2 (1-e-5t )e(t) A (C) 2 (1-e-10t )

4、e(t) A (D) 2 (1-e-0.1t )e(t) ABt =ReqL=51sDate53.( 3分) 电路如图所示， 若用一个内阻为20kW的 直流电压表测量A、B两 端的电压，测出的电压 值为 ( )。 A-+ V4V3kW2kW2mAB(A) 2V (B) 5V (C) 8V (D) 10V20kW4.( 4分) 理想运算放大器的两条重要结论是：理想 运算放大器的( ), ( )。 () 输入电流为零 () 输入电阻为零 () 输入电压为零 () 输出电阻为零 CACDate6三、填空题(10分) (注:请将正确答案填入空白处,不必写求解过程或说明其原因) -+4V2A A4A-+

5、 3V3A+-5V1.( 3分) 图示电路中元件的 功率是 ，该元件 性质为 。 +-元件两端的电压：3+5-4 = 4V4V流过元件的电流：2+4 = 6A24 负载A4WB-+ 12VUAB -+4W3W1W2.( 3分) 求附图所示电路 中的 UAB = V。流过各电阻的电流如图：2A1A1A2A1A11UAB = 31+ 42 = 11V(吸收)Date7快速回放 1.状态是用来描述系统的一组最少数目的变量； 状态变量是独立的动态变量，但不是唯一的； 线性电路选 uC、iL 作为状态变量合适。2.状态方程的标准形式x = A x + B v.y= Cx + Dv 3.输出方程y 是 h

6、 维输出向量；m个激励源，h个输出变量。n个状态变量， 若电 路有则 A 是nn 阶方阵；v 是 m 维列向量。B 是nm 阶矩阵； C 是hn 阶矩阵； D 是hm 阶矩阵；系 数 矩 阵Date84.状态方程的编写步骤CdtduC= - i1- i2L1dtdi1= uC - R1(i1+i2) + uS对只含一个C 的结对只含一个L的回路列KVL方程；点列KCL方程;= uC - R1(i1+i2) + uS -R2(i2+iS) L2dtdi2列其它方程，消去非状态变量。iR1iR2非状态变量已预先做了处理。12iR1iR2C+-R2L2i1uSR1+-uCL1i2iSi2+iSi1+

7、i20+-+-iCiC+ i1+ i2 = 0 i = 0iC = - i1- i2整理成标准 (矩阵)形式。iCDate95. 关于动态电路的阶数(1)常态网络阶数 = 动态元件数。(2)非常态网络 阶数 = 动态元件数 - 独立纯电感割集个数 -独立纯电容回路个数可含电压源可含电流源6. 再论动态电路中初始值的计算 换路定则必须遵循电荷守恒和磁链守恒定律：qk(0+) =qk(0-)或 Ck uCk(0+) = Ck uCk(0-)k(0+) =k(0-)或 Lk iLk(0+) = Lk iLk(0-)Date103.( 4分) 电路如图所示, 电流 I = A 。4W-+ 24V4W3

8、W6W4WII1I2I3I1 =4 + (4/4) + (6/3)24= 3 AI2 = 3/2 = 1.5AI3 =6 + 33I1= 1 AI = I2 - I3= 0.5 A0.5 Date11a四、(10分) 用最简单的方法求电路中的电流 I。电路中a2/3。 I5W10W6W6W3W4W -+aI+-12V解：注意结点 a ！ 由KCL得：12 + aI 5+aI 10= I24 + 2aI + aI = 10II =10 - 3a24a = 2/3= 3ADate12五、(10分) 求图示电路中当RL 为何值时能获得最大功率。这 时、间的电压为多少？2A-+ 10V6W2W4WRL

9、 BA解：+-UocUoc = 10 Req = 4W当 RL = Req= 4W 时，能获得最大功率。 这时 UAB = 1V+-4W 2VRLAB+-UAB2A-+ 10V6W2W4WBAReq- 42 = 2 VDate13六、(10分) 利用结 点分析法求如图电 路所示的电流 I。 解：选为参考结点， 6Un1- 4Un4 = 4 - 2 - 4Un1 Un3 = 5I I = - 5Un4代入结点方程并整理得- 4Un1+ 259Un4 = - 4 解之：Un4 = -7698V所以：I = 76940A则：-+ 4S4A2SI5S5I2I2A 10S= 2+ 19Un4- 10Un

10、3= - 4 - 2IDate14+-10VI1N+-6V-+12VSAC B七、( 8分) 图示电路中 N为有源网络。当开关 S接到A时I1= 5 A, 当S 接到B时I1= 2 A, 求S接 到C时的电流 I1。 解：S接到A，N中所有电源与10V电压源共同作用 产生的 I1 = 5 A ； S接到B， 所以6V电压源单独作用结果为 I1 = 2 - 5 = -3A S接到C，大小加倍，极性相反。 所以12V电压源单独作用结果为 I1 = 6A 由叠加原理得： I1 = I1+ I1= 5 + 6 = 11A增加了6V电压源，与接到B相比，Date15+-5V10W10W20W10W+Uo

11、c-八、(10分) 如图所示电路在开 关 S 未合上以前电路已稳定， 在t = 0时 S 闭合。试用三要素 法求iL(t)。解： iL(0+) = iL(0-) =(10+20) / 105 0.67 AI1II =(10+20) / 10+105Uoc = -10 I1+ 5=72AI1 =(10+20)+1010I=141A=730VReq = (10/10) + 20 / 10 =750W=322H+-10WiL5V 10W20W10WS求戴维宁等效电路ReqDate16八、(10分) 如图所示电路在开 关 S 未合上以前电路已稳定， 在 t =0 时 S 闭合。试用三要素 法求iL(t

12、)。解：iL(0+) = iL(0-) 0.67 AUoc =730VReq =750W+-2H iLUocReqiL() =ReqUoc= 0.6 At =ReqL=257s代入三要素公式得iL(t) = 0.6 + (0.67 - 0.6 )e7-25tAiL(t) = 0.6 + 0.07e7-25tA2H+-10WiL5V 10W20W10WSDate17九、(10分) 图示有源二端网络外接电 阻R为12W时, I = 2A ; 短路时I = 5A。 则当R为24W 时 I 为多少? NI R解： 根据给定条件，可求出 戴维宁等效电路。+-UocReqIR代入已知条件得：Uoc = 2

13、 (Req + 12 ) Uoc = 5 (Req + 0 )解之得Uoc = 40 VReq = 8 W所以当R为24W时I =Req+ RUoc=8+2440= 1.25AUoc= I (Req+ R)Date18十、(10分) 求图示电 路中的 iC(t) , 并画出 它的波形图。 解：由t 0t 0时的等效电路uC(0+) = 20V Date19您估计自己能 得多少分？光阴似箭，珍惜时间吧！Date20天津大学试题：求图示一端 口网络的戴维南等效电路， 其中UCS=10I1。解：设输入端口电流为I，电 列结点电压方程：R11+R21Un1-R21Un2-R11Un3=R1US+ IU

14、n2= UCS = 10I1R11+R31Un3-R11Un1+= IS-R1USI1=用结点电压表示控制量：R11(Un3-Un1+ US)代入数值解出 U = 30 + 5IUoc = 30V，Req= 5W+-U10W20V4AR3+-USISR1R2+-UCS10W10WI1+-30V5W+-UI压为U。()()IDate21华中科技大学试题： 试用戴维南定理求电 路的U 和 I。解：由于受控源的控制 量在被变换的有源网络 内，所以在求ab以左网 络的戴维南等效电路时 ， I1 将消失。 为此，需要将I1改为 用其端口参数表示：2I1I1 = UR因此，可将受控源的 控制量 I1用端口电压U 等效替代。2U现在可以断开受控源支路，对ab以左网络进行变换。1W4V+-U+-2W1WI1ab2W1A5W61W2W2W1WIR= UDate22根据电路结构和元件 参数特点，用叠加原 理求UOC比较方便。电压源单独作用时：四个2W电阻组成平衡 电桥，1W电阻可视为 短路。(视为开路也可)UOC(1)=1+(2/2)+(2/2)+14R =441 = 1V2U1W4V+-UOC+-2W1WI1ab2W1A5W61W2W2W1WIR(1)Date23电流源单独作用时：电路两边对称，所以 流过 R 的电流为UOC(2)= 0.5 R