電路基礎(chǔ)（作業(yè)集）

第一章測(cè)試題

一：練習(xí)題

求圖1.1所示電路中未知電流.

圖1.1

1:

答案

—4+7+￡i=02)=-3A

:a)由KCL可知。，所以

—10+h-2-2)&=9A

一句+5-2=0)?“i=3A

(b)由KCL可知.-°，所以.一

"+1—1=0Ju2=4A

又由可知。以=

KVL3+10+4X5=053Vo

求圖L2所示電路的電流工■符號(hào)1表示“接地”。

2:?1

答案

(a),(b)由節(jié)點(diǎn)的KCL可知

i0=0

A44

(c>

K=2+4X3=2Ai2=X3—A

1

所以A

寫(xiě)出圖L3所示電路的伏安關(guān)系方程.

(a)(b)(c)(d)

圖1.3

答案

(a)u—ut—Ri(b)u=u*+R:(c)u=—u,—Ri(d)u=—u,4-Rz

如圖L4所示電路，求uAo

Q5Q

,C>

(b)

圖1.4

4:

答案

(a)因?yàn)?==1A,所以u(píng),=-3+2i+3=2V

z十，b

(b)i=洋=1A'所以對(duì)=-2?+4=2V

有一個(gè)u,=10V的理想電壓源，求在下列各情況下它的端電流與輸出功率:

c.(1)開(kāi)路*2)接10。電限］(3)接1O電阻;(4)短路。

答案2

因?yàn)椋?10VP=*

所以(1)R=8時(shí).1=0,P=0

(2)R=10。時(shí)，1=1AiP=10W

(3)R=1II時(shí)〃=10A,P=100W

(4)R=0。時(shí).1=8,p=8

如圖1.5所示電路，求心,it.

,lOQ變上

O~~

3A

,5cjV

~~

圖1.5

6:?

答案

由KCL可知ii+〃=3

由KVL可知10而一10-5-5白=0

所以ii=2Au=1A

如圖1?6所示電路，求

7:圖1.6

答案

由KVL可知2X6+65-3X6=0

由KCL可知&+￡-2=0

所以n=1A

又由KVL2X6+22X1=%

所以“=34V

如圖1?7所示電路，求八。

(》V夕(j2V

(b)

8：圖1.7

答案

(a)因?yàn)?5—5h=4tt950-10t2=仇，

所以&=5A,%=3A,=￡+6=8A

(b)因?yàn)椋?=一.A,

1=z4:

所以i3=：2i=-1A

如圖L8所示,30n電阻消耗的功率P=480W,求電壓源產(chǎn)生的功率P。

答案

因?yàn)镻-IfR,所以L=4A

Ui=120V

=黑=6AA=人十刀=10A

又因?yàn)閁.-0.5A+5=125V

所以P,=U.L=1250W

求圖示電路中的i.和電流源產(chǎn)生的功率P,。

ia

口

2A

20

4。

口

圖1.9

10:

答案

因?yàn)閁=2XQ+2+4)==14V

.14-

所以P,=%=摯W

第二章測(cè)試題

一.練習(xí)題

將圖2.1所示電路等效化簡(jiǎn)為一個(gè)電壓源或電流源。

對(duì)應(yīng)的等效電路如圖F.2所示,其中圖2.2Cd）不存在等效的電流源模型。

圖.F.2

求圖2.3所示電路的等效電壓源模型。

(a)(b)(c)

圖2.3

3:

答案

對(duì)應(yīng)的等效電路如圖F.3所示,其中圖2.3(d)不存在等效電壓源模型.

如圖2.4所示電路，求心

(5+5+2.5)X10*=

如圖2.5示電路，求公，ia

原電路經(jīng)等效變換可化簡(jiǎn)為如圖F.5所示電路。則

￡=3A

1?￡+3X1+3=9V

如圖2-6所示電路,求電壓氣，憶。

6:

答案

因?yàn)?10V

所以=-3V'二Ua三-20X0.05%-3=-13V

求圖2.7所示電路的電壓u.

7:

答案

原電路經(jīng)等效變換可化簡(jiǎn)為如圖F.6所示電路，由此可得“

〃一5u-21u八

=0

3.6~V-

30

所以U-■■二，一968mV

.31

+

30it

c>

如圖2.8所示電路?求知。

8:

答案

。+4—為=0

因?yàn)?/p>

6&+a=10

—0,6A

所以3.4A?

%匕4為一10:)=146V

如圖2.9所示電路，求處。

9:

答案

=-4

因?yàn)?/p>

63】+4“=4

所以片=一L2A,G=2.8A

：

—4j+6—10z2=29.2V

如圖2.10所示電路,求物.

10:

答案

因?yàn)間=0.5A=3—2?1=2A

4

所以“2=3h+2=8V

第三章測(cè)試題

一.練習(xí)題

圖3.1所示電路，求電流。，為，為.

答案

(a)以力，i2,。選作網(wǎng)孔回路電流,可列網(wǎng)孔電流方程為

一：2—2f3=7-u

7i—9A

-八十6f2—3h—0

所以vb=2.5A

-2打—St：+6t=u

3￡=2A

Ji-公=7

(b)以八，選作網(wǎng)孔回路電流，有

%=15

-ij+6G—3i—0

315A

一一2￡］一3為+6：3=U.所以V：2=11A

—.1

一力+?3=勺8h=17A

M=3G3-12)

2:求圖3:2所示電路的電壓U。

(a)(b)

圖3.2

答案

jL5@一0=3"

(b)因?yàn)椤兑?+2”=2所以p=4V

0=3V

=pi—^2

如圖3.3所示電路，求的。

3:

答案

網(wǎng)孔回路電流方程為

2fl—ii-=-2&&

-八+4%―2$3=0

'71-2。+4i3=—5

?2=2G2—%)

所以it=-3.75A%=f-3.75V

如圖3?4所示電鹿?求電流i】。

4:

答案

節(jié)點(diǎn)電位方程為

一如+(t+1)%—6~°-4il

一協(xié)+信+專(zhuān)）抑=6

歿

15

所以<PZ=28,125V八=1.875A

如圖3.5所示電路，求電流心

5:

答案

網(wǎng)孔電流方程為

I)=1

~n+2fj=4-l—u

=2￡

所以

如圖3.6示電路，求電壓

6:

答案

因?yàn)?卜=5V,所以L=0

又因?yàn)?/p>

所以

列出圖3.7所示電路的節(jié)點(diǎn)方程。

圖3.7

7:

答案

節(jié)點(diǎn)方程為

20一例=f

歿=5：

-轉(zhuǎn)+@=：一乙

半=6

2P-⑦=UQ-i

―951+2^2-^3=1

或，一次+性=f-L

005；

0-0=0

第四章測(cè)試題

.練習(xí)題

如圖4.1所示電路,用迭加定理求u,八

1:

答案

(a)當(dāng)12V電壓源單獨(dú)作用時(shí)''

I=]—2Au=-5f=-10V

當(dāng)6A電流源單獨(dú)作用時(shí)

i=^-X6=5Auf=5V

當(dāng)兩電源共同作用時(shí).、…

z-i/+z#=7A打=〃+/=-5V

(b)當(dāng)4V電壓源單獨(dú)作用時(shí)

3(/+2/)+/=4/=0.4A/=2.4V

當(dāng)8V電壓源單獨(dú)作用時(shí)

產(chǎn)+3(產(chǎn)+2產(chǎn))=一8A產(chǎn)=-0.8A『=-4.8V

￡=￡'+，’——0.4Au=u+u=-2.4V

。圖4?2所示電路，已知當(dāng)。=8A,Q=12A時(shí),%=80V,當(dāng)%=—8A,匕

2:4A時(shí),〃*=心求當(dāng)iBi=,a=20A時(shí).“x為多少。

圖4.2

答案

由迭加定理可知+K/sz，故有

j8Kt+12Ki=80IK)=2.5

i-8Kl+4KJ=0!K2=5

所以u(píng)K=2.5isl+5a=150V

如圖4.3的示電路。求式DM.=10V時(shí)的i,；(2)欲使右=0,u.應(yīng)為多少?

3:

答案

經(jīng)等效變換后的電路如圖F.7所示.

(1)u,=10V時(shí)，有

_16+10-78'

h-----5—7T

-f+311.

(2)若使ij=0,則“，=—16V-

如圖4.4所示電路，求R的值。

4:圖4.4

答案

i==1A1=8A

R=y=0.625fl

5:求圖4:5所示電路的輸人電阻R。

(C)

圖4.5

答案

由于電路含有受控源，所以采用外加電壓法求R—3

(U=-2ii+10：iu

(a)由于.，所以&=?二一320

Iii=t—5i1

(b)由于IU=—5…?i+0.luz，所?以凡=一2rj=8。

\uz=-30“n

U=I+2irr

(c)由于3U7)+5f=2i'所以&=7=8

如圖4.6所示電路，求R獲得最大功率時(shí)的值，充求其最大功率.

答案

(a)如圖F.8(a)所示，移去R求u.則

=10V

如圖F.8(b)所示,除源求R一。,則

CJ=(*-O.5i)X1X10s+iX1X10s

所以R—o—~~1.5kn

i

原電路圖F.8(a)的等效電路圖如圖F.8(c)所示。由最赤功效傳輸定理可知：當(dāng)R=&=

1.5kQ時(shí),R可獲最大功率P.,且

%=裊=焉w

(b)如圖F.8(d)所示，移去R求由于17=”,則

Us=6i+3i

?i=iA

:V6+33

0=3V

除源外加電壓U,則有(3V電壓源短接)

U=6f+3i

*=幫

則R。=了=6n

所以R=凡=6nPm=^-=Iw

求圖4.7所示電路向外電路可能提供的最大功率Pm各為多大?

7：圖”

答案

(a)=2小-2?]=0&=7=7C

貝!lPm=JU^2=O

4KO

(b)Ug=5V除源外加電源f,有

-u=15XG-0,5力+101-0.5%

Ui=10iR。=與=12.5Q

t

則Pm=靠=0.5W

第五章測(cè)試題

一.練習(xí)題

已知U|=lOcos(3-30")V,%=585(4+120")丫.試求：(1)相量5,小,并畫(huà)出

1：相量圖M2)相位差期.

答案

U=V0=^Z12o*V

仍2=-30°-120°=—150°

相量圖如圖F.9所示。,

已知工=8—j6A,】2=—8+j6A。試寫(xiě)出它們所代表的正弦電流的時(shí)域表達(dá)式，畫(huà)出

2.相量圖，求相位差p2。

答案

工=8-j6=ION—36.9'A

)8-8+j6=1OZ143.1*A

ii=10V2cos(tut-36.9°)A

i2=10V2cos(cu?+143.DA.

例z36.9*—147.1°——180°

相量圖如圖F.10所示。.

3.已知n=lOcosCcrf+30")mA用=6cos(o/—60°)mA,求t=h+的時(shí)域表達(dá)式。

答案

Is=10/3?！鉳A

Ira=62—60。mA,

L—ha+】z<n—11.6—jO.196=11.6/—0.968*mA

i=it+iz=11.6cos(?it—0.968°)mA

如圖5.1所示示電路，已知電壓表?，笆)的讀數(shù)分別為3V,4V。求電壓表?的讀數(shù).

答案

(a)U=-/32+42=5V(b)U=，3?+4?=5V

到5.2所示電路，已知電流表④，@的讀數(shù)均為10A。求電流表⑥的讀數(shù)。

??<，+U-<—?

—0—II-

(c)

5:

答案

設(shè)D=UN0'V,則

(a)l=10+jlO=1OV2+45*A,所以電流表A讀數(shù)為10&A。

(b)l=10-jlO=1072Z-45°A,所以A讀數(shù)為10展Ao

(c)1=-jlO+jlO=0,所以A讀數(shù)為0。

圖5.3所示正弦穩(wěn)態(tài)電路，已知電壓表?,?,?的讀數(shù)分別為30V,60V,100V。

求電壓表。的讀數(shù)。

圖5.3

6:

答案

設(shè)I=IN0"A,則

=30V0=j60V5=-jl00V

所以5+1+&=3d-j40=50N—53.1°A

電壓表。的讀數(shù)為50V.

求圖5.4所示電路中電流表@的讀數(shù)。

7:

答案

設(shè)。=UNO"V,則

h小j3AL=±j2A

所以i=ii+匕=，

IjlA

即電流表④的讀數(shù)為5A或1A。

求圖5.5所示電路的輸入阻抗Z.

-J20a

O—UWWQ?

+一團(tuán)+

0.1(/,豐-J3Q

O

8:圖5.5

答案

外加電流】，則

|。=j2oi4-121-j3。+0.iVt)

底=-J20]

Z=￥=6+JI7a

如圖5.6所示電路，欲使R改變時(shí)1值不變，求L,C,s之間應(yīng)滿足何關(guān)系？

9:

答案

1=li+%=+g■&「

K十JsL

r與

當(dāng)R=0時(shí)

當(dāng)R=8時(shí)r=jaCtr

依題意即

------r=Q

(￡)L,

_1

所以

第六章測(cè)試題

一.練習(xí)題

如圖6.1所示電路，求ttt(t)和小?).

1：

答案

(f)=Li=—lOsinf=10cos(t+90*)V

at

w2<0=M=-2.5sirU=2.5cos(i+90")V

。桐合電感L=6H,L=4H,M=3H。求它們作串聯(lián)、并聯(lián)時(shí)的各等效電感。

2:2

答案

兩電感串聯(lián)時(shí)，則有

(a)順接：L=L1+L2+2M=16H

(b)反接：L=LI+L-2MM4H

兩電感并聯(lián)時(shí)，則有

⑷同名端同側(cè)，人苦尚片片

⑹同名端異側(cè)：1=等亡法=||11

如圖6.2示電路必=10rad/s.(DK=0.5,求工，I、(2)K=1,再求L，】“(3)(1),

(2)兩種情況下RL的功率。

100400

3:

答案

(1)由于K=0.5,則

M=KTLTLr=0.5H

(ja)i-jO.5』2—100

[-jO.5/i+(jw+10)Ij~0

得h=11.3Z81.8*Ah=4N-36.9°APL-HRL=160W

(2)由于K=l,則

M=KyUL7=1H

列方程組，則

(ilOh-jlOlj=100h=10-J10A

J解得

1-jlOlj+(10+jl0)i2=0A=10/0。A

PL=ERL=1000W

如圖6.3示電路，K=0,1<u=1000rad/s。求

0.6k。

4:

答案

由于K=0.1,則

M=K^/lTLr=0.2H

jwM=j200Q

&=鬲—叫=】。9/45”

Z。=2O+j3980

由圖F.ll,得

12=z+A1Q3=3.44N-30.625°mA

如圖6.4所示電路，求a,b端的等效電感。

5:

答案

原電路圖等效為圖F.12，則

如圖6.5所示電路,以力=cosweV,式力=coscrfA。求兩個(gè)電源各自發(fā)出的功率。

答案

設(shè)變壓器兩邊的電壓相量分別是U,5,電流相量分別為h，八.則有

(Jt=25=%Vh

所以PLU/"嚼7W

PL-即L//TW

如圖6.6所示電路，求5n電阻的功率。

7:

答案

如圖F.13所示,5￡1電阻在圖中等效為

以=六*佶『X5=5Q

25Q電阻在圖中等效為

R；—(1)X25=1￡1

'=Ri+9+風(fēng)'=2Z0*4

2

PM=2X5=20W

如圖6.7示電路,Z可變，求Z為何值時(shí)能獲得最大功率Pg.,P皿。

8:

答案

a,b兩端的開(kāi)路電壓為

力=:需X2-金筆又2=40X3=120V

N十NjZ-JZZ

由a,b兩端左看的等效阻抗為

7=2X(-j2),2X(j2)__

o-2+(-j2)+2+j2-Z?Q

當(dāng)z=Z時(shí)，有

景==50W

nux

4XZ

第七章測(cè)試題

.練習(xí)題

如圖7.1示電路，小（力=400+100cos3X314t-20cos6X314tV,求小?）及其有效

值5。

答案

CD5=400V單獨(dú)作用，則

『兩答頜X200°=370.37V

(2)uu(t)=100cos3X314iV單獨(dú)作用加

3tuL=30615D表=106.2Q

Z,=160+j30615+絲懦(二喋6產(chǎn)730509fl

NUUU-JlUt).Z

T=100/0°-100/0°A

anZj30509人

%.=M*嚼鍬＞=-0.347/。。V

u23(2)=—0.347cos3X314fV

⑶%6(力=20cos6X314,V

6心=61230a￡工53.08a

160+j61230-J53.08?j61177R

20Z0°_20

~Ztj61177

2000X（-j53.08）

1261nX=0.0173N0°V

2000—j53.08

必6（工）=0.0173cos6X314EV

故酸2（￡）=Ugo+"23（力—%6G）=

370.37—0.347cos3X314r-0.0173cos6X314：V

5=加70?+（嚼勺J6.GHiy

=370V

如圖7.2ZK電路，R=20￡1>tdL]=0.625Q,=45C,Cdlr2—5M（X）=100+

276coswt+100cso3ct/+50cos9dV\求￡（力及其有效值I。

2:

答案

(Da=ioov單獨(dú)作用，貝”,

T-UQ-100—6A

I。一左一藥-5A

(2)Ui(O=276coV單獨(dú)作用，則

?F1

Z\=R+皿H-----------吟-=20.95/17.6。fl

皿+ji

?_Ulm__276N°°=io2/—176。A

/0一N-20.95/17.60—2/17.6A

,(/)=13.2cos(d-17.6°)A

(3)u3(0=100cos3&V單獨(dú)作用，則

,415a

3COL2=15n.

即，和C發(fā)生了并聯(lián)諧振，故

13m=。，&(力=o

(4)u9<0=50cos9dV單獨(dú)作用，則，

j9MLz康

Zg=R+j9必-+2on

j皿+康

即電路對(duì)第9次諧波發(fā)生了串聯(lián)諧振。

5020°

2.5/0°-A

Z,

42.5cos93A

故i(O=I。+而G)+f2(p+h(O=

6+13.2cos(或17.6°)+2.5cos9aitA

10.7A

有效值為100V的正弦電壓加在電感L兩端,得電流10A。當(dāng)電壓中還有三次諧波時(shí),

3.其有效值仍為100V,得電流為8A.求此電壓的基波和三次諧波電壓的有效值。

答案

IZi|=山二罌三ioa

*1U

IZ3|=3atL=30fl

-Uf+U1=100i-.①

n+ll=F②

5=101】③

=30Jg?

聯(lián)解得

八二7.714A13=2.12A,5=77.14V,U3=63.6V

第八章測(cè)試題

一.練習(xí)題

1:求下列導(dǎo)數(shù)：

（1）史（2）4卬⑺?

atdr

⑶恥-。（￡）1〈4）1丁。（―4口⑸裝wa）［。

答案

略

如圖8.1所示電路，激勵(lì)i.（t）的波形如圖8.1（b）所示,M0-）=0?求響應(yīng)uG）.

(a)(b)

2:.圖8.1

答案

i.(t)=U(t)+C/(f-l)-2U(t-2)A。激勵(lì)》(力產(chǎn)生的響應(yīng)為(力按圖F.14(a)

用三要素法求，即

?i(0+)=5V,aj(oo)=0,r=,=ls

故=5e-?(7(OV

故i.(t)產(chǎn)生的響應(yīng)?(?)為

=51'。＜。+51＜1＞?！耙?)一

lOe-'fU0-2)V

已知一階線性定常電路,在相同的初始條件下，當(dāng)激勵(lì)為MDQVO時(shí),了。)=0),其全

響應(yīng)為

3>1(0=2e-1+cos2t,t》0

當(dāng)激勵(lì)為2人力時(shí)，其全響應(yīng)為

>!(t)=e-f+2cos2f,f>0

3:求激勵(lì)為4/Q)時(shí)的全響應(yīng)

答案

設(shè)零輸入響應(yīng)為力(力,激勵(lì)f(t)的零狀態(tài)響應(yīng)為”(力。則激勵(lì)2fG)產(chǎn)生的零

狀態(tài)響應(yīng)即為2功(力。故有

，■?)+加(￡)=2e-,+cos2t

y,(￡)4-2^((0—e-/+2cos2r

聯(lián)解得以⑺=3e-'UQ)”y((.t)——e-/+cos2^

激勵(lì)為4/(0時(shí)，其全響應(yīng)為

-1-

=>x(t)+4y<(t)=3e7*+4(-e+cos2t)=(-e,+4cos2t)l7(t)

如圖8.2所示電路，已知i(O-)=0。求iQ),并畫(huà)出波形。

4t/(/)A

4:

答案

求?,(?)的等效電壓源電路如圖F.15(a)所示。其中y⑺=56UG)V,Ro-■

14￡1。用三要素法可求得武力=4(1-A。

圖F.15圖F.16

如圖8.3所示電路，已知：＜0-)=2A。求“⑺和八Q),并畫(huà)出波形。

0.5?(t)丫,04]”⑴

5:,圖8.3

答案

i(0+)=：(0~)=2A,式8)=0；由圖F.16有1

7.=31,4-(0.5U.+/,)Xl

=牛=8口，=0.5s

故得足T-

：(r)=2尸A

u(.t=L=-16e^U(OV

de

)=0.5w(0-1(0=-10一為UQ)A

如圖&4所示電路，已知?(0")==0.求U(X)0

/.(/)+

4?？贠.OIFZ_W)

\

1_1+多

6:圖8.4

答案

*3的等效電壓源電路如圖F.17所示?其中總（力=12UQ）V,Ro=10。。用

三要素法可求得

u（O=12（l-e-w,）U（t）V

模擬考試題（一）

一.填空題（30分）

1：如圖T.1所示電路透,b端的開(kāi)路電壓UA

5V

,',圖T.1

答案

3V

2.如圖12所示電路,a,b端的等效電阻R.b

答案

9/4

3：如圖T.3所示,tV0時(shí)，電路穩(wěn)定“=0時(shí),K閉合.則I>0時(shí)電路的時(shí)間常

數(shù)M=

答案

4/9

4,如圖T.4的示電路,a,b端的等效電感L

圖T.4

答案

2mH

二如圖T.5所示電路，輸入阻抗Z

5:1n

答案

5歐姆

6.如圖T.6所示，用階躍函數(shù)表示圖示電流

“，）/A

02tfs

圖T.6

答案

略

7:在對(duì)稱三相電路中，負(fù)載Y形連接，