电路_期末考试试卷与答案2
发现美-检讨书300字
学 年 冬 季 学 期 试 卷
电路A(二)(B卷标准答案) 学 分: 3
学号: 姓名:
院、系:
一
成
绩
七
二
三
四
五
六
合计
一、简答题 (本大题共9小题,总计39分)
1、(本小题3分) 图示电路中
u
S
(102cos2t52co
s4t)
V,
i
S
22cos4t
A,则
u
S
与
i
S
发出的
平均功率P
u
与P
i分别为多少?
答:P
u
= 10W, P
i
= 10W
i
S
u
s
2、(本小题3分)
下列各电路具有低通频率特性的是:
L
C
R
R
R
R
C
L
(1)(2)(3)(4)
答:(1)和(3)
3、(本小题4分)
某负载所取的功率为72kW,功率因数为0.75(电感性,滞后),则其视在功率为
答:96kVA
1
4、(本小题4分)
请按顺时针方向列写如图所示耦合电感电路次级回路的KVL方程。
M
i
2
答:
M
di
1
t
dt
Ri
2
L
2
di
2
t
dt
0
i
1
L
1
L
2
R
5、(本小题4分) 图示正弦交流电路中,已知电源电压
U
S
U
m
cos
t
V,
R
L
电压
u
等于多少?
C
1
,试求
C
R
+
答:
U
m
cos
t90
V
L
u
-
-
R
+
u
S
6、(本小题4分) 图示正弦交
流电路中,电压有效值
U
AB
=50V,
U
AC
=78V,
则
L
为多少?
答:32
A
+
3
0
j40
B
R
j
L
U
应为多少 7、(本小题4分)
含互感元件电路的相量模型如图示,
U
1
C-
1
答0
U
1
j2
U
s
j1
j4
<
br>
2
8、(本小题6分)
图示电压
u
t
的有效值为多少?
u
V
答
2
2
V
2
t
s
O123
9、(本小题7分) 某正弦电压
uU
m
sin(100
t
)
V,
当
t0
时
u(0)5
V,
当
t
u(
1
)10
V,
则该正弦电压初相角
等于多少?
300
1
s
时,
300
答:
30
二、简单计算题 (本大题共4小题,总计23分)
1、(本小题5分)
图示电路在谐振时,电流表A读数为 4 A, A
2
读数为5
A,则电流表A
1
的读数
●
●
●
●
●
解:设A、A
1
、A
2
的电流分别为I、I
1
、I
2
,根据KCL,I
1
+
I
2
●
●
●
=
I,电路谐振时等效为一个纯电阻,假定I的相位为零,I
2
的
●
为θ,则I
1
的相位为90°, (2分)
为多少?
C
A
1
A
所以有:jI
1
+
5cosθ + j5sinθ = 4 (2分)
cos
1
=
-3A
θ
= 0.8
,
sin
θ
= 0.6
,
I
1
+ 5sin
θ
= 0
,
I
,
A
1
读数为3A
(1分)
若采用图解法则更简单:I
2
+ I
1
2
=
I
2
2
,所以I
1
= 3A
RL
A
2
I
1
I
I
2
2、(本小题6分) 图示正弦交流电路,则R = ?,
u10cos(100t30)
V,
i2cos(100t90)
A,<
br>C = ?
解:U
m
= 10∠30°V,I
m
=
2∠90°A,ω= 100 Rads,并联用Y计算
Y = I
m
U
m
= 0.2∠60° = 0.1 + j0.1732 S
(2分)
由此可得:R = 1G = 10Ω,
(2分)
C
= 0.1732
,
C = 0.001732 F = 1732
μ
F
(
2
分)
ω
● ●
●
●
+
u
-
i
R
C
3
3、(本小题6分) 图示正弦交流电路中,若R=10,
L
=10,
1
=20,则电路功率因数
C
cos
= ?
解:并联电路采用Y计算
Y = 1R +
jωC + 1(jωL) = 0.1 + j0.05 – j0.1 = 0.1 – j0.05
= 0.1118∠–26.565° S
(4分)
= 0.8944 (2分)
所以λ = cosφ = cos26.565°
RLC
= ? (复)阻抗
Z
= ?
4、(本小题6分)
图示正弦交流电路中,戴维南等效开路电压
U
OC
ab
解:开路电压是电流源先在两路分流,电容上的电压就是开路电压
●
U
oc
= 1.414×10(10+j10–j20)×(–j20) =
20∠–45° = 14.14 – j14.14V(3分)
Z
ab
=
(10+j10)( –j20) = 20Ω (3分)
三、已知二端口传输参数为
00
,试用线性电阻及受控源画出该网络的一种等效电路。( 本大
1
S1
20A
j10
10
a
-j2
0
b
题6分)
解:根据双口网络传输型参数模型的定义可得
u
1
= 0,i
1
=
u
2
+ i
2
, (2分)
u
2
= i
2
– i
1
,
(2分)
将该等效电路画出如右图,显然是一个
电流控制电压源的受控源模型
+
u
1
i
1
–
+
i
2
1Ω
+
u
2
–
i
1
–
(2分)
4
四、已知串联谐振电路的谐振曲线如图所示
,若电感
I
I
0
L=1mH,试求:(本大题6分)
1
(1) 回路的品质因数Q;
(2) 回路电容C和电阻R之值。
0.707
解:(1)根据品质因数的定义可得
Q = ω
0
BW
= 4806 = 80 (2分)
(
0
和
2
)由
ω
BW
的定义可得
由BW = RL得:R =
BWL = 12000π×0.001
R = 12π = 37.7Ω
(2分)
由ω
0
2
=1LC得:
C =
1(ω
0
2
L) =
1(4π
2
×480
2
×1000000×0.001) =
110pF(2分)
100V,
试求
U
。(本大题10分) 五、含
理想变压器电路如图所示,已知
U
o
s
f
477480483
kHz
解:根据已知条件可得
●
2
j2
I
o
=
I
2
=U
o
R
o
= 5∠0° = 5A,
(2分)
●
●
U
2
=
U
o
+ U
C
= 10∠0° + 5∠0°(–j2) = 10 –
j10(2分)
●
I
1
= nI
2
=
10∠0° = 10A (2分)
●
●
U
1
= U
2
n = 5 – j5
(2分)
●
●
●
●
U
S
2
1:2
U
0
U
s
=
U
1
+ RI
1
= 5 – j5 + 20 = 25 – j5 =
25.5∠–11.3°V
(2分)
●
●
●
5
六、图示电路中,不含独立源二端口网络N的Z参数为
大题8分)
21
,试求网络N消耗的功率。(本
<
br>12
解:这是一个互易对称的双口网络,可等效为一个三个
1Ω
电阻
构成,将电路如图重画,并假定电
流的方向如图,那么网络N吸收的总功率
等效为三个电阻吸收的功率之和。(2分)
6V
用叠加定理可得
I
1
= 4A,I
3
= 2A,(2分)
所以得P =
I
1
2
+ I
s
2
+
I
3
2
= 16 + 4 +4 = 24W
(2分)
U
s
1
12
N
2
2A
+
–
I
1
1Ω
I
3
1Ω
1Ω
I
s
(2分)
七、
图示电路中已知:
u100cos
10t30
V,
i10cos
10t30
A,求:无源二端网络N的最简串联组合的元件值。(本大题8分)
解:设单口网络的等效阻抗为
Z
i
,端口阻抗Z,则根据阻抗串联
+
i
0.1H
Z = Z
i
+ jωL ,ω
= 10, (2分)
u
-
●
●
U
m
= 100∠–30°V,I
m
= 10∠–30°A, (2分)
●
●
所以Z = U
m
I
m
= 10Ω
Z
i
= Z –jωL = 10 – j1Ω
(2分)
R = 10Ω,ωC = 1,C = 1ω = 0.1F
(2分)
N
6