内容发布更新时间 : 2024/12/24 0:25:56星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
电信系《电路分析》试题库汇编及答案
《电路》试题六及参考答案
问题1、叠加定理、置换定理结合应用的典型例。
在图示电路中,若要求输出电压uo(t)不受电压源us2的影响,问受控源的控制系数?应为何值?
us13?u12?is?u1us2uo6?RL解:据叠加定理作出us2(t)单独作用时的分解电路图
?(t)并令uo?(t)=0即解(注意要将受控源保留),解出uo3?6??u1图12?6???u1us2?uo得满足不受us2(t)影响的?的值。这样的思路求解虽然概念正确,方法也无问题,但因RL,?是字符表示均未
i?6?解1图给出具体数值,中间过程不便合并只能代数式表示,又加之电路中含有受控源,
致使这种思路的求解过程非常繁琐。
根据基本概念再做进一步分析可找到比较简单的方法。因求出的?值应使
?(t)?0,那么根据欧姆定律知RL上的电流为0,应用置换定理将之断开,如解uo1图所示。(这是能简化运算的关键步骤!) 电流
us2 i???0.1us2
3//6?2?6 电压
???2i???0.2us2 u1由KVL得
???u1??us2?6i???0.2?us2?us2?6?0.1us2uo?(0.4?0.2?)us2
令上式系数等于零解得 ??2
点评:倘若该题不是首先想到应用叠加定理作分解图,再用置换定理并考虑欧姆定律将RL作断开置换处理,而是选用网孔法或节点法或等效电源定理求解出
uo表达式,这时再令表达式中与us2有关的分量部分等于零解得?的值,其解算
过程更是麻烦。灵活运用基本概念对问题做透彻分析,寻求解决该问题最简便的方法,这是“能力”训练的重要环节。
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问题2、叠加定理、齐次定理、置换定理、等效电源定理结合应用的典型例。 如图2所示电路中,N为含源线性电阻电路,电阻R可调,当R=8?时I1?5A;当R=18?时I1?3A;当R=38?时I1?2A;求当R=6?时电流I1等于多少?
a 解:对求I2,应用戴文宁定理将图2 I1等效为解图2(a),所以
UOCI? 2RO?R应用置换定理将R支路置换为电流源I2,如解图2(b)。再应用齐次定理、叠加定理写I1表达式为
I1?IN?KI2?IN?KUOC (1) RO?RROUOC(a)N图2RbI2I2RI1N(b)I2解图2式(1)中IN为N内所有独立源共同作用在I1支路所产生的电流分量。
代入题目中给定的一组条件,分别得 IN?KUOC?5 (2) RO?8KUOC?3 (3)
RO?18KUOC?2 (4)
RO?38 IN? IN?联立式(2)、(3)、(4)解得:RO?2?,KUOC?40V,IN?1A,将R=6Ω及解得的这组数据代入式(1),得所求电流 I1?IN?KUOC40?1??6A Ro?R2?6 点评:这类题型的求解不可应用网孔法、节点法这些排方程的方法求解,
因N是“黑箱”,任何形式的方程无法列写;单用等效电源定理也不便求解。此种类型的问题,务必联想到叠加、齐次、置换、等效电源定理这几个定理的结合应用。属概念性强、方法灵活、难度大的题目。
问题3、动态一阶电路三要素法与叠加定理、齐次定理结合应用典型例。
如图3(a)所示电路,当0状态,is(t)?4?(t)时
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iLzs(t)?2(1?e?t)?(t)AuRzs(t)?(2?0.5e)?(t)V?t
试求当iL(0)?2A,is(t)?2?(t)A时的电压uR(t)。
uR RiL
isuRzi(t)R
纯阻网络NR(a)LNR(b)图12A解:假设0状态,当is(t)?2?(t)时的零状态响应
1 uRz(st)?(2?0.5e?t)?(t) (1)
2假设is(t)?0,iL(0)?2A时零输入响应为uRzi(t),分析计算uRzi(t)??
参看(a)图及所给定的激励和响应,考虑t=0及t=∞这两个特定时刻(因在这两个时刻电路均为线性电阻电路)有
t?0?,is(0?)?4A,iL(0?)?0,uRz(s0?)?1.5Vt??,is(?)?4A,iL(?)?2A,uRz(s?)?2VuRzs(0?)?k1is(0?)?k2iL(0?)uRzs(?)?k1is(?)?k2iL(?)k1?4?k2?0?1.5} (2)
根据齐次定理、叠加定理,另设
}
(3)
将式(2)数据组代入式(3)有
31?解得:k1?,k2?
84k1?4?k2?2?2参看(b)图,得
uRzi(0?)?k2?2?1V 2对于电阻R上零输入电压uRzi(t),当t=∞时,uRzi(?)一定等于0(若不等于0,从换路到t=∞期间R上一定耗能无限大,这就意味着动态元件上初始储能要无限大,这在实际中是不可能的。)所以
uRzi(?)?0
因电路结构无变化,故电路的时间常数不变即
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??1S
将三个要素代入三要素公式,得
故得全响应
uR(t)?uRz(it)?uRz(st)?0.5e?t?1?0.25e?t?1?0.25e?tV t≥0
点评:求解本题应用到了线性动态电路的零输入响应、零状态响应可分解性、齐次性;三要素法;求初始值时还应用到了叠加定理、齐次定理。定性定量相结合逐步分析是求解本问题的关键。该题也属于灵活、难度大的题目。
uRzi(t)?uRzi(?)?[uRzi(0?)?uRzi(?)]e=0.5e?tV t≥0
1?t?
一.填空题(每空1分)
1-1.所谓电路,是由电的器件相互连接而构成的 电流 的通路。
1-2.实现电能输送和变换的电路称为 电工 电路;实现信息的传输和处理的电路称为 电子 电路。
1-3. 信号 是消息或信息的表现形式,通常是时间的函数。 2-1.通常,把单位时间内通过导体横截面的电荷量定义为 电流 。 2-2.习惯上把 正电荷 运动方向规定为电流的方向。
2-3.单位正电荷从a点移动到b点能量的得失量定义为这两点间的 电压 。 2-4.电压和电流的参考方向一致,称为 关联参考 方向。 2-5.电压和电流的参考方向相反,称为 非关联参考 方向。 2-6.电压和电流的负值,表明参考方向与实际方向 一致 。
2-7.若P>0(正值),说明该元件 消耗(或吸收) 功率,该元件为 负载 。 2-8.若P<0(负值),说明该元件 产生(或发出) 功率,该元件为 电源 。 2-9.任一电路中,产生的功率和消耗的功率应该 相等 ,称为功率平衡定律。 2-10.基尔霍夫电流定律(KCL)说明在集总参数电路中,在任一时刻,流出(或流出)任一节点或封闭面的各支路电流的 代数和为零 。
2-11.基尔霍夫电压定律(KVL)说明在集总参数电路中,在任一时刻,沿任一回路巡行一周,各元件的 电压 代数和为零。
2-12.用u—i 平面的曲线表示其特性的二端元件称为 电阻 元件。
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