书城教材教辅电路基础作业集
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第17章 练习题及模拟考试题参考答案(2)

I1=7.714AI3=2.12A,U1=77.14V,U3=63.6V。

(第8章)

1.解(1)δ(t)—δ(t—1);(2)δ(t—1);(3)δ(t)—ae—atU(t);(4)e20δ(t—4)—5e—5tU(t—4);(5)δ(t)。

2.解is(t)=U(t)+U(t—1)—2U(t—2)A。激励U(t)产生的响应u1(t)。

(a)用三要素法求,即:

u1(0+)=5V,u1(∞)=0,τ=5/5=1s。

故u1(t)=5e—tU(t)V。

故is(t)产生的响应u(t)为:

u(t)=5e—tU(t)+5e—(t—1)U(t—1)—10e—(t—2)U(t—2)V。

3.解设零输入响应为yx(t),激励f(t)的零状态响应为yf(t)。则激励2f(t)产生的零状态响应即为2yf(t)。故有yx(t)+yf(t)=2e—t+cos2t。

yx(t)+2yf(t)=e—t+2cos2t。

联解得yx(t)=3e—tU(t),yf(t)=—e—t+cos2t。

激励为4f(t)时,其全响应为:y(t)=yx(t)+4yf(t)=3e—t+4(—e—t+cos2t)=(—e—t+4cos2t)U(t)。

4.解求i(t)的等效电压源电路(a)所示。其中uoc(t)=56U(t)V,Ro=14Ω。用三要素法可求得i(t)=4(1—e—7t)U(t)A。

5.解i(0+)=i(0—)=2A,i(∞)=0;有Us=3Is+(0.5Us+Is)×1。

故得Ro=Us/Is=8Ω,τ=L/Ro=0.5s。

i(t)=2e—2tA。

u(t)=Ldi(t)/dt=—16e—2tU(t)V。

i1(t)=0.5u(t)—i(t)=—10—2tU(t)A。

6.解u(t)的等效电压源电路。其中uoc(t)=12U(t)V,Ro=10Ω。用三要素法可求得u(t)=12(1—e—10t)U(t)V。

模拟考试题一

一、填空题(20分)

1.3V。2.9/4Ω。3.4/9s。4.2mH。5.5Ω。6.U(t)—2U(t—1)+U(t—2)。7.10A。8.2[e—(t—1)+cos2(t—1)]U(t—1)。

9.1+(2)2=3。10.支路法、节点法、网孔法。

二、解电路经等效后得I=2/3A。

三、解电路径等效后得:

I=I1+I2=1.5AU=—4I1+2,U=—4I2+10R=U/I=2Ω。

四、解(1)有Uoc/Ro+100/40=3.75。

1/40+1/40+1/Ro37.5=100/40+Uoc/R。

所以Uoc=25V,Ro=20Ω。

(2)Us=37.5V,Rs=10Ω,Pmax=35.16W。

五、解Z=Um/Im=2∠0°/1∠45°=1—j。Z1=1,Z2=2j,ZN=Z—Z1—Z2=—3j∴C=1/3F。

六、解20I1—10I2=50—U。

—10I1+(10—j20)I2=U。

U1/U2=1/2。

I1/I2=2。

七、解U2=20∠0°V,有:Uoc=U2/2+j2×2—U2/2—j2×2=j2V。Zo=2Ω。所以当Z=Z0=2Ω时,Pmax=U2oc/4Ro=50W。

模拟考试题二

一、填空题(30分)

1.20V2.4A3.15W4.2Ω5.2.5A6.5A7.5+j48.13W9.2A10.0.5H。

二、判断题(20分)

1.×2.√3.×4.×5.√6.√7.√8.×9.√10.×。

三、简单计算题(20分)

1.解I3=30/4+4+2=3A。

I1=12/18×I3=2A。

I2=3/9×I3=1A。

I=I1—I2=1A。

2.解IR=2AUR=4I—16=—4V。

3.解i(0+)=i(0—)=0。i(∞)=1/(3+6/7)×6/7=2/9A。τ=L/R=3/3=1s。i(t)=2/9(1—e—t)U(t)i(t)=2/9(1—e—t)U(t)。

4.解,Uoc=6V。Ro=3Ωi=8/3A。

5.解I1=0。I=U/—j10=100∠0°/(10∠—90°)—=10∠90°A。

6.解I=5AU=—15—10—20+60—5=10V。P=UI=50W。

四、解答题(20分)

1.解Uoc=7VRo=3ΩR=3ΩPm=49/12W。

2.解Z=Um/Im=20∠75°/22∠120°=52∠—45°Ω。jwL=j1ΩZN=Z—2—jwL=3—j6Ω。

3.解I=28.2∠45°/10+j10+28.2∠45°/—j10=j2AS=UI=56.4Vcosφ=cos(—45°)=0.707。

P=Scosφ=40WQ=—40Var。

4.解iL(0+)=iL(0—)=0。

τ1=L/R=2/6=1/3s。

uC(0+)=uC(0—)=10Vτ2=RC=2s。iL(∞)=1A。iL(t)=1—e—3tA。uC(∞)=4V。uC(t)=4+6e—0.5tV。

5.解略。

模拟考试题三

一、判断题(20分)

1.√2.√3.×4.√5.√6.√7.√8.√9.×10.√。

二、选择题(30分)

1.(2)2.(4)3.(1)4.(1)5.(2)6.(3)7.(3)8.(2)9.(1)10.(2)。

三、解答题(50分)

1.解Uoc=—14+2×3=—8V。(2)Ro=1+3=4Ω(3)当R=4Ω时功率最大,则Pmax=U2oc/4R=4W。

2.解(1)电压源单独作用时:u′=4/2+4×36=24V。

(2)3A电流源单独作用时:i=3×2/2+4=1A。u″=4i=4V。由迭加定理可得u=u′+u″=28V。

3.解由KVL可得40i—2u=10—4。又u=10i。所以i=0.3A。

4.解I=Uc/—j8=8∠0°/8∠—90°=1∠90°A。由KVL可得Us=(3+j4—j8)I=5∠—53.1°×∠90°=5∠36.9°V。

5.解(1)因为uC(0—)=0。由换路定律uC(0+)=uC(0—)=0。

所以t=0+时的等效电路,则:i(0+)=9/3+2×3/6+3=0.6A。

(2)i(∞)=1A。

(3)求τ:R=3+3∥6=5Ωτ=RC=0.5s。由三要素公式可得i(t)=1—0.4e—2t(t>0)。

模拟考试题四

一、判断题(20分)

1.√2.×3.×4.×5.×6.×7.×8.√9.√10.√。

二、填空题(30分)

1.2V2.15W3.2Ω4.5A5.2A6.1A7.4V8.5A9.30W10.50。

三、解答题(50分)

1.解I1=30/6∥12+6∥3+4=3A。

I2=I1×12/6+12=2A。

I3=I1×3/3+6=1A。

I1=I2=I3=1A。

2.解从RL两端看进去,求其代维南等效电路。

(1)则:Uoc=1×+6+6=12V。(2)则Ro=3Ω。

(3)则:当RL=3Ω时,IL=2A。当RL=5Ω时,IL=1.5A。

3.解j10∥(—j10)=∞(相当于开路)

I=U/10+∞=0。

I2=Us/—j10=10∠135°A。

4.解由KCL知I=5A。由KVL知U=—15—2I—10I1+60—1×I=10V。所以P=UI=50W。

5.解(1)由阶跃响应定义知:us(t)=U(t)iL(0+)=iL(0—)=0。

(2)t=0+时等效,则:u(0+)=2/3V。

(3)t>0时稳态,则:u(∞)=2/9V。

(4)Ro=1+3∥6=1+2=3Ω,τ=L/Ro=1s。

由三要素公式知u(t)=2/9+4/9e—t(t>0)。

模拟考试题五

一、填空题(24分)

1.7V2.—2/3Ω3.根号2V4.50。5.5+j5=5根号2∠45°V6.27.96W8.2.5Ω。

二、解原电路等效,则:I1=4—I。由KVL知2I1—4I+7=0∴I=2.5mA。

三、解(1)Uoc为:Uoc=—6×2+4×12=36V。

(2)Ro为:Ro=10Ω。

(3)画出戴维南等效电路则U=2/12×36=6V。

四、解P=I21×6=150。所以I1=5AU=6+j8I1=50V。设I=5∠0°,则U=50∠—53.1°V。

因为U与I同相,所以:P=UIcosφ=UI=150。I=150/U=3A,I=3∠—53.1°。

由KCLIC=I—I1=3∠—53.1°—5=—2—j4。XC=U/IC=50/22+4=12.5Ω。

五、解从电阻负载两端看进去,求其戴维南等效电路。

(1)Uoc为Uoc=25V。(2)Ro为Ro=25Ω。(3)则U=25—0.5×25=12.5V。P=UI=12.5×0.5=6.25W。

六、解(1)Uoc为:Uoc=j10/5+j10×10∠0°=j20/1+j2。所以Uoc=20/5。

(2)Zo为:Zo=—j5+5∥j10=4—j3。当ZL=Zo=4+j3=5∠36.9°Ω时,获得最大功率,则:Pmax=U2oc/4Ro=80/4×4=5W。

七、解设Uab=4∠0°V,因为:Uab=j2×I1。所以I1=2∠—90°AU=j5I1=10∠0°V。

I2=U/4—j2=10/4—j2A。Is=I1+I2=—2+jA。

八、解P=UIcosφ=100/2×10×cos(75°—30°)=500W。

模拟考试题六

一、解(a)因为45—5i1=4i1,50—10i2=4i1。i1=5A,i2=3A。所以i3=i1+i2=8A。

(b)因为i=1—2/2=—1/2A。所以i3=2i=—1A。

二、解电路经等效变换可化简为,则:i=(5—10—10)/(5×103+5×103+2.5×103)=—1.2mA。

三、解网孔回路电流方程为:2i1—i2—i3=—2u。2—i1+4i2—2i3=0。—i1—2i2+4i3=—5。u2=2(i2—i3)。

所以i2=—3.75A。u1=—i2=3.75V。

四、解电路的节点方程为:(G1+G2+G3)φ1—G3φ3—G2φ3=UsG1。

—G3φ1+(G2+G5)φ2=—I。

—G2φ1+(G2+G4)φ3=I。

φ2—φ3=2u2;φ1—φ3=u。

五、解由叠加定理可知

u1=k1is1+k2is2。

故有:

8k1+12k2=80。

—8k1+4k2=0。

k1=2.5,k2=5。

所以u1=2.5is1+5is2=150V。

六、解(1)移去待求支路求Uoc,则:i1=5/2+3=1A。Uoc=3i1—4×2i1=—5V。

(2)移去待求支路求Isc,所以Isc=i2—2i1=—2.5A。

(3)Ro为Ro=Uoc/Isc=2Ω。

(4)画出戴维南等效电路,并接入移去的待求支路,则:i=—5/(2+3)=—1A。

七、解设U=U∠0°V,则:I1=3A,I2=—j4A,I3=jI3A。

I=I1+I2+I3=3+j(I3—4)=25。I2=32+(I3—4)2。

I3=±25—9+4=8A,0。

即○A3的读数为8A或0。

八、解原电路图等效于,则L=14+(6×(—4))/【6+(—4)】=2mH。

九、解求开路电压:Uoc=nU1=50n∠0°V。求,则Zo=50n2Ω。

根据最大功率传输定理,要使10Ω电阻获得Pmax,则Zo=R即:50n2=10n=1/根号5。Pmax=U2oc/4R=12.5W。

十、解is(t)=U(t)+U(t—1)—2U(t—2)A。激励U(t)产生的响应U1(t)。

(a)用三要素法求,即:

U1(0+)=5V;U1(∞)=0;τ=5/5=1s。U1(t)=5e—tU(t)V。

故is(t)产生的响应U(t)为:U(t)=5e—tU(t)+5e—(t—1)U(t—1)—10e—(t—2)U(t—2)V。

模拟考试题七

一、解(a)因为i1—i—1=0。

1.5i+2i1+3u+2.5i=8。

1.5i+u+2.5i=8。

所以。

i=3A。

u=—4V。

(b)因为u=—2i+4—2i—0.5i=4—4.5i。u=i—u。所以i=0.8A。u=0.4V。

二、解原电路经等效变换可化,则:

i=3Aus=i+3+3=9V。

三、解(a)u=(2/40+2/40+2/40)/(1/40+1/40+1/40+1/2)=6/23V。

(b)因为:

1.5φ1—φ2=3u。

—φ1+2φ2=2。

u=φ1—φ2。

所以:

φ1=4V。

φ2=3V。

u=φ1—φ2=1V。

四、解首先应用戴维定理,把ab左部分构成的含源单口网络用等效电路来替换,其中开路电压为:Uoc=us1—us2/R1+R2R2+us2=40V。

源输入阻抗为Ro=R1R2/R1+R2=4×2/4+2=43Ω。

其次cd右部分可用一个等效电阻来代替,即R=R4(R5+R6)/R4+(R5+R6)=5Ω。

所以通过R3的电流为i=Uoc/Ro+R3+R=60/17A。

五、解根据叠加定理得

Uo为网络N中的独立电源作用时的响应:

=8α+18β+Uo=80。

—8α+4β+Uo=0。

Uo=—40。

α=0。

β=10。

Uo=—40V。所以当is1=is2=20A时,响应U力=0×20+10×20—40=160V。

六、解用网孔法来求,则:(1+j3)I1—j2I2=10∠0°。—j2I1+(1+j3)I2=0。

解得I2=3.92∠—11.3°A。

七、解由于bc开路,所以电感L2所在支路无电流,所以:uac(t)=L1dis(t)/dt=24e—4tV。

uab(t)=Mdis(t)/dt=—16e—4tV。ubc(t)=—uab+uac=—40e—4tV。

八、解外加电流I,则:U=j20I+12I—j3(I+0.1U1)。U1=j2I。Z=U/I=6+j17Ω。

九、解t<0时,K闭合,电路已达到稳态,故:uC(0—)=2V。t>0时,K打开,故uC(0+)=uC(0—)=2V。

uC(∞)=—1V,τ=RC=2s。uC(t)=(—1+3e—0.5t)U(t)V。又uC(t)=0=—1+3e—0.5toV。

所以to=2.2s。

十、解将电路等效变换为则:I=—7/7=—1A。U=5I+4=—1V。P1.5A=1.5U=—1.5W。