电路分析基础试卷B答案(doc文件)

南 京 航 空 航 天 大 学

一、（共25分）

1．某电阻电路如图所示，求电阻R1、R2、R3、R4阻值？ (4分)

解：

R6 4  5  10  3  1200  …1分 R126

3(520)103240 24  12 R …1分

2 (5  20  15 )  103

300 …1 R3024

分

1

(5201510)10

3

120 …1分 利用电源等效变换化简各二端网络。 (6分) a

a

b

b

(a)

b

……2分

b

…..2分 a

b a

(c)

b

……2分 3． 求下列各电路的入端电阻Ri。 (5分) 解：(a)令I11A，则：

U2V 

I1

……….1分

I1(24)/40.5A

 Ri4Ω

………..1.5分 V

(b) U2I1

解：  4I12I1I1 IIII121  …….1分

Ri6 ………1.5分

I4．电路如图所示，求各支路电流和各电源的功率。 (5分

解：由KVL，5I110I110，得

50V

I10.2A …1分

受控源电压为10I12V。

对于右网孔，由KVL，10I25020， 得 I2

4.8A。 …1分

再由KCL，I3I1I24.6A，方向向上。 …1分 各元件功率为：

PW，吸收； …1分 1V1I10.2

P50V50I2240W，发出； …1分 P受控源(2)I39.2W，吸收。

5．用网孔分析法求电路中的IX。 (5分)

12I12IX68IX

解： …….2分

2I16IX48IX

4Ω

 IX3A (I11A) …….3分

二、（共25分）

1．用结点分析法求图示电路中的U和I。 (5分) 解： (1)UU12

 U1(1)U28



 ………2分

U14V



UU27V

104

I3A  2 ……..1.5分

……...1.5分

2．电路如图所示，已知R1R24，R32，L1H，US112V，US26V。电路原来处于稳定状态，t0时，开关S闭合，试求iL(0)和uL(0)。 (5分) 解：； …1.5分

iL(0)iL(0)

US2

1A。 …2分

R2R3

画出0等效电路，如右图所示。由KCL，

US LS2

4

u1(0)V …1分

3

再由KVL，

uL(0

)US2u1(0)R2iL(0)

42 641V

3 3 …2分

3．电路如图所示，已知US24V，R13，R26，R34，R42，C时，开关S断开，求uC(t)，iC(t)。 (5分) 解：R

US1

F。t06

R4

R2(R3R4)66

3

R2R3R412

USR243

12V

R1R33

uC(0)

由换路定理，uC(0)uC(0)12V。 …1分 再由终值电路可知，uC()0； …1分 时间常数RC3

1

0.5S。 …1分 6

t

利用三要素法：uC(t)uC()[uC(0)uC()]e由电容的VAR知：iC(t)C



12e2tV， t0 …1分

duC1

212e2t4e2tA， t0 …1分 dt6

4．图示二阶电路中，已知L1H，C0.25F,R2，Us2V，uc(0)0，i(0)1A。在

t0时，开关K

，为什

么？ (5分) 解：R22

L

4， ……2分 C



uc(t)

故该二阶电路的瞬态响应为欠阻尼情况。 特点：振荡性的变化过程。

uc()2V，i()0。 …..3分

V，R15K，R23K，试求I1及U2之5．下图所示含理想运算放大器电路中，已知：U

110

值。 (5分)

解：由理想变压器的虚短可知，

UU0 …1分

对反向输入端列KCL，得：

2

U100U2

， …1分 

R1R2

R2

U16V； …1.5分 R1

即有：U2

I1

U1

2mA。 ….1.5分 R1

三、（共25分） 120 V， 1．图示稳态电路中，U



1536.9 A， R3 。求：IL及L。(4分) I



解： 

U120 IR40A

R3



ILIIR536.9404j34390A

…2分

U12L4

IL3

…2分

2．图示两个电路在10rad/s时互为等效，已知R10，R12.5。求：L和L的值。 (5分)

解：G

RZ

B2

XZ

2

R

jL

110

2L0.5H22

12 . 5 1010L …2.5分 110L'

L2.5H'222 10L1010L

…2.5分

3．图示对称三相电路中，已知线电压Ul380V，线电流Il11A，三相功率P4356W，求感性负载的（复）阻抗Z。 (5分)

AB

解：

P4356

cos0.6

3UlIl338011

53.1

380 …1.5分

Z20 11  Z  20 53   j …1.5分 .1 1216

…2分

4．试求图中负载阻抗ZL为何值时获得的功率最大，并求出此最大功率。 (6分) 解： 50120j4Uoc(j2) j10j4j2

2560V530 …1分 (j10j4)(j2) ZS3j7

j10j4j2

3j4

…1分



ZZ3  L S  j 4  ….2分

2 Uoc625

P L max 43 12 52 . 083 W …2分

5．图示电路，求非正弦交流电路中的电流i 2j0.632  63.43 A， 解： I …1分 (1)

1  45 A。 …1分 I(2)

i0.894cos(t63.43)1.414cos(2t45)A， …1.5分

P2(0.632212)2.8W 1.5分

四、（共25分）

1．一个等效电源电压uS12cos2t V，内阻RS72的放大器，要接一个RL8的扬声器负载。(1) 求未匹配时[图(a)]负载吸收的平均功率PL ；(2) 若用变比为n的理想变压器使负载获得最大功率

[图(b)]，试求n和此时的最大功率PL 。(6分)

12/2

解：(1) PL80.09 W ， …2分



(2) n3，

8

2 …2分

12/2 PL0.25 W …2分

:(b)

2



1002 0 A，L120，L230，M15，2．图示电路中，U 0 V，ISS

1的值。(6分) 40，R60。试计算IR

C

解：

UR OCj(L1M)IS

j5201000100.505.71 V，

…2分

R …2分 ZR ij15j5j20 (用互感消去法)，

 1.59－故：I12.71.55j0.35 A …2分 R

3．图示电路中，已知iS2cos2t A，试求稳态时的开路电压uOC。 (5分)

I解：IL 1S

3  53.13 A， …1.5分

j5353.1315 143.13 V， UOC

从而：uOC2cos(2t143.13) V。 …2分

4．试求图示二端口网络的Z参数。(4分) 解：1－1'上加U1，2－2'上加U2。对左、右网孔

列网孔方程。

18IU； (18－j4)I121





2

2’

(1018)IU。 18I122

上面的两个方程即为该双口网络的Z参数方程。对应的Z参数分别为：

Z1118－j4， …1分 Z1218， …1分 Z2118， …1分 Z2228。 …1分

5．求图示二端口网络的Y参数。 (4分) 解：1－1'上加U1，将2－2'短路(即U20)





2

则有：



I11IYUYS 111 111

50U1U

20

…1分 

 I1I2Y21U1Y212S

50U1U

02

…1分

2－2'上加U2，将1－1'短路(即U10)。则有：



2’





I1 I1Y12U2Y121S

50 U2U

01

 …1分

I11

I2Y22U2Y222jS

50100U2U 10

…1分

南 京 航 空 航 天 大 学

一、（共25分）

1．某电阻电路如图所示，求电阻R1、R2、R3、R4阻值？ (4分)

解：

R6 4  5  10  3  1200  …1分 R126

3(520)103240 24  12 R …1分

2 (5  20  15 )  103

300 …1 R3024

分

1

(5201510)10

3

120 …1分 利用电源等效变换化简各二端网络。 (6分) a

a

b

b

(a)

b

……2分

b

…..2分 a

b a

(c)

b

……2分 3． 求下列各电路的入端电阻Ri。 (5分) 解：(a)令I11A，则：

U2V 

I1

……….1分

I1(24)/40.5A

 Ri4Ω

………..1.5分 V

(b) U2I1

解：  4I12I1I1 IIII121  …….1分

Ri6 ………1.5分

I4．电路如图所示，求各支路电流和各电源的功率。 (5分

解：由KVL，5I110I110，得

50V

I10.2A …1分

受控源电压为10I12V。

对于右网孔，由KVL，10I25020， 得 I2

4.8A。 …1分

再由KCL，I3I1I24.6A，方向向上。 …1分 各元件功率为：

PW，吸收； …1分 1V1I10.2

P50V50I2240W，发出； …1分 P受控源(2)I39.2W，吸收。

5．用网孔分析法求电路中的IX。 (5分)

12I12IX68IX

解： …….2分

2I16IX48IX

4Ω

 IX3A (I11A) …….3分

二、（共25分）

1．用结点分析法求图示电路中的U和I。 (5分) 解： (1)UU12

 U1(1)U28



 ………2分

U14V



UU27V

104

I3A  2 ……..1.5分

……...1.5分

2．电路如图所示，已知R1R24，R32，L1H，US112V，US26V。电路原来处于稳定状态，t0时，开关S闭合，试求iL(0)和uL(0)。 (5分) 解：； …1.5分

iL(0)iL(0)

US2

1A。 …2分

R2R3

画出0等效电路，如右图所示。由KCL，

US LS2

4

u1(0)V …1分

3

再由KVL，

uL(0

)US2u1(0)R2iL(0)

42 641V

3 3 …2分

3．电路如图所示，已知US24V，R13，R26，R34，R42，C时，开关S断开，求uC(t)，iC(t)。 (5分) 解：R

US1

F。t06

R4

R2(R3R4)66

3

R2R3R412

USR243

12V

R1R33

uC(0)

由换路定理，uC(0)uC(0)12V。 …1分 再由终值电路可知，uC()0； …1分 时间常数RC3

1

0.5S。 …1分 6

t

利用三要素法：uC(t)uC()[uC(0)uC()]e由电容的VAR知：iC(t)C



12e2tV， t0 …1分

duC1

212e2t4e2tA， t0 …1分 dt6

4．图示二阶电路中，已知L1H，C0.25F,R2，Us2V，uc(0)0，i(0)1A。在

t0时，开关K

，为什

么？ (5分) 解：R22

L

4， ……2分 C



uc(t)

故该二阶电路的瞬态响应为欠阻尼情况。 特点：振荡性的变化过程。

uc()2V，i()0。 …..3分

V，R15K，R23K，试求I1及U2之5．下图所示含理想运算放大器电路中，已知：U

110

值。 (5分)

解：由理想变压器的虚短可知，

UU0 …1分

对反向输入端列KCL，得：

2

U100U2

， …1分 

R1R2

R2

U16V； …1.5分 R1

即有：U2

I1

U1

2mA。 ….1.5分 R1

三、（共25分） 120 V， 1．图示稳态电路中，U



1536.9 A， R3 。求：IL及L。(4分) I



解： 

U120 IR40A

R3



ILIIR536.9404j34390A

…2分

U12L4

IL3

…2分

2．图示两个电路在10rad/s时互为等效，已知R10，R12.5。求：L和L的值。 (5分)

解：G

RZ

B2

XZ

2

R

jL

110

2L0.5H22

12 . 5 1010L …2.5分 110L'

L2.5H'222 10L1010L

…2.5分

3．图示对称三相电路中，已知线电压Ul380V，线电流Il11A，三相功率P4356W，求感性负载的（复）阻抗Z。 (5分)

AB

解：

P4356

cos0.6

3UlIl338011

53.1

380 …1.5分

Z20 11  Z  20 53   j …1.5分 .1 1216

…2分

4．试求图中负载阻抗ZL为何值时获得的功率最大，并求出此最大功率。 (6分) 解： 50120j4Uoc(j2) j10j4j2

2560V530 …1分 (j10j4)(j2) ZS3j7

j10j4j2

3j4

…1分



ZZ3  L S  j 4  ….2分

2 Uoc625

P L max 43 12 52 . 083 W …2分

5．图示电路，求非正弦交流电路中的电流i 2j0.632  63.43 A， 解： I …1分 (1)

1  45 A。 …1分 I(2)

i0.894cos(t63.43)1.414cos(2t45)A， …1.5分

P2(0.632212)2.8W 1.5分

四、（共25分）

1．一个等效电源电压uS12cos2t V，内阻RS72的放大器，要接一个RL8的扬声器负载。(1) 求未匹配时[图(a)]负载吸收的平均功率PL ；(2) 若用变比为n的理想变压器使负载获得最大功率

[图(b)]，试求n和此时的最大功率PL 。(6分)

12/2

解：(1) PL80.09 W ， …2分



(2) n3，

8

2 …2分

12/2 PL0.25 W …2分

:(b)

2



1002 0 A，L120，L230，M15，2．图示电路中，U 0 V，ISS

1的值。(6分) 40，R60。试计算IR

C

解：

UR OCj(L1M)IS

j5201000100.505.71 V，

…2分

R …2分 ZR ij15j5j20 (用互感消去法)，

 1.59－故：I12.71.55j0.35 A …2分 R

3．图示电路中，已知iS2cos2t A，试求稳态时的开路电压uOC。 (5分)

I解：IL 1S

3  53.13 A， …1.5分

j5353.1315 143.13 V， UOC

从而：uOC2cos(2t143.13) V。 …2分

4．试求图示二端口网络的Z参数。(4分) 解：1－1'上加U1，2－2'上加U2。对左、右网孔

列网孔方程。

18IU； (18－j4)I121





2

2’

(1018)IU。 18I122

上面的两个方程即为该双口网络的Z参数方程。对应的Z参数分别为：

Z1118－j4， …1分 Z1218， …1分 Z2118， …1分 Z2228。 …1分

5．求图示二端口网络的Y参数。 (4分) 解：1－1'上加U1，将2－2'短路(即U20)





2

则有：



I11IYUYS 111 111

50U1U

20

…1分 

 I1I2Y21U1Y212S

50U1U

02

…1分

2－2'上加U2，将1－1'短路(即U10)。则有：



2’





I1 I1Y12U2Y121S

50 U2U

01

 …1分

I11

I2Y22U2Y222jS

50100U2U 10

…1分