电路原理B期终试卷A卷及答案

浙江工业大学期终考试命题稿2009/2010学年第二学期命题注意事项：一、命题稿请用A4纸电脑打印，或用教务处印刷的命题纸，并用黑墨水书写，保持字迹清晰，页码完整。

二、两份试题必须同等要求，卷面上不要注明A、B字样，由教务处抽定A、B卷。

三、命题稿必须经学院审核，并在考试前两周交教务处。

浙江工业大学 2009 / 2010 学年第二学期期终考试A卷课程电路原理 B姓名________________ _________命题：一、填空题（共30分，每题3分）1、设R Y 为对称Y 形电路中的一个电阻,则与其等效的形电路中的每个电阻等于R = 3R Y 。

2、图1-2所示电路中的运放是理想的，则输出电压u 0= -(R 2/R 1) u s 。

3、图1-3所示电路，回路2的回路电流方程为 （R 2+R 3）i 2－R 2i 1 = – u s 。

4、图1-4所示电路，二端网络N S 中含独立源、电阻和受控源，当R = 0时，i = 3A ，当R = 2时，i = 1.5A 。

当R = 1时，i = 2A 。

5、图1-5所示电路的输入阻抗Z i = Z L /4 。

6、图1-6所示耦合电感电路中，已知L 1 = 120mH ，L 2= 100mH ，M = 50mH 。

则a ，b 端的等效电感L = 95 mH 。

7、某一感性负载，接在电压为220V ，频率为50Hz 的电源上，该负载的功率为264W ，电流为2A 。

如果在负载两端并联一电容，使功率因数cos φ=1，此时电源端的电流为 1.2 A 。

8、图1-8所示电路为对称的Y –Y 三相电路，电源相电压为220V ，负载阻抗Z =（30 + j 20）Ω，则电流表的读数为 6.1 A ，三相负载吸收的功率为 3350 W 。

i S＋ u SR 1R 3R 2 图1-3i 1 i 2＋u I － ＋R 1R 2图1-2R LR 3＋u SiN S图1-4R12图1-5LZ iZ ZNA B CZA图1-8RC 2C 1 L图1-9M图1-6aL 1L 2L 1L 2图1-10i 2＋u 2i 1u 19、图1-8所示电路原处于临界阻尼状态，现增添一个如虚线所示的电容C 2，其结果将使电路成为 过阻尼 。

（过阻尼/欠阻尼/临界阻尼）10、图1-10所示电路中，1211()di di u t L M dt dt =-, u 2(t )= 212di diL M dt dt-+ 。

二、简单计算题（每题6分，共30分）1、求图示电路中的电压u o 。

解：原电路图可等效为图2-1au o =4V/2=2V2、图2-2所示电路，R 1 = 3Ω，R 2 = R 3 = 5Ω， 求电流I 1和电压U 2，4V图2-14Vb图2-1aU 2图2-2＋ 16V …………………2分 …………………2分…………………2分解：对左边网孔列KVL 方程： -5+(I 1+1)R 2+I 1R 1-16=0代入数据：-5+5 I 1+5+3 I 1-16=0解得：I 1=2AU 2=-5+(I 1+1)R 2+1R 3=-5+35+15=15V3、用叠加原理求图2-3所示电路中的电压U AB 。

解：（1） 当10V 电压源单独作用时，电路如图2-3a 所示，4//410V=4V 6//64//4AB U '=⨯+；（2）当电压源U S 单独作用时，电路如图2-3b 所示，0.584AB U V V ''=-⨯=-； （3）当两个电压源共同作用时：0AB AB AB U U U '''=+=＋ 6Ω图2-36Ω4Ω4Ω 8VB＋10V6Ω图2-3a6Ω4Ω4Ω BA6Ω图2-3b6Ω4Ω4Ω U SAB …………………2分…………………2分…………………2分…………………2分…………………2分…………………2分4、求图2-4所示电路的谐振频率。

解：图2-4所示电路的输入阻抗为13323()()C C CR L CC CCI R I j L I U U U j CZ j I I I ωωω++++==+&&&&&&&&&13()R j L Cωω=+-当031=-CL ωω，即LC31=ω时，电路发生串联谐振。

5、图2-5所示电路为测电感线圈参数的实验方法之一，若已知 = 200rad/s ，并由实验测得电压表读数（有效值）200V ，电流表读数（有效值）2A ，功率表读数（平均功率）240W ，求线圈的等效电阻R 、等效电感L 和线路的功率因数cos。

解：因为：22240602P R I ===Ω，2001002||U Z I ===Ω 所以： 22221006080||L X Z R =-=-=Ω8004200.LX L H ω===ARL图2-5WV…………………2分…………………3分…………………3分…………………2分1jωC ＋I C＋ － U C U L 2 jωLI C图2-4Z(jω)＋ － U R Rcos=P/S=240/(200×2)=…………………2分三、计算题（10分）图3所示电路原处于稳态，0=t 时将S 闭合，试用三要素法求全响应i L (t )和i (t )。

解：初始值： i L (0+)= i L (0-)=8 A稳态值： i L ()=16*（10/16）=10 A 等效电阻：R eq =16 时间常数： =L /R =三要素公式：1000102()()[()()]tL L L L t i t i i i e e τ--=∞++-∞=-1001662()()L ti t i t e-=-=+4图3 10616A S ( t = 0） i (t )L (t…………………2分…………………2分 …………………2分…………………2分…………………2分四、计算题（8分）图4所示电路中，已知A 30/6︒=S I &，Ω+=501001j Z ，Ω+=862j Z 。

求负载Z L 为何值时处于最佳匹配，并求此时的功率。

解：263068630105313608313()..oc sU I Z j V ==∠︒⨯+=∠︒⨯∠︒=∠︒&& Z eq =Ω+=862j Z当68*L eq Z Z j ==-Ω时为最佳匹配，Z L 的功率为：2260150446maxoc eq U P W R ===⨯图4 图4…………………2分…………………2分 …………………2分…………………2分图5所示电路中，已知L = 250 mH ，R = 5 ，C = 4 μF ，101021000cos s u t =+(V)。

试求（1）电源端电压的有效值U S ；（2）电源电流i 和电容C 上的电流i C ； （3）电源发出的平均功率P 。

解：（1）电源端电压的有效值：22101010021414.S U V =+==(2) U S 0=10VI 0=U 0/R =2A ， I C0=0 P 0=U 0I 0=20 W(3) 111021000100cos (),()S S u t V U V ==∠& =1000 rad/s1000025250.L Z j L j j ω==⨯=Ω, 1250C Z j j Cω==- 电路发生并联谐振，所以：01I =&，即：i 1(t )=0 11004090250C1S C U I mA Z j ∠︒===∠︒-&&402100090C1)i t mA =+︒P 1=U S1I 1cos φ1=0(4) 叠加012()()i t I i t A =+=01402100090C ()())C c i t I i t t mA =+=+︒电源发出的功率：P=P 0+P 1=20 W图5Ri＋uLi …………………1分 …………………1分 …………………1分…………………1分…………………2分…………………1分…………………1分…………………1分…………………1分…………………1分图6所示电路中，开关S 闭合前电路已处于稳定状态，电容中无初始储能。

在t =0时合上开关S ，用运算法求t>0时的电流i 1(t )。

解：运算电路如图6a 所示212221RCS Z S S ⨯==++， 222242212222()S S S Z S S S S +++=+==+++ 121121221020102212111()()()()()K K K S S S I S Z S S S S S+⨯++===+++++22102211021102121()()()S S S K S =⨯++⨯⨯===+⨯ 1111022110115221()()()()S S S K S =-⨯++⨯⨯-===⨯-212112111022125210225111010102()()[]()S S S S d S S d S S K ds S ds S d S ds S S =-=-=-=-⨯++++==⨯=⨯++=⨯-=所以：125101()()I S S S=++1510()t i t te -=+1+10V图61(S图6a+10— S …………………1分 …………………2分…………………1分…………………1分…………………1分…………………1分…………………2分…………………2分。