某大学《电工与电子技术》课程考试试卷A(含答案)

某大学《电工与电子技术》课程考试试卷A
适用专业：考试日期：
考试时间：120分考试方式：闭卷满分：100分
一、(8分) 已知图一所示电路中，Ω
=
Ω
=
Ω
=20
,
5
,
10
3
2
1
R
R
R，试计
算A点的电位
A
V。

A
+V
50
1
R
2
R
V
50
-
3
R
图一
二、(12分)图二所示电路中，已知,
5
,
20
,
90
,
140
2
1
2
1
Ω
=
Ω
=
=
=R
R
V
E
V
E
Ω
=6
3
R，试求各支路电流
1
I、
2
I和
3
I。

I
+
-
1a
图二
三、(12分) 用戴维宁定理计算图三所示电路中的电流I。

+
-
+
-
+
-
Ω
10
Ω
10
Ω
10
Ω
4
I
V
150
V
20
V
图三
四、（14）求图四所示电路在0
≥
t时的
u和
c
u，设0
)
0(=
-
c
u。

+
-
C
V
6
+
_
u
图四
五、(12分) 无源二端网络如图五所示,输入端的电压和电流分别为
V t )20314sin(2220u ︒+=和A t )33314sin(24.4i ︒-=,试求此二端网络
由两个元件串联的等效电路和元件的参数值，并求二端网络的功率因数
及输入的有功功率和无功功率。

图五
六、（12）电路如图六所示，已知t u 400sin 141=V , 求： （1）虚线右边的等效阻抗；
（2）设i 与u 同相，则x 值为多少？是感性还是容性？ （3）在i 与u 同相条件下，计算i 的有效值。

+
_
L
u (t H
1.0
图六
七、 (12分) 图七所示电路，已知V 314sin 2220)(t t u =，R-L 支路的功率W P 40=，0.5cos =
ϕ
，
为将功率因数提高到0.9，需并联电容C 多少微法。

并联电容后，电路的总电流I 是多少安培。

u (t )+_
C
图七
八、（18分）在图八所示电路中,三相四线制电源电压为380/220 V,接有对
称星形联结的白炽灯负载,其总功率为180W,此外,在3L 相上接有额定电压为220V,功率为40W, 功率因数5.0cos =ϕ 的日光灯一支,假设
,02201V U ︒∠=试求电流1I ，2
I ，3I 及N I
并作出其相量图. 1L 3
L 2
L
•
N
图八
+-
u
某大学《电工与电子技术》课程考试试卷A 答案
适用专业： 考试时间：120分
考试方式：闭卷 满分：100分
一、（8分）解：
+
V
50-I 3
V
50
由KCL 得：
对结点a ： 0321=--I I I 而 10
505011A
A V R V I -=-=
5
50
)50(22+=--=
A A V R V I 20
11A A V R V I ==
（6分） 020
551050=-+--∴
A
A A V V V 解得：)(3.14V V A -= （2分）
二、（12分） 解：由KCL 和KVL 得：
对结点a ： 0321=-+I I I ----------------------（1） 对结点b ：0213=--I I I ----------------------（2）
右面的单孔回路可得：33222I R I R E +=-----------------（3） （6分）
将已知数据代入得；
0321=-+I I I ----------------------（4）
31620140I I += ----------------------（5）
326590I I += ----------------------（6）
解得：A I 41=
A I 62=
A I 103= （6分）
三、（12分） 解：计算等效电源的电动势E ，即开路电压0U ：
V E U 10120150200-=+-== （4分）
计算等效电源的内阻0R ：
00=R （4分）
)(110
10
100A R E I -=-=+=
∴ （4分）
四、（14分）解：（1）确定初始值
在+=0t 时，0)0(=-c u ，电容元件相当短路，故V u 6)0(0=+ （2分）
（2）确定稳态值
稳态时，电容元件相当开路，故
)
(426)()(210
)2010()
1010(6)(03
3211V u V R R UR u c =-=∞=⨯+⨯⨯=+=∞ （4分）
（3）确定电路的时间常数
s
C R R R R C R 5123212101032
10100010320--⨯=⨯⨯⨯=+=
=τ （4分）
)(22)20(25
5105.1105.1V e e u t t c ⨯-⨯--=-+= )(24)46(455105.1105.10V e
e
u t
t
⨯-⨯-+=-+= （4分）
五、（12分）解：
已知)(t u 和)(t i 可得对应的相量：
V U
20
220∠=•
A I
33
4.4-∠=•
该二端无源网络的阻抗为：
L
jX R j Z I
U +=Ω+=∠=-∠∠==••
)4030(535033
4.420220
该网络可看作一个RL 串联电路，其中
Ω=30R
)(127.0314
40
H X L L
==
=
ω
（6分） 电路功率因数：6.050
30cos ===
Z R ϕ 输入的有功功率为：)(5806.04.4220cos W UI P =⨯⨯==ϕ
输入的无功功率为：(var)7744.440sin 22=⨯===I X UI Q L ϕ （6分）
六、（12分）解：)(10010254001
16
Ω=⨯⨯==
-C X C ω )(401.0400Ω=⨯==L X L ω
Ω
+=+-⨯-=-=)4773.11(4010010040
)100100(//)(2j j j j j jX jX R Z L C ab （5分）
（2）要使i 与u 同相，则Ω-=47j X ，为容性 （2分） （3）
10041
.1141
2141==
=
∴=m m U U U )
(79.673.113100
474773.1131001A j j Z X R U I ab =+=
-++=++=
（5分）
七、（12分）解：（1）
︒
==︒==84.25 ,9.0cos 60 ,5.0cos 2211ϕϕϕϕ
根据公式：
)(212
ϕϕωtg tg U P C -=
F 29.3)84.2560(22031440
2
μ=︒-︒⨯=tg tg C （8分） （2）A 2.09
.022040
cos 2≈⨯==
ϕU P I （4
分）
八、（18分）解：设V U 02201
∠=•
V U
1202202-∠=•
V U
1202203∠=•
对白炽灯负载：
每相白炽灯的功率为：)(601803
1
W P =⨯=
∴ 每相白炽灯的电流为：)(273.0220
60A U P I P
===
)(0273.01A I
∠=•
)(120273.02A I
-∠=•
)(120273.03A I
∠=•
（7分）
对于日光灯负载： W P 40=
∴日光灯的电流为：)(364.05
.022040
cos 3
A U P P I
=⨯==
"•
ϕ
5.0cos =ϕ ，则 60=ϕ
"
•
3
I 比3
U •
滞后 60
)(60364.03
A I ∠="
•
)(3.85553.060364.0120273.03
33A I I I ∠=∠+∠="
+'
=•
•
•
中性线电流为：)(60364.0332
1A N
I I I I I
∠="
+'
++=•
•
•••
（7分）
其相量图如图所示
1
•
•
（4分）。