2014版电路分析基础试题库十套综合汇编及详解答案 (1)

5-10.在正弦稳态电路中，电感 L 或电容 C 消耗的平均功率等于 5-11.在正弦稳态电路中，电感 L 或电容 C 的瞬时功率 无功功率 。 瓦（W） 。 异名端 同名端 相接的串联。 相接的并联。 传输 120° ，无功功率的单位是
最大值
5-12.有功功率的单位是 在功率的单位是
乏（Var）
，视
将式（2）数据组代入式（3）有
｝
(3)
k1 4 k2 0 1.5
3 1 解得：k 1 , k2 k1 4 k2 2 2 8 4
参看（b）图，得
u Rzi (0 ) k2 2
1 V 2
对于电阻 R 上零输入电压 u Rzi (t ) ，当 t＝∞时， u Rzi () 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
IN
KU OC 5 RO 8
2
(2)
IN
KU OC 3 RO 18 KU OC 2 RO 38
(3)
IN
(4)
联立式（2） 、 （3） 、 （4）解得： RO 2, KU OC 40V , I N 1A ，将 R＝6Ω及解得 的这组数据代入式（1） ，得所求电流
a
I1
N
图2
R
b
I2
I2
U OC RO R
应用置换定理将 R 支路置换为电流源 I 2 ，如解 图 2（b） 。再应用齐次定理、叠加定理写 I1 表 达式为
RO U OC
I2 R I1
N
(b)
I2
(a)
解图2
I1 I N KI 2 I N
KU OC RO R
(1)
式（1）中 I N 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
代数和。 。 。 。
该理想电压源 该理想电流源
2-23.两个电路的等效是指对外部而言，即保证端口的 相同。 3-1.有 n 个节点，b 条支路的电路图，必有 n－1
伏安特性（VCR） 关系
条树枝和
b－n+1
条连枝。
3-2.有 n 个节点，b 条支路的电路图，其独立的 KCL 方程为 n－1 个，独立的 KVL 方程数为 b－n+1 。 网孔 。
电路；实现信息的传输和处理的电
信号
2-1.通常，把单位时间内通过导体横截面的电荷量定义为 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 2-4.电压和电流的参考方向一致，称为 2-5.电压和电流的参考方向相反，称为 关联参考 非关联参考 方向。 方向。 。
伏安（VA）
5-13.耦合电感的顺接串联应是 5-14.耦合电感的顺接并联应是
5-15.理想变压器既不消耗能量，也不储存能量，只是 5-16.由三个频率相同、振幅相同，但相位彼此相差 相交流电源。
能量。 的电压源构成三
5-17.三相电路中，星形（Y）连接时，线电压 U l 是相电压 U p 的 在相位上 U l 超前 U p 30° 。
电路分析基础试题库汇编及答案
综合典型题
问题 1、叠加定理、置换定理结合应用的典型例。
u1
u1
us 2 uo
在图示电路中，若要求输出电压 uo (t ) 不受电压源 us 2 的 影响，问受控源的控制系数 应为何值？
us1
3
2 is
6
6
u1 us 2 i 6 uo
RL
解：据叠加定理作出 us 2 (t ) 单独作用时的分解电路图
(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 uo
1 图所示。 （这是能简化运算的关键步骤！ ） 电流
i
电压
us 2 0.1us 2 3 // 6 2 6
2i 0.2us 2 u1
1
由 KVL 得
u1 u s 2 6 i 0 . 2 u s 2 u s 2 6 0 . 1u s 2 uo ( 0 . 4 0 . 2 ) u s 2
4-1.叠加定理只适用
4-2.受控源在叠加定理时，不能 随 控制量 变化。
4-3.在应用叠加定理分析时，各个独立电源单独作用时，而其他独立电源为零， 即其他电压源 短路 ，而电流源 开路 。
4-4.戴维宁定理说明任何一个线性有源二端网络 N，都可以用一个等效电压源即 N 二端子的 开路 电压和 内阻 R0 串联来代替。
t 0 , is (0 ) 4 A, iL (0 ) 0, u Rzs (0 ) 1.5V t , is () 4 A, iL () 2 A, u Rzs () 2V
根据齐次定理、叠加定理，另设
｝
(2)
u Rzs (0 ) k1is (0 ) k2iL (0 ) u Rzs () k1is () k2iL ()
3-3.平面图的回路内再无任何支路的闭合回路称为
3-4.在网孔分析法中，若在非公共支路有已知电流源，可作为 已知网孔电流 。
6
3-5.在节点分析法中，若已知电压源接地，可作为 3-6.在分析理想运算放大器时， 于 0 ，称为 虚断 。
已知节点电压
。
认为输入电阻为无穷大，则运放输入端电流等
3-7.当理想运算放大器工作在线性区，由于电压增益为无穷大，则输入端电压等 于 0 ，称为 虚短 线性 。 电路的分析。 单独作用 ，也不能削去，其大小和方向都
图1 u1 3 6
(t ) 并令 uo (t ) =0 即解 （注意要将受控源保留） ，解出 uo
得满足不受 us 2 (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
2
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
U 2S 4 RS
，
5-1.含有
5-2.两个正弦信号的初相
称为同相，初相位差为 或180 称为反相。 同一 频率的信号才行。
5-3.要比较两正弦信号的相位差，必须是 5-4.必须是 相同
频率的正弦信号才能画在一个相量图上。 各种相量
7
5-5.各种定理和分析方法，只要用
代替各种物理量都可适用。
5-6.正弦交流电通过电阻 R 时， 电阻上电压相位
2-15.端电压恒为 uS (t) ，与流过它的电流 i 无关的二端元件称为 2-16.输出电流恒为 iS (t) ，与其端电压 u 无关的二端元件称为 2-17.几个电压源串联的等效电压等于所有电压源的 2-18.几个同极性的电压源并联，其等效电压等于
电压代数和 其中之一 。
2-19.几个电流源并联的等效电流等于 所有电流源的电流 2-20.几个同极性电流源串联，其等效电流等于 2-21.某元件与理想电压源并联，其等效关系为 2-22.某元件与理想电流源串联，其等效关系为 其中之一
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。 电阻 电容 电感 元件。 元件。 元件。 电压源 电流源 。 。 。
2-12.用 u—i 平面的曲线表示其特性的二端元件称为 2-13.用 u—q 平面的曲线表示其特性的二端元件称为 2-14.用 i— 平面的曲线表示其特性的二端元件称为
等于
流过 R 上的电流相位。
的相位 5-7.正弦交流电通过电感 L 时， U L 的相位 5-8.正弦交流电通过电容 C 时， U C
超前 滞后
相位 90 。 I L 相位 90 。 I C
有功功率 0 。 ，称为 。
5-9.在正弦稳态电路中，电阻 R 消耗的平均功率 P 一般称为
iБайду номын сангаасzs (t ) 2(1 e t ) (t ) A u Rzs (t ) (2 0.5e t ) (t )V
试求当 iL (0) 2 A, is (t ) 2 (t ) A 时的电压 u R (t ) 。
uR R is iL L uRzi (t ) R
纯阻网络
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。
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 1-2.实现电能输送和变换的电路称为 路称为 1-3. 电子 电路。 是消息或信息的表现形式，通常是时间的函数。 电流 。 电工 电流 的通路。
电压
。
2-6.电压和电流的负值，表明参考方向与实际方向 2-7.若 P>0（正值） ，说明该元件 2-8.若 P<0（负值） ，说明该元件 消耗（或吸收） 产生（或发出）
一致
功率，该元件为 功率，该元件为
负载 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。
5
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 。
4-5.诺顿定理说明任何一个线性有源二端网络 N，都可以用一个等效电流源即网 络 N 二端子的 短路 电流和 内阻 R0 并联来代替。
4-6.最大功率传输定理说明，当电源电压 US 和其串联的内阻 RS 不变时，负载 RL
可变，则 RL 等于（或“＝” ） RS 时，RL 可获得最大功率为 Pmax＝ 称为 负载与电源匹配或最大功率匹配 交流电源 的电路称为交流电路。 相同 。
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 us 2 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。 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 5 A ； 当 R＝18 时 I1 3 A；当 R＝38 时 I1 2 A；求当 R＝6 时电流 I1 等于多少？ 解：对求 I 2 ，应用戴文宁定理将图 2 等效为解图 2（a） ，所以
u Rzi () 0
因电路结构无变化，故电路的时间常数不变即
1S
将三个要素代入三要素公式，得
4
u Rzi (t ) u Rzi () [u Rzi (0 ) u Rzi ()]e
= 0.5e tV 故得全响应 t≥0
1 t

u R (t ) u Rzi (t ) u Rzs (t ) 0.5e t 1 0.25e t 1 0.25e tV t≥0
NR
(a)
NR
(b) 图1
2A
3
解：假设 0 状态，当 is (t ) 2 (t ) 时的零状态响应
1 u Rzs (t ) (2 0.5e t ) (t ) 2
(1)
假设 is (t ) 0, iL (0) 2 A 时零输入响应为 u Rzi (t ) ,分析计算 u Rzi (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
I1 I N
KU OC 40 1 6A Ro R 26
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