《电路》第五版练习题

R L
245
4．图示 RLC 串联电路，若(复)阻抗 Z 100 ，则正弦信号源 u 的角频率为多少？
R 10 +
u
L=0.1H
C 10μF
1000 rad/s
5．已知如图所示电路 L1 L2 2H，M 0.5H, is (t) 2 4 sin(10 t - 200 ) sin(30 t 60，0 )A 求：u2 ?,U2 ?
Req
当 R= Req 时可获得最大功率
UOC=4/2=2V P=4/（4*2）=0.5W
二、( 本 大 题 9 分 )电路如图所示，若要使电阻 R5 两端的电压 U0 不受电压源 Us2 影响 ，则 α 应为何值？
3
R6
+ Us1
-
+ UR2 -
+ aUR2 -
R2
+ US2
-
R1 R3
R5
U0
+
-
i
us
12e3t +5sin(8t)
C
is
L
2. 电路如图所示，us2=20V，is1=5A，is2=1A，R1=R3=10，则求 i3 及电流源 is2 发出的 功率。
R1
us2
+
-
is1 b
为 -4 A 为 -60
is2
i3
R3
W
1
二
三
R1 R2
出题人： 电路课程组
四
五
六
七
总 分
3．图示 RL 串联电路, R 1, L 1H, 1rad s ,则求该电路的(复)阻抗 Z。
L1
+ g mU C
— R4
R5
M
*
C6
*
L2
+
—U C
R3
3
1
2
I S
9
相量图如下:
第二组负载的相电流 :
I AB2
1 3
I A''
30o 13.2120o A
I BC2
13.20o A
I CA2
13.2
120o A
六 ( 本 大 题 10 分 ) 如图所示电路中
uS 100 60cost 30 20cos3t 30V,
L1 3Ω，1/C1 27Ω，L2 1/C2 6Ω ， R 10 。计算 R 消耗的功率 P。
2
2
2
6．求 uc(0+ )。
答：0.5V
７．已知电路中
N
为线性电阻网络，其参数 Y
1 0.25
0.25 0.5
，求
R=？时，可获得
最大功率，并求此最大功率 Pmax=？
＋ 4V
Y
R
－
（2，0.5）
YC=0.25S Ya
Yb YC
Ya=1-0.25=0.75S
Yb=0.25S
Req=4//4=2
L1
us
C1
L2 C2
R
解: 设 us u1 u2 u3 当 u1 100V单独作用时, 流过C1、C2的电流为零， P1 U21/R 1KW，
当 u2 60cos（t 300 )V单独作用时, L2 - 1/C2 0, 电路发生串联谐振，R被短路，
P2 0
当 u3 20cos（3t 300 )V单独作用时, 3L1 -1/3C1 0,
电路发生并联谐振，R上无电流，
P3 0
7
R 上消耗的功率 P=1KW 七 ( 本 大 题 10 分 ) 如图所示电路，t=0 时开关 S 闭合，求 uc(t )。
答
uc (0 ) uc (0 ) 6V
uc
()
15 3
1
9
4V
：
R
2
/
/1
1
2 3
1
5 3
k
RC
5 3
103
2 1010
1 3
j17.6A
I A''
U AN Z 2'
2200o j50 / 3
j13.2A
I A
I A'
IA''
13.9 18.4o A
根据对称性，得 B、C 相的线电流、相电流：
I B
13.9 138.4o A
I C
13.9101.6o A
6
第一组负载的相电流 : I A' 22 53.1o A I B' 22 173.1o A IC' 2266.9o A
解:
2
u2 (t)
M
di s dt
0 .5[40 cos( 10 t 20 0 ) 30 cos( 30 t 60 0 )]
20 cos( 10 t 20 0 ) 15 cos( 30 t 60 0 )V
U2
U 220 (U 2 / )2 (U // 2 )2
( 20 )2 ( 15 )2 25 V
t 0时k合向2, 求ic2.
解：
8
(2
1 1/
2S
2S
2S)U (S)
10 S
5 S
2
1 2S
5 S 1 2S
2 S 1 2S
U (S )
28S 12 S(3 8S)
4 S
4 8S
3
I2
(S
)
U
(S) 1
5 S
3
3 8S
3
2S
i2
3
(t)
3 8
e
3t 8
九、(本大题 10 分)以网孔为回路，绕行方向为顺时针，写出如图所示的电路回路方程矩 阵形式所需的矩阵及向量（相量形式）
学院
班级
学号
姓名
------------------------------------装 -------------------------------------------------------------------订--------------------------------------线-----------------
解: 画出一相计算图
I A
I A
设
U AN
2200o V
+U AN
IA'
Z1
Z2
U AB 38030o V
3
cos 1 0 .6 , 1 53 .1
Z 1 10 53 .1 6 j8 Ω
Z 2 '
1 3
Z2
j
50 3
Ω
I A'
U AN Z1
2200o 1053.13o
22 53.13o A 13.2
课程名称： 电路
题 号
得
分
签 字
北京交通大学 2010-2011 学年 第二学期
一、 一、 一、 一、 一、 一、 一、 1234567
考试试题（A）加答案
考生注意：本试题共九道大题，答题时间为 120 分钟。
班级：电气 10 级
一、简单计算题：简要写出计算步骤。 (本大题共 7 小题，每小题 3 分，共 21 分) 1.电路如图所示，已知 us=4e-3tV，is=5sin(8t)A，C=1F，L=1H，R1=R2=50。则求电压 源上的电流 i。
U S
-+
6 j1 3 I0 2
-j1 I1
j1支路电流为 I0
1 2
I0
30 A
I1
=
6
j3 2
j
353.13
A
US j3 6 6.7126.6 V
5
五、( 本 大 题 10 分 )如图所示对称三相电路，电源线电压为 380V，|Z1|=10，cos =0.6(感性)， Z2= –j50， ZN=1+ j2。求：线电流、相电流，并定性画出相量图(以 A 相 例)。
106
s
uc (t) uc () [uc (0 ) uc ()]et
(t 0)
uc (t) 4 [6 (4)]e3106t V 4 10 e3106 t V (t 0)
八 、 ( 本 大 题 10 分 ) 已 知 us1=10V, us2=2V,R=2, C1=C2=C3=2F ， uc1(0-)=uc2(0-)=5V ，
I2
R2 I1
+
I3
R’
US2
- R5
U0
R3+R4
2
图中
R’= R1R6 R1 +R6
得
U0’=(R2+R’)I2–αU R2
②
U R2 = –R2I2
③
由式①可知：当 k2=0，Us1=0，Is4=0 时：
4
U0’=0
④
将式③、④代入式②得
α= – R2 +R' = –1– R6R1
R2
R2 (R6 +R1)
321uusuu?7当电路发生串联谐振?当电路发生并联谐振???的电流为零2流过单独作用时当1kwrup?cc100vu12111???0pr0?c12?v300cos6u2202???被短路单独作用时??lt设0pr0?c131l3v303?20cosu3103???上无电流单独作用时??tr上消耗的功率p1kw七本大题10分如图所示电路t0时开关s闭合求uct
IS4
R4
图3
解：根据叠加原理，U0 可表示为
U0=k1Us1 +k2Us2 +k3Is4
①
由式①可知，只有当 k2=0 时，U0 才不受 Us2 变化的影响。因此，可以令 Us1=0，Is4=0，
然后求 α 为何值时 k2=0.
当 Us1=0，Is4=0 时，可等效成下图。
+ UR2 - 1 + -
三、 ( 本 大 题 10 分 ) 正弦稳态电路如图示,电源 u1t 的角频率 20rad/s , U1=5V,
要使正弦电压 u2 为最大,电容 C 为多少？U2 为多少？
C
1
2H
u1
1H
5H u2
100 F 200V
四、( 本 大 题 10 分 )图示正弦交流电路，已知 I0 20 A，试求U S 和 I1 。