大连理工大学-电路理论_2013期末_答案

电流 i 的有效值 I 及电压源 us 发出的功率。（8 分）
i1
i
当Us1 10V 单独作用时，电路图如下：
R R
+ us
C
-
R L
I1
R R
+ us1
-
Ia R
I1
R
U s1 R/
/R
2 3
A
Ia
1 3
A
当Us2 1000V 单独作用时：
I1
R R
+ us2
-
Ib R
X L jwL j10
Xc
j
1 wc
j10
即当电容与电感发生并联谐振，电路图如下：
此时，
I1
Ib
Us2 R R
1 2
00
A
电流 i 的有效值：
I (1)2 (1)2 0.6A 32
i 2 1 2 cos wtA 32
P 2 10 1 10 11.67w
3
2
I 0.6A P 11.67w
4．图示正弦交流电路中， u(t) 20 10 cos 5tV ，求
解：
15W/110V
X L wL 103
+
Xc
1 wc
103
电容电感串联： jwL j 1 0 wc
us
1H
15W/110V
1F
-
所以，并联的白炽灯被短路
串联的白炽灯上的电压为 220v，超过其额定电压，被烧坏
综上：两灯均不亮
3.
图示电路中， R
L
1 C
10 ， uS
10 10
2 costV ，试求
iB 44 2 cos(314t 143 )A
iC 44 2 cos(314t 97 )A
7．图示双口网络的传输参数
T
为T
2.5 0.05s
50
0.7
。若
Us=9V、R＝16，求
Us 发出的功率。（8 分）
解：
+
U 2.5U2 50I2 I1 0.05U2 0.7I2
US -
N
R
Us U1 1600V
iL
S
12H
iL (0 ) iL (0 ) 6 A
48V
4
48 iL () 4 2 0.5 4A
4
R 4 1 4 6 2
L 12 2s R6
t
t
t
iL 4(1 e 2 ) 6e 2 4 2e 2 A
二、 图示电路中开关无论打开还是闭合都不影响电路的工作状态，求 RL。（10 分）
j2I2 I2
j
160 2I1 0
I1 (2 j2)A 2 2 45 A
i1(t) 4cos(10t 45 )A
I2 2A 20 A
i2(t) 2 2 cos(10t)A
6.对称三相电路，三相负载作星形连接，各相负载阻抗 Z =3+j4Ω，设对称三相
电源的线电压 u AB = 380 2 cos(314t 60) V，试求各相负载电流的瞬时表达
解：
2
列回路电流方程： I1 3A
4
3
3
I
3A
a
b
3I1 3 2 3 I2 3I3 0
6
4
6I1 3I2 6 3 4 I3 0
补充方程：
I I2 解方程得：
I I2 1.8A
2. 图示正弦电路中两盏白炽灯都不亮，电源电压有效值为 220V，角
频率为 103rad/s，试通过电路分析说明灯不亮的原因。（7 分）
姓名:
学号:
学院(系):
级
班
大连理工大学
课程名称: 电路理论
试 卷： A
考试形式：闭卷
授课院(系): 电信学部 考试日期: 2013 年 6 月 19 日 试卷共 8 页
一二三四五六 标准分 32 24 12 12 12 8 得分
总分 100
一、求解下列各题(共 60 分，没有过程不得分)
1. 求电流 I 。（7 分）
U2 16I2
I2 0.100 A I1 0.1500 A
则U s 发出功率 发出功率为 P 90.15 1.35w
8. 如图所示电路中直流电压源的电压为 24V，且电路原已达稳态，t=0 时合上开 关 S，求 t 0 时的电感电流 iL 。（7 分） 解：
iL (0 )
48 44
6A
4
R3
600
U V
P UI cos 75w I 0.5A R 100
wLI2 UL tan RI2 UR
1 wc
I3
Uc
t a n
5. 正弦电流电路中，us (t) 16 2 cos(10t) V，用网孔分析法求电流 i1(t) 和 i2 (t) 。
（7 分）
解
3 0.4H
0.1F
0.3H 3 i1 0.1F 0.1H
i1
US
US
0.2H
2
i2
*
0.1H *
0.3H
2
i2
网孔电流方程
( j3 ( j
3 j
j2) j2
I1 2)
（1）该电路的(复)阻抗 Z，将该电路简化为两个元件串联并求元件参数。
（2）该单口网络的平均功率和功率因数。（8 分）
2H
解： Z＝10＋j10
最简模型为 10Ω电阻与 2H 电感串联。
5
u
1H
0.02F
平均功率： P U 2 Re[Y ] 2000 10 100W 102 102
功率因数： cos 450 2 0.707 ，电感性 2
解： 回路电流方程 :
I1 1A (3 6)I2 6I3 3I1 4.5V (6 1 RL )I3 I1 6I2 4V (6 1)I3' I1 6I2 0 I3' I3 RL I3 4
I3 2A RL 2
三、电路如图所示，ZL 为何值时可获得最大功率？并求此最大功率。（10 分）
式。（8 分）
解： Z 3 j4 553
线电压UAB 38060V
相电压U A
1 3
U AB 30
22030V
IA
UA Z
22030 3 j4
22030 553
44 23 A
IB I A 120 44 143 A IC I A120 4497 A
故有： iA 44 2 cos(314t 23 )A
9w
4R 200
四、已知电源电压 U=150V，角频率ω=314rad/s，功率表的读数为 75W，且知 R1= R2= R3=R，I1=I2=I3=I， 求 R、L、C 的数值。（10 分）
解：
P
I12 R
I
2 2
R
I32
R
I1 I2 I3 I1 I2 I3 则
I1 *
* R1
W
+
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R2
解：
Uo
200I1
100I1
60
300I1
60
300
U0 60 j300
50
4I1 50
60 Uo 1 j 30
2450
j300
ZL
ISC 60 100 0.600
6000 V
6
I1
Zeq
U0 I SC
30
2450 50
0.6
2 450
ZL 50 2 450
P
U
2 0
1800