电路分析基础模拟试题

1A
16、(10 分)如题 16 图所示电路，求电流 I。 解：（1）用节点法求解。选参考点如图中所标。 1
显然U1 34V ，列节点方程为
34V
(
1 6
1 6
1 6
)U 2
1 6
U3
1 6
34
0
1 6
U
2
(1 6
1 4
)U3
1
2
3
6 6 I
6
4
题16图 1A
3U2 U3 34 2U2 5U3 12
套三要素公式，得
1t
i(t) i() [i(0 ) i()]e
20 a
15 5
b
(c) 题解17图
1 0.5e20t A, t 0
18、(10 分)如题 18 图所示电路，电阻 RL 可变， RL 为多大时，其上获得最大功
率？此时最大功率 PL max 为多少？
9V
解：自 ab 断开 RL 并设开路电压U OC 如题解 18（a）图
a
3
6
Ua 12V
(3) 网孔法求解：列网孔方程
I Ua 4A 3
I1 3A
9 I2 3 3 18 I2 1A I I1 I2 4A
2、 图 2 电路，电压 U 等于
(A) 6V
(B) 8V
(C) 10V
(D)16V
解：（1）节点法求解：列节点方程
2
2
I
6V
5I
I
2 U
3
12
I 1
4
4 Zin
Is
4
4 12
160
40
A
应用变流关系，得
I
2 1
I1
8180
A
10、题 10 所示滤波电路，取电容电压为输出，则该电路为
(A) 高通滤波电路
(B) 低通滤波电路
(C) 带通滤波电路
(D) 全通滤波电路
解：画相量模型电路如题解 10 图。由分流公式，得
IC
1 1 2
j
1
Is
解：
uc (0 )
6 3
6
9
6V
(C) 36J
uC (0 ) uC (0 ) 6V
wC (0)
1 2
CuC
2
(0)
1 2
3 62
54J
(D) 54J
9V
3
3
S 6
3F uC
题 6图
7、图 7 电路，节点 1、2、3 的电位分别为U1, U2,U3, 则节点 1 的节点电位方程
为
(A) 4U1 2U2 U3 4
(A) 40
(B) 50
(C) 80
(D) 100
解：画等效电路如题解 8 图所示。
G12
1 0.5
2S
I s1 1
0.5
1
0.5
6 1
4 A
10 200H M 50H
10 150H 50H
800 pF 100H 800 pF 50H
题8图
题解8图
L
200 106
Q C 800 1012 50
所示。应用串联分压及 KVL，得
U OC
2 9 22
6 9 1.5V 63
画求 RO 电路如（b）图，则得
RO 2 // 2 3// 6 3 由最大功率传输定理可知
RL RO 3 时其上可获得最大功率。此时
PL max
U
2 OC
4RO
1.52 0.1875W 43
2
2
a
6
RL b 3
6
b
(b)
9
I
26V
4
再画出戴维宁等效电源接上待求支路如（c）图，故得
I 26 2A 94
(c) 题解16图
17、(10 分)如题 17 图所示电路已处于稳态，t＝0 时开关 S 闭合，求 t≥0 时的
电流 i（t）。
解：设 iL 参考方向如图中所标。 因 S 闭合前电路处于直流稳态，所以
iL
(0
iL 3 1H
us (t)
2 u(t)
iL (0 ) iL (0 ) 0 g(0 ) 2iL (0 ) 0
令 us (t) (t)V
iL
()
1 5
A
g()
2iL
()
2V 5
1 0.2S 32
题14图
g(t)
g()
[g(0 )
1t
g()]e
2 (1 5
e5t ) (t) V
15、如题 15 图所示互感的二端口电路，其 Z 参数矩阵 I1 2 j2 I2
i(0 ) 15 20
2A
i(0
)
20
ua (0 20
)
0.5A
20V 0.5 A
5
t＝∞时电路又进入新的直流稳态，L 又视为短路，
(a)
所以 i() 20 1A 20
画求 RO 电路如（c）图所示。故求得
i(0 )a 15
20
5
20V
0.5 A
10V
RO 20 // 20 10 (b)
L 0.5 0.05S RO 10
U 2 6V 10I
题2图
题 2图
(1 1)U 6 5I 22 2 I U 6
2 解得 U＝8V (2) 电源互换等效求解(将受控电流源互换为受控电压源。注意求解量 U 的位置！参看题 2 图) 10I 6 4I I 1A U 2I 6 8V
3、图 3 电路，1A 电流源產生功率 Ps 等于
20、(10 分)如题 20 图所示电路，设电源电压为U s ，当 RL 2 时， RL 上电流
为 IL 。
(1)现要求
RL
上的电流减至原来的
1 3
，则电源电压U
s
的大小应怎样攺变？
(2)为达到上述相同要求，U s 不变而改变 RL 的值，问 RL 应取何值？
解：（1）本电路只有一个激励源U s ，由齐次定理可知：当电路响应 RL 上的电流
,
电压源发出平均功率 Ps
。
解： I I12 I22 32 42 5A Ps I 2 1 I12 2 43W
14、题 14 图所示电路，以 us (t) 为输入，以 u(t)
1 L
I1 I2
U s
2 C
题13图
为输出，则电路的阶跃响应 g(t)
解：设 iL 参考方向如图中所标。0 状态 iL (0 ) 0
j 1 j3
Is
U C
1 j
IC
1
1 j3
Is
Is
2 1 1F UC
题10图
Is
2
1
j1
U C
题解10图
H
(
j
)
U C Is
1 1 j3
H ( j)
1 0, H ( j0) 1 1 92 , H ( j) 0
故知该滤波电路为低通滤波电路。
二、填空题（每小题 4 分，共 20 分）
所以得 R 7， L 7 L 7 7 3.5H 2
12、题 12 图所示电路，则 P 点电位为 Q 点电位为
解： UP 5 2 10V
Q
6 2
2A
10V
UQ
=
4
6
6
10
UP
6
10
4V
4
5 5 P
题12图
13、题 13 正弦稳态电路，已知Us 200V , I1 3A, I2 4A ，则 I＝
解得 U3 8V I 2A (2)用戴文宁定理求解。自 ab 断开待求支路，
6 6 a
34V
6
b UOC
(a)
设开路电压UOC 如题解 16 图（a）所示。
6
6 a
UO C 1[6 6 // 6] 9V
UOC
6 6
6
34
17V
UOC 9 17 26V
画求 RO 电路如（b）图 ， RO 6 // 6 6 9
为 解：画 T 型去耦相量电路模型如题解 15 图所示。显然 U1
j3
j4U 2
z11 2 j3 ， z12 z21 j2
z21 j2
题15图
I1
I2
z22 j4 ,
2 j5 U1 j2
j6 U 2
题解15图
-4-
故得
2 j3 j2
Z
j2
j4
三、计算题（6 小题共 60 分）
0.5 2V 0.5
(B) 7U1 2U2 4U3 4 (C) 4U1 2U2 U3 4 (D) 2.5U1 0.5U2 U3 4
1 0.5 2 9 3 1A
1 6V 8 题 7图
解：
G11
0.5
1
0.5
1 0.5
1 1
4S
G13
0.5
1
0.5
1S
所以答案 A 正确。
8、图 8 所示电路，其品质因数 Q 等于
减至原来的
1 3
时，则电源电压
U
s
也应减小至原来的
1 3
。
(2)自 ab 断开 RL ，设开路电压为U OC 。采用外加电源法求戴维宁等效源内阻 RO 。
-7-
如题解 20 图(a)所示。电流
I1
U1 4I 2 // 4 1//1
6 11
U
1
24 11
I
I
2
2
4
I1
1 11
I1
1 6
I1
将 I 代入上式，得
11、题 11 图所示正弦稳态电路，已知 u(t) 7cos(2t)V ,i(t) 2 cos(2t 45)A
则 R＝ L=
解：
Um 70V ,
Im 2 45 A
Y
Im U m
2 45 70
1 7
j
1S 7
i(t) u(t) R L
题11图
-3-
由电路图写导纳： Y 1 j 1 R L
解之，得 RL 11
RO
IL
U OC
RL
(b) 题解20图
21、（10 分）如图 3（a）所示电路，当 0 状态， is (t) 4 (t) 时
iLzs (t) 2(1 et ) (t) A uRzs (t) (2 0.5et ) (t)V 试求当 iL (0) 2A,is (t) 2 (t)A时的电压 uR (t) 。
R
10
-2-
9、图 9 所示正弦稳态电路，已知 Is 160 A 则电流 I 等于
2 ：1
（A） 2180 A
（B） 20 A
I1
I
（C）8 180 A
(D) 80 A Is
4 3
Is
I1
4
Zin
题9图
题解9图
解：设电流 I1 参考方向如图中所标。将电路等效为题解 9 图。图中
Z in
( 2 )2 1
I1
6 15
U
1
RO
U1 I1
2.5
2 4
IL
a
RL
b
1 4I1
I
Us
题20图
画戴维宁等效电源接上负载电阻如（b）图，当 2
4
RL 2 时电流
IL
U OC RO RL
U OC U OC 2.5 2 4.5
a I1
U1
b
1 4I1
当
RL
改变后的电流为原电流的
1 3
，即
I (a)
U OC 1 U OC 2.5 RL 3 4.5
电路分析模拟题（一）
一、单项选择题（每小题 2 分，共计 20 分）
1、图 1 电路电流 I 等于
(A) -2A
(B) 2A
(C) -4A
(D) 4A
解：（1）用叠加定理作：
I 18 6 3 4A 36 36
(2) 节点法求解：列节点方程
a 6
3A I
I1
I2 18V
3
题1图
11
18
(
3
)U 6
（A）1F (C) 9F
(B) 4F (D) 11F
解： Cab 3 6 2 11F
18V
18V
5A
R 6 R I
6 4
30V 4
题4图
题 4图
a 3F
2F b
6F
题 5图
6、图 6 电路已处于稳态，t＝0 时 S 闭合，则 t＝0 时电容上的储能 wC (0) 等于
(A) 13.5J (B) 18J
(A) 1W
(B) 3W
(C) 5W
(D) 7W
3V
解： U＝1×3-3＋1×1＝1V
所以 Ps U 1 1W
3 1A
3 U 1
题3图
4、图 4 电路，电阻 R 等于
-1-
（A）5 （C）15
解： 30-18＝10I I=1.2A
R= 18 15 1.2
（B）11 （D）20
5、图 5 电路，电容 Cab 等于
uR R
纯阻网络
is
NR
解 ： 假 设 0 状 态 ， 当 (a)
iL L
图1
-8-
uRzi (t) R
NR 2A
(b) is (t) 2 (t) 时的零状态
响应
uR
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(st)
1 2
(2
0.5et
)
(t)
(1)
假设 is (t) 0,iL (0) 2A 时零输入响应为 uRzi (t) ,分析计算 uRzi (t) ？
(3)当电源角频率 为多少时，电流有效值 I 为最大？并求出最大的 I max 。
解：画相量模型电路如题解 19 图所示。 (1)当 20rad / s 时
5 6
I
U s
1245 A I 12A
5 10 j0.1 // 10
I U S
6 j3
j
0.3F 0.1F
0.1H
(2) 当 j0.1 // 10 ,即发生并联谐振时 I 0 j
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
此时
1 10rad / s 0.1 0.1
(3) 当 j0.1 // 10 j 10 时，即发生串联谐振时 j 3
题19图
5 6
10 j3
I
U S
10
j0.1 j
题解19图
I
I max
Us 5
10 2 12 5
2A
66
这时角频率 满足： 1 10 ，解得 5rad / s
10 0.1 3
题18图
9V
2
2
a 6 b U0C3
（a）
2
2
a 6 b 3
（b） 题解18图
-6-
19、(10 分)如图 19 所示正弦稳态电路，已知Us 10 20V 为频率可变的
正弦交流电源。试求： (1)当电源角频率为 20rad / s 时电流的有效值 I 为多少？ (2)当电源角频率 为多少时，电流的有效值 I 等于零？
)
5 15
5
2
0.5
A
iL (0 ) iL (0 ) 0.5A
i(t) S 15
20
20V
0.5H
2A 5
iL
题17图
画 t 0 时等效电路如题解 17 图（a）所示。 再将（a）图等效为（b）图。列节点方程为
-5-
(1 20
1 20 )u a
(0
)
20 20
10 20
0.5
解得
ua (0 ) 10V