《电路理论》试卷4答案及评分标准
一、(6分)
3A:27W,负载;3?:27W,负载;9V:54W,电源。 二、(6分)外加电源法:
由KVL:us=-2u1+2i+3(i+2i)+u1=11i-u1 (2分) VCR:u1=2(i+2i)=6i (2分) 整理得:Rab=
usi?5? (2分)
三、(8分)结点编号如图所示,选择结点④为参考结点,结点电压方程为:
??un1?48V?1111?1??un1?(??)un2?un3?0(3分)
5262?51111?1?u?u?(??)un3?0n1n2?21222?123Ω9ΩI1ΩIS5Ω2Ω6Ω1Ω48V解得:un1?48V,un2?18V,un3?12V
un3?un22un1?un25un1?un312∴I0???3A,IS???9A(3分)
电压源发出得功率:PS?un1?IS?48?9?432W(2分) 四、(8分)
(1)10V电压源单独作用时:
KVL:10=I(1)+2 I(1)+2 I(1)
得:I(1)=2A (4分) (2)4A电流源单独作用时:
由KVL、KCL得:I(2)+2(I(2)+4)+2 I(2)=0 得:I(2=-1.6
由叠加定理I= I(1)+ I(2)=2-1.6=0.4 (4分) 五、(8分)对理想运放: 由规则I:(1R1??1R2??1R3)u??1R3u0?1R1u1?1R2u2
由规则II:u?u1?0 1R2u2) (5分)
∴u0??R3(R1u1?代入数据有:u0??(3u1?2u2)??3u1?2u2
该电路是倒向(反相)加法器,可实现加法,负号表明输出和输入反相。 (3分) 六、(12分)
(1)求iL(0?)、i1(0?)、i2(0?) 由换路定律:iL(0?)?iL(0?)?105?2A
将t?0?时的电路中电感看成2A的电流源,则有: KCL:i1(0?)?i2(0?)?2 KVL:5i1(0?)?5i2(0?)?10?0
解得:i1(0?)?0A,i2(0?)?2A (3分) (2)求iL(?)、i1(?)、i2(?) 将t=∞时的电路中电感短路,则有:
i1(?)?105?2A,i2(?)?205?4A,iL(?)?i1(?)?i2(?)?6A (3分)
(3)求τ
Req?5//5?2.5?,??LReq?0.52.5?15S (3分)
(4)代入公式
iL(t)?iL(?)?[iL(0?)?iL(?)]ei1(t)?i1(?)?[i1(0?)?i1(?)]e?t?t??(6?4e?5t)A
?t?(2?2e??5t)A
)A (3分)
i2(t)?i2(?)?[i2(0?)?i2(?)]e??(4?2e?5t七、(10分)
??100?0?V 令US(1)S打开时,去耦
I?1??USR1?R2?j?(L1?L2?2M)?100?02?j9??10.85??77.47A
??I???100?0??10.85?77.47??1085?77.47??(235.39?j1059.16)V?AS?US1
(5分)
S闭合时,去耦
I?1??USR1?j?(L1?M)?[R2?j?(L2?M)]//(?j?M)??100?0?1?j5?(1?j4)//(?j2)?43.85??37.88A?I???100?0??43.85?37.88??4385?37.88??(3461.07?j2692.43)V?A S?US1(5分) 八、(15分)
IS?1?0,?222Zin?R1?j1?c?j?LR2R2?j?L?[R1?(?L)R2R?(?L)222]?j[?LR222R?(?L)?1?c]
(1)发生谐振:IM[Zin]?0??S得:C?25?F,?Zin?180? (5分)
U?ZinI??180?0V,?100?0V,??UC?1j?C??IS?40??90?????R1U
?R1?R1I?SUL?U?U??UC?(80?j40)V (5分)
IL??ULj?L??S?(0.2?j0.4)A,IR2?ULR2?(0.8?0.4)AS?UI?180?1?180V?A +j (3)向量图为:(5分)
九、(15分)
?o +1 令U(1)A?220?0V,?????AB则UUAB?3UA??30??380?30??相电流:I?A'B'?Z2???380?30150?j150?1.79??15A?I?B'C'??IA'B'?1.79??135A?IC'A'??I??AA'B'?1.79?105A??30? (10分)
?线电流:I??3I2?A?A'B'?3.1??45A?IB???IA?3.1??165A?3.1?75A?IC??I(2)接法不一,常见的两种。 P1?UP2?UABABIAcos(?Z?30)?380?3.1?cos75?304.89WIAcos(?Z?30)?380?3.1?cos15?1137.86W???? (5分)
十、(12分)
(1)先求从RL看进去的戴维宁等效电路。 ①求uoc(端口开路) KVL:8?2i1?4i1?2i1?i1?2A
5Ω4ViLRLKVL:uoc??2i1?8?4V
②求Req(独立源置零,外加电源us) ?uS?3i?2i1KVL:??uS?3i?4(i?i1)?2i1?Req?uSi?5?(6分)
③原电路的戴维宁等效电路如图所示。 (2)求Pmax。
当RL?Req?5?时可获得最大功率。 Pmax?uocRL?Req45?5uoc4Req2?424?5?45 W?0.8W (4分)
(3)求iL。 iL?
??0.4A (2分)