浙江工业大学2009/2010学年第二学期《电 路 原 理 B》期终考试B卷
课程 电 路 原 理 B 姓名________________ _________ 班级__________________________ 学号
题序 计分 命题：
一 30 2-1 6 2-2 6 2-3 8 2-4 6 三 10 四 12 五 10 六 12 总计 一、填空题（共30分，每题3分）
1-1某线圈对基波的阻抗为1-j4?，则对二次谐波的阻抗为 1-j2 ? 。 1-2已知非正弦周期电压u(t)=40cos?t+20cos3?t V，则它的有效值U= 1000 V 。
1-3理想变压器的匝数比为n:1，当副边接上RL时，原边等效电阻为____n2RL__ ___。
??U?0? V，则线电压U??____3U??90?_V___。1-4若星形联结的对称三相电路的相电压U ABC1-5二阶电路响应中的自由分量可呈现震荡、 非震荡 和____临界_________三种不同状态，第
三种状态是微分方程的特征根为_____重根_________时出现的。
?，电流相量为I?，则计算负载复功率的公式是S=____UI??______，1-6某负载两端的电压相量为U*其实部等于____有功_____功率，虚部等于_____无功______功率。
1-7正弦稳态电路中，负载ZL从给定电源（电源电压US，内阻Zi = Ri + jXi为定值）能获得的最大功率是 US2/4Ri 。
.u1??nu21-8图1-8所示理想变压器的伏安特性是 a + u1 b ? i1
n:1 i2 1 。 i1??i2ni ＋ u － i2 i1 C R L + u2 ? 图1-9 图1-8
1-9 图1-9所示电路为正弦稳态电路，已知? =2rad/s，R = 2?，L = 1H。则i1超前i2的角度为 135° 。 1-10已知某电路的单位阶跃响应为s(t)=(U1+U2e-t/τ)ε(t)，则此电路在?(t-t0)激励下的零状态响应为 (U1+U2e-(t-t0)/τ)?(t-t0) 。
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二、简单计算题 （共26分）
?和U?。2-1已知图2-1所示电路中I1 ＝I2 ＝10A。求IS（6分）
??U/0?V，而US =10×解：设UI1＝100 V SS
??100/0?V 则：US?U???10/90?A I1?S?10/0?A ，I210?所以由KCL可得：
I ．
+ US － ． I1 ． I2 ．
10Ω C 图 2-1
2分 2分 ??I??I??102/45?A I12
2分 2-2 如图2-2所示电路，求电阻吸收的功率及3A电流源、4V电压源发出的功率。（6分）
3A 3A + U ? 1? 6V + ? I 1A 1? 6V + ? ? 4V +
1A ? 4V +
2-2
2-2(a)
解：如图2-2(a)所示
2电阻吸收的功率P1Ω?3?1?9W；
2分 I = 4A；U = 6-3 = 3 V；
3A电流源发出的功率P3A?3U?3?3?9W； 4V电压源发出的功率P4V?4I?4?4?16W。
2分 2分
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2-3 某一负载接在220V的正弦电源上（f = 50Hz），消耗的有功功率P=8000W，无功功率Q=5196Var
（感性），求电路的总功率因数和端口的电流。若在该负载两端并联117.7?F电容后，再求电路的总功率因数和端口的电流。（8分）
解： 并联电容前：
S1?P2?Q2?80002?51962?9539.3VA
功率因数cosφ1=P/S1=0.839
端口电流：I1=S1/U=9539.3/220=43.4 A
并联电容后：
电容消耗的无功功率：QC=-?CU2=-314×117.7×10-6×2202=-1789 Var Q2=Q+QC=3407 S2?功率因数cosφ2=P/S2=0.92
端口电流：I2=S2/U=8695/220=39.5 A
2-4 如图2-4电路所示的对称三相电路中，Zl?5?j5?，Z?10?j25?，负载线电压UA?B?= 200V。
求负载线电流Il、功率表W1的读数及三相负载吸收的总功率。（6分） 解：
负载阻抗角： ??arctan线电流: Il?3W1的读数：
A Zl * * W1 * * Zl 图2-4
W2 A′ Z B′ Z C′ Z 2P2?Q2?80002?34072?8695VA
2分 2分 2分 2分 25?61.2? 102分 B Zl UA?B??12.865A ZC P?UA?C?Ilcos???30???200?12.865?cos31.2??2200.9W
三相负载吸收的总功率：
2分 P?3UlIlcos??3?200?12.865?cos61.2??2147W
2分
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三、计算题（10分）
图5所示电路，在开关动作前，电路已达到稳态。当t = 0时S1打开，S2闭合。 用三要素法求t?0时的uL (t)和iL (t)。
1? S1 S2 解：1）求初始值
＋ iL?0???10A
10V i2分 － L?0???iL?0???10Au(0?)?28/3V
2）求时间常数
??LR?940s
2分 3）求稳态值
iL????3AuL????0 2分 40i?????ii?t??L?iLL?0???L????e????3?7e9t???A,t?0??u?u???u?t 28?40LL?????uL?0L????e??9t3eV,t?0
i＋L 0.3H uL 4? 2? － 图5
iL ＋ 3A 0.3H uL 4/3? － t>0等效电路
2分 2分 第3页3A 共8页
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四、计算题（12分）
图4电路中L=5H，C=10μF，R=2k?。电源电压为u(t)=95.5-63.63cos? t (V)，?=200?。求负载R两端电压uR(t)及电阻所消耗的功率。
解：1）当直流分量作用时，电容相当于开路， 电感相当于短路，所以负载电压的直流分量为：
2分 UR0=95.5V
2）当基波单独作用时，RC并联电路的阻抗为：
＋
＋
L
u (t) －
C R uR(t)
－
ZRC1?
R?1/j?CR?R?1/j?C1?j?CR
2000??158.7??85.45??1?j4?图4
电路的总阻抗：
Z1?j?L?ZRC1?j1000??158.7??85.45??2983.4?85.46??
2分 ?ZU44.65?158.7??85.45??UR1?1RC1? 负载两端电压为： Z12983.4?85.46??2.38??170.9?
所以，负载电压为：
uR(t)=95.5-2.382cos(ωt-170.9°) V 电阻消耗的平均功率： P?U2R02分 2分 95.52?2.382/R?U/R??4.56W
20002R14分
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