24-25-2-电路与电子学基础-期中

一、判断题（每题2分，共20分）

物理尺寸大约为 1 米的交流电路，其工作频率为 $300\,\mathrm{MHz}$ （M 是 10⁶），此电路中电流的速度为光速（每秒 30 万公里），则该电路的分布参数电路。

图中电压源的电流和电压符合非关联参考方向，如果 $U=5\,\mathrm V$ , $I=1\,\mathrm A$ ，则该电压源对外输出功率。
替代定理和戴维南定理均只适用于线性电路。
对于一个 VCCS（电压控制的电流源）受控源，当控制电压变为 $0\,\mathrm V$ 时，受控源相当于短路。
理想的电压源可以等效为理想的电流源。
一个单口网络 $N$ 外接了一个负载电阻，当这个负载电阻等于 $N$ 的戴维南等效电阻时，线性单口网络向负载传输的功率达到最大值。
在一阶 RC 或者 RL 电路中，时间常数越大，中间暂态过程（由一个稳定状态进入另一个稳定状态的过程）变化得更快。
在一阶动态电路中，电感的电流和电压均不会发生跳变。
两个电感串联时，其等效电感的电感量一定大于这两个电感中任意一个。
正弦信号的有效值是幅值的 $\sqrt2$ 倍。

二、选择题（单选，每题4分，共20分）

一个电压源和一个电流源串联可以等效为 ( )，一个电压源和一个电流源并联可以等效为 ( )。

电压源、电流源

电流源、电压源

电压源、电压源

电流源、电流源

某时刻电容的储能与该时刻的 ( ) 和电容值有关；某时刻电感的储能与该时刻的 ( ) 和电感值有关。

电压、电压

电压、电流

电流、电压

电流、电流

在交流电路中，电压相位领先电流相位 90 度的电路是 ( )。

纯电阻电路

纯电容电路

纯电感电路

以上都不是

如果电路 A 和电路 B 互为等效电路，则它们 ( )。

一定具有完全相同的电路结构和参数

一定不具有完全相同的电路结构和参数

内部消耗的功率完全相同

不一定具有完全相同的电路结构和参数

在电路中，对偶指的是某些变量、元件或定律在数学形式上对称互换的性质。以下哪一组不是对偶关系：( )

KCL 和 KVL

直流电和交流电

电容和电感

节点和回路

三、填空题（每空3分，共30分）

直流稳态电路中，电容相当于，电感相当于。
正弦信号的三要素是指正弦量的、角频率和。

在如图所示电路中，已知 $U_S=3\,\mathrm V$ , $I_S=2\,\mathrm A$ ，则 $U_{AB}=$ , $I=$ 。

电路如图所示，A1、A2 和 A3 的读数分别为 $3\,\mathrm A$ , $8\,\mathrm A$ 和 $4\,\mathrm A$ ，那么 A 的读数是。

电路如图所示， $t=0$ 之前开关在位置 1，电路处于稳定状态， $t=0$ 时开关由位置 1 打向位置 2，求 $t>0$ 后的电感电压 $u_L=$ V, $i=$ A。

电路如图所示，单口网络的输入电阻为 $\Omega$ 。

四、画图题（6分）

已知如图所示的二端网络的伏安关系为 $u=4+2i$ ，请画出该网络的最简等效形式。

答案 / 解析

五、计算题（8分）

如图所示的电路中， $U_S$ 是理想的直流电压源，电感的初始储能为 $0$ ，在 $t=0$ 时刻开关闭合，问 $t>0$ 之后，电感元件上的电压 $u(t)$ 是零输入响应，零状态响应还是全响应？如果该响应 $u(t)=(8\mathrm e^{-2t})\,\mathrm V\;(t>0)$ ，求 $R$ 和 $U_S$ 。

答案 / 解析

由于电感初始储能为 $0$ ，所以 $t>0$ 之后， $u(t)$ 为零状态响应。

则 $i(t)=\frac{U_s}R\left(1-\mathrm e^{-\frac t\tau}\right)$ , $\tau=\frac LR$ 。

则 $u(t)=L\frac{\mathrm di(t)}{\mathrm dt}=\frac{U_s}L\mathrm e^{-\frac RLt}$

则 $U_s=16\,\mathrm V$ , $R=4\,\Omega$ 。

六、计算题（8分）

下图所示的电路中， $N_R$ 是纯电阻网络，当 $u_s=2\,\mathrm V$ , $i_s=1\,\mathrm A$ 时，有 $u=15\,\mathrm V$ ；当 $u_s=3\,\mathrm V$ , $i_s=-1\,\mathrm A$ 时，有 $u=20\,\mathrm V$ 。求当 $u_s=4\,\mathrm V$ , $i_s=-2\,\mathrm A$ 时的电压 $u$ 。