25-26-2-电路分析基础-期末

一、选择题（每题 2 分，共 50 分）

关于换路定则，下列说法正确的是 ( )。

换路瞬间，电感元件的电流和电压均不发生跃变

换路瞬间，电容元件的电流不能跃变

换路瞬间，电感元件的电流不能跃变

换路瞬间，电容电压和电感电流均可跃变

对于一阶 RC 电路，时间常数 $\tau$ 越大，则电路的过渡过程 ( )。

越快结束

越慢结束

与

\tau

无关

变为振荡过程

图 1 所示电路的时间常数为 ( )（ $t\geq0$ ）。

0.05\ \mathrm{s}

0.04\ \mathrm{s}

4\ \mathrm{s}

5\ \mathrm{s}

某 RC 电路的全响应为 $u_C(t)=4+2e^{-5t}\ \mathrm{V}$ （ $t\geq0$ ），则该电路的零状态响应为 ( ) V。

4(1-e^{-5t})

4

2e^{-5t}

6e^{-5t}

关于 RLC 并联电路的动态响应，下列说法正确的是 ( )。

无论

R

、

L

、

C

参数如何，总是产生振荡响应

当电阻

R

较小时（电导

G

较大），电路容易出现欠阻尼响应

当电阻

R

较大时（电导

G

较小），电路容易出现过阻尼响应

当电阻

R

取某一特定值时，电路可能处于临界阻尼状态

已知 $u=100\sqrt2\sin(314t-\frac\pi6)$ ，则它的角频率、有效值和初相位分别是 ( )。

314\ \mathrm{rad/s},100\sqrt2,-\frac\pi6

314\ \mathrm{rad/s},100\sqrt2,-\frac{2\pi}3

314\ \mathrm{rad/s},100,-\frac\pi6

314\ \mathrm{rad/s},100,-\frac{2\pi}3

已知某支路的电压相量为 $\dot U=100\angle45^\circ\ \mathrm V$ ，电流相量为 $\dot I=10\angle15^\circ\ \mathrm A$ ，则支路阻抗的模为 ( )。

5

5\sqrt2

10

10\sqrt2

某 RLC 并联电路如图 2 所示， $R=10\ \Omega$ ， $L=0.1\ \mathrm H$ ， $C=10\ \mu\mathrm F$ ， $i(t)=10\sqrt2\sin(1000t+\frac\pi4)\ \mathrm A$ ，则该电路呈现 ( ) 性质。

电阻

电容

电感

不确定

如图 3 所示电路中， $L$ 和 $R$ 上电压的有效值分别为 $30\ \mathrm V$ 和 $40\ \mathrm V$ ，则电压表的读数为 ( ) V。

10

50

70

不确定

如图 4 所示电路，其中 $i_s(t)=\sqrt2\cos(2t+120^\circ)\ \mathrm A$ ， $u_s(t)=u_{s2}(t)=10\sqrt2\cos(2t)\ \mathrm V$ ，则节点③的相量形式节点电压方程为 ( )。（设 $u_s(t)$ 所在支路的电流为 $\dot I_0$ ，方向如图，采用有效值相量。）

j8\dot U_{n1}+(1+j8)\dot U_{n3}=1\angle120^\circ+\dot I_0

j8\dot U_{n1}+(1+j8)\dot U_{n3}=1\angle120^\circ-\dot I_0

-j8\dot U_{n1}+(1+j8)\dot U_{n3}=1\angle120^\circ+\dot I_0

-j8\dot U_{n1}+(1+j8)\dot U_{n3}=1\angle120^\circ-\dot I_0

如图 5 所示正弦稳态电路中， $\dot U=120\angle0^\circ\ \mathrm V$ ， $Z=6-j8\ \Omega$ ，则该电路吸收的有功功率 $P$ 为 ( )。

1200\ \mathrm W

1440\ \mathrm W

-1200\ \mathrm W

2400\ \mathrm W

上题电路吸收的无功功率 $Q$ 为 ( )。

1200\ \mathrm{VAR}

1440\ \mathrm{VAR}

-1200\ \mathrm{VAR}

2400\ \mathrm{VAR}

关于正弦稳态电路中 R、L、C 元件的功率，下列说法正确的是 ( )。

电容元件的无功功率为正

电阻元件的无功功率为正

电感元件的有功功率为正

电阻元件的功率因数为

0

某支路的导纳 $Y=4+j3\ \mathrm S$ ，则该支路可以等效为 ( )。

一个

4\ \Omega

的电阻和一个电抗为

3\ \Omega

的电感串联

一个

0.25\ \Omega

的电阻和一个电纳为

3\ \mathrm S

的电感并联

一个

4\ \Omega

的电阻和一个电抗为

3\ \Omega

的电容串联

一个

0.25\ \Omega

的电阻和一个电纳为

3\ \mathrm S

的电容并联

某 $1\ \mathrm{mH}$ 电感上施加 $u(t)=20\sqrt2\cos1000t+5\sqrt2\cos2000t\ \mathrm V$ ，则关联参考方向下的电流为 ( )。

20\sqrt2\cos(1000t-90^\circ)+5\sqrt2\cos(2000t-90^\circ)\ \mathrm A

20\sqrt2\cos(1000t-90^\circ)+2.5\sqrt2\cos(2000t-90^\circ)\ \mathrm A

20\sqrt2\sin(1000t-90^\circ)+5\sqrt2\sin(2000t-90^\circ)\ \mathrm A

20\sqrt2\sin(1000t-90^\circ)+2.5\sqrt2\sin(2000t-90^\circ)\ \mathrm A

若响应电流相量与激励电压相量位于同一端口，则它们的比值称为 ( )。

策动点阻抗

转移阻抗

策动点导纳

转移导纳

某电路的网络函数为 $H(j\omega)=\frac1{1-j4\omega}$ ，则其相频特性为 ( )。

j4\omega

\frac1{\sqrt{1+16\omega^2}}

\arctan(4\omega)

-\arctan(4\omega)

某电路的频率特性为 $H(j\omega)=\frac1{1+j9\omega}$ ，该电路是 ( )。

低通电路

高通电路

带通电路

带阻电路

某 RLC 串联谐振电路中 $R=5\ \Omega$ ， $L=4\ \mathrm H$ ， $C=1\ \mathrm F$ ，其品质因数是 ( )。

0.4

2.5

2

5

如图 6 所示， $L_1=2\ \mathrm H$ ， $L_2=8\ \mathrm H$ ， $k=\frac12$ ，互感 $M$ 为 ( )。

2\ \mathrm H

2\sqrt2\ \mathrm H

\sqrt2\ \mathrm H

4\ \mathrm H

如图 7 所示， $\omega=10\ \mathrm{rad/s}$ ， $L_1=1\ \mathrm H$ ， $L_2=2\ \mathrm H$ ， $M=1\ \mathrm H$ ， $L_3=1\ \mathrm H$ ，电源电压有效值为 $10\ \mathrm V$ ，其 a-b 端口的戴维南等效阻抗为 ( )。

-j30\ \Omega

j30\ \Omega

j40\ \Omega

-j40\ \Omega

含理想变压器的电路如图 8 所示，变比 $n=5$ ， $R_L$ 获得的功率为 $5\ \mathrm W$ ，则原边折合阻抗 $n^2R_L$ 获得的功率为 ( ) W。

0.2

1

5

25

对于图 9 所示的耦合电感电路， $u_2$ 的表达式为 ( )。

u_2=L_2\frac{\mathrm di_2}{\mathrm dt}-M\frac{\mathrm di_1}{\mathrm dt}

u_2=L_2\frac{\mathrm di_2}{\mathrm dt}+M\frac{\mathrm di_1}{\mathrm dt}

u_2=-L_2\frac{\mathrm di_2}{\mathrm dt}-M\frac{\mathrm di_1}{\mathrm dt}

u_2=-L_2\frac{\mathrm di_2}{\mathrm dt}+M\frac{\mathrm di_1}{\mathrm dt}

针对二端口网络的 Y 参数，下面描述正确的是 ( )。

Y 参数在端口开路情况下计算得到，称为开路阻抗参数

Y 参数在端口短路情况下计算得到，称为开路导纳参数

Y 参数在端口短路情况下计算得到，称为短路阻抗参数

Y 参数在端口短路情况下计算得到，称为短路导纳参数

当 RLC 串联电路作为选频电路使用时，下面说法正确的是 ( )。

L

越大，选频电路的频带宽度越宽

C

越大，选频电路的中心频率越高

R

越大，选频电路的频带宽度越宽

R

越大，选频电路的中心频率越高

二、计算题（8 分）

电路如图 10 所示。当 $t=0$ 时开关由接 a 改为接 b，求 $t>0$ 时的 $u(t)$ 。

三、计算题（10 分）

如图 11 所示电路，已知 $\dot I_s=4\angle0^\circ\ \mathrm{A}$ ，负载 $Z_L$ 为何值时可获得最大功率？并求此最大功率 $P_{\max}$ 。（相位可以不计算出具体角度，用反正切方式表示。）

四、计算题（10 分）

如图 12 所示正弦稳态交流电路中，已知电源电压有效值 $U=70\ \mathrm{V}$ 。

求未并联电容 $C$ 时电流 $\dot I$ 的有效值 $I$ 。
若并联电容 $C$ 使 $\dot U$ 与 $\dot I$ 同相，求 $I$ 。（此时电容 $C$ 的值不为 $0$ 或无穷大。）

五、计算题（6 分）

如图 13 所示电路的理想变压器由电流源激励，a、b 端开路。

试求 $\dot I$ 和 $\dot U$ 。
试求理想电流源的输出功率 $P$ 。

六、计算题（10 分）

求图 14 所示二端口网络的 Z 参数，并写出 Z 参数方程。

七、计算分析题（6 分）

观察图 15 所示仿真电路图中的电路和仪表连接：

判断电路为何种滤波器类型，并说明理由。
根据电路图计算电路的谐振角频率。