第一篇：電路分析基礎(chǔ)講稿1

電路分析基礎(chǔ)I講稿

第一章

電路模型和電路定律

一、教學(xué)基本要求

電路理論主要研究電路中發(fā)生的電磁現(xiàn)象，用電流、電壓和功率等物理量來描述其中的過程。因?yàn)殡娐肥怯呻娐吩?gòu)成的，因而年整個(gè)電路的表現(xiàn)如何既要看元件的連接方式，又要看每個(gè)元件的特性，這就決定了電路中各電流、電壓要受兩種基本規(guī)律的約束，即：

（1）電路元件性質(zhì)的約束。也稱電路元件的伏安關(guān)系（VCR），它僅與元件性質(zhì)有關(guān)，與元件在電路中連接方式無關(guān)。

（2）電路連接方式的約束。也稱拓補(bǔ)約束，它僅與元件在電路中連接方式有關(guān)，與元件性質(zhì)無關(guān)。

基爾霍夫電流定律（KCL）、電壓定律（KVL）是概括這種約束關(guān)系的基本定律。本章學(xué)習(xí)的內(nèi)容有：電路和電路模型，電流和電壓的參考方向，電功率和能量，電路元件，電阻、電容、電感元件的數(shù)學(xué)模型及特性，電壓源和電流源的概念及特點(diǎn)，受控源的概念及分類，結(jié)點(diǎn)、支路、回路的概念和基爾霍夫定律。

本章內(nèi)容是所有章節(jié)的基礎(chǔ)，學(xué)習(xí)時(shí)要深刻理解，熟練掌握。預(yù)習(xí)知識(shí)：

1）物理學(xué)中的電磁感應(yīng)定律、楞次定律

2）電容上的電壓與電流、電荷與電場之間的關(guān)系

內(nèi)容重點(diǎn)：

電流和電壓的參考方向，電路元件特性和基爾霍夫定律是本章學(xué)習(xí)的重點(diǎn)。難點(diǎn)：

1）電壓電流的實(shí)際方向和參考方向的聯(lián)系和差別

2）理想電路元件與實(shí)際電路器件的聯(lián)系和差別

3）獨(dú)立電源與受控電源的聯(lián)系和差別

二、教學(xué)內(nèi)容 共10節(jié)：

§1.1 電路和電路模型 §1.2 電流和電壓的參考方向 §1.3 電功率和能量 §1.4 電路元件 §1.5 電阻元件 §1.6 電容元件 §1.7 電感元件

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§1.8 電壓源和電流源 §1.9 受控電源 §1.10 基爾霍夫定律

§1.1 電路和電路模型

一、電路

電路是電流的通路。

實(shí)際電路是由電阻器、電容器、線圈、變壓器、二極管、晶體管、運(yùn)算放大器、傳輸線、電池、發(fā)電機(jī)和信號(hào)發(fā)生器等電氣器件和設(shè)備連接而成的電路。

二、電路的作用

1、電能的傳輸和轉(zhuǎn)換

2、傳遞和處理信號(hào)

3、測量、控制、計(jì)算等功能

三、電路的組成部分

1、電源：

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電能或電信號(hào)的發(fā)生器 用電設(shè)備

聯(lián)接電源和負(fù)載的部分。

2、負(fù)載：

3、中間環(huán)節(jié)：

四、電路分析

1、激勵(lì)：

電源或信號(hào)源的電壓或電流。

2、響應(yīng)：

由于激勵(lì)在電路各部分產(chǎn)生的電壓和電流。

3、激勵(lì)稱為輸入，響應(yīng)稱為輸出。

五、電路與電路模型 電路：實(shí)際電路

電路模型：模擬實(shí)際電路的理想電路

電路模型是實(shí)際電路的簡化、模擬和近似(在一定的假設(shè)條件下)電路模型是由一些理想電路元件所組成的電路。

電路模型近似地描述實(shí)際電路的電氣特性。根據(jù)實(shí)際電路的不同工作條件以及對模型精確度的不同要求，應(yīng)當(dāng)用不同的電路模型模擬同一實(shí)際電路?，F(xiàn)在以線圈為例加以說明。

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§1.2 電流和電壓的參考方向

一、問題的引入

考慮電路中每個(gè)電阻的電流方向

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二、電流

1、實(shí)際方向： 正電荷運(yùn)動(dòng)的方向。

2、參考方向：

任意指定一個(gè)方向作為電流的方向。把電流看成代數(shù)量。若電流的參考方向與它的實(shí)際方向一致，則電流為正值；

若電流的參考方向與它的實(shí)際方向相反，則電流為負(fù)值。

3、電流參考方向的表示方法 箭頭（常用）雙下標(biāo)

三、電壓

1、實(shí)際方向：

高電位指向低電位的方向。

2、參考方向：

任意選定一個(gè)方向作為電壓的方向。當(dāng)電壓的參考方向和它的實(shí)際方向一致時(shí)，電壓為正值；反之，當(dāng)電壓的參考方向和它的實(shí)際方向相反時(shí)，電壓為負(fù)值。

3、電壓參考方向的表示方法：

四、關(guān)聯(lián)參考方向

電流的參考方向與電壓的參考方向一致，則把電流和電壓的這種參考方向稱為關(guān)聯(lián)參考方向，否則為非關(guān)聯(lián)參考方向。

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(1)“實(shí)際方向”是物理中規(guī)定的，而“參考方向”則是人們在進(jìn)行電路分析計(jì)算時(shí)，任意假設(shè)的。

(2)在以后的解題過程中，注意一定要先假定“正方向”(即在圖中表明物理量的參考方向)，然后再列方程計(jì)算。缺少“參考方向”的物理量是無意義的。

五、電位

在電路中任選一點(diǎn)，設(shè)其電位為零（用┻標(biāo)記），此點(diǎn)稱為參考點(diǎn)。其它各點(diǎn)對參考點(diǎn)的電壓，便是該點(diǎn)的電位。記為：“VX”（注意：電位為單下標(biāo)）。比參考點(diǎn)電位高為正，否則為負(fù)。

注意：電位和電壓的區(qū)別。

電位的特點(diǎn)：電位值是相對的，參考點(diǎn)選得不同，電路中其它各點(diǎn)的電位也將隨之改變；

電壓的特點(diǎn)：電路中兩點(diǎn)間的電壓值是固定的，不會(huì)因參考點(diǎn)的不同而改變。

§1.3 電功率和能量

在電壓和電流的關(guān)聯(lián)參考方向下，信息基礎(chǔ)科學(xué)系

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電功率可寫成p(t)= u(t)i(t)，當(dāng)p>0時(shí)，元件吸收電能；p<0時(shí)，元件吸收的電能為負(fù)的(實(shí)際上是釋放電能)。

在U、I 為關(guān)聯(lián)參考方向時(shí)，若P = UI > 0，“吸收功率”

若P = UI < 0，“吸收功率”為負(fù)的，實(shí)際是發(fā)出功率

根據(jù)能量守衡關(guān)系，對于同一電路

某一電路元件為電源或負(fù)載的判別

結(jié)論

在進(jìn)行功率計(jì)算時(shí)，如果假設(shè)U、I為關(guān)聯(lián)參考方向，當(dāng)計(jì)算的P > 0 時(shí), 則說明U、I 的實(shí)際方向一致，此部分電路消耗電功率，為負(fù)載。

當(dāng)計(jì)算的P < 0 時(shí), 則說明U、I 的實(shí)際方向相反，此部分電路發(fā)出電功率，為電源。

課堂練習(xí)：習(xí)題1－1，1－2，1－3 習(xí)題1-1 1-1 說明圖(a),(b)中：(1)u、i的參考方向是否關(guān)聯(lián)？(2)ui乘積表示什么功率？(3)如果在圖(a)中u>0, i<0;圖(b)中 u>0, i>0, 元件實(shí)際發(fā)出還是吸收功率?

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習(xí)題1-1答案 答案分析：

(1)圖(a)中的u、i為關(guān)聯(lián)參考方向;圖(b)中的u、i為非關(guān)聯(lián)參考方向.(2)圖(a)中p=ui表示吸收功率;圖(b)中p=ui表示發(fā)出功率.(3)圖(a)中p=ui<0表示吸收的負(fù)功率,實(shí)際發(fā)出功率;圖(b)中p=ui>0表示發(fā)出的正功率,實(shí)際發(fā)出功率.習(xí)題1-2 1-2 若某元件端子上的電壓和電流取關(guān)聯(lián)參考方向，而u=170cos（100πt）V，i=7sin（100πt）A。

求:（1）該元件吸收功率的最大值；

（2）該元件發(fā)出功率的最大值。

習(xí)題1-2答案 答案分析：

（1）∵p=ui=170cos（100πt)7sin（100πt)=1190 cos（100πt)sin（100πt)=595sin(200 πt)；

∴該元件吸收的最大功率為595。（2）∵ 元件吸收的總功率=元件發(fā)出的總功率；

∴該元件發(fā)出的最大功率為595。習(xí)題1-3 1-3 試校核圖中電路所得解答是否滿足功率平衡。（提示：求解電路以后，校核所得結(jié)果的方法之一是核對電路中所有元件的功率平衡，即元件發(fā)出的總功率應(yīng)等于其他元件吸收的總功率）。

習(xí)題1-3答案

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答案分析：

元件A：∵u、i參考方向非關(guān)聯(lián)； ∴PA=ui=(－5)×60=－300W＜0，發(fā)出。元件B、C、D、E： ∵ u、i參考方向關(guān)聯(lián)； ∴PB=ui=1×60=60W >0，吸收；

PC=ui=2×60=120W >0，吸收；

PD=ui=2×40=80W >0，吸收；

PE=ui=2×20=40W >0，吸收。

∵ P總發(fā)出=300W ；P總吸收=60+120+80+40=300W ∴電路所得的解答滿足功率平衡。

§1.4 電路元件

一、集總電路

1、集總電路元件

在任何時(shí)刻，流入二端元件的一個(gè)端子的電流一定等于從另一端子流出的電流，兩個(gè)端子之間的電壓為單值量。

當(dāng)構(gòu)成電路的器件以及電路本身的尺寸遠(yuǎn)小于電路工作時(shí)的電磁波的波長，或者說電磁波通過電路的時(shí)間可認(rèn)為是瞬時(shí)的，這種理想電路元件稱為集總元件或集總參數(shù)元件。

2、集總電路

由集總元件構(gòu)成的電路稱為集總電路。例如日光燈，50Hz工頻情況下，C = λ·f 電磁波長為6000公里，日光燈電路為集總電路，同樣的波長對于遠(yuǎn)距離傳輸線來說，就是非集總電路。

再例如收音機(jī)，收聽北京音樂臺(tái)FM97.4MHz，取近似值100MHz，電磁波波長λ=? λ=3米,電路為非集總路。

二、電路元件的分類

1、按與外部連接的端子數(shù)目 二端元件,三端元件,四端元件

2、有源元件,無源元件

3、線性元件,非線性元件

4、時(shí)變元件,時(shí)不變元件 線性時(shí)不變集總參數(shù)元件

§1.5 電阻元件

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一、歐姆定律

流過電阻的電流與電阻兩端的電壓成正比。

根據(jù)歐姆定律，電阻兩端的電壓和電流之間的關(guān)系可寫成：

二、電導(dǎo)

1、定義: G=1/R

2、單位: S（西門子）電阻的單位為Ω(歐姆)，計(jì)量高電阻時(shí)，則以k Ω和M Ω為單位。

三、電阻元件的伏安特性

以電壓和電流為坐標(biāo)，畫出電壓和電流的關(guān)系曲線。

四、電阻元件吸收的電功率

任何時(shí)刻線性電阻元件吸取的電功率 p=ui=i2R=Gu2

建議在今后計(jì)算中使用 p=i2R

五.電阻的開路與短路

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u=±i·R10

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六、非時(shí)變電阻

如果電阻的伏安特性不隨時(shí)間改變，則稱為非時(shí)變電阻；否則稱為時(shí)變電阻。在電子設(shè)備中使用的碳膜電位器、實(shí)心電位器和線繞電位器是一種三端電阻器件，它有一個(gè)滑動(dòng)接觸端和兩個(gè)固定端[圖(a)]。在直流和低頻工作時(shí)，電位器可用兩個(gè)可變電阻串聯(lián)來模擬[圖(b)]。電位器的滑動(dòng)端和任一固定端間的電阻值，可以從零到標(biāo)稱值間連續(xù)變化，可作為可變電阻器使用。

§1.6 電容元件

一、電容的定義

二、電容的特性方程

三、電容元件的特性方程的積分式

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四、電容元件儲(chǔ)存的能量

電容元件在任何時(shí)刻t 所儲(chǔ)存的電場能量

電容的特點(diǎn):(1)i 的大小取決于 u 的變化率,與 u 的大小無關(guān),電壓有變化才有電流,電容是動(dòng)態(tài)元件；

(2)當(dāng) u 為常數(shù)(直流)時(shí), i =0.電容相當(dāng)于開路,電容有隔斷直流作用;(3)當(dāng) u、i為非關(guān)聯(lián)方向時(shí),上述微分和積分表達(dá)式前要冠以負(fù)號(hào);(4)u(t0)稱為電容電壓的初始值,它反映電容初始時(shí)刻的儲(chǔ)能狀況,也稱為初始狀態(tài).電容有記憶功能,電壓不能突變,但電流可以突變,電容儲(chǔ)存的能量也不能突變.(5)當(dāng)電容充電，u>0，du/dt>0，則i>0，p>0，電容儲(chǔ)存能量.當(dāng)電容放電，u>0，du/dt<0，則i<0，p<0, 電容釋放能量.§1.7 電感元件

一、線圈的磁通和磁通鏈

如果u的參考方向與電流i 的參考方向一致

線性電感元件的自感磁通鏈與元件中電流有以下關(guān)系

二、電感元件的特性方程

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三、電感元件特性方程的積分形式

四、電感元件儲(chǔ)存的磁場能量

§1.8 電壓源和電流源

一、電壓源

1、特點(diǎn)

（1）電壓u(t)的函數(shù)是固定的，不會(huì)因它所聯(lián)接的外電路的不同而改變。（2）電流則隨與它聯(lián)接的外電路的不同而不同。

2、圖形符號(hào)

3、電壓源的不同狀態(tài)

4、特殊情況 uS = 0

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電壓為零的電壓源相當(dāng)于短路，電壓源不允許短路！電池容量的含義：

600mAh表示如果通過電池的電流是600mA的時(shí)候，電池能工作1小時(shí)；當(dāng)然如果通過電池的電流是100mA的時(shí)候，電池可以工作6小時(shí)。

常用的干電池和可充電電池

實(shí)驗(yàn)室使用的直流穩(wěn)壓電源

二、電流源

1、特點(diǎn)

（1）電流i(t)的函數(shù)是固定的，不會(huì)因它所聯(lián)接的外電路的不同而改變。（2）電壓則隨與它所聯(lián)接的外電路的不同而不同。

2、圖形符號(hào)

3、電流源的不同狀態(tài)

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4、特殊情況 iS = 0 電流為零的電流源相當(dāng)于開路，電流源一般不允許開路。恒流源兩端電壓由外電路決定

例 設(shè): IS=1 A，則：R=10? 時(shí)，U =1 V，R=1? 時(shí)，U =10 V 恒流源特性小結(jié)

恒流源特性中不變的是Is，恒流源特性中變化的是Uab，外電路的改變會(huì)引起Uab 的變化。Uab的變化可能是大小的變化，或者是方向的變化。

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課堂練習(xí)：習(xí)題1-4，1-5，1-10，1-12a ?作業(yè)：習(xí)題1-9

習(xí)題1-4 1-4 在指定的電壓u 和電流i 參考方向下，寫出各元件u 和i 的約束方程（元件的組成關(guān)系）。

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習(xí)題1-4答案

在給定的u,i的參考方向下，電阻、電感、電容元件的u和i的關(guān)系分別為：

習(xí)題1-5 1-5 圖（a）電容中電流i的波形圖（b）所示，現(xiàn)已知uC(0)=0。試求t=1s，t=2s和t=4s時(shí)電容電壓uC。

習(xí)題1-5答案

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習(xí)題1-10 1-10 電路如圖所示,設(shè)us(t)=Umcos(ωt), is(t)=Ie-at ,試求uL(t)和ic2(t)

習(xí)題1-12a 1-12 試求圖中電路中每個(gè)元件的功率。

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§1.9 受控電源

一、電源的分類

二、以晶體管為例

三、受控源的類型

１、電壓控制電壓源(VCVS)

2、電壓控制電流源(VCCS)

3、電流控制電壓源(CCVS)

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4、電流控制電流源（CCCS）

§1.10 基爾霍夫定律

用來描述電路中各部分電壓或各部分電流間的關(guān)系，其中包括基爾霍夫電流和基爾霍夫電壓兩個(gè)定律。

名詞注釋: 結(jié)點(diǎn)(node)：三個(gè)或三個(gè)以上支路的聯(lián)結(jié)點(diǎn) 支路(branch)：電路中每一個(gè)分支 回路(loop)：電路中任一閉合路徑

二、基爾霍夫電流定律（KCL）

1、內(nèi)容：

在集總電路中，任何時(shí)刻，對任一結(jié)點(diǎn)，所有與之相連支路電流的代數(shù)和恒等于零。

2、公式： ∑ i =0

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3、說明：

規(guī)定流出結(jié)點(diǎn)的電流前面取“+”號(hào)，流入結(jié)點(diǎn)的電流前面取“-”號(hào)。電流是流出結(jié)點(diǎn)還是流入結(jié)點(diǎn)按電流的參考方向來判斷。

4、推廣形式

KCL對包圍幾個(gè)結(jié)點(diǎn)的閉合面也適用。

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三、基爾霍夫電壓定律（KVL）

1、內(nèi)容：

在集總電路中，任何時(shí)刻，沿任一回路，回路中各段電壓的代數(shù)和恒等于零。

2、公式： 0 = ∑u

3、說明：

先任意指定一個(gè)回路的繞行方向，凡支路電壓的參考方向與回路的繞行方向一致者，該電壓前面取“+”號(hào)，支路電壓的參考方向與回路的繞行方向相反者，該電壓前面取“-”號(hào)。

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4、推廣形式：

可應(yīng)用于回路的部分電路。

四、基爾霍夫定律的性質(zhì)

KCL規(guī)定了電路中任一結(jié)點(diǎn)處電流必須服從的約束關(guān)系，KVL則規(guī)定了電路中任一回路內(nèi)電壓必須服從的約束關(guān)系。這兩個(gè)定律僅與元件的相互聯(lián)接有關(guān)，而與元件的性質(zhì)無關(guān)。

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課堂練習(xí)：習(xí)題 1-12b,1-14,1-22 ?作業(yè)：習(xí)題1-15,1-16,1-20習(xí)題1-12 1-12 試求圖中電路中每個(gè)元件的功率。

習(xí)題1-12答案

習(xí)題1-14 1-14電路如圖所示，試求(1)電流i1和uab[圖(a)]；(2)電壓ucb[圖(b)]。信息基礎(chǔ)科學(xué)系 24

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習(xí)題1-14答案

習(xí)題1-22 1-22 試求圖示電路中控制量u1及u。

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第二篇：電路分析基礎(chǔ)試題庫

《電路分析基礎(chǔ)》試題庫

第一部分

填空題

1.對于理想電壓源而言，不允許

路，但允許

路。

2.當(dāng)取關(guān)聯(lián)參考方向時(shí)，理想電容元件的電壓與電流的一般關(guān)系式為。

3.當(dāng)取非關(guān)聯(lián)參考方向時(shí)，理想電感元件的電壓與電流的相量關(guān)系式為。

4.一般情況下，電感的不能躍變，電容的不能躍變。

5.兩種實(shí)際電源模型等效變換是指對外部等效，對內(nèi)部并無等效可言。當(dāng)端子開路時(shí)，兩電路對外部均不發(fā)出功率，但此時(shí)電壓源發(fā)出的功率為，電流源發(fā)出的功率為

；當(dāng)端子短路時(shí)，電壓源發(fā)出的功率為，電流源發(fā)出的功率為。

6.對于具有n個(gè)結(jié)點(diǎn)b個(gè)支路的電路，可列出

個(gè)獨(dú)立的KCL方程，可列出

個(gè)獨(dú)立的KVL方程。

7.KCL定律是對電路中各支路

之間施加的線性約束關(guān)系。

8.理想電流源在某一時(shí)刻可以給電路提供恒定不變的電流，電流的大小與端電壓無關(guān)，端電壓由

來決定。

9.兩個(gè)電路的等效是指對外部而言，即保證端口的關(guān)系相同。

10.RLC串聯(lián)諧振電路的諧振頻率w

=。

11.理想電壓源和理想電流源串聯(lián)，其等效電路為

。理想電流源和電阻串聯(lián)，其等效電路為。

12.在一階RC電路中，若C不變，R越大，則換路后過渡過程越。

13.RLC串聯(lián)諧振電路的諧振條件是

=0。

14.在使用疊加定理適應(yīng)注意：疊加定理僅適用于

電路；在各分電路中，要把不作用的電源置零。不作用的電壓源用

代替，不作用的電流源用

代替。

不能單獨(dú)作用；原電路中的不能使用疊加定理來計(jì)算。

15.諾頓定理指出：一個(gè)含有獨(dú)立源、受控源和電阻的一端口，對外電路來說，可以用一個(gè)電流源和一個(gè)電導(dǎo)的并聯(lián)組合進(jìn)行等效變換，電流源的電流等于一端口的電流，電導(dǎo)等于該一端口全部

置零后的輸入電導(dǎo)。

16.對于二階電路的零輸入相應(yīng)，當(dāng)R=2時(shí)，電路為欠阻尼電路，放電過程為

放電。

17.二階RLC串聯(lián)電路，當(dāng)R

2時(shí)，電路為振蕩放電；當(dāng)R=

時(shí)，電路發(fā)生等幅振蕩。

18.電感的電壓相量

于電流相量π/2，電容的電壓相量

于電流相量π/2。

19.若電路的導(dǎo)納Y=G+jB，則阻抗Z=R+jX中的電阻分量R=，電抗分量X=

（用G和B表示）。

20.正弦電壓為u1=－10cos(100πt+3π/4),u2=10cos(100πt+π/4),則u1的相量為，u1＋u2=。

21.在采用三表法測量交流電路參數(shù)時(shí)，若功率表、電壓表和電流表的讀數(shù)均為已知（P、U、I），則阻抗角為φZ=。

22.若Uab=12V，a

點(diǎn)電位Ua為5V，則b點(diǎn)電位Ub為

V。

23.當(dāng)取關(guān)聯(lián)參考方向時(shí)，理想電容元件的電壓與電流的一般關(guān)系式為

；相量關(guān)系式為。

24.額定值為220V、40W的燈泡，接在110V的電源上，其輸出功率為

W。

25.理想電壓源與理想電流源并聯(lián)，對外部電路而言，它等效于。

26.RC串聯(lián)電路的零狀態(tài)響應(yīng)是指uc(0-)

零、外加激勵(lì)

零時(shí)的響應(yīng)。（t=0時(shí)換路）

27.已知i

=

14.14cos(ωt+30°)A，其電流有效值為

安培，初相位為。

28.已知負(fù)載阻抗為，則該負(fù)載性質(zhì)為。

29.RLC串聯(lián)諧振電路品質(zhì)因數(shù)Q=100，若UR=10V，則電源電壓U=

V，電容兩端電壓UC=。

30.三相對稱星接負(fù)載，其線電流IL與對應(yīng)相電流IP的關(guān)系為IL=。

31.RLC串聯(lián)電路發(fā)生串聯(lián)諧振時(shí)，電流的相位與輸入電壓的相位，在一定的輸入電壓作用下，電路中

最大，電路的諧振角頻率ω0=。

32.在采用三表法測量交流電路參數(shù)時(shí)，若功率表、電壓表和電流表的讀數(shù)均為已知（P、U、I），則阻抗角為φZ=。

33.當(dāng)一個(gè)實(shí)際電流源（諾頓電路）開路時(shí)，該電源內(nèi)部有無電流。

34.采用并聯(lián)電容器提高功率因數(shù)后，原負(fù)載支路中電流。

35.電路中參考點(diǎn)選得不同，各點(diǎn)的電位。

36.在f

=50HZ的交流電路中，容抗XC

=314W,電容C=。

37.視在功率S=10KVA（輸出電壓220V）的交流電源，并聯(lián)接上220V，40W，COSφ=

0.44的日光燈，滿載可接

只日光燈。

38.用交流電表測得交流電的數(shù)值是其

值。

39.RLC串聯(lián)諧振電路，品質(zhì)因數(shù)Q=100，若U=

4V，則UL=。

40.并聯(lián)一個(gè)合適的電容可以提高感性負(fù)載電路的功率因數(shù)。并聯(lián)電容后，電路的有功功率，感性負(fù)載的電流，電路的總電流。

41.在三相四線制中，若負(fù)載不對稱，則保險(xiǎn)不允許裝在線中，否則可能導(dǎo)致負(fù)載無法正常工作。

第二部分

簡算題

i

0.1S

－

u

＋

i

20mH

－

u

＋

i

－

10V

＋

＋

u

－

(a)

(b)

(c)

1．在指定的電壓u和電流i參考方向下，寫出下列元件u和i的約束方程(VCR)。

2．在圖示電路中,Uab=5V，R=?

3．求圖示電路中電流I值。

4．用電源的等效變換化簡電路。（化成最簡形式）

5．圖示電路中，求電壓源和電流源的功率，并判斷是吸收還是發(fā)出功率。

10Ω

1A

＋

30V

－

6．圖示電路中，分別計(jì)算兩個(gè)電流源的功率，并判斷是吸收還是發(fā)出功率。

6A

3A

2Ω

2Ω

+

U

R1

5A

I2

3Ω

2Ω

10V

＋

－

10Ω

7．電路如圖所示，求：a)

電流I2；b)

10V電壓源的功率。

8．試求圖示電路的I1、I2、U2、R1、R2和Us。

＋

US

－

I2

2A

3Ω

＋

3V

－

2Ω

＋

R1

5V

－

I1

＋

R2

U2

－

9．圖示電路，若2V電壓源發(fā)出的功率為1W，求電阻R的值和1V電壓源發(fā)出的功率。

＋

－

1V

＋

－

2V

R

1W

3I

I

a

Rab

b

10．圖示電路中全部電阻均為1Ω，求輸入電阻Rab。

βi1

i1

R2

R1

11．求圖示電路中的輸入電阻Rin。

12．利用電源的等效變換畫出圖示電路的對外等效電路。

＋

－

5V

＋

－

15V

3W

1A

3A

13．電路如圖所示，求電壓Uab。

6Ω

5Ω

a

I1

＋

10V

－

＋

4Ω

US

－

0.9I1

b

14．圖1所示電路，g=0.1S，求電壓uab。并計(jì)算10V電壓源的功率，判斷是吸收還是發(fā)出功率。

5Ω

10Ω

a

u1

+

+

2A

uab

g

u1

10V

+

b

15．圖2所示電路，已知，求電壓源發(fā)出的平均功率。

i(t)

10Ω

50Ω

N

+

+

us(t)

16．利用疊加定理求圖示電路的電壓U。

＋

3Ω

5Ω

6V

6A

－

＋

3Ω

1Ω

U

－

2H

1Ω

＋

i

1F

u

N

－

17．圖示電路中，u(t)=√2cos(t)V,i(t)=cos(t+45o)A,N為不含源網(wǎng)絡(luò)，求N的阻抗Z。

18．圖示電路，欲使滯后于45o，求RC與

w

之間的關(guān)系。

R

＋

－

＋

－

R

＋

u

－

L

C

iC

iL

i

19．圖5所示電路工作在正弦穩(wěn)態(tài)，已知u=141.4cos314tV，電流有效值I＝IC＝IL，電路消耗的有功功率為866W，求i、iL、iC。

圖5

20．RLC串聯(lián)電路的端電壓u(t)=10√2cos(2500t＋10o)V，當(dāng)C=8μF時(shí)，電路中吸收的功率為最大，Pmax=100W,求電感L和Q值及電感和電容上的電壓相量。

21．已知圖示正弦電流電路中電流表的讀數(shù)分別為A1：5A、A2：20A、A3：25A。如果維持A1的讀數(shù)不變，把電源頻率提高一倍，求電流表A的讀數(shù)。

AAAAA

AAAAA

AAAAA

R

A1

L

A

A2

C

A3

22．在圖示交流電路中，電流表A1和A2的讀數(shù)都是5A，問：

1．若Z1=Z2，則A0的讀數(shù)是多少？

2．若Z1=R，Z2=

jωL，則A0的讀數(shù)是多少？

3．若A0的讀數(shù)是0，則Z1和Z2滿足什么關(guān)系？

23．圖示對稱三相電路，若UAB=380V,Z=10/30oΩ，求線電流及三相負(fù)載的有功功率。

Z

A

Z

B

Z

C

24．圖示對稱三相電路中，R=6Ω，Z=（1+j4）Ω，線電壓為380V，求線電流和負(fù)載吸收的平均功率。

Z

A

R

Z

B

R

R

Z

C

第三部分

綜合計(jì)算題

1．電路如圖所示，列出結(jié)點(diǎn)電壓方程和網(wǎng)孔電流方程。

0.5U1

＋

－

1Ω

1Ω

6A

＋

U1

－

gU2

＋

1Ω

U2

1Ω

1Ω

－

2．列寫圖示電路的結(jié)點(diǎn)電壓方程。

12V

4Ω

+

I1

2Ω

3Ω

5I1

+

14V

5Ω

10Ω

_

3．列出圖示電路的節(jié)點(diǎn)電壓方程和網(wǎng)孔電流方程。

10Ω

5Ω

4Ω

Ix

＋

I

＋

Iy

25V

20Ω

15I

－

－

4．分別用網(wǎng)孔電流法和節(jié)點(diǎn)電壓法列寫圖示電路的方程。

5．列出圖示電路的結(jié)點(diǎn)電壓方程和網(wǎng)孔電流方程。

10Ω

5Ω

4Ω

＋

I

＋

25V

－

20Ω

15I

5Ω

－

6．圖示電路，試用結(jié)點(diǎn)電壓法求電壓U

3Ω

+

6V

4Ω

1Ω

2Ω

2Ω

+

U

5A

＋

－

US1

＋

－

US2

R1

R2

R3

gU2

R4

＋

－

U2

7．電路如圖所示，列出該電路的網(wǎng)孔電流方程和結(jié)點(diǎn)電壓方程。（包括增補(bǔ)方程）

8．已知電路如圖，IS=7A，US=35V，R1=1W，R2=2W，R3=3W，R4=4W，分別用戴維南定理和疊加原理求圖示電路中的電流I。

9．用戴維寧定理求圖示電路中電阻RL=？時(shí)，其功率最大，并計(jì)算此最大功率。

2I1

－

＋

I1

8A

4Ω

6Ω

RL

2I1

4Ω

－

＋

I1

4I1

2Ω

2Ω

RL

＋

6V

－

10．電路如圖所示，負(fù)載電阻RL可調(diào)，當(dāng)RL為何值時(shí)，獲得最大功率，并計(jì)算最大功率。

11．用戴維寧定理求圖示電路中電阻RL=？時(shí)，其功率最大，并計(jì)算此最大功率。

2Ω

4Ω

I1

1A

1Ω

0.5I1

RL

12．求圖示電路的戴維寧等效電路，并計(jì)算RL獲得的最大功率。

＋

10V

－

4Ω

RL

3i

i

2Ω

6Ω

13．圖示電路，IS

=2A，R1=

R2=4W，若負(fù)載RL可變，當(dāng)RL等于何值時(shí)負(fù)載獲得最大功率，最大功率為多少？（12分

要求：畫出戴維寧電路或諾頓電路）

IS

R1

I1

R2

RL

2I1

＋

－

14．圖電路中開關(guān)S閉合前已處于穩(wěn)定狀態(tài)。t=0時(shí)開關(guān)S閉合，已知：US=40V，IS=5A，R1=R2=R3=20Ω，L=2H；

（1）求t≥0時(shí)的電感電流iL(t)和電壓uL(t)；

R1

R2

+

S

iL（t）

＋

Us

IS

R3

uL(t)

_

－

（2）做出電感電流iL(t)和電壓uL(t)的變化曲線。

15．圖示電路中，開關(guān)S打開前電路已處于穩(wěn)態(tài)。t=0開關(guān)S打開，求t≥0時(shí)的iL(t)、uL(t)和電壓源發(fā)出的功率。

2Ω

3Ω

5Ω

＋

2A

iL

＋

10V

S

0.2H

uL

－

－

16．圖示電路，開關(guān)動(dòng)作前電路已處于穩(wěn)態(tài)，t=0時(shí)開關(guān)閉合。求t≥0時(shí)的電感電流iL(t)及電流i(t)。

6Ω

S(t=0)

4Ω

i(t)

+

iL(t)

+

9V

12Ω

1H

_

8V

17．圖示電路，t

=

0時(shí)開關(guān)K閉合，求t

3

0時(shí)的uC(t)、iC(t)和

i3(t)。

已知：IS=5A，R1=10W，R2=10W，R3=5W，C=250mF，開關(guān)閉合前電路已處于穩(wěn)態(tài)。

R1

R2

R3

IS

K

C

＋

uC(t)

－

iC(t)

i3(t)

18．已知電路如圖示，R1=3Ω，R2=6Ω，R3=6Ω，Us1=12V，Us2=6V，L=1H，電路原已達(dá)到穩(wěn)態(tài)，t

=

0時(shí)開關(guān)S由a改合到b，用三要素法求：iL(t)，定性畫出iL(t)的波形曲線，并在圖中標(biāo)明τ。

S1

S2

19．圖示電路中，電路已達(dá)穩(wěn)態(tài)，t=0時(shí)合上開關(guān)，求：

1）

t≥0時(shí)的電感電流iL(t)；

2）

直流電壓源發(fā)出的功率。

12Ω

＋

24V

－

6Ω

S

4H

iL

20．圖示電路中，開關(guān)在a處已達(dá)穩(wěn)態(tài)，t=0時(shí)開關(guān)由a轉(zhuǎn)向b。

1）用三要素法求t≥0時(shí)的電感電流iL(t)；

2）求電感兩端的電壓uL(t)；

4Ω

＋

12V

－

2A

i1

4Ω

iL

＋

0.1H

uL

－

i1

＋

－

b

a

3）

繪出iL(t)的波形。

1Ω

＋

10V

－

2Ω

S1

S2

＋

0.5H

uL

－

iL

＋

6V

－

2Ω

21．圖示電路中，t=0時(shí)開關(guān)S1打開，S2閉合。試用三要素法求出t≥0時(shí)的iL(t)和uL(t)，并畫出iL(t)的波形。

[注：在開關(guān)動(dòng)作前，電路已達(dá)穩(wěn)態(tài)]

22．已知us=220cos(ωt+φ)，R=110Ω，C=16μF，L=1H，求：

1）輸入阻抗；

2）諧振頻率ω0；

3）當(dāng)ω=250

rad/S時(shí)，A1和A2的讀數(shù)。

R

L

R

C

＋

us

－

A1

A2

23．圖示正弦穩(wěn)態(tài)電路，同相，電源電壓有效值U=1V，頻率為50HZ，電源發(fā)出的平均功率為0.1W，且已知Z1和Z2吸收的平均功率相等，Z2的功率因數(shù)為0.5（感性），求

Z1和Z2。

Z1

+

Z2

24．已知U=8V，Z1=（1－j5）Ω，Z2=（3－j1）Ω，Z3=（1＋j1）Ω。求：

1）電路輸入導(dǎo)納；

2）各支路的電流；

3）Z2的有功功率P和無功功率Q。

Z1

＋

·

Z2

Z3

U

－

25．圖示電路中，已知R1=R2=XL=100Ω，UAB=141.4

/0oV，兩并聯(lián)支路的功率PAB=100W，其功率因數(shù)為cosφAB=0.707

(φAB<0)。求：

（1）該電路的復(fù)阻抗Z1；

（2）端口電壓U及有功功率P，無功功率Q和功率因數(shù)λ。

I

R1

A

＋

I2

＋

I1

R2

U

UAB

Z1

XL

－

－

B

26．圖示電路中，已知電壓表讀數(shù)為50V，電流表讀數(shù)為1A，功率表讀數(shù)為30W，電源的頻率為50Hz。求L、R值和功率因數(shù)λ。

I

*

＋

A

W

*

R

U

V

L

－

27．圖示對稱三相電路中，Ul

=380V，Z1=-j110Ω，電動(dòng)機(jī)

P=1320W，cosj=0.5(滯后)。

求：(1)

線電流和電源發(fā)出總功率；

(2)

用兩表法測電動(dòng)機(jī)負(fù)載的功率，畫接線圖。

D

A

B

C

Z1

電動(dòng)機(jī)

28．圖示電路中，已知電壓表讀數(shù)為50V，電流表讀數(shù)為1A，功率表讀數(shù)為30W，電源的頻率為w

=314

rad/s，負(fù)載Z為感性。求：

⑴

復(fù)阻抗Z=?，功率因數(shù)

l

=？

⑵

要把該電路的功率因數(shù)提高到0.9，應(yīng)并聯(lián)多大的電容？此時(shí)電流表的讀數(shù)和功率表的讀數(shù)各為多少？

⑶

欲使電路在該電源頻率下發(fā)生串聯(lián)諧振，應(yīng)串聯(lián)一個(gè)多大的電容？此時(shí)電流表的讀數(shù)和功率表的讀數(shù)各為多少？

C

V

W

A

Z

*

*

29．已知電路如圖示,求電流，,及電路的P,Q,S,COSφ，并畫出相量圖。已知：f

=

50Hz，=

220∠0°，R

=

100Ω，L

=

0.5H，C

=

10μF

第三篇：電路分析基礎(chǔ)復(fù)習(xí)題

電路分析基礎(chǔ)復(fù)習(xí)題

一、選擇題

1．直流電路中，（A）。

A 感抗為0，容抗為無窮大

B 感抗為無窮大，容抗為0 C 感抗和容抗均為0

D 感抗和容抗均為無窮大 2.在正弦交流電路中提高感性負(fù)載功率因數(shù)的方法是（D）。

A 負(fù)載串聯(lián)電感

B 負(fù)載串聯(lián)電容

C 負(fù)載并聯(lián)電感

D 負(fù)載并聯(lián)電容

3．線性電阻器的額定值為220V，880W?，F(xiàn)將它接到110V電源上，消耗的功率為（B）。

A 440W

B 220W

C 880W

D 1760W 4．對稱三相電路中,電源與負(fù)載均為三角形聯(lián)接,當(dāng)電源不變時(shí),而負(fù)載為星形聯(lián)接, 對稱三相負(fù)載吸收的功率(B)。

A增大

B減小

C不變 5．在對稱三相負(fù)載中，功率因素角是（B）。

A線電壓與線電流的相位差角

B相電壓與相電流的相位差角 C線電壓與相電流的相位差角

D相電壓與線電流的相位差角

6．若把電路中原來電位為10V的一點(diǎn)改選為參考點(diǎn)，則電路中各點(diǎn)電位比原來（B）。

A升高

B降低

C不變 7.某元件功率為正（P>0），則說明該元件是（A）。

A負(fù)載

B電源

C電感

D電容

8.兩個(gè)電容C1=3uF,C2=6uF串聯(lián)時(shí)，其等效電容量為（D）

A 9uF

B 6uF

C 3uF

D 2uF 9.電壓和電流的關(guān)聯(lián)方向是指電壓、電流的（B）一致。

A實(shí)際方向

B參考方向

C電壓降方向

10.在三相交流電路中，當(dāng)負(fù)載Y形連接時(shí)，線電壓是相電壓的（C）倍。

A 1

B 1.414

C 1.732

D 2 11.某三相四線制供電線路中，相電壓為220V，則火線與火線之間的電壓為（D）。

A 220V

B 311V

C 360V

D 380V 12.理想電壓源的內(nèi)阻為（A）。

A 0

B ∞

C 10 D 1 13.理想電流源的內(nèi)阻為（B）。

A 0

B ∞

C 10 D 1 14.RLC串聯(lián)電路，當(dāng)電路發(fā)生串聯(lián)諧振時(shí)，電路的阻抗（B）。

A最大

B最小

C不確定

15.RLC并聯(lián)電路，當(dāng)電路發(fā)生并聯(lián)諧振時(shí)，電路的阻抗（A）。

A最大

B最小

C不確定 16.電感的平均儲(chǔ)能與它的（A）平方成正比。

A 電流

B 電感

C 電壓

D 電容 17.電容的平均儲(chǔ)能與它的（C）平方成正比。

A 電流

B 電感

C 電壓

D 電容 18.電阻的平均功率與它的（A）平方成正比。

A 電流

B 電感

C 電壓

D 電容 19.疊加定理適用于以下電路（B）。A 任意電路

B 線性電路 C 非線性電路 D 三極管放大電路

20.對線性電路而言，若所有輸入信號(hào)同時(shí)變化2倍，則輸出信號(hào)跟著同時(shí)變化（C）倍。

A 6

B 3 C 2 D 1

二、判斷題

1.電感中電流只能連續(xù)變化，不能躍變。

（√）2.在RLC并聯(lián)電路中，當(dāng)LC發(fā)生諧振時(shí)，線路中的電流最小。

（√）3.沿順時(shí)針和逆時(shí)針列寫KVL方程，其結(jié)果是相同的。

（√）4.通常電燈接通得越多，總負(fù)載電阻就越小。

（√）5.電容在直流穩(wěn)態(tài)電路中相當(dāng)于短路。

（×）6.RLC串聯(lián)電路諧振時(shí)阻抗最大。

（×）7.RC電路的時(shí)間常數(shù)Г=RC。

（√）8.一個(gè)6V的電壓源和一個(gè)2A的電流源并聯(lián)，等效仍然是一個(gè)6V電壓源。

（√）9.基爾霍夫定律只適用于線性電路。

（×）10.電阻元件上只消耗有功功率，不產(chǎn)生無功功率。

（√）11.正弦量的三要素是指它的最大值、角頻率和初相位。

（√）12.諧振電路的品質(zhì)因素Q越大，電路選擇性越好，因此實(shí)用中的Q值越大越好。

（×）13.在正常供電情況下，不管外部電路如何變化，其端電壓基本能保持常量或確定的時(shí)間函數(shù)的電源稱為理想電壓源。

（√）14.對集中參數(shù)電路中的任一節(jié)點(diǎn)，在任一瞬時(shí)，流入節(jié)點(diǎn)的電流總和等于流出該節(jié)點(diǎn)的電流總和，這就是基爾霍夫電流定律。

（√）15.對集中參數(shù)電路中的任一回路，在任一瞬間，沿著該回路繞行一周，經(jīng)過各段電路時(shí)所有電位升的總和等于所有電位降的總和，這就是基爾霍夫電壓定律。

（√）16.在相同的線電壓下，負(fù)載作三角形連接時(shí)取用的平均功率是星形連接時(shí)的3倍。

（√）17.三相電路中，任意兩相之間的電壓稱為相電壓。

（×）18.在電力系統(tǒng)中，利用高壓傳輸和提高功率因數(shù)來減少輸電線損耗，從而提高傳輸效率（√）19.視在功率的單位是瓦。

（×）20.電感是不消耗能量的，它只是與外電路或電源進(jìn)行能量交換，故平均功率等于零。（√）

第四篇：電路分析基礎(chǔ)-試題

電子信息工程專業(yè)2002級 《電路分析基礎(chǔ)》試題

班級：

姓名：

一．電路如圖所示，試求：（1）圖a中的電流i1和uab；

（2）圖b中的電壓ucb。（每小題8分）

二．試用節(jié)點(diǎn)法求解圖示電路中的電壓Uo（12分）

――第1頁――

三．試用戴維南定理求解圖示電路中電壓U（12分）

四．圖示電路中，已知iS=10ε(t)A, R1=1Ω, R2=2Ω, C=1μF, uC(0-)=2V，――第2頁―― g=0.25S，求全響應(yīng)i1(t)、iC(t)、uC(t)（12分）。

五．圖示電路中電壓源us(t)=100cos200t V，向電路提供200W功率，已知uL的――第3頁―― 峰值為50V，求R和L（12分）。

六．電路如圖所示，求兩負(fù)載吸收的總復(fù)功率，并求輸入電流的有效值。（12分）

?，已知ω＝1 rad/s（12分）七．求圖示電路中的電壓 U――第4頁――

八．試確定圖示雙口網(wǎng)絡(luò)的h參數(shù)，已知??1（12分）60――第5頁――

――第6頁――

第五篇：電路分析基礎(chǔ)試題含答案

“電路分析基礎(chǔ)”試題(120分鐘)—III

單項(xiàng)選擇題（在每個(gè)小題的四個(gè)備選答案中，選出一個(gè)正確答案，并將正確答案的號(hào)碼填入提干的括號(hào)內(nèi)。每小題2分，共40分）

圖示電路中電流等于（2）

1）1A

2）2A

3）3A

4）4A2、圖示單口網(wǎng)絡(luò)的短路電流等于（1）

1）1A

2）1.5A

3）3A

4）-1A3、圖示電路中電壓

等于（2）

1）4V

2）-4V

3）6V

4）-6V4、圖示單口網(wǎng)絡(luò)的開路電壓等于（1）

1）3V

2）4V

3）5V

4）9V5、圖示電路中電阻R吸收的功率P等于（3）

1）3W

2）4W

3）9W

4）12W6、圖示電路中負(fù)載電阻

吸收的最大功率等于（3）

1）0W

2）6W

3）3W

4）12W7、圖示單口網(wǎng)絡(luò)的等效電阻等于（1）

1）2Ω

2）4Ω

3）6Ω

4）-2Ω

8、圖示電路中開關(guān)斷開時(shí)的電容電壓等于（2）

1）2V

2）3V

3）4V

4）0V9、圖示電路開關(guān)閉合后的電壓等于（4）

1）2V

2）4V

3）6V

4）8V10、圖示電路在開關(guān)斷開后電路的時(shí)間常數(shù)等于（2）

1）2S

2）3S

3）4S

4）7S11、圖示電路的開關(guān)閉合后，電感電流等于（3）

1）

A

2）A

3）

A

4）A12、圖示正弦電流電路中電壓的振幅等于（4）

1）1V

2）4V

3）10V

4）20V13、圖示正弦電流電路中電壓的初相等于（1）

1）

2）

3）

4）

14、圖示單口網(wǎng)絡(luò)相量模型的等效阻抗等于（3）

1）(3+j4)

2）(0.33-j0.25)

3）(1.92+j1.44)

4）(0.12+j0.16)

15、圖示單口網(wǎng)絡(luò)相量模型的等效導(dǎo)納等于（4）

1）(0.5+j0.5)

S

2）(1+j1)

S

3）(1-j1)

S

4）(0.5-j0.5)

S16、圖示單口網(wǎng)絡(luò)的功率因素為（4）

1）0.8

2）0.707

3）-0.6

4）0.617、圖示電路中電阻R吸收的平均功率P等于（2）

1）12.5W

2）16W

3）32W

4）25W18、圖示電路中負(fù)載獲得的最大平均功率等于（1）

1）2.5W

2）5W

3）10W

4）20W19、圖示單口網(wǎng)絡(luò)的等效電感為（3）

1）1H

2）2H

3）3.5H

4）4H20、圖示諧振電路的品質(zhì)因數(shù)為（4）

1）0.01

2）1

3）10

4）100

二、選擇填空題（在每小題的三個(gè)備選答案，并將正確答案的號(hào)碼填入題干的空格內(nèi)。

1、電路分析的基本依據(jù)是____1___方程。

1）兩類約束

2）KCL

3）KVL2、動(dòng)態(tài)電路是指含有___2____元件的電路，其電路方程是微分方程。

1）電阻

2）動(dòng)態(tài)

3）獨(dú)立源3、5F的線性電容的端口特性為__3_____

1）

2）

3）

4、端口特性為的二端電路元件是____1___元件

1）電感

2）電容

3）電阻5、10電阻和0.2F電容并聯(lián)電路的時(shí)間常數(shù)為___3____

1）1S

2）0.5S

3）2S6、1電阻和2H電感并聯(lián)一階電路中，電感電壓零輸入響應(yīng)為___2____

1）

2）

3）

7、4電阻、1H電感和1F電容串聯(lián)二階電路的零輸入響應(yīng)屬于___1____情況。

1）過阻尼

2）欠阻尼

3）臨界阻尼

8、RLC并聯(lián)正弦電流電路中，則總電流為___2___A。

1）8

2）5

3）49、的耦合電感在次級開路時(shí)，初級的等效電感為____1__H。

1）10

2）12

3）1610、電流源A與電阻并聯(lián)單口網(wǎng)絡(luò)向外傳輸?shù)淖畲笃骄β蕿開__3____W。

1）4

2）8

3）16

三、簡答題（每小題6分，共30分）

1、計(jì)算圖示電路中的電流和電壓。

2、計(jì)算圖示電路的電壓和

3、計(jì)算圖示電路中負(fù)載電阻獲得的最大功率。

4、圖示電路原已穩(wěn)定，閉合開關(guān)，求的電容電壓

5、圖示電路中電流求穩(wěn)態(tài)電流。

四、計(jì)算題

1、用網(wǎng)孔分析法計(jì)算圖示電路中的網(wǎng)孔電流和。

2、圖示正弦電流電路中，已知V，求電流和。

電路分析基礎(chǔ)試題參考答案—III

單項(xiàng)選擇題(每小題2分，共40分)

1.(2);

2.(1);

3.(2);

4.(1);

5.(3);

6.(3);

7.(1);

8.(2);

9.(4);

10.(2);

11.(3);

12.(4);

13.(1);

14.(3);

15.(4);

16.(4);

17.(2);

18.(1);

19.(3);

20.(4)

二、單項(xiàng)選擇題（每小題1分，共10分）

1.(1)

2.(2)

3.(3)

4.(1)

5.(3)

6.(2)

7.(1)

8.(2)

9.(1)

10.(3)

三、簡答題（每小題6分，共30分）

1、由網(wǎng)孔方程求得

2、由疊加定理求得。3、4、5、,四、計(jì)算題（每小題10分，共20分）

1、2、試題庫

一、填空題（建議較易填空每空0.5分，較難填空每空1分）

1、電流所經(jīng)過的路徑叫做

電路，通常由

電源、負(fù)載

和

中間環(huán)節(jié)

三部分組成。

2、實(shí)際電路按功能可分為電力系統(tǒng)的電路和電子技術(shù)的電路兩大類，其中電力系統(tǒng)的電路其主要功能是對發(fā)電廠發(fā)出的電能進(jìn)行

傳輸、分配

和

轉(zhuǎn)換

；電子技術(shù)的電路主要功能則是對電信號(hào)進(jìn)行

傳遞、變換、存儲(chǔ)

和

處理。

3、實(shí)際電路元件的電特性

單一

而

確切，理想電路元件的電特性則

多元

和

復(fù)雜

。無源二端理想電路元件包括

電阻

元件、電感

元件和

電容

元件。

4、由

理想電路

元件構(gòu)成的、與實(shí)際電路相對應(yīng)的電路稱為

電路模型，這類電路只適用

集總

參數(shù)元件構(gòu)成的低、中頻電路的分析。

5、大小和方向均不隨時(shí)間變化的電壓和電流稱為

穩(wěn)恒直流

電，大小和方向均隨時(shí)間變化的電壓和電流稱為

交流

電，大小和方向均隨時(shí)間按照正弦規(guī)律變化的電壓和電流被稱為

正弦交流

電。

6、電壓

是電路中產(chǎn)生電流的根本原因，數(shù)值上等于電路中

兩點(diǎn)電位的差值。

7、電位

具有相對性，其大小正負(fù)相對于電路參考點(diǎn)而言。

8、衡量電源力作功本領(lǐng)的物理量稱為

電動(dòng)勢，它只存在于

電源

內(nèi)部，其參考方向規(guī)定由

電源正極高

電位指向

電源負(fù)極低

電位，與

電源端電壓的參考方向相反。

9、電流所做的功稱為

電功，其單位有

焦耳

和

度

；單位時(shí)間內(nèi)電流所做的功稱為

電功率，其單位有

瓦特

和

千瓦。

10、通常我們把負(fù)載上的電壓、電流方向稱作

關(guān)聯(lián)

方向；而把電源上的電壓和電流方向稱為

非關(guān)聯(lián)

方向。

11、歐姆

定律體現(xiàn)了線性電路元件上電壓、電流的約束關(guān)系，與電路的連接方式無關(guān)；

基爾霍夫

定律則是反映了電路的整體規(guī)律，其中

KCL

定律體現(xiàn)了電路中任意結(jié)點(diǎn)上匯集的所有

支路電流的約束關(guān)系，KVL

定律體現(xiàn)了電路中任意回路上所有

元件上電壓的約束關(guān)系，具有普遍性。

12、理想電壓源輸出的電壓

值恒定，輸出的電流值

由它本身和外電路共同決定；理想電流源輸出的電流

值恒定，輸出的電壓

由它本身和外電路共同決定。

13、電阻均為9Ω的Δ形電阻網(wǎng)絡(luò)，若等效為Y形網(wǎng)絡(luò)，各電阻的阻值應(yīng)為

Ω。

14、實(shí)際電壓源模型“20V、1Ω”等效為電流源模型時(shí)，其電流源

A，內(nèi)阻

Ω。

15、直流電橋的平衡條件是

對臂電阻的乘積

相等；負(fù)載上獲得最大功率的條件是

電源內(nèi)阻

等于

負(fù)載電阻，獲得的最大功率

US2/4R0。

16、如果受控源所在電路沒有獨(dú)立源存在時(shí)，它僅僅是一個(gè)

無源

元件，而當(dāng)它的控制量不為零時(shí)，它相當(dāng)于一個(gè)

電源

。在含有受控源的電路分析中，特別要注意：不能隨意把

控制量的支路消除掉。

二、判斷下列說法的正確與錯(cuò)誤（建議每小題1分）

1、集總參數(shù)元件的電磁過程都分別集中在各元件內(nèi)部進(jìn)行。

（∨）

2、實(shí)際電感線圈在任何情況下的電路模型都可以用電感元件來抽象表征。

（×）

3、電壓、電位和電動(dòng)勢定義式形式相同，所以它們的單位一樣。

（∨）

4、電流由元件的低電位端流向高電位端的參考方向稱為關(guān)聯(lián)方向。

（×）

5、電功率大的用電器，電功也一定大。

（×）

6、電路分析中一個(gè)電流得負(fù)值，說明它小于零。

（×）

7、電路中任意兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間連接的電路統(tǒng)稱為支路。

（∨）

8、網(wǎng)孔都是回路，而回路則不一定是網(wǎng)孔。

（∨）

9、應(yīng)用基爾霍夫定律列寫方程式時(shí)，可以不參照參考方向。

（×）

10、電壓和電流計(jì)算結(jié)果得負(fù)值，說明它們的參考方向假設(shè)反了。

（∨）

11、理想電壓源和理想電流源可以等效互換。

（×）

12、兩個(gè)電路等效，即它們無論其內(nèi)部還是外部都相同。

（×）

13、直流電橋可用來較準(zhǔn)確地測量電阻。

（∨）

14、負(fù)載上獲得最大功率時(shí)，說明電源的利用率達(dá)到了最大。

（×）

15、受控源在電路分析中的作用，和獨(dú)立源完全相同。

（×）

16、電路等效變換時(shí)，如果一條支路的電流為零，可按短路處理。

（×）

三、單項(xiàng)選擇題（建議每小題2分）

1、當(dāng)電路中電流的參考方向與電流的真實(shí)方向相反時(shí)，該電流（B）

A、一定為正值

B、一定為負(fù)值

C、不能肯定是正值或負(fù)值

2、已知空間有a、b兩點(diǎn)，電壓Uab=10V，a點(diǎn)電位為Va=4V，則b點(diǎn)電位Vb為（B）

A、6V

B、－6V

C、14V3、當(dāng)電阻R上的、參考方向?yàn)榉顷P(guān)聯(lián)時(shí)，歐姆定律的表達(dá)式應(yīng)為（B）

A、B、C、4、一電阻R上、參考方向不一致，令=－10V，消耗功率為0.5W，則電阻R為（A）

A、200Ω

B、－200Ω

C、±200Ω

5、兩個(gè)電阻串聯(lián)，R1：R2=1：2，總電壓為60V，則U1的大小為（B）

A、10V

B、20V

C、30V6、已知接成Y形的三個(gè)電阻都是30Ω，則等效Δ形的三個(gè)電阻阻值為（C）

A、全是10Ω

B、兩個(gè)30Ω一個(gè)90Ω

C、全是90Ω

7、電阻是（C）元件，電感是（B）的元件，電容是（A）的元件。

A、儲(chǔ)存電場能量

B、儲(chǔ)存磁場能量

C、耗能

8、一個(gè)輸出電壓幾乎不變的設(shè)備有載運(yùn)行，當(dāng)負(fù)載增大時(shí)，是指（C）

A、負(fù)載電阻增大

B、負(fù)載電阻減小

C、電源輸出的電流增大

9、理想電壓源和理想電流源間（B）

A、有等效變換關(guān)系

B、沒有等效變換關(guān)系

C、有條件下的等效關(guān)系

10、當(dāng)恒流源開路時(shí)，該恒流源內(nèi)部（B）

A、有電流，有功率損耗

B、無電流，無功率損耗

C、有電流，無功率損耗

四、簡答題（建議每小題3～5分）

1、在8個(gè)燈泡串聯(lián)的電路中，除4號(hào)燈不亮外其它7個(gè)燈都亮。當(dāng)把4號(hào)燈從燈座上取下后，剩下7個(gè)燈仍亮，問電路中有何故障？為什么？

答：電路中發(fā)生了4號(hào)燈短路故障，當(dāng)它短路時(shí)，在電路中不起作用，因此放上和取下對電路不發(fā)生影響。

2、額定電壓相同、額定功率不等的兩個(gè)白熾燈，能否串聯(lián)使用？

答：不能，因?yàn)檫@兩個(gè)白熾燈的燈絲電阻不同，瓦數(shù)大的燈電阻小分壓少，不能正常工作，瓦數(shù)小的燈電阻大分壓多易燒。

3、電橋電路是復(fù)雜電路還是簡單電路？當(dāng)電橋平衡時(shí)，它是復(fù)雜電路還是簡單電路？為什么？

答：電橋電路處于平衡狀態(tài)時(shí)，由于橋支路電流為零可拿掉，因此四個(gè)橋臂具有了串、并聯(lián)關(guān)系，是簡單電路，如果電橋電路不平衡，則為復(fù)雜電路。

4、直流電、脈動(dòng)直流電、交流電、正弦交流電的主要區(qū)別是什么？

答：直流電的大小和方向均不隨時(shí)間變化；脈動(dòng)直流電的大小隨時(shí)間變化，方向不隨時(shí)間變化；交流電的大小和方向均隨時(shí)間變化；正弦交流電的大小和方向隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化。

5、負(fù)載上獲得最大功率時(shí)，電源的利用率大約是多少？

答：負(fù)載上獲得最大功率時(shí)，電源的利用率約為50%。

6、電路等效變換時(shí)，電壓為零的支路可以去掉嗎？為什么？

答：電路等效變換時(shí)，電壓為零的支路不可以去掉。因?yàn)槎搪废喈?dāng)于短接，要用一根短接線代替。

7、在電路等效變換過程中，受控源的處理與獨(dú)立源有哪些相同？有什么不同？

答：在電路等效變換的過程中，受控電壓源的控制量為零時(shí)相當(dāng)于短路；受控電流源控制量為零時(shí)相當(dāng)于開路。當(dāng)控制量不為零時(shí)，受控源的處理與獨(dú)立源無原則上區(qū)別，只是要注意在對電路化簡的過程中不能隨意把含有控制量的支路消除掉。

8、工程實(shí)際應(yīng)用中，利用平衡電橋可以解決什么問題？電橋的平衡條件是什么？

答：工程實(shí)際應(yīng)用中，利用平衡電橋可以較為精確地測量電阻，電橋平衡的條件是對臂電阻的乘積相等。

9、試述“電路等效”的概念。

答：兩個(gè)電路等效，是指其對端口以外的部分作用效果相同。

10、試述參考方向中的“正、負(fù)”，“加、減”，“相反、相同”等名詞的概念。

答：“正、負(fù)”是指在參考方向下，某電量為正值還是為負(fù)值；“加、減”是指方程式各量前面的加、減號(hào)；“相反、相同”則指電壓和電流方向是非關(guān)聯(lián)還是關(guān)聯(lián)。

五、計(jì)算分析題（根據(jù)實(shí)際難度定分，建議每題在6～12分范圍）

I

－

US

＋

IS

2Ω

1Ω

A

B

圖1.5.21、圖1.5.1所示電路，已知U=3V，求R。（2Ω）

1mA

2KΩ

+

10V

－

4KΩ

＋

R

U

－

2KΩ

圖1.5.12、圖1.5.2所示電路，已知US＝3V，IS＝2A，求UAB和I。（3V、5A）

3、圖1.5.3所示電路，負(fù)載電阻RL可以任意改變，問RL等于多大時(shí)其上可獲得最大功率，并求出最大功率PLmax。（2Ω）

4、圖1.5.4所示電路中，求2A電流源之發(fā)出功率。（－16/3W）

2A

4Ω

＋

－

U

4U

＋

－

圖1.5.4

I

＋

6V

－

2I

3Ω

RL

圖1.5.3

10V

1A

2Ω

4A

10Ω

3Ω

6V

8Ω

＋

－

＋

－

圖1.5.55、電路如圖1.5.5所示，求10V電壓源發(fā)出的功率。

（－35W）

6、分別計(jì)算S打開與閉合時(shí)圖1.5.6電路中A、B兩點(diǎn)的電位。（S打開：A－10.5V,B－7.5V

S閉合：A

0V，B

1.6V）

150Ω

150Ω

150Ω

150Ω

150Ω

A

B

圖1.5.7

2KΩ

S

A

4KΩ

26KΩ

B

－12V

＋12V

圖1.5.67、試求圖1.5.7所示電路的入端電阻RAB。（150Ω）

試題庫

一、填空題（建議較易填空每空0.5分，較難填空每空1分）

1、凡是用電阻的串并聯(lián)和歐姆定律可以求解的電路統(tǒng)稱為

簡單

電路，若用上述方法不能直接求解的電路，則稱為

復(fù)雜

電路。

2、以客觀存在的支路電流為未知量，直接應(yīng)用

KCL

定律和

KVL

定律求解電路的方法，稱為

支路電流

法。

3、當(dāng)復(fù)雜電路的支路數(shù)較多、回路數(shù)較少時(shí)，應(yīng)用

回路

電流法可以適當(dāng)減少方程式數(shù)目。這種解題方法中，是以

假想的回路

電流為未知量，直接應(yīng)用

KVL

定律求解電路的方法。

4、當(dāng)復(fù)雜電路的支路數(shù)較多、結(jié)點(diǎn)數(shù)較少時(shí)，應(yīng)用

結(jié)點(diǎn)

電壓法可以適當(dāng)減少方程式數(shù)目。這種解題方法中，是以

客觀存在的結(jié)點(diǎn)

電壓為未知量，直接應(yīng)用

KCL

定律和

歐姆

定律求解電路的方法。

5、當(dāng)電路只有兩個(gè)結(jié)點(diǎn)時(shí)，應(yīng)用

結(jié)點(diǎn)電壓

法只需對電路列寫

個(gè)方程式，方程式的一般表達(dá)式為，稱作

彌爾曼

定理。

6、在多個(gè)電源共同作用的線性

電路中，任一支路的響應(yīng)均可看成是由各個(gè)激勵(lì)單獨(dú)作用下在該支路上所產(chǎn)生的響應(yīng)的疊加，稱為疊加定理。

7、具有兩個(gè)引出端鈕的電路稱為

二端

網(wǎng)絡(luò)，其內(nèi)部含有電源稱為

有源二端

網(wǎng)絡(luò)，內(nèi)部不包含電源的稱為

無源二端

網(wǎng)絡(luò)。

8、“等效”是指對

端口處等效

以外的電路作用效果相同。戴維南等效電路是指一個(gè)電阻和一個(gè)電壓源的串聯(lián)組合，其中電阻等于原有源二端網(wǎng)絡(luò)

除源

后的入端

電阻，電壓源等于原有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路

電壓。

9、為了減少方程式數(shù)目，在電路分析方法中我們引入了

回路

電流法、結(jié)點(diǎn)

電壓法；

疊加

定理只適用線性電路的分析。

10、在進(jìn)行戴維南定理化簡電路的過程中，如果出現(xiàn)受控源，應(yīng)注意除源后的二端網(wǎng)絡(luò)等效化簡的過程中，受控電壓源應(yīng)

短路

處理；受控電流源應(yīng)

開路

處理。在對有源二端網(wǎng)絡(luò)求解開路電壓的過程中，受控源處理應(yīng)與

獨(dú)立源的分析方法相同。

二、判斷下列說法的正確與錯(cuò)誤（建議每小題1分）

1、疊加定理只適合于直流電路的分析。

（×）

2、支路電流法和回路電流法都是為了減少方程式數(shù)目而引入的電路分析法。（∨）

3、回路電流法是只應(yīng)用基爾霍夫第二定律對電路求解的方法。

（∨）

4、結(jié)點(diǎn)電壓法是只應(yīng)用基爾霍夫第二定律對電路求解的方法。

（×）

5、彌爾曼定理可適用于任意結(jié)點(diǎn)電路的求解。

（×）

6、應(yīng)用結(jié)點(diǎn)電壓法求解電路時(shí)，參考點(diǎn)可要可不要。

（×）

7、回路電流法只要求出回路電流，電路最終求解的量就算解出來了。

（×）

8、回路電流是為了減少方程式數(shù)目而人為假想的繞回路流動(dòng)的電流。

（∨）

9、應(yīng)用結(jié)點(diǎn)電壓法求解電路，自動(dòng)滿足基爾霍夫第二定律。

（∨）

10、實(shí)用中的任何一個(gè)兩孔插座對外都可視為一個(gè)有源二端網(wǎng)絡(luò)。

（∨）

三、單項(xiàng)選擇題（建議每小題2分）

1、疊加定理只適用于（C）

A、交流電路

B、直流電路

C、線性電路

2、自動(dòng)滿足基爾霍夫第一定律的電路求解法是（B）

A、支路電流法

B、回路電流法

C、結(jié)點(diǎn)電壓法

3、自動(dòng)滿足基爾霍夫第二定律的電路求解法是（C）

A、支路電流法

B、回路電流法

C、結(jié)點(diǎn)電壓法

4、必須設(shè)立電路參考點(diǎn)后才能求解電路的方法是（C）

A、支路電流法

B、回路電流法

C、結(jié)點(diǎn)電壓法

5、只適應(yīng)于線性電路求解的方法是（C）

A、彌爾曼定理

B、戴維南定理

C、疊加定理

四、簡答題（建議每小題3～5分）

1、下圖所示電路應(yīng)用哪種方法進(jìn)行求解最為簡便？為什么？

1mA

2KΩ

+

10V

－

4KΩ

＋

R

U

－

圖2.4.1題電路

答：用彌爾曼定理求解最為簡便，因?yàn)殡娐分兄缓袃蓚€(gè)結(jié)點(diǎn)。

2、試述回路電流法求解電路的步驟。回路電流是否為電路的最終求解響應(yīng)？

答：回路電流法求解電路的基本步驟如下：

1．選取獨(dú)立回路(一般選擇網(wǎng)孔作為獨(dú)立回路)，在回路中標(biāo)示出假想回路電流的參考方向，并把這一參考方向作為回路的繞行方向。

2．建立回路的KVL方程式。應(yīng)注意自電阻壓降恒為正值，公共支路上互電阻壓降的正、負(fù)由相鄰回路電流的方向來決定：當(dāng)相鄰回路電流方向流經(jīng)互電阻時(shí)與本回路電流方向一致時(shí)該部分壓降取正，相反時(shí)取負(fù)。方程式右邊電壓升的正、負(fù)取值方法與支路電流法相同。

3．求解聯(lián)立方程式，得出假想的各回路電流。

＋

US1

R1

－

I1

＋

US2

R2

－

I2

圖2.4

例2.2電路

RL

I

a

b

Ia

Ib

4．在電路圖上標(biāo)出客觀存在的各支路電流的參考方向，按照它們與回路電流之間的關(guān)系，求出各條支路電流。

回路電流是為了減少方程式數(shù)目而人為假想的繞回路流動(dòng)的電流，不是電路的最終求解響應(yīng)，最后要根據(jù)客觀存在的支路電流與回路電流之間的關(guān)系求出支路電流。

3、一個(gè)不平衡電橋電路進(jìn)行求解時(shí)，只用電阻的串并聯(lián)和歐姆定律能夠求解嗎？

答：不平衡電橋電路是復(fù)雜電路，只用電阻的串并聯(lián)和歐姆定律是無法求解的，必須采用KCL和KCL及歐姆定律才能求解電路。

4、試述戴維南定理的求解步驟？如何把一個(gè)有源二端網(wǎng)絡(luò)化為一個(gè)無源二端網(wǎng)絡(luò)？在此過程中，有源二端網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的電壓源和電流源應(yīng)如何處理？

答：戴維南定理的解題步驟為：

1．將待求支路與有源二端網(wǎng)絡(luò)分離，對斷開的兩個(gè)端鈕分別標(biāo)以記號(hào)（例如a和b）；

2．對有源二端網(wǎng)絡(luò)求解其開路電壓UOC；

3．把有源二端網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行除源處理：其中電壓源用短接線代替；電流源斷開。然后對無源二端網(wǎng)絡(luò)求解其入端電阻R入；

4．讓開路電壓UOC等于戴維南等效電路的電壓源US，入端電阻R入等于戴維南等效電路的內(nèi)阻R0，在戴維南等效電路兩端斷開處重新把待求支路接上，根據(jù)歐姆定律求出其電流或電壓。

把一個(gè)有源二端網(wǎng)絡(luò)化為一個(gè)無源二端網(wǎng)絡(luò)就是除源，如上述3.所述。

5、實(shí)際應(yīng)用中，我們用高內(nèi)阻電壓表測得某直流電源的開路電壓為225V，用足夠量程的電流表測得該直流電源的短路電流為50A，問這一直流電源的戴維南等效電路？

答：直流電源的開路電壓即為它的戴維南等效電路的電壓源US，225/50=4.5Ω等于該直流電源戴維南等效電路的內(nèi)阻R0。

五、計(jì)算分析題（根據(jù)實(shí)際難度定分，建議每題在6～12分范圍）

1、已知圖2.5.1電路中電壓U=4.5V，試應(yīng)用已經(jīng)學(xué)過的電路求解法求電阻R。

（18Ω）

＋

US

－

4Ω

A

B

圖2.5.1

9V

12Ω

6Ω

＋

U

－

R2、求解圖2.5.2所示電路的戴維南等效電路。

（Uab=0V，R0=8.8Ω）

20V

5A

8Ω

12Ω

2Ω

2V

＋

－

＋

－

圖2.5.2

2Ω

Uab

＋

－

3、試用疊加定理求解圖2.5.3所示電路中的電流I。

（在電流源單獨(dú)作用下U=1V，Iˊ=－1/3A，電壓源單獨(dú)作用時(shí)，I“=2A，所以電流I=5/3A）

U

1A

1Ω

I

1Ω

6V

＋

－

＋

－

圖2.5.3

2Ω

2U

＋

－

4、列出圖2.5.4所示電路的結(jié)點(diǎn)電壓方程。

4A

1Ω

＋

－

6V

8V

＋

－

圖2.5.4

5Ω

6Ω

3Ω

4Ω

2Ω

10V

＋

－

解：畫出圖2.5.4等效電路圖如下：

3A

8V

A

B

等效圖

3Ω

6/5Ω

4Ω

2A

5A

＋

對結(jié)點(diǎn)A：

對結(jié)點(diǎn)B：

試題庫

一、填空題（建議較易填空每空0.5分，較難填空每空1分）

1、正弦交流電的三要素是指正弦量的最大值、角頻率

和

初相。

2、反映正弦交流電振蕩幅度的量是它的最大值

；反映正弦量隨時(shí)間變化快慢程度的量是它的頻率

；確定正弦量計(jì)時(shí)始位置的是它的初相。

3、已知一正弦量，則該正弦電流的最大值是

7.07

A；有效值是

A；角頻率是

314

rad/s；頻率是

Hz；周期是

0.02

s；隨時(shí)間的變化進(jìn)程相位是

314t-30°電角

；初相是

－30°

；合－π/6

弧度。

4、正弦量的有效

值等于它的瞬時(shí)值的平方在一個(gè)周期內(nèi)的平均值的開方，所以

有效

值又稱為方均根值。也可以說，交流電的有效

值等于與其

熱效應(yīng)

相同的直流電的數(shù)值。

5、兩個(gè)

同頻率

正弦量之間的相位之差稱為相位差，不同

頻率的正弦量之間不存在相位差的概念。

6、實(shí)際應(yīng)用的電表交流指示值和我們實(shí)驗(yàn)的交流測量值，都是交流電的有效

值。工程上所說的交流電壓、交流電流的數(shù)值，通常也都是它們的有效

值，此值與交流電最大值的數(shù)量關(guān)系為：

最大值是有效值的1.414倍。

7、電阻元件上的電壓、電流在相位上是

同相

關(guān)系；電感元件上的電壓、電流相位存在正交

關(guān)系，且電壓

超前

電流；電容元件上的電壓、電流相位存在正交

關(guān)系，且電壓

滯后

電流。

8、同相的電壓和電流構(gòu)成的是有功功率，用P表示，單位為

W；

正交的電壓和電流構(gòu)成無功功率，用Q表示，單位為

Var。

9、能量轉(zhuǎn)換中過程不可逆的功率稱

有

功功率，能量轉(zhuǎn)換中過程可逆的功率稱

無

功功率。能量轉(zhuǎn)換過程不可逆的功率意味著不但

有交換，而且還有

消耗

；能量轉(zhuǎn)換過程可逆的功率則意味著只

交換

不

消耗。

10、正弦交流電路中，電阻元件上的阻抗=

R，與頻率

無關(guān)

；電感元件上的阻抗=

XL，與頻率

成正比

；電容元件上的阻抗=

XC，與頻率

成反比。

二、判斷下列說法的正確與錯(cuò)誤（建議每小題1分）

1、正弦量的三要素是指它的最大值、角頻率和相位。

（×）

2、超前為45°電角。

（×）

3、電抗和電阻的概念相同，都是阻礙交流電流的因素。

（×）

4、電阻元件上只消耗有功功率，不產(chǎn)生無功功率。

（∨）

5、從電壓、電流瞬時(shí)值關(guān)系式來看，電感元件屬于動(dòng)態(tài)元件。

（∨）

6、無功功率的概念可以理解為這部分功率在電路中不起任何作用。

（×）

7、幾個(gè)電容元件相串聯(lián)，其電容量一定增大。

（×）

8、單一電感元件的正弦交流電路中，消耗的有功功率比較小。

（×）

三、單項(xiàng)選擇題（建議每小題2分）

1、在正弦交流電路中，電感元件的瞬時(shí)值伏安關(guān)系可表達(dá)為（C）

A、B、u＝j(luò)iωL

C、2、已知工頻電壓有效值和初始值均為380V，則該電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為（B）

A、V

B、V

C、V3、一個(gè)電熱器，接在10V的直流電源上，產(chǎn)生的功率為P。把它改接在正弦交流電源上，使其產(chǎn)生的功率為P/2，則正弦交流電源電壓的最大值為（C）

A、7.07V

B、5V

C、10V4、已知A，）A，則（C）

A、i1超前i260°

B、i1滯后i260°

C、相位差無法判斷

5、電容元件的正弦交流電路中，電壓有效值不變，當(dāng)頻率增大時(shí)，電路中電流將（A）

A、增大

B、減小

C、不變

6、電感元件的正弦交流電路中，電壓有效值不變，當(dāng)頻率增大時(shí)，電路中電流將（B）

A、增大

B、減小

C、不變

7、實(shí)驗(yàn)室中的交流電壓表和電流表，其讀值是交流電的（B）。

A、最大值

B、有效值

C、瞬時(shí)值8、314μF電容元件用在100Hz的正弦交流電路中，所呈現(xiàn)的容抗值為（C）

A、0.197Ω

B、31.8Ω

C、5.1Ω

9、在電阻元件的正弦交流電路中，伏安關(guān)系表示錯(cuò)誤的是（B）

A、B、U＝IR

C、10、某電阻元件的額定數(shù)據(jù)為“1KΩ、2.5W”，正常使用時(shí)允許流過的最大電流為（A）

A、50mA

B、2.5mA

C、250mA11、u＝－100sin（6πt＋10°）V超前i＝5cos（6πt－15°）A的相位差是（C）

A、25°

B、95°

C、115°

12、周期T=1S、頻率f＝1Hz的正弦波是（C）

A、4cos314t

B、6sin（5t+17°）

C、4cos2πt

四、簡答題（建議每小題3～5分）

1、電源電壓不變，當(dāng)電路的頻率變化時(shí)，通過電感元件的電流發(fā)生變化嗎？

答：頻率變化時(shí)，感抗增大，所以電源電壓不變，電感元件的電流將減小。

2、某電容器額定耐壓值為450伏，能否把它接在交流380伏的電源上使用？為什么？

答：380×1.414=537V>450V，不能把耐壓為450V的電容器接在交流380V的電源上使用，因?yàn)殡娫醋畲笾禐?37V，超過了電容器的耐壓值。

3、你能說出電阻和電抗的不同之處和相似之處嗎？它們的單位相同嗎？

答：電阻在阻礙電流時(shí)伴隨著消耗，電抗在阻礙電流時(shí)無消耗，二者單位相同。

4、無功功率和有功功率有什么區(qū)別？能否從字面上把無功功率理解為無用之功？為什么？

答：有功功率反映了電路中能量轉(zhuǎn)換過程中不可逆的那部分功率，無功功率反映了電路中能量轉(zhuǎn)換過程中只交換、不消耗的那部分功率，無功功率不能從字面上理解為無用之功，因?yàn)樽儔浩?、電?dòng)機(jī)工作時(shí)如果沒有電路提供的無功功率將無法工作。

5、從哪個(gè)方面來說，電阻元件是即時(shí)元件，電感和電容元件為動(dòng)態(tài)元件？又從哪個(gè)方面說電阻元件是耗能元件，電感和電容元件是儲(chǔ)能元件？

答：從電壓和電流的瞬時(shí)值關(guān)系來說，電阻元件電壓電流為歐姆定律的即時(shí)對應(yīng)關(guān)系，因此稱為即時(shí)元件；電感和電容上的電壓電流上關(guān)系都是微分或積分的動(dòng)態(tài)關(guān)系，因此稱為動(dòng)態(tài)元件。從瞬時(shí)功率表達(dá)式來看，電阻元件上的瞬時(shí)功率恒為正值或零，所以為耗能元件，而電感和電容元件的瞬時(shí)功率在一個(gè)周期內(nèi)的平均值為零，只進(jìn)行能量的吞吐而不耗能，所以稱為儲(chǔ)能元件。

6、正弦量的初相值有什么規(guī)定？相位差有什么規(guī)定？

答：正弦量的初相和相位差都規(guī)定不得超過180°。

7、直流情況下，電容的容抗等于多少？容抗與哪些因素有關(guān)？

答：直流情況下，電容的容抗等于無窮大，稱隔直流作用。容抗與頻率成反比，與電容量成反比。

8、感抗、容抗和電阻有何相同？有何不同？

答：感抗、容抗在阻礙電流的過程中沒有消耗，電阻在阻礙電流的過程中伴隨著消耗，這是它們的不同之處，三者都是電壓和電流的比值，因此它們的單位相同，都是歐姆。

9、額定電壓相同、額定功率不等的兩個(gè)白熾燈，能否串聯(lián)使用？

答：額定電壓相同、額定功率不等的兩個(gè)白熾燈是不能串聯(lián)使用的，因?yàn)榇?lián)時(shí)通過的電流相同，而這兩盞燈由于功率不同它們的燈絲電阻是不同的：功率大的白熾燈燈絲電阻小分壓少，不能正常工作；功率小的白熾燈燈絲電阻大分壓多容易燒損。

10、如何理解電容元件的“通交隔直”作用？

答：直流電路中，電容元件對直流呈現(xiàn)的容抗為無窮大，阻礙直流電通過，稱隔直作用；交流電路中，電容元件對交流呈現(xiàn)的容抗很小，有利于交流電流通過，稱通交作用。

五、計(jì)算分析題（根據(jù)實(shí)際難度定分，建議每題在6～12分范圍）

1、試求下列各正弦量的周期、頻率和初相，二者的相位差如何？

（1）3sin314t；

（2）8sin(5t＋17°)

（3sin314t是工頻交流電，周期為0.02s、頻率是50Hz、初相是零；

8sin(5t＋17°)是周期為1.256s、頻率為0.796Hz、初相為17°的正弦交流電）

2、某電阻元件的參數(shù)為8Ω，接在V的交流電源上。試求通過電阻元件上的電流i，如用電流表測量該電路中的電流，其讀數(shù)為多少？電路消耗的功率是多少瓦？若電源的頻率增大一倍，電壓有效值不變又如何？（8分）

（i=38.9sin314tA，用電流表測量電流值應(yīng)為27.5A，P=6050W；當(dāng)電源頻率增大一倍時(shí)，電壓有效值不變時(shí)，由于電阻與頻率無關(guān)，所以電阻上通過的電流有效值不變）

3、某線圈的電感量為0.1亨，電阻可忽略不計(jì)。接在V的交流電源上。試求電路中的電流及無功功率；若電源頻率為100Hz，電壓有效值不變又如何？寫出電流的瞬時(shí)值表達(dá)式。（8分）

（i≈9.91sin（314t-90°）A，用電流表測量電流值應(yīng)為7A，Q=1538.6Var；當(dāng)電源頻率增大為100Hz時(shí)，電壓有效值不變，由于電感與頻率成正比，所以電感上通過的電流有效值及無功功率均減半，iˊ≈4.95sin（628t-90°）A）

4、圖3.5.4所示電路中，各電容量、交流電源的電壓值和頻率均相同，問哪一個(gè)電流表的讀數(shù)最大？哪個(gè)為零？為什么？

圖3.5.4

(a)

u

－

(c)

u

(b)

C

C

C

A1

C

A2

A3

U

（圖b電流表計(jì)數(shù)為零，因?yàn)殡娙莞糁?；圖a和圖c中都是正弦交流電，且電容端電壓相同，電流與電容量成正比，因此A3電流表讀數(shù)最大）

5、已知工頻正弦交流電流在t=0時(shí)的瞬時(shí)值等于0.5A，計(jì)時(shí)始該電流初相為30°，求這一正弦交流電流的有效值。（0.707A）

6、在1μF的電容器兩端加上V的正弦電壓，求通過電容器中的電流有效值及電流的瞬時(shí)值解析式。若所加電壓的有效值與初相不變，而頻率增加為100Hz時(shí)，通過電容器中的電流有效值又是多少？（①22.2mA，i≈31.4sin（314t＋60°）A；②頻率增倍時(shí)，容抗減半，電壓有效值不變則電流增倍，為44.4A）

試題庫

一、填空題（建議較易填空每空0.5分，較難填空每空1分）

1、與正弦量具有一一對應(yīng)關(guān)系的復(fù)數(shù)電壓、復(fù)數(shù)電流稱之為

相量

。最大值

相量的模對應(yīng)于正弦量的最大

值，有效值

相量的模對應(yīng)正弦量的有效

值，它們的幅角對應(yīng)正弦量的初相。

2、單一電阻元件的正弦交流電路中，復(fù)阻抗Z=

R

；單一電感元件的正弦交流電路中，復(fù)阻抗Z=

jXL

；單一電容元件的正弦交流電路中，復(fù)阻抗Z=

－jXC

；電阻電感相串聯(lián)的正弦交流電路中，復(fù)阻抗Z=

R＋jXL

；電阻電容相串聯(lián)的正弦交流電路中，復(fù)阻抗Z=

R－jXC

；電阻電感電容相串聯(lián)的正弦交流電路中，復(fù)阻抗Z=

R＋j（XL－XC）。

3、單一電阻元件的正弦交流電路中，復(fù)導(dǎo)納Y=

G

；單一電感元件的正弦交流電路中，復(fù)導(dǎo)納Y=

－jBL

；單一電容元件的正弦交流電路中，復(fù)導(dǎo)納Y=

jBC

；電阻電感電容相并聯(lián)的正弦交流電路中，復(fù)導(dǎo)納Y=

G＋j(BC－BL)。

4、按照各個(gè)正弦量的大小和相位關(guān)系用初始位置的有向線段畫出的若干個(gè)相量的圖形，稱為

相量

圖。

5、相量分析法，就是把正弦交流電路用相量模型來表示，其中正弦量用

相量

代替，R、L、C電路參數(shù)用對應(yīng)的復(fù)阻抗

表示，則直流電阻性電路中所有的公式定律均適用于對相量模型的分析，只是計(jì)算形式以

復(fù)數(shù)

運(yùn)算代替了代數(shù)運(yùn)算。

6、有效值相量圖中，各相量的線段長度對應(yīng)了正弦量的有效

值，各相量與正向?qū)嵼S之間的夾角對應(yīng)正弦量的初相

。相量圖直觀地反映了各正弦量之間的數(shù)量

關(guān)系和

相位

關(guān)系。

7、電壓

三角形是相量圖，因此可定性地反映各電壓相量之間的數(shù)量

關(guān)系及相位關(guān)系，阻抗

三角形和

功率

三角形不是相量圖，因此它們只能定性地反映各量之間的數(shù)量

關(guān)系。

8、R、L、C串聯(lián)電路中，電路復(fù)阻抗虛部大于零時(shí)，電路呈

感

性；若復(fù)阻抗虛部小于零時(shí)，電路呈

容

性；當(dāng)電路復(fù)阻抗的虛部等于零時(shí)，電路呈

阻

性，此時(shí)電路中的總電壓和電流相量在相位上呈

同相

關(guān)系，稱電路發(fā)生串聯(lián)

諧振。

9、R、L、C并聯(lián)電路中，電路復(fù)導(dǎo)納虛部大于零時(shí)，電路呈

容

性；若復(fù)導(dǎo)納虛部小于零時(shí)，電路呈

感

性；當(dāng)電路復(fù)導(dǎo)納的虛部等于零時(shí)，電路呈

阻

性，此時(shí)電路中的總電流、電壓相量在相位上呈

同相

關(guān)系，稱電路發(fā)生并聯(lián)

諧振。

10、R、L串聯(lián)電路中，測得電阻兩端電壓為120V，電感兩端電壓為160V，則電路總電壓是

200

V。

11、R、L、C并聯(lián)電路中，測得電阻上通過的電流為3A，電感上通過的電流為8A，電容元件上通過的電流是4A，總電流是

A，電路呈

感

性。

12、復(fù)功率的實(shí)部是

有功

功率，單位是

瓦

；復(fù)功率的虛部是

無功

功率，單位是

乏爾

；復(fù)功率的模對應(yīng)正弦交流電路的視在功率，單位是

伏安。

二、判斷下列說法的正確與錯(cuò)誤（建議每小題1分）

1、正弦量可以用相量來表示，因此相量等于正弦量。

（×）

2、幾個(gè)復(fù)阻抗相加時(shí)，它們的和增大；幾個(gè)復(fù)阻抗相減時(shí)，其差減小。

（×）

3、串聯(lián)電路的總電壓超前電流時(shí)，電路一定呈感性。

（∨）

4、并聯(lián)電路的總電流超前路端電壓時(shí)，電路應(yīng)呈感性。

（×）

5、電感電容相串聯(lián)，UL=120V，UC=80V，則總電壓等于200V。

（×）

6、電阻電感相并聯(lián)，IR=3A，IL=4A，則總電流等于5A。

（∨）

7、提高功率因數(shù)，可使負(fù)載中的電流減小，因此電源利用率提高。

（×）

8、避免感性設(shè)備的空載，減少感性設(shè)備的輕載，可自然提高功率因數(shù)。

（∨）

9、只要在感性設(shè)備兩端并聯(lián)一電容器，即可提高電路的功率因數(shù)。

（×）

10、視在功率在數(shù)值上等于電路中有功功率和無功功率之和。

（×）

三、單項(xiàng)選擇題（建議每小題2分）

1、標(biāo)有額定值為“220V、100W”和“220V、25W”白熾燈兩盞，將其串聯(lián)后接入220V工頻交流電源上，其亮度情況是（B）

A、100W的燈泡較亮

B、25W的燈泡較亮

C、兩只燈泡一樣亮

2、在RL串聯(lián)的交流電路中，R上端電壓為16V，L上端電壓為12V，則總電壓為（B）

A、28V

B、20V

C、4V3、R、L串聯(lián)的正弦交流電路中，復(fù)阻抗為（C）

A、B、C、4、已知電路復(fù)阻抗Z＝（3－j4）Ω，則該電路一定呈（B）

A、感性

B、容性

C、阻性

5、電感、電容相串聯(lián)的正弦交流電路，消耗的有功功率為（C）

A、UI

B、I2X

C、0

A1

A2

A3

u

C

L

R6、在右圖所示電路中，R＝XL＝XC，并已知安培表A1的讀數(shù)為3A，則安培表A2、A3的讀數(shù)應(yīng)為（C）

A、1A、1A

B、3A、0A

C、4.24A、3A7、每只日光燈的功率因數(shù)為0.5，當(dāng)N只日光燈相并聯(lián)時(shí)，總的功率因數(shù)（C）；若再與M只白熾燈并聯(lián)，則總功率因數(shù)（A）

A、大于0.5

B、小于0.5

C、等于0.58、日光燈電路的燈管電壓與鎮(zhèn)流器兩端電壓和電路總電壓的關(guān)系為（B）

A、兩電壓之和等于總電壓

B、兩電壓的相量和等于總電壓

四、簡答題（建議每小題3～5分）

1、額定電壓相同、額定功率不等的兩個(gè)白熾燈，能否串聯(lián)使用？

答：不能串聯(lián)使用。因?yàn)轭~定功率不同時(shí)兩個(gè)白熾燈分壓不同。

2、試述提高功率因數(shù)的意義和方法。

答：提高功率因數(shù)可減少線路上的功率損耗，同時(shí)可提高電源設(shè)備的利用率，有利于國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。提高功率因數(shù)的方法有兩種：一是自然提高法，就是避免感性設(shè)備的空載和盡量減少其空載；二是人工補(bǔ)償法，就是在感性線路兩端并聯(lián)適當(dāng)?shù)碾娙荨?/p>

3、相量等于正弦量的說法對嗎？正弦量的解析式和相量式之間能用等號(hào)嗎？

答：相量可以用來表示正弦量，相量不是正弦量，因此正弦量的解析式和相量式之間是不能畫等號(hào)的。

4、電壓、電流相位如何時(shí)只吸收有功功率？只吸收無功功率時(shí)二者相位又如何？

答：電壓、電流相位同相時(shí)只吸收有功功率，當(dāng)它們相位正交時(shí)只吸收無功功率

5、阻抗三角形和功率三角形是相量圖嗎？電壓三角形呢？

答：阻抗三角形和功率三角形都不是相量圖，電壓三角形是相量圖。

6、并聯(lián)電容器可以提高電路的功率因數(shù)，并聯(lián)電容器的容量越大，功率因數(shù)是否被提得越高？為什么？會(huì)不會(huì)使電路的功率因數(shù)為負(fù)值？是否可以用串聯(lián)電容器的方法提高功率因數(shù)？

答：并聯(lián)電容器可以提高電路的功率因數(shù)，但提倡欠補(bǔ)償，如果并聯(lián)電容器的容量過大而出現(xiàn)過補(bǔ)償時(shí)，會(huì)使電路的功率因數(shù)為負(fù)值，即電路由感性變?yōu)槿菪裕?dāng)并聯(lián)電容達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，還會(huì)導(dǎo)致功率因數(shù)繼續(xù)下降（可用相量圖分析）。實(shí)際中是不能用串聯(lián)電容器的方法提高電路的功率因數(shù)的，因?yàn)榇?lián)電容器可以分壓，設(shè)備的額定電壓將發(fā)生變化而不能正常工作。

五、計(jì)算分析題（根據(jù)實(shí)際難度定分，建議每題在6～12分范圍）

1、RL串聯(lián)電路接到220V的直流電源時(shí)功率為1.2KW，接在220V、50Hz的電源時(shí)功率為0.6KW，試求它的R、L值。

解：

2、已知交流接觸器的線圈電阻為200Ω，電感量為7.3H，接到工頻220V的電源上。求線圈中的電流I=？如果誤將此接觸器接到U=220V的直流電源上，線圈中的電流又為多少？如果此線圈允許通過的電流為0.1A，將產(chǎn)生什么后果？

解：

為額定電流的11倍，線圈會(huì)因過熱而燒損。

3、在電扇電動(dòng)機(jī)中串聯(lián)一個(gè)電感線圈可以降低電動(dòng)機(jī)兩端的電壓，從而達(dá)到調(diào)速的目的。已知電動(dòng)機(jī)電阻為190Ω，感抗為260Ω，電源電壓為工頻220V。現(xiàn)要使電動(dòng)機(jī)上的電壓降為180V，求串聯(lián)電感線圈的電感量L＇應(yīng)為多大(假定此線圈無損耗電阻)？能否用串聯(lián)電阻來代替此線圈？試比較兩種方法的優(yōu)缺點(diǎn)。

解：電動(dòng)機(jī)中通過的電流：

電機(jī)電阻和電感上的電壓為：

串聯(lián)線圈端電壓：

串聯(lián)線圈電感量：

若用電阻代替，則串聯(lián)電阻端電壓：

串聯(lián)電阻值：

Z

R

＋

－

－jXC

A

B

C

比較兩種方法，串聯(lián)電阻的阻值為電動(dòng)機(jī)電阻的二分之一還要多些，因此需多消耗功率:ΔP=0.5592×106≈33W，這部分能量顯然對用戶來講是要計(jì)入電表的。而串聯(lián)的線圈本身銅耗電阻很小，一般不需要消耗多少有功功率。所以，對用戶來講，用串聯(lián)線圈的方法降低電壓比較合適。

4、已知右圖所示電路中，R＝XC＝10Ω，UAB＝UBC，且電路中路端電壓與總電流同相，求復(fù)阻抗Z。

解：根據(jù)題意可知，電路中發(fā)生了串聯(lián)諧振。

Z

＋

－

＋

－

因諧振，所以

5、右圖所示電路中，已知Z＝(30＋j30)Ω，jXL＝j(luò)10Ω，又知UZ

=85V，求路端電壓有效值U＝？

解：

設(shè)

則

R

＋

u

－

L

C

iC

iL

i

路端電壓有效值為100伏。

6、在右圖所示電路中，已知u＝141.4cos314tV，電流有效值I＝IC＝IL，電路消耗的有功功率為866W，求i、iL、iC。

解：

電路若有I＝IC＝IL，由相量圖分析可得必有電容支路電流與電感支路電流相位差為120°，這樣兩支路電流的相量和的模才符合I＝IC＝IL，又知電容支路的電流超前總電壓90°，則電感支路的電流必滯后總電壓30°，在電阻R上的分壓即為：

則：

7、已知感性負(fù)載兩端電壓u＝311cos314tV，測得電路中的有功功率為7.5KW，無功功率為5.5KVar，試求感性負(fù)載的功率因數(shù)及其串聯(lián)和并聯(lián)等效參數(shù)。

解：串聯(lián)時(shí)：

并聯(lián)時(shí)：R=2202/7500≈6.45Ω

L=2202/(5500×314)≈28mH

a

b

c

Z1

＋

－

Z28、在右圖所示電路中，已知復(fù)阻抗Z2＝j(luò)60Ω，各交流電壓的有效值分別為：US=100V，U1＝171V，U2＝240V，求復(fù)阻抗Z1。

解：設(shè)串聯(lián)電路中的電流為參考相量，則

由相量圖分析可知，總電壓應(yīng)呈感性，設(shè)有功電壓分量為60V，則無功電壓分量應(yīng)為80V，即240-80=160V，有φ1=arcsin160/171≈69.3°

＋

－

－j1Ω

jωL

1Ω

a

b9、如下圖所示電路中，已知電路中電流I2＝2A，US＝7.07V，求電路中總電流I、電感元件電壓兩端電壓UL及電壓源US與總電流之間的相位差角。

解：設(shè)并聯(lián)支路端電壓為參考相量，則

1Ω電阻上通過的電流

總電流為：即總電流有效值為2.828A

總電壓：因電感上電壓相位為135°,所以其實(shí)部虛部數(shù)值相等，用湊數(shù)法求出總電壓的角度為123°，則

電感上端電壓為：即總電壓、電流之間的相位差角為78°，電路呈感性。

＋

u(t)

－

L

iC

C

R10、電路如圖所示。已知C=100pF，L=100μH，mA，電路消耗的功率P=100mW，試求電阻R和電壓u（t）。

解：

試題庫

一、填空題（建議較易填空每空0.5分，較難填空每空1分）

1、在含有L、C的電路中，出現(xiàn)總電壓、電流同相位，這種現(xiàn)象稱為

諧振

。這種現(xiàn)象若發(fā)生在串聯(lián)電路中，則電路中阻抗

最小，電壓一定時(shí)電流

最大，且在電感和電容兩端將出現(xiàn)

過電壓

；該現(xiàn)象若發(fā)生在并聯(lián)電路中，電路阻抗將

最大，電壓一定時(shí)電流則

最小，但在電感和電容支路中將出現(xiàn)

過電流

現(xiàn)象。

2、諧振發(fā)生時(shí)，電路中的角頻率。

3、串聯(lián)諧振電路的特性阻抗，品質(zhì)因數(shù)Q

=

ω0L/R。

4、理想并聯(lián)諧振電路諧振時(shí)的阻抗

∞，總電流等于

0。

5、實(shí)際應(yīng)用中，并聯(lián)諧振電路在未接信號(hào)源時(shí)，電路的諧振阻抗為電阻R，接入信號(hào)源后，電路諧振時(shí)的阻抗變?yōu)?/p>

R//RS，電路的品質(zhì)因數(shù)也由

R/ω0L

而變?yōu)?/p>

R//RS/ω0L，從而使并聯(lián)諧振電路的選擇性變

差，通頻帶變

寬。

6、交流多參數(shù)的電路中，負(fù)載獲取最大功率的條件是

；負(fù)載上獲取的最大功率。

7、諧振電路的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在用于

信號(hào)的選擇，用于

元器件的測量

和用于

提高功率的傳輸效率。

8、品質(zhì)因數(shù)越

大，電路的選擇

性越好，但不能無限制地加大品質(zhì)因數(shù)，否則將造成通頻帶

變窄，致使接收信號(hào)產(chǎn)生失真。

二、判斷下列說法的正確與錯(cuò)誤（建議每小題1分）

1、串聯(lián)諧振電路不僅廣泛應(yīng)用于電子技術(shù)中，也廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)中。

（×）

2、諧振電路的品質(zhì)因數(shù)越高，電路選擇性越好，因此實(shí)用中Q值越大越好。

（×）

3、串聯(lián)諧振在L和C兩端將出現(xiàn)過電壓現(xiàn)象，因此也把串諧稱為電壓諧振。

（∨）

4、并聯(lián)諧振在L和C支路上出現(xiàn)過流現(xiàn)象，因此常把并諧稱為電流諧振。

（∨）

5、串諧電路的特性阻抗在數(shù)值上等于諧振時(shí)的感抗與線圈銅耗電阻的比值。（∨）

6、理想并聯(lián)諧振電路對總電流產(chǎn)生的阻礙作用無窮大，因此總電流為零。

（∨）

7、無論是直流還是交流電路，負(fù)載上獲得最大功率的條件都是。

（×）

8、RLC多參數(shù)串聯(lián)電路由感性變?yōu)槿菪缘倪^程中，必然經(jīng)過諧振點(diǎn)。

（∨）

9、品質(zhì)因數(shù)高的電路對非諧振頻率電流具有較強(qiáng)的抵制能力。

（∨）

10、諧振狀態(tài)下電源供給電路的功率全部消耗在電阻上。

（∨）

三、單項(xiàng)選擇題（建議每小題2分）

1、RLC并聯(lián)電路在f0時(shí)發(fā)生諧振，當(dāng)頻率增加到2f0時(shí)，電路性質(zhì)呈（B）

A、電阻性

B、電感性

C、電容性

2、處于諧振狀態(tài)的RLC串聯(lián)電路，當(dāng)電源頻率升高時(shí)，電路將呈現(xiàn)出（B）

A、電阻性

B、電感性

C、電容性

3、下列說法中，（A）是正確的。

A、串諧時(shí)阻抗最小

B、并諧時(shí)阻抗最小

C、電路諧振時(shí)阻抗最小

4、下列說法中，（B）是不正確的。

A、并諧時(shí)電流最大

B、并諧時(shí)電流最小

C、理想并諧時(shí)總電流為零

5、發(fā)生串聯(lián)諧振的電路條件是（C）

A、B、C、6、正弦交流電路中，負(fù)載上獲得最大功率的條件是（C）

A、B、C、四、簡答題（建議每小題3～5分）

1、何謂串聯(lián)諧振？串聯(lián)諧振時(shí)電路有哪些重要特征？

答：在含有LC的串聯(lián)電路中，出現(xiàn)了總電壓與電流同相的情況，稱電路發(fā)生了串聯(lián)諧振。串聯(lián)諧振時(shí)電路中的阻抗最小，電壓一定時(shí)電路電流最大，且在電感和電容兩端出現(xiàn)過電壓現(xiàn)象。

2、發(fā)生并聯(lián)諧振時(shí)，電路具有哪些特征？

答：電路發(fā)生并諧時(shí)，電路中電壓電流同相，呈純電阻性，此時(shí)電路阻抗最大，總電流最小，在L和C支路上出現(xiàn)過電流現(xiàn)象。

3、為什么把串諧稱為電壓諧振而把并諧電路稱為電流諧振？

答：串聯(lián)諧振時(shí)在動(dòng)態(tài)元件兩端出現(xiàn)過電壓因之稱為電壓諧振；并聯(lián)諧振時(shí)在動(dòng)態(tài)元件的支路中出現(xiàn)過電流而稱為電流諧振。

4、何謂串聯(lián)諧振電路的諧振曲線？說明品質(zhì)因數(shù)Q值的大小對諧振曲線的影響。

答：電流與諧振電流的比值隨著頻率的變化而變化的關(guān)系曲線稱為諧振曲線。由諧振曲線可看出，品質(zhì)因數(shù)Q值的大小對諧振曲線影響較大，Q值越大時(shí)，諧振曲線的頂部越尖銳，電路選擇性越好；Q值越小，諧振曲線的頂部越圓鈍，選擇性越差。

5、串聯(lián)諧振電路的品質(zhì)因數(shù)與并聯(lián)諧振電路的品質(zhì)因數(shù)相同嗎？

答：串聯(lián)諧振電路的品質(zhì)因數(shù)，并聯(lián)諧振電路的6、諧振電路的通頻帶是如何定義的？它與哪些量有關(guān)？

答：諧振電路規(guī)定：當(dāng)電流衰減到最大值的0.707倍時(shí)，I/I0≥0.707所對應(yīng)的頻率范圍稱為通頻帶，通頻帶與電路的品質(zhì)因數(shù)成反比，實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)具體情況選擇適當(dāng)?shù)钠焚|(zhì)因數(shù)Q，以兼顧電路的選擇性和通頻帶之間存在的矛盾。

7、LC并聯(lián)諧振電路接在理想電壓源上是否具有選頻性？為什么？

答：LC并聯(lián)諧振電路接在理想電壓源上就不再具有選頻性。因?yàn)槔硐腚妷涸床浑S負(fù)載的變化而變化。

五、計(jì)算分析題（根據(jù)實(shí)際難度定分，建議每題在6～12分范圍）

1、已知一串聯(lián)諧振電路的參數(shù)，，外加電壓mV。試求電路在諧振時(shí)的電流、品質(zhì)因數(shù)及電感和電容上的電壓。

解：mA

V2、已知串聯(lián)諧振電路的諧振頻率，電容，通頻帶寬度，試求電路電阻及品質(zhì)因數(shù)。

解：

3、已知串諧電路的線圈參數(shù)為“”，接在角頻率的10V電壓源上，求電容C為何值時(shí)電路發(fā)生諧振？求諧振電流I0、電容兩端電壓UC、線圈兩端電壓URL及品質(zhì)因數(shù)Q。

解：串聯(lián)諧振在感抗等于容抗之處發(fā)生，據(jù)題中數(shù)據(jù)可得：

L

R

C4、已知題右圖所示并聯(lián)諧振電路的諧振角頻率中，諧振時(shí)電路阻抗等于2KΩ，試求電路參數(shù)R、L和C。

解：

諧振阻抗：r=L/(R·C)

所以：

5、已知諧振電路如上圖所示。已知電路發(fā)生諧振時(shí)RL支路電流等于15A，電路總電流為9A，試用相量法求出電容支路電流IC。

解：

R

＋

u

－

C

i

L6、如右圖所示電路，其中V，調(diào)節(jié)電容C使電流i與電壓u同相，此時(shí)測得電感兩端電壓為200V，電流I＝2A。求電路中參數(shù)R、L、C，當(dāng)頻率下調(diào)為f0/2時(shí)，電路呈何種性質(zhì)？

解：

當(dāng)頻率下調(diào)為f0/2時(shí)，電路呈容性。

試題庫

一、填空題（建議較易填空每空0.5分，較難填空每空1分）

1、當(dāng)流過一個(gè)線圈中的電流發(fā)生變化時(shí)，在線圈本身所引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象稱

自感

現(xiàn)象，若本線圈電流變化在相鄰線圈中引起感應(yīng)電壓，則稱為

互感

現(xiàn)象。

2、當(dāng)端口電壓、電流為

關(guān)聯(lián)

參考方向時(shí)，自感電壓取正；若端口電壓、電流的參考方向

非關(guān)聯(lián)時(shí)，則自感電壓為負(fù)。

3、互感電壓的正負(fù)與電流的方向

及

同名

端有關(guān)。

4、兩個(gè)具有互感的線圈順向串聯(lián)時(shí)，其等效電感為

L=L1+L2+2M

；它們反向串聯(lián)時(shí)，其等效電感為

L=L1+L2－2M。

5、兩個(gè)具有互感的線圈同側(cè)相并時(shí)，其等效電感為

；它們異側(cè)相并時(shí)，其等效電感為。

6、理想變壓器的理想條件是：①變壓器中無

損耗，②耦合系數(shù)K=

1，③線圈的自感

量和

互感

量均為無窮大。理想變壓器具有變換

電壓

特性、變換

電流

特性和變換

阻抗

特性。

7、理想變壓器的變壓比n=

U1/U2，全耦合變壓器的變壓比n=。

8、當(dāng)實(shí)際變壓器的損耗

很小可以忽略時(shí)，且耦合系數(shù)K=

時(shí)，稱為

全耦合變壓器。這種變壓器的電感

量和

互感

量均為有限值。

9、空芯變壓器與信號(hào)源相連的電路稱為

初級

回路，與負(fù)載相連接的稱為

次級

回路?？招咀儔浩鞔渭墝Τ跫壍姆瓷渥杩筞1r=

ω2M2/Z22。

10、理想變壓器次級負(fù)載阻抗折合到初級回路的反射阻抗Z1n=

n2ZL。

二、判斷下列說法的正確與錯(cuò)誤（建議每小題1分）

1、由于線圈本身的電流變化而在本線圈中引起的電磁感應(yīng)稱為自感。

（∨）

2、任意兩個(gè)相鄰較近的線圈總要存在著互感現(xiàn)象。

（×）

3、由同一電流引起的感應(yīng)電壓，其極性始終保持一致的端子稱為同名端。

（∨）

4、兩個(gè)串聯(lián)互感線圈的感應(yīng)電壓極性，取決于電流流向，與同名端無關(guān)。

（×）

5、順向串聯(lián)的兩個(gè)互感線圈，等效電感量為它們的電感量之和。

（×）

6、同側(cè)相并的兩個(gè)互感線圈，其等效電感量比它們異側(cè)相并時(shí)的大。

（∨）

7、通過互感線圈的電流若同時(shí)流入同名端，則它們產(chǎn)生的感應(yīng)電壓彼此增強(qiáng)。（∨）

8、空芯變壓器和理想變壓器的反射阻抗均與初級回路的自阻抗相串聯(lián)。

（×）

9、全耦合變壓器的變壓比與理想變壓器的變壓比相同。

（×）

10、全耦合變壓器與理想變壓器都是無損耗且耦合系數(shù)等于1。

（×）

三、單項(xiàng)選擇題（建議每小題2分）

1、符合全耦合、參數(shù)無窮大、無損耗3個(gè)條件的變壓器稱為（B）

A、空芯變壓器

B、理想變壓器

C、實(shí)際變壓器

2、線圈幾何尺寸確定后，其互感電壓的大小正比于相鄰線圈中電流的（C）

A、大小

B、變化量

C、變化率

3、兩互感線圈的耦合系數(shù)K=（B）

A、B、C、4、兩互感線圈同側(cè)相并時(shí)，其等效電感量L同=（A）

A、B、C、5、兩互感線圈順向串聯(lián)時(shí)，其等效電感量L順=（C）

A、B、C、6、符合無損耗、K=1和自感量、互感量均為無窮大條件的變壓器是（A）

A、理想變壓器

B、全耦合變壓器

C、空芯變壓器

7、反射阻抗的性質(zhì)與次級回路總阻抗性質(zhì)相反的變壓器是（C）

A、理想變壓器

B、全耦合變壓器

C、空芯變壓器

8、符合無損耗、K=1和自感量、互感量均為有限值條件的變壓器是（B）

A、理想變壓器

B、全耦合變壓器

C、空芯變壓器

四、簡答題（建議每小題3～5分）

1、試述同名端的概念。為什么對兩互感線圈串聯(lián)和并聯(lián)時(shí)必須要注意它們的同名端？

答：由同一電流產(chǎn)生的感應(yīng)電壓的極性始終保持一致的端子稱為同名端，電流同時(shí)由同名端流入或流出時(shí)，它們所產(chǎn)生的磁場彼此增強(qiáng)。實(shí)際應(yīng)用中，為了小電流獲得強(qiáng)磁場，通常把兩個(gè)互感線圈順向串聯(lián)或同側(cè)并聯(lián)，如果接反了，電感量大大減小，通過線圈的電流會(huì)大大增加，將造成線圈的過熱而導(dǎo)致燒損，所以在應(yīng)用時(shí)必須注意線圈的同名端。

2、何謂耦合系數(shù)？什么是全耦合？

答：兩個(gè)具有互感的線圈之間磁耦合的松緊程度用耦合系數(shù)表示，如果一個(gè)線圈產(chǎn)生的磁通全部穿過另一個(gè)線圈，即漏磁通很小可忽略不計(jì)時(shí)，耦合系數(shù)K=1，稱為全耦合。

3、理想變壓器和全耦合變壓器有何相同之處？有何區(qū)別？

答：理想變壓器和全耦合變壓器都是無損耗，耦合系數(shù)K=1，只是理想變壓器的自感和互感均為無窮大，而全耦合變壓器的自感和互感均為有限值。

4、試述理想變壓器和空芯變壓器的反射阻抗不同之處。

答：空芯變壓器的反射阻抗反映了次級回路通過互感對初級回路產(chǎn)生的影響，反射阻抗與初級回路的自阻抗串聯(lián)，空芯變壓器的反射阻抗電抗特性與次級回路阻抗的電抗特性相反；理想變壓器反射阻抗是負(fù)載電阻折合到初級線圈兩端的等效阻抗，直接跨接于初級線圈兩端，與初級回路相并聯(lián)，且反射阻抗的性質(zhì)與負(fù)載阻抗的性質(zhì)相同。

5、何謂同側(cè)相并？異側(cè)相并？哪一種并聯(lián)方式獲得的等效電感量增大？

答：兩個(gè)互感線圈的同名端兩兩連在一起與電源相接的方式稱為同側(cè)相并，兩個(gè)異名端兩兩連在一起與電源相接的方式為異側(cè)相并，同側(cè)相并時(shí)獲得的等效電感量大。

6、如果誤把順串的兩互感線圈反串，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？為什么？

答：兩互感線圈順串時(shí)，反串時(shí)，由兩式可看出，順接時(shí)等效電感量大，因而感抗大，電壓一定時(shí)電流小，如果誤把順串的兩互感線圈反串，由于等效電感量大大減小，致使通過線圈的電流大大增加，線圈將由于過熱而有燒損的危險(xiǎn)。故聯(lián)接時(shí)必須注意同名端

M

L2

L1

E

＋

反偏

－

V

圖（b）

c

d

b

a

S7、判斷下列線圈的同名端。

兩線圈的磁場是相互增強(qiáng)的L1

M

L2

圖（a）

解：圖（a）中兩線圈的磁場相互增強(qiáng)，因此必為順串，所以它們相連的一對端子為異名端，如紅色圓點(diǎn)所示；圖（b）初級線圈的電流在開關(guān)閉合一瞬間變化率大于零，所以自感電動(dòng)勢的極性下負(fù)上正，阻礙電流的增強(qiáng)，次級電壓表反偏，說明互感電壓的極性與電壓表的極性相反，即上負(fù)下正，可判斷出同名端如圖中紅色實(shí)心點(diǎn)所示。

圖5.1

L1

M

·

L2

·

五、計(jì)算分析題（根據(jù)實(shí)際難度定分，建議每題在6～12分范圍）

1、求圖5.1所示電路的等效阻抗。

解：兩線圈為異側(cè)相并，所以等效阻抗

2、耦合電感，，試計(jì)算耦合電感作串聯(lián)、并聯(lián)時(shí)的各等效電感值。

解：

3、耦合電感。①若L2短路，求L1端的等效電感值；②若L1短路，求L2端的等效電感值。

解：①若L2短路，設(shè)在L1兩端加電壓，則

（1）

（2）

由（2）式得

代入式（1）

所以：

得L1端等效電感

②同理可得L1短路時(shí)L2端的等效電感

也可根據(jù)反射阻抗的公式直接計(jì)算等效電感量：

可得

所以

圖5.4

j2Ω

1Ω

·

·

j3Ω

j2Ω

1Ω

＋

－

＋

－

4、電路如圖5.4所示，求輸出電壓U2。

解：應(yīng)用回路電流法求解。在圖上標(biāo)出各回路參考繞行方向，對兩回路列KVL方程

（1）

（2）

由（2）得代入（1）

解得：

圖5.5

1：n

104Ω

·

·

1Ω

＋

－

＋

－

5、電路如圖5.5所示。①試選擇合適的匝數(shù)比使傳輸?shù)截?fù)載上的功率達(dá)到最大；②求1Ω負(fù)載上獲得的最大功率。

解：①理想變壓器的反射阻抗

（因圖中n：1標(biāo)為1：n，所以n2變?yōu)?/n2）

由負(fù)載上獲得最大功率的條件可得

因理想變壓器的反射阻抗與初級回路阻抗相并聯(lián)，所以負(fù)載上獲得的最大功率只有電源發(fā)出的最大功率的一半，即：

試題庫

一、填空題（建議較易填空每空0.5分，較難填空每空1分）

1、三相電源作Y接時(shí)，由各相首端向外引出的輸電線俗稱

火

線，由各相尾端公共點(diǎn)向外引出的輸電線俗稱

零

線，這種供電方式稱為

三相四線

制。

2、火線與火線之間的電壓稱為

線

電壓，火線與零線之間的電壓稱為

相

電壓。電源Y接時(shí)，數(shù)量上Ul

1.732

Up；若電源作Δ接，則數(shù)量上Ul

Up。

3、火線上通過的電流稱為

線

電流，負(fù)載上通過的電流稱為

相

電流。當(dāng)對稱三相負(fù)載作Y接時(shí)，數(shù)量上Il

Ip；當(dāng)對稱三相負(fù)載Δ接，Il

1.732

Ip。

4、中線的作用是使

不對稱

Y接負(fù)載的端電壓繼續(xù)保持

對稱。

5、對稱三相電路中，三相總有功功率P=

3UpIpcosφ

；三相總無功功率Q=

3UpIpsinφ

；三相總視在功率S=

3UpIp。

6、對稱三相電路中，由于

中線電流IN

=0，所以各相電路的計(jì)算具有獨(dú)立性，各相

電流電壓

也是獨(dú)立的，因此，三相電路的計(jì)算就可以歸結(jié)為

一相

來計(jì)算。

7、若

三角

接的三相電源繞組有一相不慎接反，就會(huì)在發(fā)電機(jī)繞組回路中出現(xiàn)，這將使發(fā)電機(jī)因

過熱

而燒損。

8、我們把三個(gè)

最大值

相等、角頻率

相同，在相位上互差

120

度的正弦交流電稱為

對稱

三相交流電。

9、當(dāng)三相電路對稱時(shí)，三相瞬時(shí)功率之和是一個(gè)

常量，其值等于三相電路的有功

功率，由于這種性能，使三相電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定性高于單相電動(dòng)機(jī)。

10、測量對稱三相電路的有功功率，可采用

二瓦計(jì)

法，如果三相電路不對稱，就不能用

二瓦計(jì)

法測量三相功率。

二、判斷下列說法的正確與錯(cuò)誤（建議每小題1分）

1、三相電路只要作Y形連接，則線電壓在數(shù)值上是相電壓的倍。

（×）

2、三相總視在功率等于總有功功率和總無功功率之和。

（×）

3、對稱三相交流電任一瞬時(shí)值之和恒等于零，有效值之和恒等于零。

（×）

4、對稱三相Y接電路中，線電壓超前與其相對應(yīng)的相電壓30°電角。

（∨）

5、三相電路的總有功功率。

（×）

6、三相負(fù)載作三角形連接時(shí)，線電流在數(shù)量上是相電流的倍。

（×）

7、三相四線制電路無論對稱與不對稱，都可以用二瓦計(jì)法測量三相功率。

（×）

8、中線的作用得使三相不對稱負(fù)載保持對稱。

（×）

9、三相四線制電路無論對稱與否，都可以用三瓦計(jì)法測量三相總有功功率。（∨）

10、Y接三相電源若測出線電壓兩個(gè)為220V、一個(gè)為380V時(shí)，說明有一相接反。（∨）

三、單項(xiàng)選擇題（建議每小題2分）

1、某三相四線制供電電路中，相電壓為220V，則火線與火線之間的電壓為（C）

A、220V

B、311V

C、380V2、在電源對稱的三相四線制電路中，若三相負(fù)載不對稱，則該負(fù)載各相電壓（B）

A、不對稱

B、仍然對稱

C、不一定對稱

3、三相對稱交流電路的瞬時(shí)功率為（B）

A、一個(gè)隨時(shí)間變化的量

B、一個(gè)常量，其值恰好等于有功功率

C、04、三相發(fā)電機(jī)繞組接成三相四線制，測得三個(gè)相電壓UA＝UB＝UC＝220V，三個(gè)線電壓UAB＝380V，UBC＝UCA＝220V，這說明（C）

A、A相繞組接反了

B、B相繞組接反了

C、C相繞組接反了

5、某對稱三相電源繞組為Y接，已知V，當(dāng)t=10s時(shí)，三個(gè)線電壓之和為（B）

A、380V

B、0V

C、380/V6、某三相電源繞組連成Y時(shí)線電壓為380V，若將它改接成Δ形，線電壓為（C）

A、380V

B、660V

C、220V7、已知的對稱純電容負(fù)載作Δ接，與對稱三相電源相接后測得各線電流均為10A，則三相電路的視在功率為（A）

A、1800VA

B、600VA

C、600W8、測量三相交流電路的功率有很多方法，其中三瓦計(jì)法是測量（C）電路的功率。

A、三相三線制電路

B、對稱三相三線制電路

C、三相四線制電路

9、三相四線制電路，已知A，A，A，則中線電流為（B）

A、10A

B、0A

C、30A10、三相對稱電路是指（C）

A、電源對稱的電路

B、負(fù)載對稱的電路

C、電源和負(fù)載均對稱的電路

四、簡答題（建議每小題3～5分）

1、三相電源作三角形聯(lián)接時(shí)，如果有一相繞組接反，后果如何？試用相量圖加以分析說明？

答：三相電源作三角形聯(lián)接時(shí)，如果有一相繞組接反，就會(huì)在發(fā)電機(jī)繞組內(nèi)環(huán)中發(fā)生較大的環(huán)流，致使電源燒損。相量圖略。

2、三相四線制供電系統(tǒng)中，中線的作用是什么？

答：中線的作用是使不對稱Y接三相負(fù)載的相電壓保持對稱。

3、為什么實(shí)用中三相電動(dòng)機(jī)可以采用三相三線制供電，而三相照明電路必須采用三相四線制供電系統(tǒng)？

答：三相電動(dòng)機(jī)是對稱三相負(fù)載，中線不起作用，因此采用三相三線制供電即可。而三相照明電路是由單相設(shè)備接成三相四線制中，工作時(shí)通常不對稱，因此必須有中線才能保證各相負(fù)載的端電壓對稱。

4、三相四線制供電體系中，為什么規(guī)定中線上不得安裝保險(xiǎn)絲和開關(guān)？

答：此規(guī)定說明不允許中線隨意斷開，以保證在Y接不對稱三相電路工作時(shí)各相負(fù)載的端電壓對稱。如果安裝了保險(xiǎn)絲，若一相發(fā)生短路時(shí)，中線上的保險(xiǎn)絲就有可能燒斷而造成中線斷開，開關(guān)若不慎在三相負(fù)載工作時(shí)拉斷同樣造成三相不平衡。

5、如何計(jì)算三相對稱電路的功率？有功功率計(jì)算式中的cosφ表示什么意思？

答：第一問略，有功功率編者上式中的cosφ稱為功率因數(shù)，表示有功功率占電源提供的總功率的比重。

6、一臺(tái)電動(dòng)機(jī)本來為正轉(zhuǎn)，如果把連接在它上面的三根電源線任意調(diào)換兩根的順序，則電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向改變嗎？為什么？

答：任調(diào)電動(dòng)機(jī)的兩根電源線，通往電動(dòng)機(jī)中的電流相序?qū)l(fā)生變化，電動(dòng)機(jī)將由正轉(zhuǎn)變?yōu)榉崔D(zhuǎn)，因?yàn)檎D(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場方向相反，而異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向總是順著旋轉(zhuǎn)磁場的方向轉(zhuǎn)動(dòng)的。

五、計(jì)算分析題（根據(jù)實(shí)際難度定分，建議每題在6～12分范圍）

10Ω

－j10Ω

j10Ω

iU

iW

iV

iN

U

N

W

V

圖5.11、三相電路如圖5.1所示。已知電源線電壓為380V的工頻電，求各相負(fù)載的相電流、中線電流及三相有功功率P，畫出相量圖。

解：各相電流均為220/10=22A，由于三相不對稱，所以中線電流

三相有功功率實(shí)際上只在U相負(fù)載上產(chǎn)生，因此P=222×10=4840W

相量圖略

2、已知對稱三相電源A、B火線間的電壓解析式為V，試寫出其余各線電壓和相電壓的解析式。

解：

3、已知對稱三相負(fù)載各相復(fù)阻抗均為8＋j6Ω，Y接于工頻380V的三相電源上，若uAB的初相為60°，求各相電流。

解：

根據(jù)對稱關(guān)系可得：

4、某超高壓輸電線路中，線電壓為22萬伏，輸送功率為24萬KW。若輸電線路的每相電阻為10Ω，①試計(jì)算負(fù)載功率因數(shù)為0.9時(shí)線路上的電壓降及輸電線上一年的電能損耗。②若負(fù)載功率因數(shù)降為0.6，則線路上的電壓降及一年的電能損耗又為多少？

解：①

一年按365天計(jì)，電能損耗為：

輸電線上的電壓降：

②

電能損耗為：

輸電線上的電壓降：

5、有一臺(tái)三相電動(dòng)機(jī)繞組為Y接，從配電盤電壓表讀出線電壓為380V，電流表讀出線電流為6.1A，已知其總功率為3.3KW，試求電動(dòng)機(jī)每相繞組的參數(shù)。

解：

各相電阻

各相感抗：

各相等效電感量為：

6、一臺(tái)Δ接三相異步電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)為0.86，效率，額定電壓為380V，輸出功率為2.2KW，求電動(dòng)機(jī)向電源取用的電流為多少？

解：

電流

7、三相對稱負(fù)載，每相阻抗為6＋j8Ω，接于線電壓為380V的三相電源上，試分別計(jì)算出三相負(fù)載Y接和Δ接時(shí)電路的總功率各為多少瓦？

（Y接Il=22A

Δ接

Il=66A8、一臺(tái)Y接三相異步電動(dòng)機(jī)，接入380V線電壓的電網(wǎng)中，當(dāng)電動(dòng)機(jī)滿載時(shí)其額定輸出功率為10KW，效率為0.9，線電流為20A。當(dāng)該電動(dòng)機(jī)輕載運(yùn)行時(shí)，輸出功率為2KW時(shí)，效率為0.6，線電流為10.5A。試求在上述兩種情況下電路的功率因數(shù)，并對計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較后討論。

解：電動(dòng)機(jī)滿載時(shí)P1=11.1KW

電動(dòng)機(jī)輕載時(shí)P1=3333W

比較兩種結(jié)果可知，電動(dòng)機(jī)輕載時(shí)功率因數(shù)下降，因此應(yīng)盡量讓電動(dòng)機(jī)工作在滿載或接近滿載情況下。

試題庫

一、填空題（建議較易填空每空0.5分，較難填空每空1分）

1、暫

態(tài)是指從一種

穩(wěn)

態(tài)過渡到另一種

穩(wěn)

態(tài)所經(jīng)歷的過程。

2、換路定律指出：在電路發(fā)生換路后的一瞬間，電感

元件上通過的電流和

電容

元件上的端電壓，都應(yīng)保持換路前一瞬間的原有值不變。

3、換路前，動(dòng)態(tài)元件中已經(jīng)儲(chǔ)有原始能量。換路時(shí)，若外激勵(lì)等于

零，僅在動(dòng)態(tài)元件

原始能量

作用下所引起的電路響應(yīng)，稱為

零輸入

響應(yīng)。

4、只含有一個(gè)

動(dòng)態(tài)

元件的電路可以用

一階微分

方程進(jìn)行描述，因而稱作一階電路。僅由外激勵(lì)引起的電路響應(yīng)稱為一階電路的零狀態(tài)

響應(yīng)；只由元件本身的原始能量引起的響應(yīng)稱為一階電路的零輸入

響應(yīng)；既有外激勵(lì)、又有元件原始能量的作用所引起的電路響應(yīng)叫做一階電路的全

響應(yīng)。

5、一階RC電路的時(shí)間常數(shù)τ

=

RC

；一階RL電路的時(shí)間常數(shù)τ

=

L/R

。時(shí)間常數(shù)τ的取值決定于電路的結(jié)構(gòu)

和

電路參數(shù)。

6、一階電路全響應(yīng)的三要素是指待求響應(yīng)的初始

值、穩(wěn)態(tài)

值和

時(shí)間常數(shù)。

7、二階電路過渡過程的性質(zhì)取決于電路元件的參數(shù)。當(dāng)電路發(fā)生非振蕩過程的“過阻

尼狀態(tài)時(shí)，R

；當(dāng)電路出現(xiàn)振蕩過程的“欠阻尼”狀態(tài)時(shí)，R

；當(dāng)電路為臨界非振蕩過程的“臨界阻尼”狀態(tài)時(shí)，R

=

；R=0時(shí)，電路出現(xiàn)

等幅

振蕩。

8、在電路中，電源的突然接通或斷開，電源瞬時(shí)值的突然跳變，某一元件的突然接入或被移去等，統(tǒng)稱為

換路。

9、換路定律指出：一階電路發(fā)生的路時(shí)，狀態(tài)變量不能發(fā)生跳變。該定律用公式可表示為

iL(0+)=

iL(0-)

和

uC(0+)=

uC(0-)。

10、由時(shí)間常數(shù)公式可知，RC一階電路中，C一定時(shí)，R值越大過渡過程進(jìn)行的時(shí)間就越

長

；RL一階電路中，L一定時(shí)，R值越大過渡過程進(jìn)行的時(shí)間就越

短。

二、判斷下列說法的正確與錯(cuò)誤（建議每小題1分）

1、換路定律指出：電感兩端的電壓是不能發(fā)生躍變的，只能連續(xù)變化。

（×）

2、換路定律指出：電容兩端的電壓是不能發(fā)生躍變的，只能連續(xù)變化。

（∨）

3、單位階躍函數(shù)除了在t=0處不連續(xù)，其余都是連續(xù)的。

（∨）

4、一階電路的全響應(yīng)，等于其穩(wěn)態(tài)分量和暫態(tài)分量之和。

（∨）

5、一階電路中所有的初始值，都要根據(jù)換路定律進(jìn)行求解。

（×）

6、RL一階電路的零狀態(tài)響應(yīng)，按指數(shù)規(guī)律上升，按指數(shù)規(guī)律衰減。

（×）

7、RC一階電路的零狀態(tài)響應(yīng)，按指數(shù)規(guī)律上升，按指數(shù)規(guī)律衰減。

（∨）

8、RL一階電路的零輸入響應(yīng)，按指數(shù)規(guī)律衰減，按指數(shù)規(guī)律衰減。

（∨）

9、RC一階電路的零輸入響應(yīng)，按指數(shù)規(guī)律上升，按指數(shù)規(guī)律衰減。

（×）

10、二階電路出現(xiàn)等幅振蕩時(shí)必有XL=XC，電路總電流只消耗在電阻上。

（∨）

三、單項(xiàng)選擇題（建議每小題2分）

1、動(dòng)態(tài)元件的初始儲(chǔ)能在電路中產(chǎn)生的零輸入響應(yīng)中（B）

A、僅有穩(wěn)態(tài)分量

B、僅有暫態(tài)分量

C、既有穩(wěn)態(tài)分量，又有暫態(tài)分量

2、在換路瞬間，下列說法中正確的是（A）

A、電感電流不能躍變

B、電感電壓必然躍變

C、電容電流必然躍變

3、工程上認(rèn)為R＝25Ω、L=50mH的串聯(lián)電路中發(fā)生暫態(tài)過程時(shí)將持續(xù)（C）

A、30～50ms

B、37.5～62.5ms

C、6～10ms4、圖3.4電路換路前已達(dá)穩(wěn)態(tài)，在t=0時(shí)斷開開關(guān)S，則該電路（C）

圖3.4

S

(t=0)

R1

L

＋

US

－

R2

A、電路有儲(chǔ)能元件L，要產(chǎn)生過渡過程

B、電路有儲(chǔ)能元件且發(fā)生換路，要產(chǎn)生過渡過程

C、因?yàn)閾Q路時(shí)元件L的電流儲(chǔ)能不發(fā)生變化，所以該電路不產(chǎn)生過渡過程。

圖3.5

R

＋

US

－

C5、圖3.5所示電路已達(dá)穩(wěn)態(tài)，現(xiàn)增大R值，則該電路（B）

A、因?yàn)榘l(fā)生換路，要產(chǎn)生過渡過程

B、因?yàn)殡娙軨的儲(chǔ)能值沒有變，所以不產(chǎn)生過渡過程

C、因?yàn)橛袃?chǔ)能元件且發(fā)生換路，要產(chǎn)生過渡過程

6、圖3.6所示電路在開關(guān)S斷開之前電路已達(dá)穩(wěn)態(tài)，若在t=0時(shí)將開關(guān)S斷開，則電路中L上通過的電流為（A）

圖3.6

S

(t=0)

10mH

＋

10V

－

5Ω

10μF

A、2A

B、0A

C、－2A7、圖3.6所示電路，在開關(guān)S斷開時(shí)，電容C兩端的電壓為（A）

A、10V

B、0V

C、按指數(shù)規(guī)律增加

五、計(jì)算分析題（根據(jù)實(shí)際難度定分，建議每題在6～12分范圍）

1、電路如圖5.1所示。開關(guān)S在t＝0時(shí)閉合。則

S（t＝0）

3KΩ

0.2H

＋

US

－

2KΩ

圖5.2

S

100Ω

0.2H

＋

10V

－

100Ω

iL（t）

圖5.1

iL（0＋）為多大？

解：開關(guān)閉合前，iL(0－)=0，開關(guān)閉合電路發(fā)生換路時(shí)，根據(jù)換路定律可知，電感中通過的電流應(yīng)保持換路前一瞬間的數(shù)值不變，即iL(0+)=iL(0－)=02、求圖5.2所示電路中開關(guān)S在“1”和“2”位置時(shí)的時(shí)間常數(shù)。

解：開關(guān)S在位置“1”時(shí)，τ1=0.2/2=0.1ms；開關(guān)在位置“2”時(shí)，τ2=0.2/(3+2)=0.04ms

2Ω

＋

6V

－

4Ω

i1(0)

圖5.3

S（t＝0）

0.5μF

i2(0)

iC(0)

3、圖5.3所示電路換路前已達(dá)穩(wěn)態(tài)，在t=0時(shí)將開關(guān)S斷開，試求換路瞬間各支路電流及儲(chǔ)能元件上的電壓初始值。

解：uC(0－)=4V，uC(0+)=uC(0－)=4V

i1(0+)=

iC(0+)=(6-4)/2=1A

i2(0+)=04、求圖5.3所示電路中電容支路電流的全響應(yīng)。

解：換路后的穩(wěn)態(tài)值：uC(∞)=6V，時(shí)間常數(shù)τ=RC=2×0.5=1μs

所以電路全響應(yīng)：uC(t)=uC(∞)+[uC(0+)－uC(∞)]e-t/τ=6-2e-1000000tV

試題庫

一、填空題（建議較易填空每空0.5分，較難填空每空1分）

1、一系列

最大值

不同，頻率

成整數(shù)倍的正弦波，疊加后可構(gòu)成一個(gè)

非正弦

周期波。

2、與非正弦周期波頻率相同的正弦波稱為非正弦周期波的基

波；是構(gòu)成非正弦周期波的基本

成分；頻率為非正弦周期波頻率奇次倍的疊加正弦波稱為它的奇

次諧波；頻率為非正弦周期波頻率偶次倍的疊加正弦波稱為它的偶

次諧波。

3、一個(gè)非正弦周期波可分解為無限多項(xiàng)

諧波

成分，這個(gè)分解的過程稱為

諧波

分析，其數(shù)學(xué)基礎(chǔ)是

傅里葉級數(shù)。

4、所謂諧波分析，就是對一個(gè)已知

波形的非正弦周期信號(hào)，找出它所包含的各次諧波分量的振幅

和

頻率，寫出其傅里葉級數(shù)表達(dá)式的過程。

5、方波的諧波成分中只含有

正弦

成分的各

奇

次諧波。

6、如果非正弦波的后半周與波形的前半周具有

鏡象

對稱關(guān)系，就具有奇次對稱性，具有奇次對稱性的周期信號(hào)只具有

奇

次諧波成分，不存在直流

成分和

偶

次諧波成分，其波形對

原點(diǎn)

對稱。

7、若非正弦周期信號(hào)波形的后半周完全重復(fù)前半周的變化，就具有

偶

次對稱性，這種非正弦波除了含有

直流

成分以外，還包含一系列的偶

次諧波，這種特點(diǎn)的非正弦波的波形對

縱軸

對稱。

8、頻譜是描述非正弦周期波特性的一種方式，一定形狀的波形與一定結(jié)構(gòu)的頻譜

相對應(yīng)。非正弦周期波的頻譜是

離散

頻譜。

9、非正弦周期量的有效值與

正弦

量的有效值定義相同，但計(jì)算式有很大差別，非正弦量的有效值等于它的各次

諧波

有效值的平方和的開方。

10、只有

同頻率的諧波電壓和電流才能構(gòu)成平均功率，不同

頻率的電壓和電流是不能產(chǎn)生平均功率的。數(shù)值上，非正弦波的平均功率等于它的各次諧波單獨(dú)作用時(shí)

所產(chǎn)生的平均功率之和。

二、判斷下列說法的正確與錯(cuò)誤（建議每小題1分）

1、非正弦周期波各次諧波的存在與否與波形的對稱性無關(guān)。

（×）

2、正確找出非正弦周期量各次諧波的過程稱為諧波分析法。

（∨）

3、具有偶次對稱性的非正弦周期波，其波形具有對坐標(biāo)原點(diǎn)對稱的特點(diǎn)。

（×）

4、方波和等腰三角波相比，含有的高次諧波更加豐富。

（∨）

5、方波和等腰三角波相比，波形的平滑性要比等腰三角波好得多。

（×）

6、非正弦周期量的有效值等于它各次諧波有效值之和。

（×）

7、非正弦周期量作用的電路中，電感元件上的電流波形平滑性比電壓差。（×）

8、非正弦周期量作用的線性電路中具有疊加性。

（∨）

9、非正弦周期量作用的電路中，電容元件上的電壓波形平滑性比電流好。（∨）

10、波形因數(shù)是非正弦周期量的最大值與有效值之比。

（×）

三、單項(xiàng)選擇題（建議每小題2分）

1、任意給出幾種常見的非正弦周期信號(hào)波形圖，你能否確定其傅里葉級數(shù)展開式中有無恒定分量（B）

A、不能

B、能

C、不確定

2、某方波信號(hào)的周期T=5μs，則此方波的三次諧波頻率為（C）

A、106Hz

B、2×106Hz

C、6×105Hz3、周期性非正弦波的傅里葉級數(shù)展開式中，諧波的頻率越高，其幅值越（B）

A、大

B、小

C、無法判斷

4、一個(gè)含有直流分量的非正弦波作用于線性電路，其電路響應(yīng)電流中（A）

A、含有直流分量

B、不含有直流分量

C、無法確定是否含有直流分量

5、非正弦周期量的有效值等于它各次諧波（B）平方和的開方。

A、平均值

B、有效值

C、最大值

6、非正弦周期信號(hào)作用下的線性電路分析，電路響應(yīng)等于它的各次諧波單獨(dú)作用時(shí)產(chǎn)生的響應(yīng)的（B）的疊加。

A、有效值

B、瞬時(shí)值

C、相量

7、已知一非正弦電流A，它的有效值為（B）

A、A

B、A

C、A8、已知基波的頻率為120Hz，則該非正弦波的三次諧波頻率為（A）

A、360Hz

B、300Hz

C、240Hz