杭州师范大学钱江学院2011—2012学年第二学期期中试卷
《电路原理》答案
题目 一 二 三 四 总分 得分
一、选择题(每题4分,共20分)
1、如图1所示电路,已知U=4V,则电阻R等于(A ) A、2Ω B、4Ω C、6Ω D、8Ω
+2、如图2所示电路,其戴维宁等效电路为( B )
A、Uoc=2V Req=3Ω B、Uoc=2V Req=2Ω Uoc2AC、Uoc=-2V Req=3Ω D、Uoc=-2V Req=2Ω -
2Ω+U-6AR1Ω图1 1Ω2Ω+12V-2Ω1Ω图2
3、下列关于图3中有源支路的伏安关系(即U、I的关系表达式)的说法,正确的为( B )
A. U=E-IR B. U=-E-IR C. U=E+IR D. U=-E+IR
4、如图4所示,a点的电位为:( A )
A. 5V B. 7V C. 1V D. -1V
5.下列关于叠加定理描述不正确的( D ) A.叠加原理只能适用于线性电路 B.叠加原理适用于电压的计算 C.叠加原理适用于电流的计算 D.叠加原理适用于功率的计算
1
图3
图4
二、填空题(每题3分,共15分)
1、如图5所示电路,其等效电阻Req= 2Ω 。
2Req1222图5 2、若A、B 、C三点的电位分别为3V、2V、-2V,则电压UAB为( 1 )V,UCA为( -5 )V。若改以C点为参考点,则电位UA变为( 5 )V。
3、电流源IS=5A,r0=3Ω,若变换成等效电压源,则U=( 15V ),r0=(3Ω )。 4、在直流电路中,电感元件视为 短路 ,电容元件视为 开路 。 5.一个有n个结点、b条支路的电路,依据KCL列结点电流方程,则 n-1 个方程将是相互的,依据KVL列写网孔电压方程,则 b-n+1 个方程将是相互的。
三、分析题(15分。)
在一次实验过程中,某同学所用的电路如图所示。其中,实验所用参数如图所示。实验时,开关K3拨至R5侧,记录的部分数据如表所示。
5101000510510330 测量项目 U1 U2 I1 I2 I3 UAB 实验内容 (V) (V) (mA) (mA) (mA) (V) U1单独作用 U2单独作用 U1、U2共同作用
试回答下列问题:
1)通过该实验可验证哪两个重要的电路基本定律。(4分) 2)要令U1、U2分别单独作用,应如何操作?(4分)
3)若将开关K3打到330,完成上表中未完成的数据。(5分)
2
UCD (V) UAD (V) UDE (V) UFA (V) 12 0 0 8.94 -2.37 6.56 2.44 0.78 3.33 4.45 4.45 6 -1.21 3.61 2.40 -3.61 -1.19 1.22 -0.61 -0.61
4)说明表中负号的意义。(2分)
1 验证基尔霍夫定律 2分 叠加原理 2分
2 U1 单独作用 时K1 拨向左侧 K2 拨向左侧此时U2未接入电路 2分 U2单独作用 时K2 拨向右侧 K1 拨向右侧此时U1未接入电路 2分 3 测量项目 U1 U2 I1 I2 I3 UAB 实验内容 (V) (V) (mA) (mA) (mA) (V) U1单独作用 U2单独作用 12 0 0 UCD (V) UAD (V) UDE (V) UFA (V) 8.94 -2.37 6.56 2.44 0.78 3.33 4.45 4.45 6 -1.21 3.61 2.40 -3.61 -1.19 1.22 -0.61 -0.61 U1、U2共同作用 12 6 7.73 1.24 8.96 -1.17 -0.41 4.55 3.84 3.84 5分 4 实际方向与参考方向相反 2分
四 计算题
1、用叠加定理求图6电路中的电压U(8分)。
图6
解:当3V电压源单独作用时:
15//15U'3V1.8V 3分
515//15当10V电压源单独作用时:
15//5U''=10V=2V 3分
15+15//5
U=U'U''1.823.8V 2分
3
2、如图7所示电路,负载电阻RL可以任意改变,问RL等于多大时其上可以获得最大功率,并求出该最大功率(12分)。 I 解:对电路负载电阻RL作为端口,求戴维南等效电路.
(1)求端口开路电压Uoc: 3Ω2II2I0I0ARL+ 3分 U3I6U6V6Vococ 图7 (2)求端口短路电流ISC:
I3Ω+6V-+2IUoc--I3Ω+6V-2IISCI2AI2IIsc 3分 I6A03I6sc (3)求Req:ReqUoc1 3分 Isc所以当RL=Req,即RL=1Ω时,负载电阻Req获得的功率最大 1分
PmaxUoc2369W 2分 4RL4
如图8所示电路中,五个元素代表电源或者负载。电压和电流的参考方向如图所标,现通过实验测得I1= - 4A,I2=6A,I3=10A,U1=140V,U2= - 90V,U3=60V,
U4= - 80V,U5=30V。
(1) 判断哪些元件是电源、哪些元件是负载。
(2) 计算各元件的功率,判断电源发出的功率和负载消耗的功率是否平衡
图8
4
解: P1U1I1560瓦;非关联; 消耗功率P2U2I20瓦;非关联; 消耗功率P3U3I3600瓦;非关联; 提供功率P4U4I1320瓦;非关联; 提供功率P5U5I2180瓦;非关联; 提供功率
1 和2为负载 3 4 5是电源
由于电源发出的功率为P负载发出的功率为P1P21100;3P4P51100 是平衡
的。
4、分别用结点电压方程法和网孔电流方程法求电路中的U(只需列出方程,无需计算,共10分)。
2IU1I13AII30.5U2+U0.5-1I2+1V-
图9
解:网孔电流方程:I13(10.50.5)II0.5I1213I2I3II2I3 5分 U0.5I2结点电压法:111U0.510.5U232I1111)U2U12I(0.50.50.50.5UU2I10.5UU21 5分
5、求图10所示电路的诺顿等效电路。已知:
5
US(10分)
10V
图10
6
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