电路原理期中试卷答案

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 。

2Req1222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。

5101000510510330 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'3V1.8V 3分

515//15当10V电压源单独作用时：

15//5U''＝10V＝2V 3分

15＋15//5

 U＝U'U''1.823.8V 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: 3Ω2II2I0I0ARL+  3分 U3I6U6V6Vococ 图7 (2)求端口短路电流ISC:

I3Ω+6V-+2IUoc--I3Ω+6V-2IISCI2AI2IIsc 3分 I6A03I6sc (3)求Req:ReqUoc1 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

PmaxUoc2369W 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： P1U1I1560瓦；非关联； 消耗功率P2U2I20瓦；非关联； 消耗功率P3U3I3600瓦；非关联； 提供功率P4U4I1320瓦；非关联； 提供功率P5U5I2180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P1P21100；3P4P51100 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）。

2IU1I13AII30.5U2+U0.5－1I2+1V-

图9

解：网孔电流方程：I13(10.50.5)II0.5I1213I2I3II2I3 5分 U0.5I2结点电压法：111U0.510.5U232I1111)U2U12I(0.50.50.50.5UU2I10.5UU21 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