《电路与电子技术》习题库1
第1章 电路模型和电路定律
三、单项选择题
1、当电路中电流的参考方向与电流的真实方向相反时,该电流( B )
A、一定为正值 B、一定为负值 C、不能肯定是正值或负值 2、已知空间有a、b两点,电压Uab=10V,a点电位为Va=4V,则b点电位Vb为( B )
A、6V B、-6V C、14V
3、当电阻R上的u、i参考方向为非关联时,欧姆定律的表达式应为( B )
A、u?Ri B、u??Ri C、u?R i
i参考方向不一致,4、一电阻R上u、令u=-10V,消耗功率为0.5W,
则电阻R为( A )
A、200Ω B、-200Ω C、±200Ω 5、两个电阻串联,R1:R2=1:2,总电压为60V,则U1的大小为( B ) A、10V B、20V C、30V
6、电阻是( C )元件,电感是( B )的元件,电容是( A )的元件。
A、储存电场能量 B、储存磁场能量 C、耗能 7、理想电压源和理想电流源间( B )
A、有等效变换关系 B、没有等效变换关系 C、有条件下的等效关系
8、当恒流源开路时,该恒流源内部( B )
A、有电流,有功率损耗 B、无电流,无功率损耗 C、有电流,无功率损耗
9、图示电路中5V电压源发出的功率P等于( A )
A)15W B)-
15W
C)30W D)-30W 五、计算分析题
1、图1.1所示电路,已知U=3V,求R。(2kΩ)
图1.1
2、图1.2所示电路,已知US=3V,
IS=2A,求UAB和I。(?V、?A)
图1.2
2Ω
Ω
3、图1.3所示电路,负载电阻RL可以任意改变,问RL等于多大时其上可获得最大功率,并求出最大功率PLmax。(?Ω) 4、图1.4所示电路中,求2A电流源之发出功率。(?W)
L
4U
5、分别计算S打开与闭合时图1.5电路中A、B两点的电位。(S打开:A-10.5V,B-7.5V S闭合:A 0V,B 1.6V) -B
图第21.5
章 电阻电路的基本分析方法
三、单项选择题
1、叠加定理只适用于( C )
A、交流电路 B、直流电路 C、线性电路 2、自动满足基尔霍夫第一定律的电路求解法是( B ) A、支路电流法 B、回路电流法 C、结点电压法 3、自动满足基尔霍夫第二定律的电路求解法是( C ) A、支路电流法 B、回路电流法 C、结点电压法 4、必须设立电路参考点后才能求解电路的方法是( C ) A、支路电流法 B、回路电流法 C、结点电压法 五、计算分析题
1、已知图2.1电路中电压U=4.5V,试应用已经学过的电路求解法求电阻R。 (18Ω)
图2.1
2、求解图2.2所示电路的戴维南等效电路。 (Uab=0V,R0=8.8
图2.2 3、试用叠加定理求解图2.5.3所示电路中的电流I。
(在电流源单独作用下U=1V,Iˊ=-1/3A,电压源单独作用时,I"=2A,所以电流I=5/3A)
4、列出图2.5.4所示电路的结点电压方程。
U 图2.5.3
2U Ω
解:画出图2.5.4等效电路图如下:
对结点A
对结点B
三 动态电路 三、单项选择题
1、动态元件的初始储能在电路中产生的零输入响应中( B ) A、仅有稳态分量 B、仅有暂态分量 C、既有稳态分量,又有暂态分量
2、在换路瞬间,下列说法中正确的是( A )
A、电感电流不能跃变 B、电感电压必然跃变 C、电容电流必然跃变
3、工程上认为R=25www.unjs.comΩ、L=50mH的串联电路中发生暂态过程时将持续( C )
A、30~50ms B、37.5~62.5ms C、6~10ms 4、图3.4电路换路前已达稳态,在t=0时断开开关S,则该电路( C ) A、电路有储能元件L,要产生过渡
2A
过程
B、电路有储能元件且发生换路,要产生过渡过程
C、因为换路时元件L的电流储能不发生变化,所以该电路不产生过渡过程。
5、图3.5所示电路已达稳态,现增大R值,则该电路( B ) A、因为发生换路,要产生过渡过程 B、因为电容C的储能值没有变,所以
不产生过渡过程 C C、因为有储能元件且发生换路,要产生过渡过程
图3.5 6、图3.6所示电路在开关S断开之前电路
已达稳态,若在t=0时将开关S断开,则电路中L上通过的电流iL(0?)为( A ) A、2A
B、0A μF
C、-2A
7、图3.6所示电路,在开关S断开时,电容C两端的电压为( A ) 图3.6
A、10V B、0V C、按指数规律增加
8、图示电路中开关闭合后电容的稳态电压uC(∞)等于( A )
A)-2V B)2V C)-5V D)8V
五、计算分析题
1、电路如图5.1所示。开关S在t=0时闭合。则 iL
解:开关闭合前,iL(0-)=0,开关闭合电路发生换路时,根据换路定律可知,电感中通过的电流应保持换路前一瞬间的数值不变,即iL(0+)=iL(0-)=0
2、求图5.2所示电路中开关S在“1”和“2”位置时的时间常数。
解:开关S在位置“1”时,τ1=0.2/2=0.1ms;开关在位置“2”时,τ2=0.2/(3+2)=0.04ms
3、图5.3所示电路换路前已达稳态,在t=0时将开关S断开,试求换路瞬间各支路电流及储能元件上的电压初始值。
解:uC(0-)=4V,uC(0+)=uC(0-)=4V i1(0+)= iC(0+)=(6-4)/2=1A i2(0+)=0
4、求图5.3所示电路中电容支路电流的全响应。
解:换路后的稳态值:uC(∞)=6V,时间常数τ=RC=2×0.5=1μs 所以电路全响应:uC(t)=uC(∞)+[uC(0+)-uC(∞)]e-t/τ=6-2e-1000000tV
i2(0)
Ω
图5.3
第3章 试题库
三、单项选择题
1、在正弦交流电路中,电感元件的瞬时值伏安关系可表达为( C )
A、u?iXL B、u=jiωL C、u?L
di dt
2、已知工频电压有效值和初始值均为380V,则该电压的瞬时值表达式为( B )
A、u?380sin314tV B、u?537sin(314t?45?)V C、u?380sin(314t?90?)V
3、一个电热器,接在10V的直流电源上,产生的功率为P。把它改接在正弦交流电源上,使其产生的功率为P/2,则正弦交流电源电压的最大值为( C )
A、7.07V B、5V C、10V
4、已知i1?10sin(314t?90?)A,i2?10sin(628t?30?)A,则( C )
A、i1超前i260° B、i1滞后i260° C、相位差无法判断 5、电容元件的正弦交流电路中,电压有效值不变,当频率增大时,电路中电流将( A )
A、增大 B、减小 C、不变
6、电感元件的正弦交流电路中,电压有效值不变,当频率增大时,电路中电流将( B )
A、增大 B、减小 C、不变
7、实验室中的交流电压表和电流表,其读值是交流电的( B )。 A、最大值 B、有效值 C、瞬时值
8、314μF电容元件用在100Hz的正弦交流电路中,所呈现的容抗值为( C )
A、0.197Ω B、31.8Ω C、5.1Ω 9、在电阻元件的正弦交流电路中,伏安关系表示错误的是( ? ) A、u?iR B、U=IR C、U?IR
10、某电阻元件的额定数据为“1KΩ、2.5W”,正常使用时允许流过的'最大电流为( A )
?
?
A、50mA B、2.5mA C、250mA
11、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、频率f=1Hz的正弦波是( C )
A、4cos314t B、6sin(5t+17°) C、4cos2πt 13、在正弦交流纯电容电路中,电压与电流的关系是( C )。
A)i=
u
?C
U
C)I=UωC C
U ?C
B)I= D)I=
14、通常所说的交流电压220V是指它的( A )。
A)有效值 B)平均值 C)最大值 D)瞬时值
15
判断该支路是( A )。 A)电阻电感串联电路 B)电阻电容串联电路 C)纯电感电路 D)纯电容电路
16、已知电路某元件的电压u和电流i分别为u=141cos(314t+600)V,i=7sin(314t-1200)A,则该元件的性质是( A )。
A)电容 B)电感 C)电阻
D)以上都不是
17、已知电路某元件的电压u和电流i分别为u=10cos(ωt+200)V,i=5sin(ωt+1100)A,则该元件的性质是( C )。
A)电容 B)电感 C)电阻
D)以上都不是
18、在RLC串联电路中,如果调大电容,则( A )。
A)电路的感性增强 B)电路的容性增强 C)电路的性质不变 D)以上都不是 19. 并联电路及相量图如右图所示,阻抗Z1、Z2和整个电路的性质分别对应为( C )
A)感性、容性、感性 B)容性、容性、容性
C)容性、感性、容性 D)感性、感性、感性
20、标有额定值为“220V、100W”和“220V、25W”白炽灯两盏,将其串联后接入220V工频交流电源上,其亮度情况是( B ) A、100W的灯泡较亮 B、25W的灯泡较亮 C、两只灯泡一样亮 21、在RL串联的交流电路中,R上端电压为16V,L上端电压为12V,则总电压为( B )
A、28V B、20V C、4V 22、R、L串联的正弦交流电路中,复阻抗为( C )
A、Z?R?jL B、Z?R??L C、Z?R?jXL 23、已知电路复阻抗Z=(3-j4)Ω,则该电路一定呈( B ) A、感性 B、容性 C、阻性
24、电感、电容相串联的正弦交流电路,消耗的有功功率为( C ) A、UI B、I2X C、0 25、在右图所示电路中,R=XL=XC,并已知安培表A1的读数为3A,则安培表A2、A3的读数应为( C )
A、1A、1A B、3A、0A C、4.24A、3A
26、RLC并联电路在f0时发生谐振,当频率增加到2f0时,电路性质呈( B )
A、电阻性 B、电感性 C、电容性
27、处于谐振状态的RLC串联电路,当电源频率升高时,电路将呈现出( B )
A、电阻性 B、电感性 C、电容性 28、下列说法中,( A )是正确的。
A、串谐时阻抗最小 B、并谐时阻抗最小 C、电路谐振时阻抗最小
29、下列说法中,( B )是不正确的。
A、并谐时电流最大 B、并谐时电流最小 C、理想并谐时总电流为零
30、发生串联谐振的电路条件是( C ) A、
?0L
B、f0?R
1LC
C、?0?
1LC
31、正弦交流电路中,负载上获得最大功率的条件是( C ) A、RL?R0 B、ZL?ZS C、ZL?ZS* 32、某三相四线制供电电路中,相电压为220V,则火线与火线之间的电压为( C )
A、220V B、311V C、380V
33、在电源对称的三相四线制电路中,若三相负载不对称,则该负载各相电压( B )
A、不对称 B、仍然对称 C、不一定对称 ?
34、某对称三相电源绕组为Y接,已知UAB?380?15?V,当t=10s时,三个线电压之和为( B )
A、380V B、0V C、380/V 35、某三相电源绕组连成Y时线电压为380V,若将它改接成Δ形,线电压为( C )
A、380V B、660V ? C、220V ?
36、三相四线制电路,已知IA?10?20?A,IB?10??100?A,??
IC?10?140?A,则中线电流IN为( B )
A、10A B、0A C、30A 37、三相对称电路是指( C )
A、电源对称的电路 B、负载对称的电路 C、电源和负载均对称的电路
五、计算分析题
1、试求下列各正弦量的周期、频率和初相,二者的相位差如何?
(1)3sin314t; (2)8sin(5t+17°)
(3sin314t是工频交流电,周期为0.02s、频率是50Hz、初相是零;
8sin(5t+17°)是周期为1.256s、频率为0.796Hz、初相为17°的正弦交流电)
2、某电阻元件的参数为8Ω,接在u?2202sin314tV的交流电源上。试求通过电阻元件上的电流i,如用电流表测量该电路中的电流,其读数为多少?电路消耗的功率是多少瓦?若电源的频率增大一倍,电压有效值不变又如何?
(i=38.9sin314tA,用电流表测量电流值应为27.5A,P=6050W;当电源频率增大一倍时,电压有效值不变时,由于电阻与频率无关,所以电阻上通过的电流有效值不变) 3、某线圈的电感量为0.1亨,电阻可忽略不计。接在u?sin314tV的交流电源上。试求电路中的电流及无功功率;若电源频率为
100Hz,电压有效值不变又如何?写出电流的瞬时值表达式。
(i≈9.91sin(314t-90°)A,用电流表测量电流值应为7A,Q=1538.6Var;当电源频率增大为100Hz时,电压有效值不变,由于电感与频率成正比,所以电感上通过的电流有效值及无功功率均减半,iˊ≈4.95sin(628t-90°)A)
4、下图所示电路中,各电容量、交流电源的电压值和频率均相同,问哪一个电流表的读数最大?哪个为零?为什么?
A
U C
(a) (b) (c)
(图b电流表计数为零,因为电容隔直;图a和图c中都是正弦交流电,且电容端电压相同,电流与电容量成正比,因此A3电流表读数最大) 5、已知工频正弦交流电流在t=0时的瞬时值等于0.5A,计时始该电流初相为30°,求这一正弦交流电流的有效值。(0.707A)
6、在1μF的电容器两端加上u?70.72sin(314t??/6)V的正弦电压,求通过电容器中的电流有效值及电流的瞬时值解析式。若所加电压的有效值与初相不变,而频率增加为100Hz时,通过电容器中的电流有效值又是多少?(①22.2mA,i≈31.4sin(314t+60°)A;②频率增倍时,容抗减半,电压有效值不变则电流增倍,为44.4A)
7、已知右图所示电路中,R=XC=10Ω,UAB=UBC,且电路中路端电压与总电流同相,求复阻抗Z。
解:根据题意可知,电路中发生了串联谐振。
?
jXC
因谐振,所以
*
?
ZAB?ZBC?5?j5(?)
8、右图所示电路中,已知Z=(30+j30)Ω,
jXL=j10Ω,又知UZ =85V,求路端电压有效值U=?
?设I?2?0?A 则UZ?85?0??45??85?45?V UL?jIXL?j20V
U?UZ?UL?85?45??j20?60?j(60?20)?60?j80?100?53.1?V 路端电压有效值为100伏。
9、在右图所示电路中,已知u=
R
?
?
?
???
141.4cos314tV,电流有效值I=IC=IL,电路消耗的有功功率为866W,求i、iL、iC。
解:
电路若有I=IC=IL,由相量图分析可得必有电容支路电流与电感支路电流相位差为120°,这样两支路电流的相量和的模才符合I=IC=IL,又知电容支路的电流超前总电压90°,则电感支路的电流必滞后总电压30°,在电阻R上的分压即为:UR?100cos30???120??86.6??120?V
?
则:
10、已知感性负载两端电压u=311cos314tV,,测得电路中的有功功率为7.5KW,无功功率为5.5KVar,试求感性负载的功率因数及其串联和并联等效参数。
解:串联时: S?7.5?j5.5?75.2?36.3?KVA
~
则R?518? L?380/314?1.21H
并联时:R=2202/7500≈6.45Ω L=2202/(5500?314)≈28mH
11、在右图所示电路中,已知复阻抗Z2=j60Ω,各交流电压的有效值分别为:US=100V,U1=171V,U2=240V,求复阻抗Z1。 解:设串联电路中的电流为参考相量,则
I?240/60?0??4?0?A 由相量图分析可知,总电
?
?USU2
?
2
?
?
U
?
压应呈感性,设有功电压分量为60V, 则无功电压分量应为80V,即240-80=160V, 有φ1=arcsin160/171≈69.3°
12、如右图所示电路中,已知电路中电流I2=2A,US=7.07V,求电路中总电流I、电感元件电压两端电压UL及电压源US与总电流之间的相位差角。
解:设并联支路端电压为参考相量,则
Uab?2?1?0??2?0?V
?
?
?Uj1Ω
1Ω电阻上通过的电流 I1?2?0?/1?2?0?A
总电流为:I?I1?I2?2?j2?2.828?45?A即总电流有效值为2.828A 总电压:US?2?5.9?j5.9?7.07?123?V因电感上电压相位为135°,所以其实部虚部数值相等,用凑数法求出总电压的角度为123°,则 电感上端电压为:UL??5.9?j5.9?8.34?135?V即总电压、电流之间的相位差角为78°,电路呈感性。
?
?
?
?
?
?
13、电路如图所示。已知C=100pF,L=100
μ
H
,
电路消耗iC?10cos(107t?60?)mA,
的功率P=100mW,试求电阻R和电压u(t)。
-27?10
U?10?150?/10?10??90? 并解:
?10?65?mV
?
R?0.01/0.1?10? IR?10?2/0.001?65??10?65?mA
2
?3
?
I?IR?IC?(4.23?8.66)?j(9.06?5)?14.7?107?mA U?U并
?UL?0.01?65??14.7?-17??14.7?-17?mV
?
?
?
???
14. 图示正弦交流电路,试用叠加定理求图中电流I?L。
9?0?j
9V
解:用叠加定理:
1) 当9?0?
???9?IL
(A)电流源单独作用时:
?j12
?12?0?(A)
j3?j12
(V)电压源单独作用时:
2) 当9?0?
????IL
j9
??1?0?(A)
j3?j12
??I???I????11由叠加定理得:I?0?(A) LLL
15、已知一串联谐振电路的参数R?10?,L?0.13mH,C?558pF,外加电压U?5mV。试求电路在谐振时的电流、品质因数及电感和电容上的电压。
解:I?U/R?0.005/10?0.5mA
UL?UC?QU?48.3?5?241.5V
16、已知题右图所示并联谐振电路的谐振角频率
中??5?106rad/s,Q?100,谐振时电路阻抗等于2KΩ,试求电路参数R、L和C。 解:L/R?Q/?0?100/5?106?2?10?5
谐振阻抗:r=L/(R?C) 所以:C?L/R/r?2?10?5/2000?0.01?F
2
L?1/?0C?1/(5?106)2?0.01?10?6?4?H R?L/Cr?0.2?
17、如右图所示电路,其中
u?2cos314tV,调节电容
C使电流i
与电压u同相,此时测得电感两端电压为
200V,电流I=2A。求电路中参数R、L、C,当频率下调为f0/2时,电路呈何种性质? 解:
R?100/2?50?, C?2/314?200?31.8?F
L?1/?02C?1/3142?31.8?10?6?0.319H,当频率下调为f0/2时,电路呈容性。
18、三相电路如图5.1所示。已知电源线电压为380V的工频电,求各相负载的相电流、中线电流及三相有功功率P,画出相量图。 解:各相电流均为220/10=22A,由于三相不对称,所以中线电流
IN?22?22??30??22?30?
?
V图5.1 10Ω
?22?19.05?j11?19.05?j11 ?60.1?0?A
三相有功功率实际上只在U相负载上产生,因此P=222?10=4840W 相量图略
19、已知对称三相电源A、B火线间的电压解析式为
uAB?2sin(314t?30?)V,试写出其余各线电压和相电压的解析式。
解:
20、已知对称三相负载各相复阻抗均为8+j6Ω,Y接于工频380V
21、三相对称负载,每相阻抗为6+j8Ω,接于线电压为380V的三相电源上,试分别计算出三相负载Y接和Δ接时电路的总功率各为多少瓦?
(Y接Il=22A
Δ接 Il=66A
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