1、电路知识-26 及答案解析(总分:50.00,做题时间:90 分钟)一、计算题(总题数:5,分数:50.00)1.图 1 所示电路处于稳态,直流电压源 U s =10V,L 1 =L 2 =1H,R=2。t=0 时开关打开,用复频分析法求 t0 时的电感电流 i 1 (t)。 (分数:10.00)_2.已知如图所示的电路 u S =0.6e -2t ,冲激响应 h(t)=5e -t ,求 u C (t)。 (分数:10.00)_3.动态电路如图 1 所示,已知:U S =18V,R 1 =3,R 2 =4,R 3 =2,L=1H,C=0.5F。开关 S 闭合前电路已达稳态,t=0 时将 S 闭
2、合。求 S 闭合后电容电压 u C (t)和电感。 (分数:10.00)_4.在下图所示的电路中, ,U S2 =20V。求: (1)输出电压 u(t)及其有效值 U。 (2)负载电阻 R L 吸收的平均功率 P。 (分数:10.00)_5.在图 1 示的电路中, 当 u S (t)=0.1e -5t (t)V,i L (0 - )=I 0 ,u C (0 - )=U 0 时,绘出换路后电路的复频域模型;(分数:10.00)_电路知识-26 答案解析(总分:50.00,做题时间:90 分钟)一、计算题(总题数:5,分数:50.00)1.图 1 所示电路处于稳态,直流电压源 U s =10V,L
3、 1 =L 2 =1H,R=2。t=0 时开关打开,用复频分析法求 t0 时的电感电流 i 1 (t)。 (分数:10.00)_正确答案:()解析:解:由题可知应先求电感电流的初始值。 t=0 - 时电路已处于稳态,由于直流电压源激励,所以电感可看成短路,如图 2(a)所示。 电感 L 1 的初始电流为: 而此时电感 L 2 被开关短路,所以 L 2 的初始电流为 0。 求电压源、电感的复频域模型: 所以,换路后电路对应的复频域电路如图 2(b)所示。 用部分分式展开法求 I 1 (s)的原函数,令: 则可得: 所以有: 2.已知如图所示的电路 u S =0.6e -2t ,冲激响应 h(t)
4、=5e -t ,求 u C (t)。 (分数:10.00)_正确答案:()解析:解:结合题意和题中电路分析,本题有两种求解方法,分别如下: 解法一: 因此有: u C (t)=r(t)=L -1 H(s)E(s)=-3e -2t +3e -t 解法二: 3.动态电路如图 1 所示,已知:U S =18V,R 1 =3,R 2 =4,R 3 =2,L=1H,C=0.5F。开关 S 闭合前电路已达稳态,t=0 时将 S 闭合。求 S 闭合后电容电压 u C (t)和电感。 (分数:10.00)_正确答案:()解析:解:由题意知开关 s 闭合前电路已达稳态,可得初始值如下: i L (0 - )=-
5、2A u C (0 - )=14V 运算电路图如图 2 所示。 根据 KCL 和 KCL 可得: 电容电压瞬时值为: u C (t)=12+6e -2t -4e -3t V (t0) 利用电容的伏安关系可得: 4.在下图所示的电路中, ,U S2 =20V。求: (1)输出电压 u(t)及其有效值 U。 (2)负载电阻 R L 吸收的平均功率 P。 (分数:10.00)_正确答案:()解析:解:分析可知,题中包含电压、电流两个激励源,并且电流源还包含直流和谐波分量。因此求解时可利用叠加原理分别求解,然后求和。 当 u s1 的恒定分量与 U s2 ,共同作用时,可得: 当 u s1 的谐波分量单独作用时: 输出电压 u(t)为: 电压有效值为: 5.在图 1 示的电路中, 当 u S (t)=0.1e -5t (t)V,i L (0 - )=I 0 ,u C (0 - )=U 0 时,绘出换路后电路的复频域模型;(分数:10.00)_正确答案:()解析:解: 由题意及电路图,可得换路后电路的复频域模型(见图 2)。