1、电路知识-29 及答案解析(总分：100.00，做题时间：90 分钟)一、计算题(总题数：10，分数：100.00)1.如下图所示的电路中，电阻网络 N R 的 Z 参数矩阵为 ，试求电路的单位阶跃响应 i L (t)。 （分数：10.00）_如下图所示二端口网络。 （分数：10.00）(1).求网络 N 的 T 参数矩阵。（分数：5.00）_(2).若在 2-2“端接一电阻 R=3，试求电压源提供的功率。（分数：5.00）_2.如下图所示电路，已知网络 N 的 Z 参数 ，求 。 （分数：10.00）_3.试计算如图 1 所示二端口网络的传输参数矩阵。 （分数：10.00）_4.图中双口网络
2、的 T 参数为 。若要使图(b)电路的输入电阻 R in(b) 是图(a)电路输入电阻Rsubin(a)的 K 倍，试确定电阻 R 的值。 （分数：10.00）_5.如下图所示的电路中，已知 N 1 、N 2 为纯电阻网络，N 1 的传输参数为 ，N 2 是对称网络，当I 3 =0A 时，测得 U 3 =3V，I 2 =-6A。试求： (1)N 2 的传输参数。 (2)若 33“端口接电阻 R=6，求 I 3 为多少? （分数：10.00）_6.试求下图所示二端口网络的传输参数。 （分数：10.00）_7.如下图所示的电路，N 为线性电阻性二端口网络，已知 U S =20V。当 R=时，I 1
3、 =0.4A，U S =8V；当R=0 时，I 1 =1A，I 2 =-0.5A。试确定 R=10 时的输入电阻 R i 和输出电阻 R o 。 （分数：10.00）_8.如下图所示电路，已知二端口网络的 Z 参数为 Z 11 =12，Z 12 =8，Z 21 =8，Z 22 =20。试求电压 。 （分数：10.00）_9.如下图所示的电路，已知直流电压源 U S =10V，电阻网络 N 的传输参数矩阵为 。t0 时电路处于稳态，t=0 时开关 S 由 a 打向 b。求 t0 时的响应 u(t)。 （分数：10.00）_电路知识-29 答案解析(总分：100.00，做题时间：90 分钟)一、计
4、算题(总题数：10，分数：100.00)1.如下图所示的电路中，电阻网络 N R 的 Z 参数矩阵为 ，试求电路的单位阶跃响应 i L (t)。 （分数：10.00）_正确答案：()解析：解：分析题意和题图所示电路可知，从题中所给的 Z 参数矩阵可以确定该网络 N R 可用等效 T 型电路来替代，如下图所示。 其中： Z 1 =Z 11 -Z 12 =4-3=1 Z 2 =Z 12 =3 Z 3 =Z 22 -Z 12 =5-3=2 因此，可求得等效电路如下图所示。 再进一步求阶跃响应。当时间趋于无穷大时，电感相当于短路，根据串并联电路分流原理可得： 时间常数为： 利用三要素法，可得电路的单位
5、阶跃响应为： 如下图所示二端口网络。 （分数：10.00）(1).求网络 N 的 T 参数矩阵。（分数：5.00）_正确答案：()解析：解：网络 N 的 T 参数矩阵为： (2).若在 2-2“端接一电阻 R=3，试求电压源提供的功率。（分数：5.00）_正确答案：()解析：解：根据理想变压器的原副边电压电流之间的关系，副边电阻 R 映射到原边中有等效阻抗，可得： R=2 2 3=12 此时原边等效电路如下图所示。 该电路为电阻串并联电路，干路电流为： 2.如下图所示电路，已知网络 N 的 Z 参数 ，求 。 （分数：10.00）_正确答案：()解析：解：分析题中所示的电路可知，该电路可堪称两
6、个二端口的串联，因此有： 又由于： 故求解得： 3.试计算如图 1 所示二端口网络的传输参数矩阵。 （分数：10.00）_正确答案：()解析：解：题图所示电路的等效电路如图 2 所示。 根据电路分压、分流之间的关系可得： 因此有： 所以二端口网络的传输参数矩阵为： 4.图中双口网络的 T 参数为 。若要使图(b)电路的输入电阻 R in(b) 是图(a)电路输入电阻Rsubin(a)的 K 倍，试确定电阻 R 的值。 （分数：10.00）_正确答案：()解析：解：题图所示电路为二端口网络，根据二端口网络的传输方程和传输参数的特点，并结合实际电路，对于图(a)可知其输入电阻为： 其中：A、B、C
7、、D 为 T 参数中对应的数值， 将已给定的 T 参数和上述 I 2 代入 R in(a) 的计算式得： 对于图(b)，其输入阻抗为： 其中图(b)中由于 22“端口为断路，则 I 2 =0，代入 T 参数，则有： 若要满足 R in(a) =KR in(b) ，则： 5.如下图所示的电路中，已知 N 1 、N 2 为纯电阻网络，N 1 的传输参数为 ，N 2 是对称网络，当I 3 =0A 时，测得 U 3 =3V，I 2 =-6A。试求： (1)N 2 的传输参数。 (2)若 33“端口接电阻 R=6，求 I 3 为多少? （分数：10.00）_正确答案：()解析：解：分析题示电路可知，该电
8、路包含两个纯电阻网络，结构比较复杂，可以利用戴维南原理进行等效，以简化电路形式。 (1)将电路进行简化，如下图所示。 则有： 设 N 2 的传输方程为： 当 I 3 =0 时，可有： 亦即： 由对称网络特性可知： A 2 -BC=1 将 A=5、C=2 代入上式，则可求得 B=12。 因此可确定 N 2 的传输参数矩阵如下： (2)计算电路如下图所示。 二端口网络 N 的传输参数矩阵为： 可得方程： 6.试求下图所示二端口网络的传输参数。 （分数：10.00）_正确答案：()解析：解：结合题中所示的电路可知，该二端口网络的参数方程为： 解得传输参数为： 7.如下图所示的电路，N 为线性电阻性二
9、端口网络，已知 U S =20V。当 R=时，I 1 =0.4A，U S =8V；当R=0 时，I 1 =1A，I 2 =-0.5A。试确定 R=10 时的输入电阻 R i 和输出电阻 R o 。 （分数：10.00）_正确答案：()解析：解：设二端口 Z 矩阵为 ，则有： 当 R=时，I 2 =0，因此有： 解得： 当 R=0 时，U 2 =0，则有： 解得： 当 R=10 时，U 2 =-10I 2 ，则有： 由式得：60I 1 =-24I 1 代入式得：U 1 =50I 1 -24I 1 ，故 易知： 整理得： 8.如下图所示电路，已知二端口网络的 Z 参数为 Z 11 =12，Z 12
10、 =8，Z 21 =8，Z 22 =20。试求电压 。 （分数：10.00）_正确答案：()解析：解：分析题中所示的电路，可以认为是 Z 网络的串联。因此 对于 ，可得： 所以： V 1 =Z 11 I 1 +Z 12 I 2 =22I 1 +18I 2 V 2 =Z 21 I 1 +Z 22 I 2 =18I 1 +30I 2 又输入电压：V 1 =V S -5I 1 V 2 =-20I 2 代入式，得：V S =27I 1 -0.9V 2 将式代入式，得： 将式代入式，得：V S =2.85V 2 因此可得： 9.如下图所示的电路，已知直流电压源 U S =10V，电阻网络 N 的传输参数矩阵为 。t0 时电路处于稳态，t=0 时开关 S 由 a 打向 b。求 t0 时的响应 u(t)。 （分数：10.00）_正确答案：()解析：解：由于 t0 时电路处于稳态，则有电感相当于短路，电容相当于开路。 t=0_时，电路如图 1 所示。 10=25i L (0_)+10i L (0_)，解得 i L (0_)=0.5A t=时，亦有电感相当于短路，电容相当于开路。电路如图 2 所示。 0=2U R0 -10I R0 如下图所示。 则有：
