1、清华大学硕士电路原理-2 及答案解析(总分：100.00，做题时间：90 分钟)一、解答题(总题数：13，分数：100.00)1.求下图所示电路中流过电阻 R的电流 I。 （分数：4.00）_2.电路如下图所示。求图中 1A电流源两端的电压 U。 （分数：8.00）_3.下图所示电路方框内是不含有独立电源的线性电阻网络。aa“接直流电压 U 1 ，bb“接直流电压 U 2 ，cc“两端的开路电压为 U 3 。已知 U 1 =2V、U 2 =3V时，U 3 =1V；U 1 =3V、U 2 =2V时，U 3 =2V。当 U 1 = 10 V、U 2 =10V时，U 3 应是多少? （分数：8.00
2、）_4.求下图所示电路的等效二端网络电路中的 U 0 和 R i 。 （分数：8.00）_5.求下图所示电路中电阻负载吸收的功率。 （分数：8.00）_6.用戴维南定理求下图所示电路中的电流 I。 （分数：8.00）_7.电路如下图所示。 （分数：8.00）_8.电路如下图所示，试用戴维南定理求流过 5 电阻的电流 I。 （分数：8.00）_9.用戴维南定理求下图所示电路中的电流 I。 （分数：8.00）_10.用戴维南定理求下图所示电路中的电流 I L 。 （分数：8.00）_11.求下图所示电路 ab端口的戴维南等效电路。 （分数：8.00）_12.电路如下图所示，求电流 I。 （分数：8
3、.00）_13.下图所示电路中受控源为压控电压源。问电阻 R为多大值时可获得最大功率?此最大功率是多少? （分数：8.00）_清华大学硕士电路原理-2 答案解析(总分：100.00，做题时间：90 分钟)一、解答题(总题数：13，分数：100.00)1.求下图所示电路中流过电阻 R的电流 I。 （分数：4.00）_正确答案：()解析：解 将题干图中受控电流源转换成受控电压源(下图所示电路)。 解法 1：回路法(电阻单位为 k，电流单位为 mA，电压单位为 V) 设回路电流如上图所示，则回路电流方程为 解得 I 3 =-2.45mA，则流过电阻 R的电流 I=-I 3 =2.45mA。 解法 2
4、：节点法 选参考节点如上图(a)所示，节点电压方程为 以上 3式联立求解，得 U 2 =7.36V，则 2.电路如下图所示。求图中 1A电流源两端的电压 U。 （分数：8.00）_正确答案：()解析：解 按叠加定理将原电路分解为 2个电路，如下图(a)和图(b)所示。 图(a)图(b)由图(a)得 U“=-(3+22)1=-4V 由图(b)得 3.下图所示电路方框内是不含有独立电源的线性电阻网络。aa“接直流电压 U 1 ，bb“接直流电压 U 2 ，cc“两端的开路电压为 U 3 。已知 U 1 =2V、U 2 =3V时，U 3 =1V；U 1 =3V、U 2 =2V时，U 3 =2V。当
5、U 1 = 10 V、U 2 =10V时，U 3 应是多少? （分数：8.00）_正确答案：()解析：解 由叠加定理，可设 U 3 =K 1 U 1 +K 2 U 2 ，代入已知条件有 解得 。则当 U 1 =10V、U 2 =10V时，得 4.求下图所示电路的等效二端网络电路中的 U 0 和 R i 。 （分数：8.00）_正确答案：()解析：解 5.求下图所示电路中电阻负载吸收的功率。 （分数：8.00）_正确答案：()解析：解 电阻负载左侧电路的戴维南等效电路如下图所示。由图有 6.用戴维南定理求下图所示电路中的电流 I。 （分数：8.00）_正确答案：()解析：解 (1)求开路电压 U
6、 0 的电路如图(a)所示。 图(a)列写回路方程 解得 I 2 =1A，I 1 =1A。 由图(a)中外电路的 KVL方程得 U 0 =-8I 1 +6-3I 2 =-8+6-3=-5V (2)求等效内阻 R i 的电路如图(b)所示。 图(b)可求得 (3)戴维南等效电路如图(c)所示，并由此求得 图(c)7.电路如下图所示。 （分数：8.00）_正确答案：()解析：解 题干图所示电路中 U 0 =-6I+3I=-3I=-3V 求内阻电路如图(a)所示，图中 图(a)则 其戴维南等效电路如图(b)所示。由图(b)可得 I=-1A，则电阻吸收的功率为 P=I 2 R=5W 8.电路如下图所示
7、，试用戴维南定理求流过 5 电阻的电流 I。 （分数：8.00）_正确答案：()解析：解 求开路电压 U 0 和等效电阻 R i 的电路如图(a)和图(b)所示。 图(a)图(b)由图(a)得回路电流方程为 解得 I 1 =-1A，则 U 0 =-3I 1 -I 2 =3-9=-6V 由图(b)得入端电阻 其戴维南等效电路如图(c)所示，则 9.用戴维南定理求下图所示电路中的电流 I。 （分数：8.00）_正确答案：()解析：解 电流源左侧开路时的电路如下图所示，图中 图(a)U 0 =2i1-i2=0 加压求流法求内阻 R i 的电路如图(b)所示，图中 图(b)由 KVL可得 U=(I+2
8、i)1+3i=3I 则等效内阻 。其戴维南等效电路为一个 3k 的电阻。题干图电路可等效为图(c)所示的电路。 图(c)由图(c)所示电路，可求得 10.用戴维南定理求下图所示电路中的电流 I L 。 （分数：8.00）_正确答案：()解析：解 求开路电压 U 0 和求短路电流 I d 的电路分别如下图(a)和图(b)所示。 图(a)图(b)图(a)中，有 图(b)中，I d =I-I R2 。 将图(b)所示电路化简为图(c)所示电路。图中， 图(c)，U R4 =(1+)R 4 I 可求得电流 由图(b)有 从而得内阻 戴维南等效电路如图(d)所示。由此求得 图(d)求内阻 R i ，也可
9、用加压求流法，电路如图(e)所示。 图(e)由分流公式，有 由 KVL有 U S =R 3 I S -R 3 I+(I+I S )R 2 可求得 11.求下图所示电路 ab端口的戴维南等效电路。 （分数：8.00）_正确答案：()解析：解 下图(a)所示电路中，ab 端口的开路电压 U 0 =U 2 ，求 U 2 的节点电压方程为 图(a)解得 U 0 =U 2 =-0.75V。 求内阻 R i 的电路如图(b)所示。 图(b)回路电流方程为 解得 ，则 戴维南等效电路如图(c)所示。 12.电路如下图所示，求电流 I。 （分数：8.00）_正确答案：()解析：解 题干图中受控源部分可等效成一
10、个 25 电阻，如下图(a)所示。 图(a)题干图所示电路可等效为图(b)所示电路。 图(b)图(b)所示电路的戴维南等效电路如图(c)所示，其中 U 0 =50-212.5=25V(叠加)，R i =12.5 图(c)由图(c)所示电路可求得 13.下图所示电路中受控源为压控电压源。问电阻 R为多大值时可获得最大功率?此最大功率是多少? （分数：8.00）_正确答案：()解析：解 题干图所示电路的戴维南等效电路如下图(a)所示。当 R=R i (匹配)时，R 可获最大功率。 图(a)求戴维南等效电路中开路电压 U 0 和内阻 R i 的电路分别示于图(b)和图(c)。 图(b)图(c)图(b)所示电路中，节点电压方程为 解得 U 2 =U n =4.65V，则 图(c)所示电路中 由图(a)所示电路，可得 R=R i =5.12 时获最大功率
