1、电路模拟试卷 1 及答案与解析1 如图 1-2l 所示的电路中，二极管的正向导通阈值电压为 07V ，正向导通时的动态电阻约为零，截止时其动态电阻为无穷大。输入电压 U 可在 05V 之间变化。求图中电流，与 U 的关系。2 (哈尔滨工业大学 2005 年春季学期期末试题)求图 1-22 中受控源的功率。3 (哈尔滨工业大学 2005 年春季学期期末试题)图 2-21 所示电路中R1=R2=20，R 3=R4=10，求等效电阻 Rab。4 (哈尔滨工业大学 2005 年春季学期期末试题)列出图 3-87 示电路的节点电压法方程。(图中节点电压已经给出)5 (哈尔滨工业大学 2005 年春季学期
2、期末试题)如图 3-88 所示电路，已知在 10 的电阻上加有电压 u=283cos314tV，求各个表的读数。6 (山东大学 2005-2006 学年第 1 学期期末试题) 图 3-89 所示电路工作于正弦稳态，已知 。(1)画出电路的相量模型；(2)列出相量模型的网孔方程，并加以整理。7 (山东大学 2005-2006 学年第 2 学期期末试题) 用网孔分析法求解图 3-91 所示电路的网孔电流 i1 和 i2。8 (郑州大学 20042005 学年第 1 学期期末试题)求图 3-92 所示电路中 u0 与输入电压u1、u 2 的关系。9 (郑州大学 2004-2005 学年第 1 学期期
3、末试题) 用节点电压法求图 3-93 所示的电流I，已知 R1=Rx=3，R 2=R3=2，R 4=4，u S=2V，i S=1A。10 (南京理工大学 2009-2010 年第 1 学期期末试题)含理想二极管的电路如图 3-94所示，试作其 ui 伏安特性曲线。11 (哈尔滨工业大学 2005 年春季学期期末试题)电路及参数如图 4-158 所示，求 R为何值时可以获得最大功率?最大功率是多少?12 (山东大学 2005-2006 学年第 1 学期期末试题) 电路如图 4-160 所示，其中R=4。(1)计算 RL=2 时的电流 i；(2)计算 RL=6 时的电压 u；(3)计算 RL=10
4、 时所吸收的功率 P。13 (山东大学 2005-2006 学年第 1 学期期末试题) 图 4-161 所示正弦电流电路中，已知 。(1)画出电路的相量模型；(2)求含源单口网络的戴维南等效电路；(3)负载阻抗为何值时可以获得最大平均功率，并计算此最大功率。14 (山东大学 2005-2006 学年第 2 学期期末试题) 电路如图 4-163 所示，其中R=12。(1)计算 RL 为何值时，电压 U 等于 5V：(2)计算 RL 为何值时，电压 u 等于10V。15 (郑州大学 2004-2005 学年第 1 学期期末试题) 求图 4-169 所示电路中的电流 I。16 (郑州大学 2004-
5、2005 学年第 1 学期期末试题)计算图 4-171 所示二端网络的戴维南等效电路。17 (郑州大学 2004-2005 学年第 2 学期期末试题) 如图 4-173 所示，已知线性二端口T 参数为 ，求 Z 为何值时有最大功率，并求此功率值。18 (南京理工大学 2009-2010 年第 1 学期期末试题)电路如图 4-175 所示，N 为线性无源电阻网络，当端口 ab 开路时，测得电压 Uab=5V；当端口 ab 接 12 电阻时，测得电压 Uab=4V。当端口 ab 短路时，试问电流 Iab=?19 (南京理工大学 2009-2010 年第 1 学期期末试题)电路如图 4-177 所示
6、，R L 是多少时可获最大功率，并求此最大功率值 Pmax。20 (北京大学 2008-2009 年第 l 学期期末试题)由理想运算放大器组成的电路如图 5-35 所示，图中电阻的阻值都为有限值。求输出电压 U0 的表达式及在 US1 的输入端口往右看的输入阻抗 Zi。21 (北京大学 2008-2009 年第 1 学期期末试题)如图 5-36 所示的三极管放大电路中，三极管 VT1 和 VT2 的低频参量均为 rb=374，r e=26，=100，r c 很大(可近似为无穷大)。电容的交流阻抗都可以忽略不计，其他元件的参数见图中标注(电阻的单位都是 )。(1)若三极管 VT2 的 be 极间
7、静态电压为 UbeQ2=-07V ，求三极管 VT2 的b 极静态工作电流 IbQ2 和 c 极静态工作电压 UcQ2； (2)求图中所示之交流输入阻抗Zi 和输出阻抗 Z0；(3)求电压增益 ；(4)让简谐信号 US 的幅度从零开始逐渐增大，观察输出电压 U0。试分析当 U0 刚开始出现失真时是由于哪个三极管造成的，是饱和失真还是截止失真，并定性画出 U0 刚开始失真时的波形。22 (北京大学 2009-2010 年第 1 学期期末试题)图 5-38 为由理想运算放大器组成的放大电路。已知 R1=R2=1k，R 3=2k，u i1(t)=costV，u i2(t)=2V，且运算放大器始终工作
8、于线形放大区。求输出电压 u0(t)的表达式。23 (北京大学 20092010 年第 1 学期期末试题)在图 5-39 所示的硅三极管放大电路中，U i 为交流小信号源。已知图中电容均可视为交流短路，R1=1k，R 2=2k，R 3=1k，R 4=15k，R s=200k，V CC=12V。三极管的参数为hie=rb+(1+)re=15k，=100，r c100k。(1)若三极管的基极电流相对于 R2 上的电流可以忽略不计，试估算三极管的基极静态电流和集电极静态电压；(2)求图中两虚线处向右看，放大电路的输入阻抗 Zi 和输出阻抗 Z0；(3)求交流电压增益U0U i。24 (北京大学 20
9、092010 年第 1 学期期末试题) 在图 5-40(a)所示电路中，当运算放大器工作于线性区时可以视为理想运算放大器，其饱和输出电压为15V；图中二极管可视为理想二极管，正向导通压降为 07V；图中电阻阻值的单位均为 。输入电压信号的波形如图 5-40(b)所示( 在 06s 之外电压为零)。(1)画出放大器输出电压的波形；(2)画出图 5-40(a)中 A 点的电压波形。25 (南京理工大学 2009-2010 年第 1 学期期末试题)含理想运算放大器的电路如图 5-43 所示，试求电压 U0 和电流 I。26 (南京邮电大学 2007-2008 学年第 l 学期期末试题)电路如图 6-
10、10 所示，开关 S在 t=0 时打开，打开前电路已处于稳态。试列出 t0 时以 iL(t)为变量的微分方程。27 (郑州大学 2004-2005 学年第 2 学期期末试题)列出图 6-11 所示电路的状态方程。28 (哈尔滨工业大学 2005 年春季学期期末试题)如图 7-132 所示，电路原已稳定，开关 S 在 t=0 时打开，求 us(0+)。29 (哈尔滨工业大学 2005 年春季学期期末试题)图 7-133 所示电路中Us=100V，L=1H ，C=1F，R=200，t=0 时 S 闭合，求电路工作于什么状态 ?30 (哈尔滨工业大学 2005 年春季学期期末试题)图 7-134 所
11、示电路中，电路原已稳定，开关 S 在 t=0 时刻从位置 1 合向位置 2，求 uC(t)和 i(t)。31 (山东大学 2005-2006 学年第 2 学期期末试题) 图 7-136 所示电路原来已经稳定，t=0 时断开开关，求 t0 的电感电流 i(t)和电压 u(t)。32 (郑州大学 2004-2005 学年第 2 学期期末试题)已知某网络的冲激响应为试求该网络的阶跃响应 r(t)。33 (南京理工大学 2009-2010 年第 1 学期期末试题)一阶电路如图 7-138 所示，t 0时原电路已经稳定，t=0 时打开开关 S。求 t0+时的 uc(t)及 i(t)，并定性画出它们随时间
12、 t 变化的曲线。34 (山东大学 2005-2006 学年第 2 学期期末试题)图 8-14 所示正弦电流电路中，已知 。(1)画出电路的相量模型；(2)求含源单口网络的戴维南等效电路；(3)负载阻抗为何值时可以获得最大平均功率，并计算此最大功率。35 (郑州大学 2004-2005 学年第 1 学期期末试题)如图 8-17 所示电路，已知 US=，求电流 i、电压源发出的复功率 、有功功率 P、无功功率 Q、功率因数 ，并绘出各电流的相量图。36 (南京理工大学 2009-2010 年第 1 学期期末试题)正弦交流稳态电路如图 8-19 所示，已知 ，试求电流有效值 I。37 (南京理工大
13、学 2009-2010 年第 1 学期期末试题)正弦稳态电路如图 8-2l 所示，I1=I2=10A，U=200V，R=10，f=50Hz，电路消耗平均功率 2kW，且 同相。试求 R1、R 2、 L 和 C。电路模拟试卷 1 答案与解析1 【正确答案】 (1)当 U 2V 时，与 2V 电压源串联的二极管导通，另一个二极管截止，此时有： (2)当 U2V 时，与 2V 电压源串联的二极管截止，另一个二极管导通，此时：I=0(3)当 U=2V 时，两个二极管同时导通，此时：I=0232=01 1 5 mA【知识模块】 电路模型和电路定律2 【正确答案】 列 KCL 方程，可得： 因此有：P=(
14、2i 1)(-08i 1)=(25)(-4)=-40W(发出功率)【知识模块】 电路模型和电路定律3 【正确答案】 题图所示电路的等效电路如图 2-22 所示可得：代入数据，得： R ab=202010+10=15【知识模块】 电阻电路的等效变换4 【正确答案】 【知识模块】 电阻电路的-般分析5 【正确答案】 外加电压 u=283COS314tV，则 =283cos314tAp(t)=283cos(314t)283cos(314t)=8009cos 2(t)=40041+cos(628t)电压表 V 的读数为，电流表 A 的读数 ,功率表 W 的读数为 4004W。【知识模块】 电阻电路的-
15、般分析6 【正确答案】 (1)画出相量模型如图 3-90 所示。(2)列出网孔方程：【知识模块】 电阻电路的-般分析7 【正确答案】 观察法列出网孔方程，并求解得到网孔电流：【知识模块】 电阻电路的-般分析8 【正确答案】 【知识模块】 电阻电路的-般分析9 【正确答案】 列节点电压方程： 代入数据，得【知识模块】 电阻电路的-般分析10 【正确答案】 u D=u 一 05i D 一 1。如图 395(a)所示，当 VD 截止时，iD=0， uD=u 一 10，即 u1V 时，i=-1A。如图 395(b)所示，当 VD 导通时，uD=0，u=0 5(i+1)+1=05i+15。这样，可画出
16、u-i 伏安特性曲线如图 3-95(c)所示。【知识模块】 电阻电路的-般分析11 【正确答案】 根据戴维南定理，从尺两端看进去，等效电路图如图 4159(c)所示。 (1)求开路电压 uoc，见图 41 59(a)，则： (2)求内阻R0，应用外加电源法，见图 41 59(b)，可得：当 R0=R=5 时，可有最大功率【知识模块】 电路定理12 【正确答案】 (1)从 RL 两端看，根据电路结构可知，开路电压 uoc=28+1 6=32V，等效电阻 R0=6，因此，当 RL=2 时： (2)RL=6 时，根据分压原理，可知： (3)根据功率计算公式 P=I2R，可得：【知识模块】 电路定理1
17、3 【正确答案】 (1)电路的相量模型如图 4-162(a)所示。(2)电路的去耦等效电路如图 4-162(b)所示。 (3)【知识模块】 电路定理14 【正确答案】 用戴维南定理求解。此时的题解电路如图 4164 所示。先计算开路电压： 用外加电流源计算端口电压电流关系的方法计算输出电阻，此时的题解电路如图 4-165 所示，可得： 用戴维南等效电路代替单口网络，如图 4166 所示，计算负载电阻电压：当 RL=5 时，u=5V；当 RL=20 时，u=10V。解法二：用网孔分析法求解，此时的题解电路如图 4-167 所示。列写网孔电流方程，可得：因此 可知当 RL=5 时，u=5V；当 R
18、L=20 时，u=10 V。 解法三：用节点分析法求解，求解电路如图 4-168 所示。列写节点电压方程：可知：因此，当 RL=5 时，u=5V；当 RL=20 时，u=10V。【知识模块】 电路定理15 【正确答案】 如图 4-170 所示，利用叠加原理，可得：所以： I=I+I“=0【知识模块】 电路定理16 【正确答案】 求 Req。如图 4172(a)所示，可得：求 iSC。如图 41 72(b)所示，可得：iSC=2A，U oc=ReqiSC=25=10V 可画出戴维南等效电路如图 4-172(c)所示。【知识模块】 电路定理17 【正确答案】 题解电路如图 4174 所示。根据已知
19、条件，可得：令 ab 端口开路， 令 ab 端口短路，U 2=0，得：当 Z=Req=15 时，有最大功率【知识模块】 电路定理18 【正确答案】 由题意，ab 端左侧含源二端网络的戴维南电路如图 4176 所示。当 ab 端开路时，测得 Uab=5V，则：U oc=5V 当 ab 端接 12 电阻时，当 ab 端短接时，则可得：【知识模块】 电路定理19 【正确答案】 如图 4-178(a)所示，当 RL 两端开路时，根据电路结构，可得开路电压 Uoc=4I1+4，又 10I1+4+23I1 一 20=0，所以 I1=1A，则：U oc=8V 如图 41 78(b)所示，将 20V 和 4V
20、 独立电压源置零，根据电路得：U=-6I 1 一 23I1=-12I1 又6I1+4(I+I1)+2I1=0，所以 I=-4I1，则： 故当 RL=Req=3 时可获最大功率，且有【知识模块】 电路定理20 【正确答案】 很显然 Zi=R1。根据叠加原理可以求出：【知识模块】 含有运算放大器的电阻电路21 【正确答案】 (1) (2)VT1 是共c 组态，VT 2 是共 e 组态。 hie=374+101263000=3k Zi=2010(hie+(1+)(33l0 20hie)63 k QZ 04k(3)(4)VT1 是共 c 组态，电压放大倍数为 l；VT 2 是共 e 组态，电压放大倍数
21、约为 100。因此对于交流信号来说，在不失真的情况下，VT 2 的 c 极电压振幅要远大于 VT1 的 c 极电压振幅。因此当信号逐渐增加时，VT 2 管会先失真。 VT 2 的 c 极静态电压为 4V，考虑在静态电压上叠加一个交流信号的情况，当 VT2 的 c 极总电压为 0V 是截止，为约 113V 时饱和。因此当输入简谐信号幅度逐渐增加到 c 极的交流电压幅度为 4V 时，三极管 VT2 首先进入截止区，此时还未饱和。U 0 刚开始失真时的波形如图 5-37 所示。【知识模块】 含有运算放大器的电阻电路22 【正确答案】 该放大电路对于 ui1(t)来说为同相放大，对于 ui2(t)来说
22、是反相放大。输出电压为：【知识模块】 含有运算放大器的电阻电路23 【正确答案】 (1) (2)(3)【知识模块】 含有运算放大器的电阻电路24 【正确答案】 由题意，可得： 当 Ui(t)10V 时，二极管截止，U 0=Ui，U A=15V；当 Ui(t)10V 时，二极管导通，U 0=10V，U A=93V 。(1) 如图 5-41 所示。 (2)如图 542 所示。【知识模块】 含有运算放大器的电阻电路25 【正确答案】 由“ 虚短 ”，可得：U a=Ub【知识模块】 含有运算放大器的电阻电路26 【正确答案】 分析题意可知，当 t=0+时，开关打开，则 t0 时有：方程两边对 t 求导
23、并将 代入，则有： 当 t=0+时，开关打开，则 t0 时有：即 t0 时以 iL(t)为变量的微分方程为：【知识模块】 储能元件27 【正确答案】 如图 6 一 12，得【知识模块】 储能元件28 【正确答案】 u c(O-)=uc(0+)=0，i L(0-)=iL(0+)=2，u s(0+)=10210=20V【知识模块】 一阶电路和二阶电路的时域分析29 【正确答案】 。RR k，振荡式欠阻尼电路。【知识模块】 一阶电路和二阶电路的时域分析30 【正确答案】 t0 时，电路如图 7-135(a)所示，可知：由换路定律，可得： u c(0+)=uc(0-)=4Vt0 时，电路如图7-135
24、(b)所示。从电容两端看等效电阻 R0=100k100k=50k，时间常数=R0C=501031010-6=05s，则：【知识模块】 一阶电路和二阶电路的时域分析31 【正确答案】 用三要素法求 t0 的电容电压 uc(t)和电容电流 ic(t)，求解电路如图 71 37 所示。 根据换路定理，有：i(0 +)=i(0-)=8A 达到稳态时， 时间常数 =05s。根据三要素法： i(t)=(5+3e-2t)A， t0， u(t)=21i=一(3+3e -2t)V，t0【知识模块】 一阶电路和二阶电路的时域分析32 【正确答案】 【知识模块】 一阶电路和二阶电路的时域分析33 【正确答案】 t=
25、0 -时，因两桥臂电阻值满足 66=49，根据平衡电桥定义可知此电桥平衡，则：根据三要素法，可得：u c(t)=75 一 15e -0.5tV(t0+)又知 24i+8(iic)=30，可得：随时间 t 变化的曲线如图 7-139 所示。【知识模块】 一阶电路和二阶电路的时域分析34 【正确答案】 (1)画出电路的相量模型如图 8-1 5 所示。(2)从消去互感的相量模型中，计算含源单口网络的戴维南等效电路，如图 816 所示。(3)负载为单口网络输出阻抗的共轭复数时，获得最大平均功率，并计算出此最大功率。可得：【知识模块】 相量法35 【正确答案】 题解电路如图 8-18(a)所示。可得：各电流的相量图如图 8-18(b)所示。【知识模块】 相量法36 【正确答案】 电路相量模型如图 8-20 所示，则有：因此有：I=3A【知识模块】 相量法37 【正确答案】 因为 相同，所以 则 I=I1=I2=10A。令所以： 作电路相量图如图 822 所示，可得： 因此即【知识模块】 相量法
