《電路與電子技術》習題庫1
第1章 電路模型和電路定律
三、單項選擇題
1、當電路中電流的參考方向與電流的真實方向相反時,該電流( B )
A、一定為正值 B、一定為負值 C、不能肯定是正值或負值 2、已知空間有a、b兩點,電壓Uab=10V,a點電位為Va=4V,則b點電位Vb為( B )
A、6V B、-6V C、14V
3、當電阻R上的u、i參考方向為非關聯時,歐姆定律的表達式應為( B )
A、u?Ri B、u??Ri C、u?R i
i參考方向不一致,4、一電阻R上u、令u=-10V,消耗功率為0.5W,
則電阻R為( A )
A、200Ω B、-200Ω C、±200Ω 5、兩個電阻串聯,R1:R2=1:2,總電壓為60V,則U1的大小為( B ) A、10V B、20V C、30V
6、電阻是( C )元件,電感是( B )的元件,電容是( A )的元件。
A、儲存電場能量 B、儲存磁場能量 C、耗能 7、理想電壓源和理想電流源間( B )
A、有等效變換關系 B、沒有等效變換關系 C、有條件下的等效關系
8、當恒流源開路時,該恒流源內部( B )
A、有電流,有功率損耗 B、無電流,無功率損耗 C、有電流,無功率損耗
9、圖示電路中5V電壓源發(fā)出的功率P等于( A )
A)15W B)-
15W
C)30W D)-30W 五、計算分析題
1、圖1.1所示電路,已知U=3V,求R。(2kΩ)
圖1.1
2、圖1.2所示電路,已知US=3V,
IS=2A,求UAB和I。(?V、?A)
圖1.2
2Ω
Ω
3、圖1.3所示電路,負載電阻RL可以任意改變,問RL等于多大時其上可獲得最大功率,并求出最大功率PLmax。(?Ω) 4、圖1.4所示電路中,求2A電流源之發(fā)出功率。(?W)
L
4U
5、分別計算S打開與閉合時圖1.5電路中A、B兩點的電位。(S打開:A-10.5V,B-7.5V S閉合:A 0V,B 1.6V) -B
圖第21.5
章 電阻電路的基本分析方法
三、單項選擇題
1、疊加定理只適用于( C )
A、交流電路 B、直流電路 C、線性電路 2、自動滿足基爾霍夫第一定律的電路求解法是( B ) A、支路電流法 B、回路電流法 C、結點電壓法 3、自動滿足基爾霍夫第二定律的電路求解法是( C ) A、支路電流法 B、回路電流法 C、結點電壓法 4、必須設立電路參考點后才能求解電路的方法是( C ) A、支路電流法 B、回路電流法 C、結點電壓法 五、計算分析題
1、已知圖2.1電路中電壓U=4.5V,試應用已經學過的電路求解法求電阻R。 (18Ω)
圖2.1
2、求解圖2.2所示電路的戴維南等效電路。 (Uab=0V,R0=8.8
圖2.2 3、試用疊加定理求解圖2.5.3所示電路中的電流I。
(在電流源單獨作用下U=1V,Iˊ=-1/3A,電壓源單獨作用時,I"=2A,所以電流I=5/3A)
4、列出圖2.5.4所示電路的結點電壓方程。
U 圖2.5.3
2U Ω
解:畫出圖2.5.4等效電路圖如下:
對結點A
對結點B
三 動態(tài)電路 三、單項選擇題
1、動態(tài)元件的初始儲能在電路中產生的零輸入響應中( B ) A、僅有穩(wěn)態(tài)分量 B、僅有暫態(tài)分量 C、既有穩(wěn)態(tài)分量,又有暫態(tài)分量
2、在換路瞬間,下列說法中正確的是( A )
A、電感電流不能躍變 B、電感電壓必然躍變 C、電容電流必然躍變
3、工程上認為R=25www.msguai.comΩ、L=50mH的串聯電路中發(fā)生暫態(tài)過程時將持續(xù)( C )
A、30~50ms B、37.5~62.5ms C、6~10ms 4、圖3.4電路換路前已達穩(wěn)態(tài),在t=0時斷開開關S,則該電路( C ) A、電路有儲能元件L,要產生過渡
2A
過程
B、電路有儲能元件且發(fā)生換路,要產生過渡過程
C、因為換路時元件L的電流儲能不發(fā)生變化,所以該電路不產生過渡過程。
5、圖3.5所示電路已達穩(wěn)態(tài),現增大R值,則該電路( B ) A、因為發(fā)生換路,要產生過渡過程 B、因為電容C的儲能值沒有變,所以
不產生過渡過程 C C、因為有儲能元件且發(fā)生換路,要產生過渡過程
圖3.5 6、圖3.6所示電路在開關S斷開之前電路
已達穩(wěn)態(tài),若在t=0時將開關S斷開,則電路中L上通過的電流iL(0?)為( A ) A、2A
B、0A μF
C、-2A
7、圖3.6所示電路,在開關S斷開時,電容C兩端的電壓為( A ) 圖3.6
A、10V B、0V C、按指數規(guī)律增加
8、圖示電路中開關閉合后電容的穩(wěn)態(tài)電壓uC(∞)等于( A )
A)-2V B)2V C)-5V D)8V
五、計算分析題
1、電路如圖5.1所示。開關S在t=0時閉合。則 iL
解:開關閉合前,iL(0-)=0,開關閉合電路發(fā)生換路時,根據換路定律可知,電感中通過的電流應保持換路前一瞬間的數值不變,即iL(0+)=iL(0-)=0
2、求圖5.2所示電路中開關S在“1”和“2”位置時的時間常數。
解:開關S在位置“1”時,τ1=0.2/2=0.1ms;開關在位置“2”時,τ2=0.2/(3+2)=0.04ms
3、圖5.3所示電路換路前已達穩(wěn)態(tài),在t=0時將開關S斷開,試求換路瞬間各支路電流及儲能元件上的電壓初始值。
解:uC(0-)=4V,uC(0+)=uC(0-)=4V i1(0+)= iC(0+)=(6-4)/2=1A i2(0+)=0
4、求圖5.3所示電路中電容支路電流的全響應。
解:換路后的穩(wěn)態(tài)值:uC(∞)=6V,時間常數τ=RC=2×0.5=1μs 所以電路全響應:uC(t)=uC(∞)+[uC(0+)-uC(∞)]e-t/τ=6-2e-1000000tV
i2(0)
Ω
圖5.3
第3章 試題庫
三、單項選擇題
1、在正弦交流電路中,電感元件的瞬時值伏安關系可表達為( C )
A、u?iXL B、u=jiωL C、u?L
di dt
2、已知工頻電壓有效值和初始值均為380V,則該電壓的瞬時值表達式為( B )
A、u?380sin314tV B、u?537sin(314t?45?)V C、u?380sin(314t?90?)V
3、一個電熱器,接在10V的直流電源上,產生的功率為P。把它改接在正弦交流電源上,使其產生的功率為P/2,則正弦交流電源電壓的最大值為( C )
A、7.07V B、5V C、10V
4、已知i1?10sin(314t?90?)A,i2?10sin(628t?30?)A,則( C )
A、i1超前i260° B、i1滯后i260° C、相位差無法判斷 5、電容元件的正弦交流電路中,電壓有效值不變,當頻率增大時,電路中電流將( A )
A、增大 B、減小 C、不變
6、電感元件的正弦交流電路中,電壓有效值不變,當頻率增大時,電路中電流將( B )
A、增大 B、減小 C、不變
7、實驗室中的交流電壓表和電流表,其讀值是交流電的( B )。 A、最大值 B、有效值 C、瞬時值
8、314μF電容元件用在100Hz的正弦交流電路中,所呈現的容抗值為( C )
A、0.197Ω B、31.8Ω C、5.1Ω 9、在電阻元件的正弦交流電路中,伏安關系表示錯誤的是( ? ) A、u?iR B、U=IR C、U?IR
10、某電阻元件的額定數據為“1KΩ、2.5W”,正常使用時允許流過的'最大電流為( 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、頻率f=1Hz的正弦波是( C )
A、4cos314t B、6sin(5t+17°) C、4cos2πt 13、在正弦交流純電容電路中,電壓與電流的關系是( C )。
A)i=
u
?C
U
C)I=UωC C
U ?C
B)I= D)I=
14、通常所說的交流電壓220V是指它的( A )。
A)有效值 B)平均值 C)最大值 D)瞬時值
15
判斷該支路是( A )。 A)電阻電感串聯電路 B)電阻電容串聯電路 C)純電感電路 D)純電容電路
16、已知電路某元件的電壓u和電流i分別為u=141cos(314t+600)V,i=7sin(314t-1200)A,則該元件的性質是( A )。
A)電容 B)電感 C)電阻
D)以上都不是
17、已知電路某元件的電壓u和電流i分別為u=10cos(ωt+200)V,i=5sin(ωt+1100)A,則該元件的性質是( C )。
A)電容 B)電感 C)電阻
D)以上都不是
18、在RLC串聯電路中,如果調大電容,則( A )。
A)電路的感性增強 B)電路的容性增強 C)電路的性質不變 D)以上都不是 19. 并聯電路及相量圖如右圖所示,阻抗Z1、Z2和整個電路的性質分別對應為( 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、標有額定值為“220V、100W”和“220V、25W”白熾燈兩盞,將其串聯后接入220V工頻交流電源上,其亮度情況是( B ) A、100W的燈泡較亮 B、25W的燈泡較亮 C、兩只燈泡一樣亮 21、在RL串聯的交流電路中,R上端電壓為16V,L上端電壓為12V,則總電壓為( B )
A、28V B、20V C、4V 22、R、L串聯的正弦交流電路中,復阻抗為( C )
A、Z?R?jL B、Z?R??L C、Z?R?jXL 23、已知電路復阻抗Z=(3-j4)Ω,則該電路一定呈( B ) A、感性 B、容性 C、阻性
24、電感、電容相串聯的正弦交流電路,消耗的有功功率為( C ) A、UI B、I2X C、0 25、在右圖所示電路中,R=XL=XC,并已知安培表A1的讀數為3A,則安培表A2、A3的讀數應為( C )
A、1A、1A B、3A、0A C、4.24A、3A
26、RLC并聯電路在f0時發(fā)生諧振,當頻率增加到2f0時,電路性質呈( B )
A、電阻性 B、電感性 C、電容性
27、處于諧振狀態(tài)的RLC串聯電路,當電源頻率升高時,電路將呈現出( B )
A、電阻性 B、電感性 C、電容性 28、下列說法中,( A )是正確的。
A、串諧時阻抗最小 B、并諧時阻抗最小 C、電路諧振時阻抗最小
29、下列說法中,( B )是不正確的。
A、并諧時電流最大 B、并諧時電流最小 C、理想并諧時總電流為零
30、發(fā)生串聯諧振的電路條件是( C ) A、
?0L
B、f0?R
1LC
C、?0?
1LC
31、正弦交流電路中,負載上獲得最大功率的條件是( C ) A、RL?R0 B、ZL?ZS C、ZL?ZS* 32、某三相四線制供電電路中,相電壓為220V,則火線與火線之間的電壓為( C )
A、220V B、311V C、380V
33、在電源對稱的三相四線制電路中,若三相負載不對稱,則該負載各相電壓( B )
A、不對稱 B、仍然對稱 C、不一定對稱 ?
34、某對稱三相電源繞組為Y接,已知UAB?380?15?V,當t=10s時,三個線電壓之和為( B )
A、380V B、0V C、380/V 35、某三相電源繞組連成Y時線電壓為380V,若將它改接成Δ形,線電壓為( C )
A、380V B、660V ? C、220V ?
36、三相四線制電路,已知IA?10?20?A,IB?10??100?A,??
IC?10?140?A,則中線電流IN為( B )
A、10A B、0A C、30A 37、三相對稱電路是指( C )
A、電源對稱的電路 B、負載對稱的電路 C、電源和負載均對稱的電路
五、計算分析題
1、試求下列各正弦量的周期、頻率和初相,二者的相位差如何?
(1)3sin314t; (2)8sin(5t+17°)
(3sin314t是工頻交流電,周期為0.02s、頻率是50Hz、初相是零;
8sin(5t+17°)是周期為1.256s、頻率為0.796Hz、初相為17°的正弦交流電)
2、某電阻元件的參數為8Ω,接在u?2202sin314tV的交流電源上。試求通過電阻元件上的電流i,如用電流表測量該電路中的電流,其讀數為多少?電路消耗的功率是多少瓦?若電源的頻率增大一倍,電壓有效值不變又如何?
(i=38.9sin314tA,用電流表測量電流值應為27.5A,P=6050W;當電源頻率增大一倍時,電壓有效值不變時,由于電阻與頻率無關,所以電阻上通過的電流有效值不變) 3、某線圈的電感量為0.1亨,電阻可忽略不計。接在u?sin314tV的交流電源上。試求電路中的電流及無功功率;若電源頻率為
100Hz,電壓有效值不變又如何?寫出電流的瞬時值表達式。
(i≈9.91sin(314t-90°)A,用電流表測量電流值應為7A,Q=1538.6Var;當電源頻率增大為100Hz時,電壓有效值不變,由于電感與頻率成正比,所以電感上通過的電流有效值及無功功率均減半,iˊ≈4.95sin(628t-90°)A)
4、下圖所示電路中,各電容量、交流電源的電壓值和頻率均相同,問哪一個電流表的讀數最大?哪個為零?為什么?
A
U C
(a) (b) (c)
(圖b電流表計數為零,因為電容隔直;圖a和圖c中都是正弦交流電,且電容端電壓相同,電流與電容量成正比,因此A3電流表讀數最大) 5、已知工頻正弦交流電流在t=0時的瞬時值等于0.5A,計時始該電流初相為30°,求這一正弦交流電流的有效值。(0.707A)
6、在1μF的電容器兩端加上u?70.72sin(314t??/6)V的正弦電壓,求通過電容器中的電流有效值及電流的瞬時值解析式。若所加電壓的有效值與初相不變,而頻率增加為100Hz時,通過電容器中的電流有效值又是多少?(①22.2mA,i≈31.4sin(314t+60°)A;②頻率增倍時,容抗減半,電壓有效值不變則電流增倍,為44.4A)
7、已知右圖所示電路中,R=XC=10Ω,UAB=UBC,且電路中路端電壓與總電流同相,求復阻抗Z。
解:根據題意可知,電路中發(fā)生了串聯諧振。
?
jXC
因諧振,所以
*
?
ZAB?ZBC?5?j5(?)
8、右圖所示電路中,已知Z=(30+j30)Ω,
jXL=j10Ω,又知UZ =85V,求路端電壓有效值U=?
?設I?2?0?A 則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 路端電壓有效值為100伏。
9、在右圖所示電路中,已知u=
R
?
?
?
???
141.4cos314tV,電流有效值I=IC=IL,電路消耗的有功功率為866W,求i、iL、iC。
解:
電路若有I=IC=IL,由相量圖分析可得必有電容支路電流與電感支路電流相位差為120°,這樣兩支路電流的相量和的模才符合I=IC=IL,又知電容支路的電流超前總電壓90°,則電感支路的電流必滯后總電壓30°,在電阻R上的分壓即為:UR?100cos30???120??86.6??120?V
?
則:
10、已知感性負載兩端電壓u=311cos314tV,,測得電路中的有功功率為7.5KW,無功功率為5.5KVar,試求感性負載的功率因數及其串聯和并聯等效參數。
解:串聯時: S?7.5?j5.5?75.2?36.3?KVA
~
則R?518? L?380/314?1.21H
并聯時:R=2202/7500≈6.45Ω L=2202/(5500?314)≈28mH
11、在右圖所示電路中,已知復阻抗Z2=j60Ω,各交流電壓的有效值分別為:US=100V,U1=171V,U2=240V,求復阻抗Z1。 解:設串聯電路中的電流為參考相量,則
I?240/60?0??4?0?A 由相量圖分析可知,總電
?
?USU2
?
2
?
?
U
?
壓應呈感性,設有功電壓分量為60V, 則無功電壓分量應為80V,即240-80=160V, 有φ1=arcsin160/171≈69.3°
12、如右圖所示電路中,已知電路中電流I2=2A,US=7.07V,求電路中總電流I、電感元件電壓兩端電壓UL及電壓源US與總電流之間的相位差角。
解:設并聯支路端電壓為參考相量,則
Uab?2?1?0??2?0?V
?
?
?Uj1Ω
1Ω電阻上通過的電流 I1?2?0?/1?2?0?A
總電流為:I?I1?I2?2?j2?2.828?45?A即總電流有效值為2.828A 總電壓:US?2?5.9?j5.9?7.07?123?V因電感上電壓相位為135°,所以其實部虛部數值相等,用湊數法求出總電壓的角度為123°,則 電感上端電壓為:UL??5.9?j5.9?8.34?135?V即總電壓、電流之間的相位差角為78°,電路呈感性。
?
?
?
?
?
?
13、電路如圖所示。已知C=100pF,L=100
μ
H
,
電路消耗iC?10cos(107t?60?)mA,
的功率P=100mW,試求電阻R和電壓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. 圖示正弦交流電路,試用疊加定理求圖中電流I?L。
9?0?j
9V
解:用疊加定理:
1) 當9?0?
???9?IL
(A)電流源單獨作用時:
?j12
?12?0?(A)
j3?j12
(V)電壓源單獨作用時:
2) 當9?0?
????IL
j9
??1?0?(A)
j3?j12
??I???I????11由疊加定理得:I?0?(A) LLL
15、已知一串聯諧振電路的參數R?10?,L?0.13mH,C?558pF,外加電壓U?5mV。試求電路在諧振時的電流、品質因數及電感和電容上的電壓。
解:I?U/R?0.005/10?0.5mA
UL?UC?QU?48.3?5?241.5V
16、已知題右圖所示并聯諧振電路的諧振角頻率
中??5?106rad/s,Q?100,諧振時電路阻抗等于2KΩ,試求電路參數R、L和C。 解:L/R?Q/?0?100/5?106?2?10?5
諧振阻抗: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、如右圖所示電路,其中
u?2cos314tV,調節(jié)電容
C使電流i
與電壓u同相,此時測得電感兩端電壓為
200V,電流I=2A。求電路中參數R、L、C,當頻率下調為f0/2時,電路呈何種性質? 解:
R?100/2?50?, C?2/314?200?31.8?F
L?1/?02C?1/3142?31.8?10?6?0.319H,當頻率下調為f0/2時,電路呈容性。
18、三相電路如圖5.1所示。已知電源線電壓為380V的工頻電,求各相負載的相電流、中線電流及三相有功功率P,畫出相量圖。 解:各相電流均為220/10=22A,由于三相不對稱,所以中線電流
IN?22?22??30??22?30?
?
V圖5.1 10Ω
?22?19.05?j11?19.05?j11 ?60.1?0?A
三相有功功率實際上只在U相負載上產生,因此P=222?10=4840W 相量圖略
19、已知對稱三相電源A、B火線間的電壓解析式為
uAB?2sin(314t?30?)V,試寫出其余各線電壓和相電壓的解析式。
解:
20、已知對稱三相負載各相復阻抗均為8+j6Ω,Y接于工頻380V
21、三相對稱負載,每相阻抗為6+j8Ω,接于線電壓為380V的三相電源上,試分別計算出三相負載Y接和Δ接時電路的總功率各為多少瓦?
(Y接Il=22A
Δ接 Il=66A
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