大学“电路分析基础”考试必备试题合集第九章

“电路分析基础”试题合集第九章

目录

一、填空题（每空1分）

二、判断下列说法的正确与错误（每小题1分）

三、单项选择题（每小题2分）

四、简答题（每小题3～5分）

五、计算分析题（每题6～12分）

一、填空题（每空1分）

1、  暂 态是指从一种 稳 态过渡到另一种 稳 态所经历的过程。

2、换路定律指出：在电路发生换路后的一瞬间，  电感 元件上通过的电流和 电容  元件上的端电压，都应保持换路前一瞬间的原有值不变。

3、换路前，动态元件中已经储有原始能量。换路时，若外激励等于 零 ，仅在动态元件 原始能量 作用下所引起的电路响应，称为  零输入  响应。

4、只含有一个  动态 元件的电路可以用  一阶微分  方程进行描述，因而称作一阶电路。仅由外激励引起的电路响应称为一阶电路的  零状态  响应；只由元件本身的原始能量引起的响应称为一阶电路的  零输入  响应；既有外激励、又有元件原始能量的作用所引起的电路响应叫做一阶电路的  全  响应。

5、一阶RC电路的时间常数τ=  RC  ；一阶RL电路的时间常数τ =   L/R  。时间常数τ的取值决定于电路的  结构  和  电路参数 。

6、一阶电路全响应的三要素是指待求响应的  初始 值、  稳态 值和  时间常数 。

7、二阶电路过渡过程的性质取决于电路元件的参数。当电路发生非振荡过程的“过阻

尼状态时，；当电路出现振荡过程的“欠阻尼”状态时，；当电路为临界非振荡过程的“临界阻尼”状态时，；R=0时，电路出现  等幅  振荡。

8、在电路中，电源的突然接通或断开，电源瞬时值的突然跳变，某一元件的突然接入或被移去等，统称为  换路 。

9、换路定律指出：一阶电路发生的路时，状态变量不能发生跳变。该定律用公式可表示为 iL(0+)= iL(0-) 和  uC(0+)= uC(0-) 。

10、由时间常数公式可知，RC一阶电路中，C一定时，R值越大过渡过程进行的时间就越 长 ；RL一阶电路中，L一定时，R值越大过渡过程进行的时间就越  短  。

二、判断下列说法的正确与错误（每小题1分）

1、换路定律指出：电感两端的电压是不能发生跃变的，只能连续变化。   （  ×  ）

2、换路定律指出：电容两端的电压是不能发生跃变的，只能连续变化。   （  ∨  ）

3、单位阶跃函数除了在t=0处不连续，其余都是连续的。               （ ∨ ）

4、一阶电路的全响应，等于其稳态分量和暂态分量之和。               （ ∨ ）

5、一阶电路中所有的初始值，都要根据换路定律进行求解。             （ × ）

6、RL一阶电路的零状态响应，按指数规律上升，按指数规律衰减。 （ × ）

7、RC一阶电路的零状态响应，按指数规律上升，按指数规律衰减。 （ ∨ ）

8、RL一阶电路的零输入响应，按指数规律衰减，按指数规律衰减。 （ ∨ ）

9、RC一阶电路的零输入响应，按指数规律上升，按指数规律衰减。 （ × ）

10、二阶电路出现等幅振荡时必有，电路总电流只消耗在电阻上。   （ ∨ ）

三、单项选择题（每小题2分）

1、动态元件的初始储能在电路中产生的零输入响应中（ B ）

A、仅有稳态分量       B、仅有暂态分量       C、既有稳态分量，又有暂态分量

2、在换路瞬间，下列说法中正确的是（  A  ）

A、电感电流不能跃变      B、电感电压必然跃变   C、电容电流必然跃变

3、工程上认为R＝25Ω、L=50mH的串联电路中发生暂态过程时将持续（  C  ）

A、30～50ms       B、37.5～62.5ms       C、6～10ms

4、图1.1电路换路前已达稳态，在t=0时断开开关S，则该电路（  C  ）

A、电路有储能元件L，要产生过渡过程

B、电路有储能元件且发生换路，要产生过渡过程

C、因为换路时元件L的电流储能不发生变化，所以该电路不产生过渡过程。

5、图1.2所示电路已达稳态，现增大R值，则该电路（  B  ）

A、因为发生换路，要产生过渡过程

B、因为电容C的储能值没有变，所以不产生过渡过程

C、因为有储能元件且发生换路，要产生过渡过程

6、图1.3所示电路在开关S断开之前电路已达稳态，若在t=0时将开关S断开，则电路中L上通过的电流为（A）

A、2A

B、0A

C、－2A

7、图1.3所示电路，在开关S断开时，电容C两端的电压为（  A  ）

A、10V             B、0V             C、按指数规律增加

四、简答题（每小题3～5分）

1、何谓电路的过渡过程？包含有哪些元件的电路存在过渡过程？

答：电路由一种稳态过渡到另一种稳态所经历的过程称过渡过程，也叫“暂态”。含有动态元件的电路在发生“换路”时一般存在过渡过程。

2、什么叫换路？在换路瞬间，电容器上的电压初始值应等于什么？

答：在含有动态元件L和C的电路中，电路的接通、断开、接线的改变或是电路参数、电源的突然变化等，统称为“换路”。根据换路定律，在换路瞬间，电容器上的电压初始值应保持换路前一瞬间的数值不变。

3、在RC充电及放电电路中，怎样确定电容器上的电压初始值？

答：在RC充电及放电电路中，电容器上的电压初始值应根据换路定律求解。

4、“电容器接在直流电源上是没有电流通过的”这句话确切吗？试完整地说明。

答：这句话不确切。未充电的电容器接在直流电源上时，必定发生充电的过渡过程，充电完毕后，电路中不再有电流，相当于开路。

5、RC充电电路中，电容器两端的电压按照什么规律变化？充电电流又按什么规律变化？RC放电电路呢？

答：RC充电电路中，电容器两端的电压按照指数规律上升，充电电流按照指数规律下降，RC放电电路，电容电压和放电电流均按指数规律下降。

6、RL一阶电路与RC一阶电路的时间常数相同吗？其中的R是指某一电阻吗？

答：RC一阶电路的时间常数τ=RC，RL一阶电路的时间常数τ=L/R，其中的R是指动态元件C或L两端的等效电阻。

7、RL一阶电路的零输入响应中，电感两端的电压按照什么规律变化？电感中通过的电流又按什么规律变化？RL一阶电路的零状态响应呢？

答：RL一阶电路的零输入响应中，电感两端的电压和电感中通过的电流均按指数规律下降；RL一阶电路的零状态响应中，电感两端的电压按指数规律下降，电压事通过的电流按指数规律上升。

8、通有电流的RL电路被短接，电流具有怎样的变化规律？

答：通过电流的RL电路被短接，即发生换路时，电流应保持换路前一瞬间的数值不变。

9、试说明在二阶电路中，过渡过程的性质取决于什么因素？

答：二阶电路过渡过程的性质取决于电路元件的参数。当电路发生非振荡过程的“过阻

尼状态时，；当电路出现振荡过程的“欠阻尼”状态时，；当电路为临界非振荡过程的“临界阻尼”状态时，；R=0时，电路出现等幅振荡。

10、怎样计算RL电路的时间常数？试用物理概念解释：为什么L越大、R越小则时间常数越大？

答：RL电路的时间常数τ=L/R。当R一定时，L越大，动态元件对变化的电量所产生的自感作用越大，过渡过程进行的时间越长；当L一定时，R越大，对一定电流的阻碍作用越大，过渡过程进行的时间就越长。

五、计算分析题（每题6～12分）

1、电路如图1.4所示。开关S在t＝0时闭合。则（0＋）为多大？

 解：开关闭合前，(0－)=0，开关闭合电路发生换路时，根据换路定律可知，电感中通过的电流应保持换路前一瞬间的数值不变，即(0+)=(0－)=0

 2、求图1.5所示电路中开关S在“1”和“2”位置时的时间常数。

 解：开关S在位置“1”时，τ1=0.2/2=0.1ms；开关在位置“2”时，τ2=0.2/(3+2)=0.04ms

3、图1.6所示电路换路前已达稳态，在t=0时将开关S断开，试求换路瞬间各支路电流及储能元件上的电压初始值。

 解：uC(0－)=4V，uC(0+)=uC(0－)=4V

   i1(0+)= iC(0+)=(6-4)/2=1A  i2(0+)=0

4、求图1.6所示电路中电容支路电流的全响应。

解：换路后的稳态值：uC(∞)=6V，时间常数τ=RC=2×0.5=1μs

所以电路全响应：uC(t)=uC(∞)+[uC(0+)－uC(∞)]=6-2V