武汉大学考研08电路真题答案.docx

    武汉大学考研08电路真题答案    08年 1、 解： （1）+-SU2ΩRRI设12,I I 支路电流如图，则各支路电流如上图 已知12U V =，则1121U I A == 取如图所示的大回路作KVL ：1221212()4()4()10R R S I I I I I I I U U ++++++=- 化简1261062320R I I I ++=--，将12I A =代入可得210649R I I +=-① 小网孔列写KVL ：12114()10I I U U +=-，则2 4.5R I I +=-② 解方程可知22.5,7R I A I A ==-（2）右网孔列KVL ：1214()10R I R I I U -+=，代入数值求得0R = （3）取电压电流关联参考方向，则电源发出的功率：12()23(27 2.5)57.5S R P U I I I W =++=-?-+=2、 解：设支路电流1i ，则各支路电流如图所示：-20V1I i -1XI i I --0.5Ω左网孔列KVL ：110.5()20X i I i ++= 即11.50.520X i I +=①整个大圈列KVL ：110.5()0.5()20X I i I i I -+--= 将0.125X I I =代入可得1152016I i -=② 解①②构成的方程组，111.91,34.04,/8 4.26X i A I A I I A ==== 对右上的小网孔列KVL ：110.5()0X X I i R I i -+-= 则0.20X R =Ω3.解：并联部分的阻抗12112()()(2040)(20)1030204020R jX jX j j Z j R jX jX j j +-+-===-Ω+-+-整个电路的阻抗012203036.0656.31Z Z R j =+=-Ω=∠-Ω设总电压为参考向量01200UV =∠ 则总电流0001200 3.3356.3136.0656.31U I A Z ∠===∠∠-1X（1） 电源输出的有功功率0cos 120 3.33cos(56.31)221.66P UI W ?==?-= 电源输出的无功功率0sin 120 3.33sin(56.31)332.49var Q UI ?==?-=-（2） 功率表的读数'1cos ab L P U I θ=，其中1ab L U I θ 为超前的角度 并联部分的电压000213.3356.3131.6271.57105.2915.26U IZ V ==∠?∠-=∠- 则02111105.2915.26 2.3579.692040L U I A R jX j ∠-===∠-++ 00011 2.3579.692004779.69cb L U I R V ==∠-?∠=∠- 00023.3356.3110033.356.31ac U IR V ==∠?∠=∠ 则033.356.314779.6926.8818.5332.6534.58ab ac cbU U U j V =+=∠+∠-=-=∠-则00034.58(79.69)45.11θ=---=功率表的读数'01cos 32.65 2.35cos45.1154.15ab L P U I W θ==?=4.解：已知两功率表的读数0012cos(30)1980,cos(30)782AC A BC B P U I W P U I W ??=-==+=对称三相电源供电，则各相线电压、电流有效值均相等001002cos(30)cos(30)1980cos(30)cos(30)782AC A BC B U I P P U I ????--===++ 可得tan 0.751?=，036.92?=（1） 有功功率1219807822762P P P W =+=+= 无功功率0tan 2762tan36.922075.28var Q P ?===（2） 功率因数0cos cos36.920.80?== （3） 已知线电压有效值380l U V =，则 5.25l I A ===则相电流有效值 3.03P l I I A === （4） 阻抗角036.92?=，阻抗的模380||125.413.03l P U Z I === 所以电感和电阻之和0125.4136.92100.2675.33Z R j L j ω=+=∠=+Ω5.解：电路中含有两个独立电源，属于非正弦周期电路，采用叠加定理：（1）直流电源单独作用时，电感相当于短路，电容相当于开路，等效电路如图此时电路总电流0161.2||41U i A R R R ===++，各支路电流1(0)2(0)10.62i i i A ===已知电流表A2的读数为0.6A ，说明在交流电源作用时，电流表A2支路无电流，电路发生了并联谐振（2）交流电源单独作用时，各元件参数1238,300,500L L L X X X =Ω=Ω=Ω 等效电路如图：+-Su .C:1n由理想变压器的阻抗放大作用，当副边接一电容C 时，从原边看进去的等效电容为2n C 由于电路发生了并联谐振，则并联部分的复导纳2210j n C j L ωω+= 可得0.21C F μ=电路总阻抗011681053.13L Z R R jX j =++=+=∠Ω电路中电流001(1)800.853.131053.13s u i A Z ∠===∠∠ 则电流表A11A ==6.解：图（a ）中的零状态响应已知0.5()0.6250.125()tu t et V ε-=-若将（a ）中的电感换成2C F =的电容，则根据三要素法的性质：当电感换为电容时，若外电路保持不变，只将储能元件做变换，则满足一下关系： 变换后的初始值为变换前的稳态值，即：'(0)()0.6250.1250.625u u e V -∞+=∞=-=变换后的稳态值为变换前的初始值，即：'0()(0)0.6250.1250.6250.1250.5u u e V +∞==-=-=变换之前的时间常数22,1L s R R Rτ====Ω 则变换后因为外电路保持不变，等效电阻不变'122RC s τ==?=则由三要素法：''''0.5()()[(0)()]0.5(0.6250.5)()tt u t u u u ee t τε--+=∞+-∞=+-'0.5()0.50.125()t u t e t V ε-=+7.解：(1)开关闭合之前电路处于稳态，电容相当于开了，电感相当于短路，等效电路如图：+-Su电感电流(0)2L S i i A -==，对右网孔列KVL ：S C S Ri u u =- 则(0)110221C S S u u Ri V -=+=+?= 各元件的附加电源(0)4L Li mV -=，(0)21C u V s s-= （2）画出运算电路如图：()L I s sL+4mV由节点电压法3121/410()1/n S s sC U I sL sC sL-?+=+-整理化简可得221()2000n sU s s =+，电容电压就等于节点电压()()C n U s U s =221()2000C sU s s ==++其中122121(|20002s j s k s j s =-=++ 222121(|20002s j s k s j s ==-+（3） 由拉普拉斯反变换：11()[()]21cosC Cu t L U s L--===电容电流()()0.25(21cos)CCdu t di t Cdt dt===-8.解：（1）如图：左边列KVL：1211()()I i R I I Uj Cμω+++=，由于12i I I=+，代入整理可得：1211()()R I R I Uj C j Cμμωω++++=①右边同样列KVL：1222RI RI U+=②由①②可知网络N的Z参数矩阵为12R Rj C j CR Rμμωω+??++?Ω????（2）求图示网络的戴维南等效电路，'22-端接入电压电流如图：-S U则已知网络N的Z参数，列方程组：11111221122U Z I Z IU Z I Z I?=+??=+??，左边列KVL：11S SR I U U=-代入第一个方程可得：12111SSU Z IIR Z-=+，将此结果代入第二个方程中可得：212112221111()S S S Z U Z Z U Z I R Z R Z =-+++ 可知开路电压2111S OC S Z U U R Z =+ ，等效电阻21122211eq S Z Z R Z R Z =-+代入Z 参数数值1SOCS RU U R R j Cμω=+++，等效电阻()21eq S R R j C R R R R j C μωμω+=-+++ 戴维南等效电路为：  -全文完-。