電路與電子技術試題庫3

1、電路與電子技術試題庫（三）電路分析部分1在圖1中，US=500V，Is1=5A，Is2=8A，R3=120，R4=50，R5=30。用疊加原理計算I3。圖1解：（1）5A電流源（即IS1）單獨作用時，IS2看成開路，US看成短路，按照電阻并聯(lián)的分流公式可得R3上分流為：（2）8A電流源（即IS2）單獨作用時，IS1看成開路，US看成短路，按電阻并聯(lián)的分流公式可得R3上分流為：（3）US單獨作用時，IS1和IS2均可看成開路，則由歐姆定理得R3上分流為：疊加得R3的電流為：2圖2中所示電路，已知us=22V，R=3，求uR。圖2解：利用等效變換，把受控電流源和并聯(lián)的電阻等效為受控電壓源和對應的電

2、阻串聯(lián)，如下圖3，則根據(jù)KVL有：圖3即 所以3試求圖4所示電路中電阻R的值。圖4解法一：等效變換對圖4作如下一系列順序的等效變換，最后得圖5(c)，由圖5(c)可得：（a） （b） （c）圖5I=22-6=16（A）U=1.5I=1.5×16=24（V）R=U/6=24/6=4（）解法二：節(jié)點電位法設1電阻上、下兩端電位分別為Va和Vb，寫出KCL方程：解得Va=24(V)，Vb=15(V)所以 R=Va/6=24/6=4()解法三：戴維南定理法（a） （b） （c）圖6（1）斷開電阻R，計算開路電壓Uoc。上圖6a中電流I1為開路電壓Uoc=6I1+(-30)=6×10

3、.5-30=33(V)（2）斷開電阻R，使電壓源為0，求等效電阻Re即得戴維南等效電路（見圖6c），由圖知解得：R=4（）相量分析法1. 指出下列各式的錯誤并改正：（1）（2）（3）解析：（1）式中解析式是不等于相量式的，電壓的單位是V而不是A，應改為 （2）式中解析式不等于相量式，應改為 （3）式中電壓的有效值符號應改為相量符號，即 2把下列正弦量表示為有效值相量：（1）A（2）V（3）V解析：3. 一個110V、60W的白熾燈接到50Hz、220V正弦電源上，可以用一個電阻、或一個電感、或一個電容和它串聯(lián)。試分別求所需的R、L、C的值。如果換接到220V直流電源上，這三種情況的后果分別如何

4、？解析：這盞白熾燈的燈絲電阻為 把它接在50Hz、220V正弦電源上和一個電阻相串聯(lián)時，所串聯(lián)電阻的阻值應與燈絲電阻相同，即R=202；換接在直流上時情況不變。白熾燈在50Hz、220V正弦電源上和一個電感相串聯(lián)時，其電感的數(shù)值為 白熾燈在50Hz、220V正弦電源上和一個電容相串聯(lián)時，其電容的電容量為 4.判斷下列結論的正確性：（1）RLC串聯(lián)電路：（2）RLC并聯(lián)電路：解析：（1）中的電壓解析式是錯誤的。只能根據(jù)阻抗和電流有效值的乘積來決定電壓有效值，根據(jù)電流初相和阻抗角決定電壓的初相，而不能直接將復阻抗與電流解析式相乘。（2）式的兩個表達式都是錯誤的，第1個式子少寫了復導納虛部符號j；2

5、式虛部中的兩項位置應倒過來。4.1已知RL串聯(lián)電路的端電壓V，通過它的電流I=5A且滯后電壓45°，求電路的參數(shù)R和L各為多少？解： 4.2 已知一線圈在工頻50V情況下測得通過它的電流為1A，在100Hz、50V下測得電流為0.8A，求線圈的參數(shù)R和L各為多少？解：|Z|5050÷150， |Z|10050÷0.862.5 據(jù)題意可列出方程組如下 4.3 電阻R=40，和一個25微法的電容器相串聯(lián)后接到V的電源上。試求電路中的電流并畫出相量圖。習題4.3相量圖解： RC圖4.17 題4.4電路 畫出電壓、電流相量示意圖如右圖所示。4.4 電路如圖4.17所示。已

6、知電容C=0.1F，輸入電壓U1=5V，f=50Hz，若使輸出電壓U2滯后輸入電壓60°，問電路中電阻應為多大？解：根據(jù)電路圖可畫出相量示意圖如圖所示，由相量圖中的電壓三角形又可導出阻抗三角形，由阻抗三角形可得習題4.4阻抗三角形R習題4.4相量圖電路中電阻約為55K。4.5 已知RLC串聯(lián)電路的參數(shù)為R=20，L=0.1H，C=30F，當信號頻率分別為50Hz、1000Hz時，電路的復阻抗各為多少？兩個頻率下電路的性質如何？解：當信號頻率為50Hz時 當信號頻率為1000Hz時 4.6 已知RLC串聯(lián)電路中，電阻R=16，感抗XL=30，容抗XC=18，電路端電壓為220V，試求電

7、路中的有功功率P、無功功率Q、視在功率S及功率因數(shù)。解： 電路中的有功功率為1936W，無功功率為1452var，視在功率為2420VA，功率因數(shù)為0.8。4.7 已知正弦交流電路中Z1=30+j40，Z2=8j6，并聯(lián)后接入V的電源上。求各支路電流，作電路相量圖。解： 習題4.7相量圖 作出相量圖如圖示。（b）CR+（a）RLus+圖4.18 題4.8電路LV1V2V1V2V34.8已知圖4.18（a）中電壓表讀數(shù)V1為 30V；V2為 60V。圖（b）中電壓表讀數(shù)V1為15V；V2為 80V；V3為 100V。求圖中電壓US。解：（a）圖 V （b）圖 V4.9 已知圖4.19所示正弦電流

8、電路中電流表的讀數(shù)分別為A1=5A；A2=20A；A3= 25A。求(1)電流表A的讀數(shù)；(2)如果維持電流表A1的讀數(shù)不變，而把電源的頻率提高一倍，再求電流表A的讀數(shù)。解：（1）電流表A的讀數(shù)即電路中總電流，即ACRLA2A1A3C圖4.19 題4.9電路 A （2）頻率提高一倍時，感抗增大一倍而使得通過電感的電流減半，即A2讀數(shù)為10A；容抗則減半而使通過電容的電流加倍，即A3讀數(shù)為50A。所以總電流表A的讀數(shù)為 A4.10 已知圖4.20所示電路中，求電壓，并作相量圖。習題4.10相量圖圖4.20 題4.10電路解：V1Z1圖4.21 題4.11電路 VZ2V2V14.11 已知圖4.2

9、1示電路中Z1j60，各交流電壓表的讀數(shù)分別為V=100V； V1=171V； V2=240V。求阻抗Z2。解：由KVL定律可知，三個電壓可構成一個電壓三角形，對這個電壓三角形可運用余弦定理求出電壓U1和總電壓U之間的夾角（如相量圖示）為： 習題4.11相量圖由相量圖可看出，由于Z2端電壓滯后于電流，所以推出阻抗Z2是一個容性設備，又由Z1j60可知，Z1是一個純電感元件，設電路中電流為參考相量，則4.12 已知圖4.22所示電路中8V，Z=（1j0.5），Z1（1+j1） ，Z2（3-j1）。求各支路的電流和電路的輸入導納，畫出電路的相量圖。解：習題4.12相量圖Z1圖4.22 題4.12電

10、路ZZ2 4.13 圖4.23所示電路中，IS10A，5000rad/s，R1R210, C=10F, = 0.5。求各支路電流，并作相量圖。圖4.23 題4.13電路+R1R2習題4.13相量圖解：對右回路列KVL方程 解得 圖4.24 題4.14電路R1R2ABC4.14已知如圖4.24所示電路中，R1=100，L1=1H，R2=200 ，L2=1H，電流I2=0，電壓US=100V，, =100rad/s，求其它各支路電流。解：電流I2=0，說明電路中A、B兩點等電位，電源電壓激發(fā)的電流沿R1、jL1流動，即4.15 試求圖4.25所示電路二端網(wǎng)絡的戴維南等效電路。 j10（a）ab圖4

11、.25 題4.15電路620/0°V6（b）ab20/0°V解：（a）圖： 有源二端網(wǎng)絡對外部電路相當于開路。 （b）圖： 4.16 求圖4.26所示電路中R2的端電壓。R圖4.26 題4.16電路R1R2解：對左回路列KVL方程（順時針繞行），有 Z2Z1圖4.27 題4.17電路4.17 圖4.27所示電路中，Z1(10j50)，Z2-j50。求Z1、Z2吸收的復功率。解： 4.18 圖4.28所示電路中，U20V，Z13j4，開關S合上前、后的有效值相等，開關合上后的與同相。試求Z2，并作相量圖。解：開關S合上前、后的有效值相等，說明電路總阻抗的模值等于Z1支路的阻抗

12、模值；開關合上后的與同相，說明Z1、Z2兩阻抗虛部的數(shù)值相等且性質相反，因此圖4.28 題4.18電路SZ1Z2+ 且 習題4.18相量圖S未合上時的相量圖S合上后的相量圖即 得 G2=0.08所以 且 R2R1圖4.29 題4.19電路4.19 圖4.29所示電路中，R1=5，R2= XL，端口電壓為100V，XC的電流為10A，R2的電流為10A。試求XC、R2、XL。解：設并聯(lián)支路端電壓為參考相量，則 因為并聯(lián)支路端電壓初相為零，所以總電壓初相也為零，即U并=10050=50V，因此 即 R2=2.5， XL=2.5。4.20 有一個U220V、P=40W、的日光燈，為了提高功率因數(shù)，并

13、聯(lián)一個C4.75F的電容器，試求并聯(lián)電容后電路的電流和功率因數(shù)（電源頻率為50Hz）。解：并聯(lián)電容支路電流為 原功率因數(shù)角 原日光燈電路電流的無功分量為 并電容后補償?shù)氖侨展鉄綦娐冯娏鞯臒o功分量，所以 解得并聯(lián)電容后電路的電流和功率因數(shù)分別為 I=0.186A， 4.21 功率為 60W，功率因數(shù)為0.5的日光燈負載與功率為 100W的白熾燈各 50只并聯(lián)在 220V的正弦電源上（電源頻率為50Hz）。如果要把電路的功率因數(shù)提高到0.92，應并聯(lián)多大的電容？解：設電源電壓為參考相量。日光燈電路、白熾燈電路中的電流分別為電路中的總電流為 并聯(lián)電容器以后，電路的總有功功率不變，則總電流減少為 畫出

14、電路相量圖進行分析：習題4.21相量圖 基本放大電路1.在圖5-1所示的共射放大電路中，T是NPN硅管，=50.（1） 計算ICQ、UCEQ。（2） 計算（3） 計算輸入電阻Ri和輸出電阻Ro。題圖5-1解：（1）畫出該電路的直流通路，如下圖5-1a所示。根據(jù)電路可列出：題圖5-1（a） 得 （2）畫出微變等效電路，如圖5-1(b)所示。圖5-1(b) 微變等效電路 由于，所以，。因此有（3）求輸入電阻Ri求輸出電阻Ro，用直接觀察法。若，則，受控電流源，受控電流源開路。因此RO=RC=3(k)2. 三極管組成電路如圖52(a)(f)所示，試判斷這些電路能不能對輸入的交流信號進行正常放大，并說

15、明理由。解： 解此類題要注意以下問題：(1)判別三極管是否滿足發(fā)射結正偏，集電結反偏的條件，具備合適的靜態(tài)工作點。對NPN型晶體管構成的電路，集電極電源VCC的正極接集電極C，負極接“地”；對PNP型晶體管構成的電路，集電極電源VCC的負極接集電極C，正極接“地”。(2)判斷有無完善的直流通路。(3)判斷有無完善的交流通路。(4)在前三步判斷得到肯定的結果時，再根據(jù)電路給出的參數(shù)值計算、判斷三極管是否工作在放大區(qū)。電路的分析如下：圖(a)電路由NPN管組成，靜態(tài)情況下發(fā)射結無正向偏置，電路沒有合適的靜態(tài)工作點，圖52不具備放大作用。圖(b)電路由NPN管組成，發(fā)射結滿足正偏條件，但集電結不是反

16、偏，也不具備合適的靜態(tài)工作點，不能放大。圖(c)電路由NPN管組成，三極管的發(fā)射結、集電結滿足正偏和反偏的條件，但發(fā)射結的偏置電源VBB將輸入的交流信號旁路而不能進入三極管b，e間的輸入回路，所以盡管電路具備合適的靜態(tài)工作點，仍不能對交流信號進行正常的放大。圖(d)電路由PNP管組成，三極管發(fā)射結正偏，集電結反偏，交流信號能進入b，e間的輸入回路，經(jīng)放大后在輸出端出現(xiàn)，放電路能進行正常的放大。圖(e)電路由PNP型管組成，三極管的發(fā)射結、集電結均滿足放大的偏置條件，輸入信號也能進入輸入回路，但輸出端無電阻Rc，故輸出交流信號將經(jīng)電源VCC被地短路，因此電路也不能進行正常的放大。圖(f)電路由P

17、NP管組成，三極管的偏置滿足放大的條件，二極管VD為反向偏置，在電路中起溫度補償?shù)淖饔?，放電路能正常的放大?. 圖53(a)固定偏流放大電路中，三極管的輸出特性及交、直流負載線如圖53 (b)，試求：(1)電源電壓VCC，靜態(tài)電流IB、IC和管壓降VCE的值；(2)電阻Rb、RC的值；(3)輸出電壓的最大不失真幅度VOM；解 (1)由圖解法可知，直流負載線與輸出特性橫坐標軸的交點的電壓值即是VCC值的大小，由圖53 (b)，讀得Ib20A，VCC6V。由Q點分別向橫、縱軸作垂線，得IC1mA，VCE3V。(2)由直流通路基極回路得圖53由集射極回路得(3)由交流負載線與靜態(tài)工作點Q的情況可看

18、出，在輸入信號的正半周，輸出電壓VCE在3V到08V范圍內(nèi)，變化范圍為22V；在信號的負半周輸出電壓VCE在3V到46V范圍內(nèi)，變化范圍為16V。輸出電壓的最大不失真幅度應取變化范圍小者，故VOM為16V。4. 用示波器觀察NPN管共射單級放大電路輸出電壓，得到圖54所示三種失真的波形，試分別寫出失真的類型。圖54解：（a）截止失真（頂部失真）；(b)飽和失真（底部失真）；(c) 大信號失真 (輸入信號過大引起的削波失真)。5. 在圖5.5所示的基本放大電路中，設晶體管100，VBEQ-02V，rbb200，Cl，C2足夠大，它們在工作頻率所呈現(xiàn)的電抗值分別遠小于放大級的輸入電阻和負載電阻。(

19、1)估算靜態(tài)時的IBQ，ICQ和VCEQ；(2)估算晶體管的rbe的值；(3)求電壓放大倍數(shù)；圖55解6. 放大電路如圖5.6（a）所示。已知圖中Rb110k， Rb225k，Rc2k，Re750，RL15k，Rs10k，Vcc15V，150。設Cl，C2，C3都可視為交流短路，試用小信號分析法計算電路的電壓增益AV，源電壓放大倍數(shù)AVS，輸入電阻Ri，輸出電阻Ro。圖5.6解 由于三極管的小信號模型參數(shù)與靜態(tài)工作點有關，所以，在進行小信號模型分析以前，首先進行靜態(tài)分析并求三極管的H參數(shù)。(1)靜態(tài)分析，確定rbe(2)畫出H參數(shù)小信號等效電路先畫出放大電路的交流通路，即將直流電源VCC和所有的耦合電容、旁路電容都視為短路畫出交流通路，然后根據(jù)交流通路畫出H參數(shù)小信號等效電路如圖56(b)所示。(3)求動態(tài)指標根據(jù)H參數(shù)小信號等效電路得由以上分析結果可看出，由于Rs的存在而且較大，使AVS比AV比小得多。7. 放大電路如圖57所示，已知圖中VCC=+12V，Rbl=15k，Rb230k，Re=3 k， Rc33k，100， VBE07V，電容C1、C2足夠大。圖 57(1)計算電路的靜態(tài)工作點IBQ、ICQ和VCEQ(2)分別計算電路的電壓放大倍