### 北邮计算机18级《电路分析与电子电路》期中试卷知识点解析
#### 一、填空题解析
1. **题1**:题目给出了一幅包含一个电压源、一个电阻和一个未知电流i的简单电路图。根据基尔霍夫电压定律(KVL),在闭合回路中电压的代数和等于0。因此,该题中的电压u与电流i之间的关系式可以通过应用KVL得到:\[ u = iS \cdot R + u_s \] 其中 \(u_s\) 是电压源的电压,\(iS\) 表示通过电阻R的电流。
2. **题2**:题目提供了另一个简单的电路图,其中包含一个电阻R和一个已知电压源。为了计算电阻R上的吸收功率,我们需要知道通过电阻的电流。但是题目中并没有直接给出电流的信息,而是需要我们利用欧姆定律来计算。假设电路中只有电压源和电阻,则通过电阻的电流 \(i = \frac{8V}{R}\)。因此,电阻R上的吸收功率为:\[ P = i^2 \cdot R = \left(\frac{8V}{R}\right)^2 \cdot R = \frac{64V^2}{R} \]
3. **题3**:这个问题涉及到了一个含有受控源的电路。根据电路图,可以计算受控电压源的供出功率。需要确定流过每个电阻的电流。对于电阻为3Ω的部分,电流为 \(i\);对于电阻为6Ω的部分,电流为 \(2i\)。因此,总的电流为 \(3i\)。受控电压源的电压为 \(3i\)。受控电压源的功率可以用公式 \(P = VI\) 来计算,其中 \(V\) 是电压,\(I\) 是电流。因此,受控电压源的供出功率为:\[ P = (3i) \cdot (3i) = 9i^2 \]
4. **题4**:题目提供了一个二端网络的电路图,要求求出其等效电阻。根据电路图,可以通过串联和并联电阻的基本规则来计算等效电阻。在这个例子中,没有给出具体的电阻值,但我们可以用通用的方法来解释。如果所有电阻都是串联的,则等效电阻等于各电阻之和;如果是并联的,则等效电阻的倒数等于各个电阻倒数的和。
5. **题5**:题目给出了一个含有多个电阻和一个独立电流源的电路图,并要求写出c点的节点电压方程。根据基尔霍夫电流定律(KCL),流入节点的电流等于流出节点的电流。因此,对于c点来说,节点电压方程可以写成:\[ \frac{u_c - 16V}{20\Omega} + \frac{u_c - 0}{3\Omega} + \frac{u_c - 0}{3\Omega} = 1A \]
6. **题6**:此题考查的是叠加定理的应用。当使用叠加定理时,如果只考虑某一个独立源的作用,其他的独立源都应当被视为零。具体来说,这意味着所有的独立电压源应该被短路处理(即视为0V),所有的独立电流源应该被开路处理(即视为0A)。
7. **题7**:题目提供了一个RC电路,并要求计算开关S闭合后的电路时间常数。RC电路的时间常数由公式 \(\tau = RC\) 给出。根据题目中的电路图,当开关S闭合时,电路中的电容C和电阻R形成了一个RC电路,因此时间常数为:\[ \tau = R \cdot C \]
8. **题8**:此题考察了电路中电容充电过程中的电压变化规律。题目描述了一个简单的RC电路,并给出了电源电压为常数值的情况。当开关S闭合后,电容器开始充电,其两端的电压会逐渐增加,直到等于电源电压。因此,正确的电压波形应该是先从0开始逐渐上升到一个稳定值的波形,这对应于图7(b)中的选项(1)。
9. **题9**:题目给出了一个RLC并联电路,并要求计算电路中各个元件上的电流。根据RLC并联电路的基本原理,可以利用阻抗的概念来计算各个电流。对于给定的RLC并联电路,各个元件的电流可以分别通过各自的阻抗来计算。例如,电阻上的电流 \(I_R\) 可以通过电压除以电阻来计算,电感上的电流 \(I_L\) 和电容上的电流 \(I_C\) 分别通过电压除以感抗和容抗来计算。
10. **题10**:此题要求计算电流表A的读数。根据电路图,电流表A测量的是通过电路的总电流。由于题目没有提供具体的电路参数,无法直接计算电流值。但是,可以根据电路中的元件以及电流表的位置,来推断出电流表A读数的一般方法。在实际情况下,需要根据电路的具体参数来计算。
#### 二、计算题解析
1. **题2**:题目要求在给定的电路中找到使得 \(u_{AB} = 10V\) 的电压源电压 \(u_s\)。根据题目给出的电路图,可以通过电路分析来求解 \(u_s\)。这里的关键是利用电路中的电流和电压的关系,结合基尔霍夫电压定律和电流定律进行求解。
2. **题3**:题目要求求解在不同条件下电路中某点的电压 \(u\)。这个问题涉及到了叠加原理的应用。当电路中有多个独立源共同作用时,可以通过分别计算每个独立源对电路的影响,然后将这些影响叠加起来,来得到最终的结果。根据题目描述,可以通过叠加原理来计算 \(u\) 在不同条件下的值。
3. **题4**:此题要求求解给定电路的戴维南等效电路参数 \(u_{OC}\) 和 \(R_{eq}\)。戴维南等效电路是电路理论中的一个重要概念,它允许我们将任何线性无源电路简化为一个等效的电压源和串联电阻。为了求解等效电路参数,需要先计算开路电压 \(u_{OC}\),即电路在开路状态下的电压;然后计算等效电阻 \(R_{eq}\),即去除电源后的电路的等效电阻。
4. **题5**:题目要求根据给定的电压波形 \(u(t)\),求解相应的电流波形 \(i(t)\)。这个问题涉及到电路中的瞬态分析。在解决这类问题时,通常需要利用电路的微分方程来进行求解。根据题目描述,可以通过分析电路的微分方程来得到电流波形的表达式。
以上是对北邮计算机18级《电路分析与电子电路》期中试卷部分题目的详细解析,包括填空题和计算题的知识点总结。这些题目涵盖了电路的基本分析方法,包括基尔霍夫定律、欧姆定律、叠加原理、戴维南等效电路等内容。