第8章 试题库
一、填空题(建议较易填空每空0.5分,较难填空每空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 。
二、判断下列说法的正确与错误(建议每小题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。 ( × )
三、单项选择题(建议每小题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3.4电路换路前已达稳态,在t=0时断开开关S,则该电路( C )
四、简答题(建议每小题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:二阶电路中,过渡过程的性质取决于电路元件的参数:当R>时,电路“过阻尼”;当R<
时,电路“欠阻尼”;当R=
时,电路“临界阻尼”;当R=0时,电路发生“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。
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