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1 目錄 I 考查目標........................................................................................ 2 II 考試形式和試卷結構 ..................................................................2 III 考查內容與參考書..................................................................... 2 IV. 題型示例..................................................................................... 3 2 全國碩士研究生入學統一考試中的“電路”專業學位考試大綱 I 考查目標 全國碩士研究生入學統一考試中的“電路”專業學位考試是為高等院校和科研院所招收 電機與電器、電力系統及其自動化、高電壓與絕緣技術、電力電子與電力傳動、電工理論與 新技術、信號與信息處理、控制理論與控制工程、檢測技術與自動化裝置、農業電氣化與自 動化、生物醫學工程、電氣工程、控制工程、流體機械及工程、水利水電工程等碩士生而設 置的具有選拔性質的考試科目。其目的是科學、公平、有效地測試考生是否具備攻讀以上各 專業碩士所必須的基本素質、一般能力和培養潛能,以利用選拔具有發展潛力的優秀人才入 學,為國家的經濟建設培養具有良好職業道德、具有較強分析與解決實際問題能力的高層次、 應用型、復合型的專業人才??荚囈髮W生掌握電路理論的基本知識、基本分析計算方法, 為從事工程技術工作、科學研究以及開拓性技術領域打下堅實的基礎。 II 考試形式和試卷結構 一、試卷滿分及考試時間 試卷滿分為 150 分,考試時間 180 分鐘。 二、答題方式 答題方式為閉卷、筆試。允許使用計算器,但不得使用帶有公式和文本存儲功能的計算 器。 三、試卷內容與題型結構 1. 試卷內容:電路原理的基本概念與計算分析方法; 2. 題型:選擇題、填空題、計算題。 III 考查內容與參考書 1. 考查內容: 第 1 章 電路基本概念和電路定律 :理解電流和電壓的參考方向的概念;掌握功率的 計算;熟練掌握電阻、電壓源、電流源等電路元件的電壓電流關系;了解受控源元件的特點; 熟練掌握基爾霍夫定律;理解理想運算放大器基本特點。 第 2 章 電阻電路的等效變換:熟練掌握電阻的串聯、并聯和串并聯計算;了解電阻的 丫形聯接和△形聯接等效變換的方法;掌握電壓源、電流源的串聯和并聯以及電源的等效變 換的計算方法。 第 3 章 電阻電路的一般分析:理解電路的圖的概念;掌握確定 KCL 和 KVL 的獨立 方程數;熟練掌握支路電流法、網孔電流法、回路電流法和結點電壓法的計算方法;理解含 有理想運算放大器電路的基本分析方法。 第 4 章 電路定理:熟練掌握疊加定理、戴維寧定理、最大功率傳輸定理、特勒根定理、 互易定理的計算方法;了解替代定理、諾頓定理、對偶定理的分析方法。 3 第 5 章 動態電路的時域分析:熟練掌握電容、電感元件的電壓電流關系;理解動態電 路基本的概念;熟練掌握電路的初始條件的確定;掌握一階電路的零輸入響應、零狀態響應、 全響應和階躍響應的計算;熟練掌握一階的三要素法;了解一階電路沖激響應;掌握二階電 路的零輸入響應、零狀態和階躍響應的計算;了解二階電路的沖激響應的計算。 第 6 章 正弦交流電路的穩態分析:理解正弦量的表示方法;掌握相量法的基本概念和 電路定律的相量形式;掌握阻抗和導納的計算方法;掌握阻抗(導納)的串聯和并聯的計算 方法;熟練掌握相量圖作圖的方法;熟練掌握正弦電流電路的平均功率、無功功率、視在功 率、復功率的計算方法及功率因素提高;熟練掌握運用相量法分析計算正弦電流電路;掌握 最大功率傳輸的計算方法。 第 7 章 諧振電路:掌握正弦電流電路的串聯諧振、并聯諧振特點以及它們的計算方法。 第 8 章 互感電路:理解互感現象;熟練掌握具有耦合電感的電路的計算;掌握空心變 壓器和理想變壓器的計算方法。 第 9 章 三相電路:熟練掌握三相電路的特性以及兩種聯接(丫形聯接和與△形聯接) 的線電壓與相電壓、線電流與相電流之間的關系;熟練掌握對稱三相電路的計算;了解不對 稱三相電路的概念;熟練掌握三相電路的功率計算以及功率測量方法。 第 10 章 非正弦周期電流電路:理解非正弦周期電流的概念;了解周期函數分解為傅 里葉級數的方法;熟練掌握非正弦電流、電壓有效值和平均功率的計算;了解非正弦電流、 電壓的平均值的計算;掌握非正弦周期電流電路的計算方法。 第 11 章 動態電路的復頻域分析:理解拉普拉斯的定義;了解拉普拉斯變換的基本性 質;掌握拉普拉斯的反變換;熟練應用拉普拉斯變換分析線性電路;理解網絡函數的定義及 其性質;掌握復頻率平面上的網絡函數的極點和零點與沖激響應、頻率響應的關系。 第 12 章 電路方程的矩陣形式:理解割集的概念;掌握關聯矩陣、回路矩陣、割集矩 陣的列寫;熟練掌握回路電流方程的矩陣形式、結點電壓方程的矩陣形式、割集電壓方程的 矩陣形式的列寫;熟練掌握狀態方程的列寫。 第 13 章 二端口網絡:理解二端口網絡的概念;熟練掌握四種二端口網絡方程的列寫 和參數的確定;掌握二端口網絡的等效電路、轉移函數的確定以及二端口的三種連接方法; 理解 RC 無源濾波器的基本概念及分析方法;了解回轉器和負阻抗變換器的計算方法。 2. 參考書: 【1】 陳曉平 李長杰 主編. 電路原理(第 2 版). 機械工業出版社. 2011 年 7 月 【2】 陳曉平 傅海軍 主編. 電路原理學習指導與習題全解. 機械工業出版社. 2007 年 1 月 【3】 陳曉平 殷春芳 主編. 電路原理試題庫與題解. 機械工業出版社. 2009 年 8 月 【4】 邱關源 主編. 電路(第 4 版). 高等教育出版社. 1999 年 6 月 IV. 題型示例 全國碩士研究生入學統一考試 電路試題 4 一.(每題 2 分,共計 30 分)單項選擇題。請將正確答案的標號依次填寫在答題紙上。 1.已知某支路如圖 1 所示,若該支路對 外發出的功率為5W ,且 AB 5VU ? ,則 I 為 ( ) +- sUIA BR 圖 1 A.1A B. 1A? C.1mA D. 1mA? 2.已知某電路如圖 2 所示,則根據該電路實現的運算功能,可將其稱為( ) A.加法器 + _ ∞ + 1R 2R fR + - + - + - 1u 2u ou 圖 2 B.減法器 C.乘法器 D.積分器 3.下列關于 n 個電阻并聯時電路特征的敘述中,錯誤的是( ) A.各電阻中的電流大小與各自的電阻值成反比 B.各電阻上所消耗的功率與各自的電阻值成反比 C.在理想電流源供電的情況下,并聯的電阻越多,端口上的電壓就越大 D.在理想電壓源供電的情況下,并聯的電阻越多,總的吸收功率就越大 4.已知圖 3 所示電路中,當電壓源為 0V 且電流源 為 2A 時,電流 1 0 4A.I ? ? ;當電壓源為 3V 且電 流源為 0A 時,電流 1 0 6A.I ? ;則當電壓源為 2V 且電流源為 4A 時,電流 1 I 的值為( ) 線性無源 電阻網絡 + - sU sI 1I 圖 3 A.0 4A. B. 0 4A.? C.0 2A. D. 0 2A.? 5.已知圖 4 所示電路, s N 為線性含源一端口直流電阻網絡, L R 為可任意變化的電阻。 若測得 s N 的開路電壓為 10V ,短路電流為 0 2A. ,則 L R 所能獲得的最大功率為 ( ) A.5W B.2W C.500mW D.50mW sN LR 圖 4 + - sU R L )0( ?tS 圖 5 6.已知圖 5 所示電路中的開關在 0t ? 時刻閉合。若增大 R 的值,且同時保持電路中其 余元件參數不變,則下列敘述正確的是( ) A.電路的過渡過程變短 5 B.電路的時間常數變大 C.電路的過渡過程振蕩幅值變大 D.電路的過渡過程振蕩頻率變小 7.已知某電路如圖 6 所示,開關處于位置 1 已經很久了,若開關在 0t ? 時刻由位置 1 合到位置 2,則下列關于該電路的敘述中,正確的是( ) A.該電路的過渡過程屬于欠阻尼振蕩放電過程 B.該電路的響應屬于二階零狀態響應 C.該電路的過渡過程屬于過阻尼非振蕩放電過程 D.該電路的響應屬于一階零輸入響應 0S t ?( ) 2 1 + - ?k1 ?k4 H5.0 V3 μF5.0 圖 6 C 感 性 負 載 圖 7 8.若通過并聯電容的方式對感性負載進行無功補償(只考慮欠補償情況),如圖 7 電路 所示,則下列說法中錯誤的是( ) A.并聯電容的大小不會影響感性負載支路的工作狀態 B.并聯電容前后電源端輸出的有功功率不變 C.并聯電容后總電流的有效值變小了 D.并聯電容后感性負載支路的功率因數增大了 9.已知電路如圖 8 所示, s 5 100 Vcos( )u t? ,電容C 可調。若電容C 增大,則理想交 流電壓表的讀數( ) A.增大 B.減小 C.不變 D.無法確定 V ?10 C + - su 圖 8 R C 圖 9 10.已知某一階無源 RC 濾波器電路如圖 9 所示,則該電路屬于( ) A.帶通濾波器 B.帶阻濾波器 C.低通濾波器 D.高通濾波器 11.若圖 10 所示的三個電感線圈之間互相都有耦合,則下述敘述中,錯誤的是( ) A.1 和 2? 互為同名端 1 1? 2 2? 3 3? 圖 10 B.1 和 3? 互為同名端 C. 2? 和 3? 互為同名端 D.2 和 3 不是同名端 6 12.已知某 RL 串聯負載在三次諧波作用下的阻抗值為 9 j12( )? ? ,則該負載在基波作 用下的阻抗值為( ) ? A. 3 j4? B. 9 j4? C.9 j36? D.3 j12? 13.對于有向圖 G(假設含有n 個結點、 b 條支路)的回路矩陣 B ,下列描述正確的是 ( ) A. B 的行對應圖 G 的支路,列對應圖 G 的回路 B.若支路 j 與回路 k 相關聯,且二者方向一致,則 kj 1? ?b C.回路矩陣 B 是一個 (b n 1) b? ? ? 的矩陣 D.若支路 j 與回路 k 不關聯,則 kj 0?b 14.若某動態電路的網絡函數為 2 4 6 8 ( )H s s s ? ? ? ,則其單位沖激響應為( ) A.衰減振蕩 B.單調衰減 C.增長振蕩 D.單調增加 15.關于線性無源對稱二端口網絡,下列敘述中錯誤的是( ) A.對稱二端口的獨立參數有 2 個 B. 11 22 Y Y? C. 11 22 T T? D. 11 22 H H? ? 二.(每題 4 分,共計 20 分)填空題。請將正確答案按次序填寫在答題紙上。 1. 若將圖 11-a 所示電路等效為圖 11-b 所示電路的形式,則 s U ? V , R ? ? 。 + - + - A4 A2 ?20 ?20 V10 V5 A3 1 1? + - 1 1? sU R ? )a )b 圖 11 2. 圖 12 所示電路的等效電阻為 ? 。 * * eqR ?8 ?8 ?12 ?10 ?12 ?8 1:2 + - A4 ?2 ?5 ?2 ?1 ?2 ?3 A1 V41 2 3 圖 12 圖 13 7 3. 如圖 13 所示電路,若以結點 3 為參考結點,列寫電路的結點電壓方程,則結點 1 的 自電導為 S,結點 2 的自電導為 S。 4. 若圖 14 所示 RL 串聯電路在某頻率正弦電壓作用下的 等效復阻抗為 2 j1)( ? ? ,且其消耗的有功功率為 8W ,則 該串聯電路的端電流有效值為 A ,該電路吸收 的無功功率為__________ V ar 。 R L + - u i 圖 14 5. 若某電路的有向圖如圖15所示,若以結點4為參考結點, 請寫出對應的降階關聯矩陣 A : A ? 1 2 3 1 2 3 4 5 6 4 圖 15 三.(本題 16 分)電路如圖 16 所示,已知當 0t ? 時開關 1 S 斷開,開關 2 S 閉合,電路 處于穩態。當 0t ? 時開關 1 S 閉合,同時開關 2 S 斷開。請采用三要素法,求 0t ? ? 時的 電壓 C ( )u t 及電流 1 ( )i t 。 + - + - ?2 ?4 ?2 ?2 A3 )(1 ti F1.0 + - )(C tu 14i V2 )0(1 ?tS )0(2 ?tS 圖 16 四.(本題 16 分)正弦穩態電路如圖 17 所示,已 知 50Hzf ? , 3AI ? , 1 1AI ? ,該電路吸 收的平均功率為 40WP ? ,該電路吸收的無功 功率為 0VarQ ? 。試: 1. 以U? 為參考相量,定性畫出該電路的相量圖; 2. 計算電阻 R 、電感 L 及電容C 的值。 I? 2I? 1I? R L?j C? 1 j? + - U? 圖 17 五.(本題 12 分)電路如圖 18 所示,已 知 1 10R ? ? , 2 100R ? ? , 10μFC ? , s 120VU ? ,電路在 1000rad/s? ? 時發 生諧振,試求電感 L 、電流 I 、品質因數 Q 和電容電壓 C U? 。 + - sU? 1R L?j C? 1 j?2R + - CU? I? 圖 18 8 六.(本題 12 分)電路如圖 19 所示,已 知 端 口 上接 正 弦電 壓源 , 其電 壓 為 s 200 2 1000 V( ) cos( )u t t? ,元件參數 1 20R ? ? , 1 50mHL ? , 2 20mHL ? , 20mHM ? , 3 2μFC ? ,試: 1. 畫出該電路的去耦等效電路; 2. 求端口的入端復阻抗 Z ; 3. 求各支路電流 1 I? 、 2 I? 、 3 I? ; 1R 1j L? 3 1 j C? ? + - 1I? 2j L? sU? 2I? 3I? M?jZ 圖 19 4. 求電源發出的有功功率 P 和無功功率Q 。 七.(本題 18 分)三相電路如圖 20 所示,對稱三相電源的線電壓 AB 380 30 V/U ? ?? ,接 有兩組對稱三相負載,其中, 2 110 60/Z ? ? ? , N 2 j1( )Z ? ? ? ,若電阻 1 R 吸收的功 率為1210W ,試求: 1. 線電流 A I? 、 B I? 、 C I? 及中線電流 N I? ; 2. 對稱三相電源發出的總有功功率 P 。 對稱三相 感性負載 W22801 ?P 866.0cos ?? 2Z2Z 2Z NZ1R A B C N AI? BI? CI? NI? A1I? B1I? C1I? CI?? A2I? B2I?C2I? 1RI? 圖 20 八. (本題 16 分)在圖 21 所示的電路中, s 21VU ? , 1 1R ? ? , 2 0 75.R ? ? , 1 H 12 L ? , 1FC ? 。開關 S 處于閉合位置已 經很久了,若在 0t ? 時刻開關 S 打開,試: 1. 計算開關 S 打開前的 C 0( )u ? 及 L 0( )i ? ; 2. 畫出開關 S 打開后的運算電路圖; + - sU C L 1R 2R )0( ?tS )(L ti + - )(C tu 圖 21 3. 利用網孔電流法求開關 S 打開后的電流 L ( )I s 及 L ( )i t 。 九. (本題 10 分)圖 22 所示為一個 R C 梯形二端口網絡 N 。 1. 試求圖 22 所示電路中二端口網絡 1 N 的傳遞參數矩陣 1 T 以及整個梯形二端口網絡 N 的傳遞參數矩陣T ; 2. 當輸出端口開路時( 2 0I ?? ),若 2 U? 比 1 U? 滯后90 ? ,試計算此時的角頻率? ,并 9 確定此時的轉移電壓比 2 1 U U ? ? 。 R R C? 1 j? 1N 2N C? 1 j? N + - + - 1U? 2U? 1I? 2I? 圖 22
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