邱关源《电路》(第5版)配套题库【名校考研真题+课后习题+章节题库+模拟试题】(下册)
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第16章 二端口网络

一、计算题

1.求如图16-1所示二端口网络的Y参数。[同济大学2007研]

图16-1

解:由图16-1可得:

简化后用矩阵形式表示得:

所以Y参数为:

2.如图16-2所示电路中,电阻网络NR的Z参数矩阵为,试求电路的单位阶跃响应iL(t)。[西安交通大学2007研]

图16-2

解:从题中所给Z参数矩阵可以确定该网络NR可用等效T型电路来替代,如图16-3(a)所示。其中

Z2=Z12=3Ω

Z3=Z22-Z12=5-3=2Ω

求得等效电路如图16-3(b)所示,进一步求阶跃响应:

(a) (b)

图16-3

所以

3.在如图16-4所示电路中,NR是由线性电阻构成的双口网络。已知当u1(t)=30V,u2(t)=0时,i1(t)=5A,i2(t)=-2A。求当u1(t)=(12t+60)V,u2(t)=(30t+15)V时,电流i1(t)为多少?[华中科技大学2007研]

图16-4

解:双口网络的Z参数方程为:

代入数据得:

因为Z12=Z21,联立解得:i1(t)=9A。

4.求图16-5所示二端口的T参数。[北京科技大学2011研]

图16-5

解:由电路图可知,上图可以分解为T型电路和型电路的级联可以分别求出其T参数T1、T2,则二端口的T参数T= T1*T2;对于T型电路可以直接求得其Z参数:

指定端口电压和电流的参考方向。欲求Z11和Z21,将端口2-2’开路,在端口1-1’处施加电流,则有

 

由于该电路无受控源且结构对称,因此具有对称性和互易性,所以=4Ω,=7Ω

Z=,则有T参数与Z参数之间的关系可得

T1=

对于型电路可以直接求得其Y参数:

Y=

则有T参数与Y参数之间的关系可得

T2=

则   T=T1*T2=

5.电路如图16-6所示,已知电压

,双口网络的传输参数矩阵为

,试求及其有效值。[武汉科技大学2010研]

图16-6

解:(1)先利用双口网络参数方程和相量法求端口左边的等效电路

 又   

 

 

可得等效电路如下图。

 

图16-7

(2)再利用谐波分析法和相量法求解

S1:先求(直流)单独作用

直流作用时,电容开路、电感短路,端口右边相当于开路

S2:再求(基波)单独作用

并联再与串联发生串联谐振,端口右边相当于短路

S3:再求(二次谐波)单独作用

并联发生并联谐振,端口右边相当于开路

故有 

 

6.如图16-8所示,R=2Ω,二端口网络的Z参数为

图16-8

解:分析电路如下图所示。

图16-9

根据题意,可列如下方程。

解得

所以复合二端口网络的Z参数为

7.如图16-10所示电路含有理想变压器,试求该双口网络的H参数矩阵。[西安交通大学2005研]

图16-10

解:分析电路如下图所示。

图16-11

由于H参数方程为

只要把U1、I2用I1、U2表示即可。

根据理想变压器原边电压和副边电压的关系,有

从而有

整理成矩阵形式有

求H参数时也可以根据H参数的定义去求解;还可以先写出Y参数方程或Z参数方程、T参数方程,再从中解出H参数方程。