电路原理习题集（下册）

4-4 求题4-4图所示各二端口网络的开路阻抗矩阵Z和短路导纳矩阵Y。

题 4-4 图

(a) (b) (c)

4-5 求题4-5图所示二端口网络的开路阻抗矩阵Z 4-6求题4-3图所示二端口网络的混合参数矩阵H

和短路导纳矩阵Y。 和逆混合参数矩阵G。

4-7 求题4-7图所示二端口网络的混合参数矩阵H。 4-8 求题4-8图所示二端口网络的逆混合参数矩阵G。

题 4-5 图

题 4-7 图 题 4-8 图

4-9 求题4-4图所示各二端口网络的传输矩阵T和逆传输矩阵T?。

4-10 写出题4-10图所示二端口网络的传输矩阵T，并验证关系式：AD?BC=1

题 4-10 图 题 4-12 图

4-11 根据上题(4-10)所求得的传输矩阵T，计算该网络的逆传输矩阵T?、开路阻抗矩阵Z、短路导纳矩阵Y、混合参数矩阵H和逆混合参数矩阵G。

4-12 试求题4-12图所示网络的开路阻抗参数，并用这些参数求出该二端口网络的T形等效模型。 4-13 试绘出对应于下列各短路导纳矩阵的任意一种等效二端口网络模型，并标出各端口电压、电流的参考方向。

?5?2?Y????03??100?Y???

?520?? 4-14 试绘出对应于下列各开路阻抗矩阵的任意一种等效二端口网络模型，并标出各端口电压、电流的参考方向。

?31?(a) Z(s)????12?2??41??s? (c) Z(s)??32? (b) Z(s)??s??44?22????3??s??s 4-15 题4-15图所示网络可视为由两个?形网络级联而成的复合二端口网络，试求其传输参数A、B、C、D。

4-16 求题4-16图所示复合二端口网络的传输参数矩阵T。

题 4-15 图 题 4-16 图

4-17 题4-17图表示一个用在某些振荡器中的RC梯形网络。(1)试求该梯形网络的传输参数A、B、C、

?比U?滞后180?时的角频率，并确定在该角频率下的转移电压比D；(2) 计算在电压相量U21?U2。 ?U1

题 4-17 图 题 4-18 图

?与电压相量 4-18 利用二端口网络的分析方法，求出题4-18图所示正弦交流网络中电流相量I3?I?U1之比3(电源角频率为?)。

?U1 4-19 在题4-19图所示电路中，已知由晶体管等效电路所构成的二端口网络混合参数矩阵为

?h11h12??3000.2?10?3? H??????3?hh1000.1?10?2122????=10 mV，内阻抗Zs=1 k?，负载导纳YL=10?3 S，试求负载端电压U?。 如果激励源电压Us24-20 求题4-20图所示网络中1 V电压源输出的功率和10 ?电阻消耗的功率。

题 4-19 图 题 4-20 图

*4-21 求证由两个回转器级联而成的复合二端口网络等效于一个理想变量器，并求出这个等效的理想变量器的变比n1 : n2与原有二回转器的回转电阻rA、rB之间的关系。

*4-22 求题4-22图所示两个网络的输入阻抗Zi，并讨论图(b)中网络的输入阻抗与纯电容负载阻抗间的关系。

(a) (b)

题 4-22 图

**

4-23 求题4-23图所示有载二端口网络的网络函数Zi(s)、Zo(s)、Au(s)、Ai(s)。 4-24 求题4-24图所示有载二端口网络的输入阻抗Zi(s)。

题 4-23 图 题 4-24 图

*4-25 求题4-25图所示二端口网络的传输参数, 图中运算放大器是一个有限增益模型。

4-26 求题4-26图所示电路中的转移电压比AU?

U2(s)。图中运算放大器是一个有限增益模型。

U1(s)

题 4-25 图 题 4-26 图

*

4-27 对题4-27图所示各二端口网络，在Z、Y、T、H几种矩阵中，选择一种较易于求出的矩阵，并

采用尽可能简捷的步骤，计算出该网络的这一种矩阵参数。

(a) (b)

(c) (d)

题 4-27 图

5-1 某电信电缆的传播常数? = 0.0637ej46.25? (km)-1，特性阻抗Zc = 35.7e-j11.8? ?。电缆始端信号电压为u1 = sin5000t V，终端负载阻抗Z2 = Zc。求沿线电压、电流的分布函数u(x, t)和i(x, t)。若电缆的长度为100 km，问信号由始端到终端的时间延迟等于多少？

5-2 某高压三相输电线长度为300 km，传输功率150 MW，功率因数为0.90(电感性)，传播常数? = 1.06?10-3ej84.7? (km)-1，特性阻抗Zc = 385e-j5.3? ?。试计算输入端的电压、电流和传输效率。要求输出端线电压保持在220 kV。

5-3 已知某均匀传输线的传播常数? = 7.9?10-4ej85? (km)-1，特性阻抗Zc = 318.3e-j5.05? ?。若终端电压相

??127 kV，I?=0.8ej15? kA。求：(1) 电压的正向行波相量和反向行波相量；(2) 距量、电流相量分别为U22终端100 km处的电压、电流的瞬时值表达式。传输线工作频率为50 Hz。

5-4 某无损耗架空线的始端接有频率为20 kHz的信号源。已知全线的长度为信号波长的4倍。试求相移常数?及信号由始端传播到终端的延迟时间t。

5-5 某四分之一波长的无损耗线的特性阻抗等于300 ?，在其始端接有电压为1 V的正弦激励源，终端负载为一个100 ?电阻。试计算： (1) 终端电压U2和电流I2； (2) 始端电流I1。

5-6 某无损耗线的特性阻抗Zc = 70 ?，终端负载阻抗Z2 = (35+j35) ?。试计算线路始端的输入阻抗。 (b)。 设线长为：(a)，48?? 5-7 某无损耗传输线的长度为13 m，特性阻抗为346.4 ?，介质为空气。在始端接一内阻为150 ?、空载电压(有效值)为5 V、频率为100 MHz的正弦交流电源。线路终端开路。

?、电流相量I?1和终端电压相量U?。 (1) 以电源电压相量为参考相量，求传输线始端电压相量U12 (2) 绘出电压、电流有效值的沿线分布图。

5-8 某无损耗传输线的长度为4.50 m，特性阻抗为300 ?，介质为空气。在始端接一内阻为100 ?，空载电压(有效值)为10 V、频率为100 MHz的正弦交流电源。以激励电压相量为参考相量，试计算在距始端1.0 m处的电压相量。设负载阻抗为(a)300 ?，(b)500 ?，(c)-j500 ?。

*5-9 特性阻抗分别为Zc1 = 75 ?、Zc2 = 50 ?、Zc3 = 75 ?的三对传输线在同一对端点相联，如题5-9图

?所示。第一对线上有行波功率P1向联接处投射，问在联接处反射回第一对线的功率等于多少？

5-10 在练习题5-5-1中，如果在传输线终端改接100 pF的电容，试确定距终端最近的电流波腹和电压波腹的位置，并计算距终端1 m处的输入阻抗。

*

5-11 已知一无损耗线的特性阻抗Zc = 50 ?，终端负载阻抗Z2 = 80 ?。兹用另一条长度为l2、终端短

路的无损耗线并接在第一条线路上距终端为l1处，如题5-11图所示。第二条线的特性阻抗亦为50 ?。被传输的信号的波长为1 m。为了使第一条线在联接处达成匹配，问l1和l2各应等于多少？

*

5-12 某信号源通过一段同轴电缆与负载相联。设电源电压Us = 1 V，内阻R1 = 300 ?，频率f = 50 MHz。

电缆特性阻抗Zc = 60 ?，采用聚乙烯作绝缘介质，其相对介电系数?1 = 2.25，损耗可以忽略。负载为一电阻R2 = 12 ?。试计算在下列不同电缆长度情况下负载端的电压和功率：(a) l = 1 m；(b) l = 2 m；(c) l = 0(负载直接联于信号源)。

题 5-9 图 题 5-11 图

6-1 某架空输电线的长度为90 km，波阻抗Zc为500 ?。负载由100 ?电阻和0.3 H电感串联组成。设在t = 0时线路始端与一恒定电压100 kV接通，求终端电流与电压随时间变化的表达式。绘出在t = 0.5 ms时沿线电压、电流的分布图形。

6-2 (1) 无限长矩形电压波沿架空线向着该线与电缆的联接处传播。设架空线的波阻抗为Zc1= 400 ?，电缆的波阻抗为Zc2 = 60 ?，行波电压为100 kV。求行波到达联接处时，电缆入口处的电压和电流。 (2) 如果同一幅值的电压波沿电缆向着电缆与架空线的联接处行进，则当其到达联接处时，架空线入口处的电压和电流各应等于多少？

*6-3 (1) 设在题6-2中电缆与架空线联接处并联有一电容C = 1000 pF。电压波由电缆向架空线传播。求波到达联接处后电容电压的时间函数式。

(2) 绘出在波到达联接处后0.1 ?s时沿线电压的分布图形。假定波在电缆中传播的速度等于波在架空线上传播的速度的四分之一，电缆的长度超过10 m，架空线的长度超过30 m。

6-4 已知某均匀输电线的参数如下：L0 = 2.02 mH/km，C0 = 5500 pF/km，线路损耗可以忽略不计。线长l = 30 km。在终端开路的情况下，将始端与一个35 kV的直流电压源接通。 (1) 计算线路上任意一点电压、电流随时间变化的周期T； (2) 从线路接通于电源的时间算起，计算t?

TT、、T时全线储存的电场能量和磁场能量。 42