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1、節(jié)點1的節(jié)點注入電流:節(jié)點2的節(jié)點注入電流:節(jié)點3的節(jié)點注入電流:綜上,節(jié)點電壓方程為:(b):選節(jié)點0作為參考節(jié)點。附加方程:。整理后得:第四章 電路定理一、本章的核心、重點及前后聯(lián)系(一)本章的核心1 疊加定理2 替代定理3 戴維寧定理和諾頓定理4 最大功率傳輸定理。(二)本章重點1 疊加定理:對于任一線性網(wǎng)絡(luò),若同時受到多個獨立電源的作用,則這些共同作用的電源在某條支路上所產(chǎn)生的電壓或電流應(yīng)該等于每個獨立電源各自單獨作用時,在該支路上所產(chǎn)生的電壓或電流分量的代數(shù)和。注意:(1)只適用于線性電路中求電壓、電流,不適用于求功率;也不適用非線性電路; (2)某個獨立電源單獨作用時,其余獨立電源

2、全為零值,電壓源用“短路”替代,電流源用“斷路”替代;(3)受控源不可以單獨作用,當(dāng)每個獨立源作用時均予以保留;(4)“代數(shù)和”指分量參考方向與原方向一致取正,不一致取負。2替代定理:在任意的線性或非線性網(wǎng)絡(luò)中,若已知第K條支路的電壓和電流為UK和IK,則不論該支路是什么元件組成的,總可以用下列的任何一個元件去替代:即:1)電壓值為UK的理想電壓源;2)電流值為IK的理想電流源;3)電阻值為UK/IK的線性電阻元件RK。替代后電路中全部電壓和電流都將保持原值不變。3戴維寧定理和諾頓定理:對于任一含源線性二端網(wǎng)絡(luò),就其兩個端鈕而言,都可以用一條最簡單支路對外部等效。(1) 一條實際電壓源支路對外

3、部等效,其中電壓源的電壓值等于該含源線性二端網(wǎng)絡(luò)端鈕處開路時的開路電壓,其串聯(lián)電阻值等于該含源線性二端網(wǎng)絡(luò)中所有獨立源令為零時,由端鈕處看進去的等效電阻,此即戴維南定理。(2) 以一條實際電流源支路對外部進行等效,其中電流源的電流值等于該含源線性二端網(wǎng)絡(luò)端鈕處短接時的短路電流,其并聯(lián)電阻的確定同1,此即諾頓定理。4最大功率傳輸定理我們知道一個含源線性二端網(wǎng)絡(luò),總可以用一條戴維南等效電路對外部等效。當(dāng)這個含源線性二端網(wǎng)絡(luò)外接一個負載電阻時,如圖4-19(a)所示,其中等效電源發(fā)出的功率將由等效電阻與負載電阻共同所吸收,如圖4-19(b)所示。在電子技術(shù)中,總希望負載電阻上所獲得的功率越大越好。那

4、么,在什么條件下,負載電阻方可獲得最大功率?負載電阻的最大功率值Pmax=?NIRLReqUOC+_RLI(a) (b)圖4-19我們知道: 而利用數(shù)學(xué)中求極值的方法:令,得 即:當(dāng)負載電阻RL與戴維南等效電阻Req相等時,負載電阻可從含源線性二端網(wǎng)絡(luò)獲得最大功率。此時最大功率為:(三)本章前后聯(lián)系1由疊加定理可以推導(dǎo)出齊性定理。2由疊加定理和替代定理可以推導(dǎo)出戴維寧定理。3在求戴維寧定理等效電路時若有多個電源可以應(yīng)用疊加定理。4戴維寧定理與諾頓定理的等效電路可以互相轉(zhuǎn)換。5在應(yīng)用最大功率傳輸定理解題時往往用戴維寧定理先簡化電路。二、本章的基本概念、難點及學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)(一)本章的基本概念1可加

5、性和齊次性線性函數(shù): 可加性 齊次性 疊加性(、為任意常數(shù))2線性電路:由線性元件組成的電路。所謂線性元件是指其參數(shù)為常數(shù)的元件。例如電阻元件,當(dāng)其參數(shù)電阻為常數(shù)時即為線性電阻。3有源二端網(wǎng)絡(luò):有兩個引出端的部分電路,其中含有獨立電源。4去源二端網(wǎng)絡(luò):將有源二端網(wǎng)絡(luò)中的獨立電源置零,即電壓源短路、電流源開路后所得到的網(wǎng)絡(luò)。(二)本章難點及學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)1注意電壓源和電流源不作用時的處理方法。2含有受控源時等效戴維南等效電路的求法。3開路電壓與電壓源的方向問題;短路電流與電流源的方向問題。學(xué)習(xí)過程中要善于將本章的各部分聯(lián)系到一起,例如戴維寧定理和諾頓定理之間的關(guān)系可以用下圖說明。NUk+_ReqI

6、kUk+_UOC+_ReqISCUk+_IkI=0UOC+_NISCI=0NReqN0圖4-1戴 維 南 等 效 電 路諾 頓 等 效 電 路IUNUS=UOCRS=Req+_UIRS=ReqIIS=ISC圖4-2戴維寧定理可以用疊加定理和替代定理來證明,注意對證明過程的理解。從而有利于掌握上述三個定理。其過程如下:現(xiàn)設(shè)一個線性含源二端網(wǎng)絡(luò)與一負載相聯(lián)如圖4-2(a)。當(dāng)流過負載的電流為I時,則根據(jù)替代定理,可以用一個理想電流源替代該負載如圖(b)??梢?,此時,整個網(wǎng)絡(luò)就成為一個線性網(wǎng)絡(luò)。由此,可以利用疊加定理求a、b兩點間的電壓U。將上述網(wǎng)絡(luò)中的獨立源分成兩組,即線性含源二端網(wǎng)絡(luò)中的所有獨立

7、源為一組,電流源I為一組。當(dāng)線性含源二端網(wǎng)絡(luò)中的獨立源共同作用時,電流源I斷開,如圖(c),此時求得的電壓分量,即為a、b支路斷開時的開路電壓UOC,得。當(dāng)電流源I單獨作用時,原線性含源二端網(wǎng)絡(luò)中的所有獨立源令為零值,如圖(d),此時從a、b兩點向左看即為等效電阻,則(注意參考方向)。可見,由疊加定理即可得到a、b兩點間的電壓為:由a、b兩點間的伏安關(guān)系出發(fā),可以構(gòu)筑一個簡單的等效電路,如圖(e)。最后將理想電流源用負載替代如圖(f)。線性電路NU+_IS=I線性或非線性含源或無源線性含源負載NIU+_替代定理 圖(a) 圖(b)NReq_+N0U”+疊加定理IS=I負載UOC+_U+_IRe

8、q 圖(c) 圖(d)UOCUReq+_I+_替代定理 圖(e) 圖(f)圖42可見,在等效前后,a、b兩點左端的網(wǎng)絡(luò)對負載的影響總是不變的。而此時被等效的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部,其電壓、電流的關(guān)系一般都是不等效的。三、典型例題分析例1:試用疊加定理計算圖4-3(a)電路中3電阻支路的電流I。_2634V+6V+236_5/6A_2634V6V+_+I4-3(a)1A圖4-3(b) 圖4-3(c)例2:求圖4-4(a)所示電路的戴維南等效電路。解:在圖4-4(a)所示電路中求a、b兩點的開路電壓Uoc時,可以用前面介紹的支路法、網(wǎng)孔法、節(jié)點法、疊加法等方法進行,何種方法較為簡便需考慮。顯見若用疊加法進行時,

9、僅涉及到常用的分壓、分流關(guān)系即可,無需列寫電路方程組解方程。當(dāng)1V電壓源單獨作用,如圖4-2(b)利用分壓公式。1/2V2/3V1112ab11V+_1Vab1A11121+_ (a) (b) 當(dāng)1A電流源單獨作用,如圖4-4(c)利用分流公式。當(dāng)1V電壓源和1A電流源共同作用,如圖4-4(a),由疊加法得。ab1A111211A_1/3A2/3A1/2A(c)在圖(a)所示電路中令獨立源為零時,便成為圖(d)的無源電阻網(wǎng)絡(luò)。1ab1121(d)圖(a)的戴維南等效電路應(yīng)為圖(e)。7/64/3V+_ab(e)圖4-4四、思考題、習(xí)題及習(xí)題解答(一)思考題、習(xí)題思考題1:何謂線性電路,疊加定理

10、的適用范圍是什么?思考題2:當(dāng)電壓源與電阻串聯(lián)時可以用什么元件來替代,電流源與電阻并聯(lián)時可以用什么元件來替代?思考題3:當(dāng)電壓源不作用時相當(dāng)于什么,電流源不作用時又相當(dāng)于什么?思考題4:滿足什么條件時負載電阻可以獲得最大功率?習(xí)題1:用疊加定理求圖1電路中的電壓Uab。習(xí)題2:求出圖2所示電路的戴維寧等效電路。習(xí)題3:用戴維寧定理求圖示電路中的電流。(二)習(xí)題解答習(xí)題4:電路如圖4所示。已知,求,。R1R3R2R4R5R6US5US6+_I5I6圖4解:單獨作用時,說明電橋平衡,。單獨作用時,電橋平衡,。、共同作用時, U2IxIx_10V+21+_3A+_習(xí)題5:電路如圖5(a),試用疊加法

11、求和。圖5(a)解:第一步10V電壓源單獨作用時如圖5(b)。10V2+_1+_+_圖5(b)(受控源須跟控制量作相應(yīng)改變) 第二步3A電流源單獨作用時如圖5(c)。圖5(c)_21+3A+_(受控源須跟控制量作相應(yīng)改變) 第三步 10V電壓源和3A電流源共同作用時如圖5(a)。 習(xí)題6:求圖6(a)所示電路的戴維南等效電路。1121120.81A1/5V+_abcd圖6(a)分析:求戴維南等效電路的過程中,本身就可以采用戴維南定理,以使分析過程更加簡捷。解:本題可以將原電路分成左右兩部分,先求出左面部分電路的戴維南等效電路,然后求出整個電路的戴維南等效電路。11211Acd2/53/5左面部

12、分電路的戴維南等效電路如圖圖6(b)圖6(b)則原電路可等效圖6(c)221/5V+_1/5V+_abcd11/5V+_ab、(d)。 圖6(c) 圖6(d)習(xí)題7:電路如圖7(a)所示,用戴維南定理求電壓U。34V+_2Uoc/4UOC+_236U/44V+_U+_(a) (b)_U=04V32+U/4+_ISCU/4I23+U(c) (d)1068V+_+_U(e)圖7解:1. 求,如圖(b)所示。 2. 求,如圖(c)所示。 則 或如圖(d)所示, 3求電壓U作出戴維南等效電路如圖(e)所示。 習(xí)題8:試求如圖8(a)所示電路的等效電路。解:對于較簡單的含受控源的電路,若要求出它的戴維南

13、等效電路,可以先直接寫出電路端口上電壓電流的伏安關(guān)系,再由伏安關(guān)系去作等效電路。+_2V222I2V_+IU+_8IU+_ (a) (b)圖8由端口的伏安關(guān)系可以求得出 Req=8 , Uoc=0 一步法 (利用UI關(guān)系)則得等效電路如圖8(b)所示。第六章 儲能元件一、本章的核心、重點及前后聯(lián)系(一)本章的核心掌握電感元件、電容元件的特性(二)本章重點電感元件、電容元件的基本特性(三)本章前后聯(lián)系第六章是第七章的基礎(chǔ)二、本章的基本概念、難點及學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)(一)本章的基本概念1 電容 電容是表征兩導(dǎo)體在單位電壓作用下儲存電荷的能力,只與導(dǎo)體形狀尺寸以及中間介質(zhì)有關(guān)。平板電容器的電容量為 C A

14、/d 。 幾個電容器進行串聯(lián),并聯(lián)或串并聯(lián)時可用一個等效電容替代。 注意幾個電容器串聯(lián)之后,等效電容小于其中任 一 電容。而并聯(lián)后的等效電容為各電容之 和 。需要大的電容時,可用幾個電容并聯(lián)。 電容器是儲能元件,充放電過程是能量儲存和釋放過程。電容器的充放電都需一段時間,才能從一種狀態(tài)變化到新的狀態(tài)。 2 電感 線圈中磁鏈發(fā)生變化時,線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢 e - d/dt 。負號表示建立電動勢過程中,電荷的運動總是阻礙磁場變化的。方向用右手螺旋法則確定。 產(chǎn)生磁感應(yīng)電動勢的過程實質(zhì)是電場建立過程。因此:( 1 )導(dǎo)體(含自由電荷)在磁場中切割磁力線時,導(dǎo)體中建立電場;( 2 )變動的磁場在導(dǎo)體中

15、也建立電場。 電流周圍存在磁場,與線圈交鏈的磁通鏈 與電流的比值稱為電感。 變化的電流產(chǎn)生變化的磁場,線圈的自感電動勢與電流變化率成正比。 電感只與線圈匝數(shù)、幾何尺寸和介質(zhì)有關(guān),除鐵磁介質(zhì)外,電感是常數(shù),與電流無關(guān)。 兩線圈之間有互感。線圈 1 的電流產(chǎn)生的磁通有部分與線圈 2 交鏈,叫磁耦合, 耦合系數(shù)一般小于 1 ,最大等于 1 。 電感線圈是儲能元件,通過的電流不能突變。 (二)本章難點及學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)1.線性非時變電容:其特性曲線是過原點的直線,且不隨時間而改變。2.電容元件的伏安關(guān)系(1).微分關(guān)系 i(t)與電容電壓的變化率成正比,而與電容兩端電壓值無關(guān)。i(t)為有限值,則du/d

16、t為有限值,就是說電容電壓u(t)不能躍變。(2).積分關(guān)系電容上電壓取決于從到t所有時刻的電流值。電容電壓有“記憶”電流的作用,電容是“記憶”元件,又稱慣性元件。電容元件電感元件 電流為有限值,電壓不能躍變。 電壓為有限值,電流不能躍變。三、典型例題分析1.各電容器的初始電壓均為零,給定 試求ab間的等值電容C 解:四、思考題、習(xí)題及習(xí)題答案1下列各量中,_可能在換路瞬間發(fā)生躍變。A)電容電壓 B)電感電流 C)電容電荷量 D)電感電壓2 簡答題:電路基本元件都包含哪些類型?都有什么功能?3已知電容C1=4F, 耐壓值UM1=150V, 電容C2=12F, 耐壓值UM1=360V。 (1)

17、將兩只電容器并聯(lián)使用, 等效電容是多大? 最大工作電壓是多少?(2) 將兩只電容器串聯(lián)使用, 等效電容是多大? 最大工作電壓是多少?解:(1) 將兩只電容器并聯(lián)使用時, 等效電容為其耐壓值為(2) 將兩只電容器串聯(lián)使用時, 等效電容為4 已知電壓US1=10V,US2=5V,電阻R1=5,R2=10,電容C=0.1F,電感L=0.1H,求電壓U1、U2。解:(1)圖(a)中,電容C相當(dāng)于斷路,I1=0。則:U2 = I1R2 = 0, U1 = - U S 2- U2 =-5V(2)圖(b)中,電感L相當(dāng)于短路,U1=0。則根據(jù)KVL得:U2 =- U1- U2 = -5V5 求電容電流ic、

18、功率pc和貯能Wc解:6求電容電壓uc(t),并繪波形圖。解:第七章 一階電路和二階電路的時域分析一、本章的核心、重點及前后聯(lián)系(一)本章的核心1 了解產(chǎn)生過渡過程的電路及原因, 2 掌握“穩(wěn)態(tài)”與“暫態(tài)”的概念與分析方法的區(qū)別,3 掌握換路定理,應(yīng)用于一階電路初始值的計算;(二)本章重點掌握一階電路的概念,零輸入響應(yīng)的概念以及求解方法。(三)本章前后聯(lián)系第七章以第六章為基礎(chǔ),而且為后面線性動態(tài)電路的復(fù)頻域分析奠定基礎(chǔ)概念。二、本章的基本概念、難點及學(xué)習(xí)指導(dǎo)(一)本章的基本概念1 瞬態(tài)過程與換路定律 ( 1 )電路狀態(tài)的改變(如通電、斷電、短路、電信號突變、電路參數(shù)的變化等),統(tǒng)稱為換路。含有

19、儲能元件的電路如果發(fā)生換路,電路將從換路前的穩(wěn)定狀態(tài)經(jīng)歷一段過渡過程達到另一新的穩(wěn)定狀態(tài)。 ( 2 )換路定律:電路換路時, 各儲能元件( 電感、電容) 的能量不能躍變。具體表現(xiàn)在電容電壓不能躍變;電感電流不能躍變。 換路定律的數(shù)學(xué)表達式為 u C (0 + )= u C (0 ) , i L (0 + )= i L (0 ) , 稱為換路定律。 ( 3 )在由初始值變化到新的穩(wěn)態(tài)值要經(jīng)歷瞬態(tài)過程,其間電路狀態(tài)是瞬態(tài)。 2 電壓、電流的初始值和穩(wěn)態(tài)值的確定 換路定則僅適用于換路瞬間,用它來確定 時電路中電壓和電流之值,即暫態(tài)過程的初始值。具體做法如下: ( 1 )由 時的電路求出 或 ,而后由

20、 的電路在已求得的 或 的條件下求其它電壓和電流的初始值。計算 時電壓和電流的初始值,只需計算 時的 i L 和 i C ,因為它們不能躍變,而 時的其余電壓和電流都與初始值無關(guān),不必去求。 ( 2 )換路前, 如電感 L 原無電流 i L (0-)=0 ,則換路瞬間, i L (0 + )=0 相當(dāng)于開路;同理,如電容原未充電,換路瞬間, u c (0 - )= u C (0 + ) =0 ,相當(dāng)于短路。即 儲能元件換路前,若無儲能,可將電容元件視為短路,電感元件視為開路。 ( 3 )換路前,如果儲能元件已有儲能,并設(shè)電路已處于穩(wěn)態(tài),則在 的電路中,電容元件可視作開路,其電壓為 u c (0

21、 - ) ;電感元件可視作短路,其電流為 。在 時的電路中,電容元件可用 一 理想電壓源代替,其電壓為 ;電感元件可用 一 理想電流源代替,其電流為 。 ( 4 ) 換路之后達到新的穩(wěn)態(tài), 求一階電路的穩(wěn)態(tài)分量 f ()的方法可歸納為:換路后達到新的穩(wěn)態(tài)時( t = )時,電路中的電容元件在直流電路中相當(dāng)于開路,電感元件直流電路中相當(dāng)于短路, 于是便可求得電路中的各穩(wěn)態(tài)分量 。 3 RC 串聯(lián)電路 電路在外 施獨立源 輸入為零的情況下,僅由儲能元件的初始能量作用于電路而引起的響應(yīng),稱為電路的零輸入響應(yīng)。電路在儲能元件無初始能量的情況下,僅由外施激勵所產(chǎn)生的響應(yīng),稱為零狀態(tài)響應(yīng)。 ( 1 ) R

22、C 串聯(lián)電路零輸人響應(yīng)就是已充電的電容器的放電過程。 ( t 0 ) ( 2 ) RC 串聯(lián)電路零狀態(tài)響應(yīng)就是原未充電的電容器的充電過程。 ( t 0) ( 3 ) RC 串聯(lián)電路的全響應(yīng)是上列兩種情況的疊加。 ( t 0 ) 無論哪一種響應(yīng),其分析步驟是: ( 1 )根據(jù) KVL 列出微分方程式(以 u c 為變量); ( 2 )求方程式的全解; ( 3 )根據(jù)換路定律所得初始條件求積分常數(shù),然后根據(jù) KVL ,求出 i (t) 和 u R (t) 。 ( 4 )瞬態(tài)過程的時間常數(shù) RC 。 三種情況都有初始值、瞬態(tài)分量和穩(wěn)態(tài)分量。 4 RL 串聯(lián)電路 RL 電路瞬態(tài)過程的分析方法與 RC

23、電路完全相同,不同的只是電感元件是儲存或釋放磁場能量,電感電流不能突變。對 RL 電路主要分析電感電流的變化規(guī)律,其時間常數(shù)與 L 、 R 有關(guān)。 RL 電路的瞬態(tài)過程也有三種情況:零輸人響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)、全響應(yīng)。三種情況下電感電流的變化規(guī)律與 RC 電路中電容電壓的變化規(guī)律相類似。 RL 電路的零輸入響應(yīng) (t0) RL 電路的零狀態(tài)響應(yīng) (t0) RL 電路的全響應(yīng) ( t0 ) 瞬態(tài)過程理論上要經(jīng)歷無限長時間才結(jié)束。實際的瞬態(tài)過程長短可根據(jù)電路的時間常數(shù) 來估算,一般認為當(dāng) t = ( 3 5 ) 時,過渡過程基本結(jié)束,電路已進入新的穩(wěn)定狀態(tài)。求一階電路的時間常數(shù)的方法為:先把原電路中的

24、獨立電源“去掉”,即電壓源用短路線代替,電流源用斷路代替,再把除儲能元件外的所有電阻可直接用串、并聯(lián)或星形 - 三角形變換化成一個等效電阻。最后化簡成一個無分支的 R 、 C 或 R 、 L 串聯(lián)電路。此時時間常數(shù)為一階 RC 電路 RC ;一階 RL 電路 , 的單位為 s 。 5 一階電路的瞬態(tài)過程的三要素法 只含一個儲能元件的電路稱為一階電路。 通過列微分方程求解動態(tài)電路響應(yīng)的方法由于微分方程的引入而使求解過程變得復(fù)雜,因此,我們往往采用“三要素法”求解一階動態(tài)電路的響應(yīng)。所謂三要素法是通過求解電路變量的三要素 穩(wěn)態(tài)值()、初始值( 0 )與時間常數(shù) 來確定電路響應(yīng)的方法。 三要素法對復(fù)

25、雜的一階電路很有用,可以不必去求解微分方程,而是先用三要素分別求出,然后帶入公式計算即可。 直流激勵下的全響應(yīng)公式 ( t 0 ) 正弦交流激勵下的全響應(yīng)公式 ( t 0 ) 6 一階電路接通正弦電壓時的瞬態(tài)過程的分析方法 一階電路接通正弦電壓時的瞬態(tài)過程的分析方法和接通直流電壓時一樣,即: ( 1 )列出微分方程; ( 2 )求特解與補函數(shù)( 對應(yīng)齊次方程 的通解); ( 3 )用初始條件確定積分常數(shù); ( 4 )求時間常數(shù),也可用三要素法。 穩(wěn)態(tài)分量是與電源同頻率的正弦量, 因而常數(shù)還與電源的連入相位角有關(guān)。 在零狀態(tài)下,當(dāng)接人相位角等于電路阻抗角十 90 時, Rc 電路沒有瞬態(tài)過程,開

26、關(guān)合上后立刻進人穩(wěn)態(tài)。當(dāng)時,電路的 u C 在最不利的情況下,其峰值可能為穩(wěn)態(tài)最大值的二倍,出現(xiàn)過電壓現(xiàn)象。 在零狀態(tài)下,當(dāng)時, R 電路中沒有瞬態(tài)過程;在 90 時,可能出現(xiàn)過電流現(xiàn)象。(二)本章難點及學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)1 本課程以往的內(nèi)容全部是穩(wěn)態(tài)電路的分析,本章首先要使學(xué)生建立電路中存在“過渡過程(暫態(tài))”的思想及掌握其產(chǎn)生原因(包括外部原因與內(nèi)部原因)。2一階電路初始值計算的分析核心為換路定理,學(xué)生必須掌握這一分析思路。3一階電路零輸入響應(yīng)的物理實質(zhì)為儲能元件的放電過程,其響應(yīng)曲線為按指數(shù)衰減的形式。4 時間常數(shù)反映了電路零輸入響應(yīng)的衰減快慢,它與電路的元件組成有關(guān)。三、典型例題分析例1已知

27、R0=4,R1=R2=8,US=12V。 uC(0)0,iL(0)=0。試求開關(guān)S閉合后各支路電流的初始值和電感上電壓的初始值。解:由題意,根據(jù)換路定律,有 例2已知US=100V,R1=R2=4,L4H,電路原已處于穩(wěn)態(tài)。t=0瞬間開關(guān)S斷開。(1)求S斷開后電路中的電流iL;(2)求電感的電壓uL。解:用三要素法求解。(1)初始值:穩(wěn)態(tài)值:時間常數(shù):則 (2) 例3開關(guān)S接在a點,電容儲能為零。在t=0時刻將開關(guān)S接向b點,求電路換路后的uC(t)。解:用三要素法求解。初始值: 穩(wěn)態(tài)值: 時間常數(shù): 例 4:圖示電路,IS=10mA,R1=20k,R2=5k,C=100F。開關(guān)S閉合之前電

28、路已處于穩(wěn)態(tài),在t=0時開關(guān)S閉合。試用三要素法求開關(guān)閉合后的uC。解:(1)求初始值。因為開關(guān)S閉合之前電路已處于穩(wěn)態(tài),故在瞬間電容C可看作開路,因此:(2)求穩(wěn)態(tài)值。當(dāng)t=時,電容C同樣可看作開路,因此:(3)求時間常數(shù)。將電容支路斷開,恒流源開路,得:時間常數(shù)為:(4)求uC。四、思考題、習(xí)題及習(xí)題答案1求解一階電路的三要素是 、 和 。2時間常數(shù) t 的大小反映了電路過渡過程時間的長短,t 越大,過渡過程時間越長。3. 簡答題:一階電路全響應(yīng)的解的分解方式及其含義。4 IS3 A,R1=36,R2=12,R3=24,電路原來處于穩(wěn)態(tài)。求換路后的i(0)及uL(0)。 解:換路后,(0+)的等效電路如圖

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