高二物理競(jìng)賽課件一階電路的零狀態(tài)響應(yīng)

一階電路的零狀態(tài)響應(yīng)

動(dòng)態(tài)元件初始能量為零，由t>0電路中外加激勵(lì)作用所產(chǎn)生的響應(yīng)。方程：一階電路的零狀態(tài)響應(yīng)解答形式為：1.RC電路的零狀態(tài)響應(yīng)零狀態(tài)響應(yīng)非齊次方程特解齊次方程通解下頁(yè)上頁(yè)iS(t=0)US+–uRC+–uCRuC

(0－)=0+–非齊次線性常微分方程返回下頁(yè)上頁(yè)令

稱為一階RL電路時(shí)間常數(shù)

=L/R時(shí)間常數(shù)

的大小反映了電路過(guò)渡過(guò)程時(shí)間的長(zhǎng)短L大

W=LiL2/2

起始能量大R小

P=Ri2

放電過(guò)程消耗能量小放電慢，

大

大→過(guò)渡過(guò)程時(shí)間長(zhǎng)

小→過(guò)渡過(guò)程時(shí)間短物理含義電流初值iL(0)一定：返回電感不斷釋放能量被電阻吸收,直到全部消耗完畢。設(shè)

iL(0+)=I0電感放出能量：電阻吸收（消耗）能量：下頁(yè)上頁(yè)iL+–uLR返回iL

(0+)=iL(0－)=1AuV

(0+)=－10000V

造成V損壞。例1t=0時(shí),打開(kāi)開(kāi)關(guān)S，求uv。電壓表量程：50V解下頁(yè)上頁(yè)iLS(t=0)+–uVL=4HR=10

VRV10k

10ViLLR10V+-返回例2t=0時(shí),開(kāi)關(guān)S由1→2，求電感電壓和電流及開(kāi)關(guān)兩端電壓u12。解下頁(yè)上頁(yè)i+–uL6

6Ht>0iLS(t=0)+–24V6H3

4

4

6

+－uL2

12返回下頁(yè)上頁(yè)i+–uL6

6Ht>0iLS(t=0)+–24V6H3

4

4

6

+－uL2

12返回一階電路的零輸入響應(yīng)是由儲(chǔ)能元件的初值引起的響應(yīng),都是由初始值衰減為零的指數(shù)衰減函數(shù)。iL(0+)=iL(0－)uC

(0+)=uC

(0－)RC電路RL電路下頁(yè)上頁(yè)小結(jié)返回一階電路的零輸入響應(yīng)和初始值成正比，稱為零輸入線性。衰減快慢取決于時(shí)間常數(shù)

同一電路中所有響應(yīng)具有相同的時(shí)間常數(shù)。下頁(yè)上頁(yè)小結(jié)

=RC

=L/RR為與動(dòng)態(tài)元件相連的一端口電路的等效電阻。RC電路RL電路返回與輸入激勵(lì)的變化規(guī)律有關(guān)，為電路的穩(wěn)態(tài)解變化規(guī)律由電路參數(shù)和結(jié)構(gòu)決定的通解通解（自由分量，暫態(tài)分量）特解（強(qiáng)制分量）的特解下頁(yè)上頁(yè)返回全解uC(0+)=A+US=0A=－US由初始條件uC(0+)=0

定積分常數(shù)

A下頁(yè)上頁(yè)從以上式子可以得出：返回-USuC‘uC“USti0tuC0電壓、電流是隨時(shí)