電工學課后答案-第2章-電路的瞬態(tài)分析習題及答案.ppt

1、2.2.1在圖所示電路中，開關(guān) S 閉合前電路已處于穩(wěn)態(tài)，試確定 S 閉合后電壓 uC 和電流 iC、i1、i2 的初始值和穩(wěn)態(tài)值。,2.2.2在圖所示電路中，開關(guān) S 閉合前電路已處于穩(wěn)態(tài)，試確定 S 閉合后電壓 uL 和電流 iL、i1、i2 的初始值和穩(wěn)態(tài)值。,下一頁,練 習 題,返回主頁,2.2.3在圖所示電路中，開關(guān) S 閉合前電路已處于穩(wěn)態(tài)，C 中無儲能，試確定 S 閉合后電壓 uC、 uL 和電流 i1 、 iC 、iL 的初始值和穩(wěn)態(tài)值。,2.3.1在圖所示電路原已穩(wěn)定，在 t = 0 時，將開關(guān) S 閉合，試求 S 閉合后的 uC 和 iC。,返 回,下一頁,上一頁,2.3.

2、2在圖所示電路原已處于穩(wěn)態(tài)，在 t = 0 時，將開關(guān) S 閉合，試求響應(yīng) uC 和 iC，并說明是什么響應(yīng)？,2.3.3圖所示電路原已穩(wěn)定，求開關(guān) S 閉合后的響應(yīng) uC 和 i1、 i2 ，并畫出其變化曲線。,返 回,下一頁,上一頁,2.3.4圖所示電路中電容原先未充電。在 t = 0 時將開關(guān) S1 閉合， t = 0.1 s 時將開關(guān) S2 閉合，試求 S2閉合后的響應(yīng) uR1，并說明是什么響應(yīng)。,2.4.1圖所示電路原已穩(wěn)定。在 t = 0 時將開關(guān) S 從 a 端換接到 b 端。試求換路后的響應(yīng) iL 和 uL。,返 回,下一頁,上一頁,2.4.2圖所示電路原已處于穩(wěn)態(tài)。試求 S

3、閉合后的 i2 、iL 和 uL，并畫出其變化曲線。,2.4.3圖所示電路原已處于穩(wěn)態(tài)。在 t = 0 時將開關(guān) S 從 a 端改合到 b 端。試求換路后的 iL 和 uL，并說明是什么響應(yīng)。,返 回,下一頁,上一頁,2.5.1圖所示電路原已處于穩(wěn)態(tài)。試用三要素法求開關(guān) S 閉合后的 uL 和 uR。,2.5.2圖所示電路原已處于穩(wěn)態(tài)。試用三要素法求 S 閉合后的 uC。,返 回,下一頁,上一頁,2.5.3圖所示電路原已處于穩(wěn)態(tài)，在 t = 0 時，將開關(guān) S 斷開，試用三要素法求換路后的 uC 和 iC。,2.5.4圖所示電路原已處于穩(wěn)態(tài)。試用三要素法求開關(guān) S 斷開后的 iL 和 uL。,

4、返 回,上一頁,【解】 (1) 求初始值 由于 S 閉合前，電路已穩(wěn)定，C 相當于開路，i1 = IS = 1.5 A。因此，根據(jù)換路定律，由換路前( S 斷開時)的電路，首先求得,然后，根據(jù)，由換路后 (S 閉合時) 的電路求得,返 回練習題題集,下一頁,下一題,2.2.1在圖所示電路中，開關(guān) S 閉合前電路已處于穩(wěn)態(tài)，試確定 S 閉合后電壓 uC 和電流 iC、i1、i2 的初始值和穩(wěn)態(tài)值。,練 習 題 解 答,(2) 求穩(wěn)態(tài)值 由于電路穩(wěn)定后，C 相當于開路。因此，首先求得,然后，進一步求得,返 回練習題題集,上一頁,下一題,返 回練習題題集,下一頁,下一題,【解】 (1)求初始值 由于

5、 S 閉合前，電路已穩(wěn)定， L 相當于短路，R2 兩端的電壓等于 US， R2 中的電流即 iL。因此，根據(jù)換路定律，由換路前( S 斷開時)的電路，首先求得,然后，根據(jù)，由換路后 (S 閉合時) 的電路求得,上一題,2.2.2在圖所示電路中，開關(guān) S 閉合前電路已處于穩(wěn)態(tài)，試確定 S 閉合后電壓 uL 和電流 iL、i1、i2 的初始值和穩(wěn)態(tài)值。,(2) 求穩(wěn)態(tài)值 由于電路穩(wěn)定后，L 相當于短路，因此首先求得,然后，進一步求得,返 回練習題題集,上一頁,下一題,上一題,或者,穩(wěn)態(tài)值：,返 回練習題題集,下一題,上一題,【解】初始值：,2.2.3在圖所示電路中，開關(guān) S 閉合前電路已處于穩(wěn)態(tài)，

6、C 中無儲能，試確定 S 閉合后電壓 uC、 uL和電流 i1 、 iC 、iL 的初始值和穩(wěn)態(tài)值。,2.3.1在圖所示電路原已穩(wěn)定，在 t = 0 時，將開關(guān) S 閉合，試求 S 閉合后的 uC 和 iC。,下一頁,返 回練習題題集,下一題,上一題,【解】 本題目是練習利用電阻的串并聯(lián)來簡化電路，求出響應(yīng)。 根據(jù)換路定律和電路穩(wěn)定時電容相當于開路，由換路前的電路求得 換路后電容經(jīng) R3 及 R1 與 R2 的并聯(lián)電阻放電，響應(yīng)為零輸入響應(yīng)。電路可簡化為圖所示，其中等效電阻設(shè) 電路的時間常數(shù) 所以,返 回練習題題集,上一頁,下一題,上一題,2.3.2在圖所示電路原已處于穩(wěn)態(tài)，在 t = 0 時

7、，將開關(guān) S 閉合，試求響應(yīng) uC 和 iC，并說明是什么響應(yīng)？,下一頁,返 回練習題題集,下一題,上一題,【解】 本題目是為了練習利用戴維寧定律將電路簡化后求響應(yīng)。 由于換路前電容無儲能，故 uC(0) = 0 ，響應(yīng)為零狀態(tài)響應(yīng)。 將換路后電路中的電容支路提出，使余下電路成為有源二端網(wǎng)路，利用戴維寧定理,將原電路變?yōu)閳D所示電路，由戴維寧定理求得,電路的時間常數(shù),則,返 回練習題題集,上一頁,下一題,上一題,2.3.3圖所示電路原已穩(wěn)定，求開關(guān) S 閉合后的響應(yīng) uC 和 i1、 i2 ，并畫出其變化曲線。,下一頁,返 回練習題題集,下一題,上一題,【解】 本題目與上題相同，只是響應(yīng)為零狀態(tài)

8、響應(yīng)。換路前電容未儲能， uC(0) = 0 。 將換路后電路中電容提出，用戴維寧定理將剩下的有源二端網(wǎng)路化簡為等效電壓源，則換路后電路可化簡為如圖所示 。 其中,則,所以,返 回練習題題集,下一頁,上一頁,下一題,上一題,uC、i1、i2 的變化曲線見圖,上一頁,返 回練習題題集,下一題,上一題,2.3.4圖所示電路中電容原先未充電。在 t = 0 時將開關(guān) S1 閉合， t = 0.1s 時將開關(guān) S2 閉合，試求 S2 閉合后的響應(yīng) uR1，并說明是什么響應(yīng)。,下一頁,返 回練習題題集,下一題,上一題,【解】 此題目與上題相同，只是該電路兩次換路，第二次換路 (S2 閉合) 時 uC 的

9、初始值應(yīng)等于第一次換路 (S1 閉合) 后 uC 在 t = 0.1s 時數(shù)值。 t 在 00.1 s 時，電路為圖 (a) 所示，且 uC(0) = 0。電路的時間常數(shù),t=0.1s時，S2合上，則,返 回練習題題集,下一頁,上一頁,下一題,上一題,t = 0.1 s 換路后電路可化簡為圖 (b) 所示,電路的時間常數(shù),則,則,此為全響應(yīng),上一頁,返 回練習題題集,下一題,上一題,2.4.1圖所示電路原已穩(wěn)定。在 t = 0 時將開關(guān) S 從 a 端換接到 b 端。試求換路后的響應(yīng) iL 和 uL。,下一頁,返 回練習題題集,下一題,上一題,【解】 此題目與 2.3.1 相同，只是將 C 改

10、為 L。 根據(jù)換路定律和電路穩(wěn)定時電感相當于短路，由換路前的電路得 換路后電感經(jīng)串聯(lián)電阻放電，響應(yīng)為零輸入響應(yīng)，設(shè) 電路的時間常數(shù) 所以,返 回練習題題集,上一頁,下一題,上一題,2.4.2圖所示電路原已處于穩(wěn)態(tài)。試求 S 閉合后的 i2 、iL 和 uL，并畫出其變化曲線。,下一頁,返 回練習題題集,下一題,上一題,【解】 此題目與 2.3.2 相同，只是將 C 改為 L。 換路前電感無儲能，iL(0) = 0，響應(yīng)為零狀態(tài)響應(yīng)。 將換路后電路中的電感支路提出，使余下電路成為有源二端網(wǎng)路，用戴維寧定理將原電路變?yōu)閳D所示電路，其中：,電路的時間常數(shù),則,返 回練習題題集,下一頁,上一頁,下一題

11、,上一題,上一頁,返 回練習題題集,下一題,上一題,iL、u、i2 的波形見圖,2.4.3 圖所示電路原已處于穩(wěn)態(tài)。在 t = 0 時將開關(guān) S 從 a 端改合到 b 端。試求換路后的 iL 和 uL，并說明是什么響應(yīng)。,下一頁,返 回練習題題集,下一題,上一題,【解】 此題目與上題相同，只是響應(yīng)改為全響應(yīng)。 首先根據(jù)換路定律，由換路前的電路求得 然后將換路后的電路用戴維寧定理簡化成圖 (b) 所示電路，其中 所以 電路的時間常數(shù) 則,此響應(yīng)應(yīng)屬全響應(yīng)。,返 回練習題題集,上一頁,下一題,上一題,返 回練習題題集,下一題,上一題,2.5.1 圖所示電路原已處于穩(wěn)態(tài)。試用三要素法求開關(guān) S 閉合后的 uL 和 uR。,則,返 回練習題題集,下一題,上一題,2.5.2 圖所示電路原已