电子电路基础-电路分析部分第五章-2019年-6-24.ppt

* * 5.6.3例题 例2.开关闭合前电路为零状态，求开关闭合后的 ，画出变化曲线。 * 解： 电容电压的稳态值： 与电容连接的等效电阻： 电路的时间常数： 5.6.3例题 电容电压： * 根据KVL： 5.6.3例题 例3.开关闭合前电路为零状态，求开关闭合后的 ，画出变化曲线。 * 开关S闭合后，电感电流的稳态值为(电感短路)： 解： 与电感连接的等效电阻： 电路的时间常数为： 5.6.3例题 电感电流： * 根据KVL： 5.6.3例题 例4.开关闭合前电路为零状态，求开关闭合后的 。 * 开关闭合后，左右两个回路是独立的，分别求解即可。 解： 对于右侧： 5.6.3例题 对于左侧： * 5.7 一阶电路的全响应 全响应——动态元件既有初始储能，电路又有外加激励情况下的电路响应。 全响应＝零输入响应＋零状态响应 * 零状态响应： 零输入响应： 设： 5.7 一阶电路的全响应 经典法求全响应求法：在求零状态响应时，设置了初始状态为0，若初始状态是V0，可求出全响应。 * 一阶线性常系数非齐次微分方程解的形式为： 由初始值求得： ：齐次方程的通解 ：非齐次方程的特解 直流激励 零状态响应 零输入响应 （略） 5.7 一阶电路的全响应 例：如图所示电路，开关S闭合前电路已处于稳态，t = 0时S闭合。试求vC(t) 。 * 解：（1）计算开关S闭合前电容稳态电压（即电容开路电压）： （2）计算开关S闭合后零输入电容电压（零输入响应）： 5.7 一阶电路的全响应 * （3）计算开关S闭合后零状态电容电压（零状态响应）： 5.7 一阶电路的全响应 * （示意图） 5.7 一阶电路的全响应 （4）若将12V电源换为24V电源，由于电路结构不变，时间常数τ不变，会影响t=0时刻电容电压的初值。 * （5）若将36V电源换为48V电源，由于电路结构不变，时间常数τ不变，将影响t=0时刻电容电压的初值以及t=∞时刻电容电压终值。 5.8 一阶电路的三要素法 对于一阶电路： 全响应=零输入响应+零状态响应 * 即： 对于一阶电路任意一条支路电压或电流的求解，只需求出初值、终值、时间常数后代入下式即可： 5.8.1 三要素法 因为，所有一阶电路均可等效为右图的两个电路。 5.8.2 三要素法解题步骤 5.8.2 三要素法解题步骤 * 注意：此时电路已经处于稳态，电容开路，电感短路。 注意：此时电容开路，电感短路。 1.求初值： 2.求稳态值 （2）求出 ，即 (1)根据 等效电路（必要时可画出等效电路），求出 ，即 。 根据 等效电路（必要时可画出等效电路），求出 ，即 等。 5.8.2 三要素法解题步骤 3. 求时间常数τ * 暂态分量 稳态分量 4. 写出所求变量的函数表达式 依据 的电路，求电容（或电感）两端的等效电阻： 。 5.8.3例题 例1. 求 时的 * （1）求 （2）求 求 5.8.3例题 * （3）求 （4）求等效电阻及时间常数 5.8.3例题 （5）写出 和 的函数表达式 * 5.8.3例题 例2.开关断开前电路为稳态，求开关断开后的 。 * 分别代入下式即可。 5.8.3例题 * 例3.已知桥型电路中电容电压和电感电流的初始值均为0，设在t=0时刻开关闭合，电压表的内阻为无穷大，电路参数有： ，求： 1）流过开关的电流 ； 2）电压表读数达到最大值的时间； 3）电压表的最大读数。 t≥0的电路见左图，等效为两个独立网孔，可独立计算节点3和节点2的节点电压函数和两者之差。 5.8.3例题 解： （1）写出 各个电流的表达式： * 5.8.3例题 （2）计算电压表电压（求最大电压及时间） * 即： 已知： 有： 两边取自然对数： 时有最大值 5.8.3例题 当： 电压最大。 * 最大电压值： 5.8.3例题 例4.电路中的电压源电压如图所示，且 。 试求 时的 表达式及曲线。 * 由于 ，所以在 区间 为零状响应； 时， 为零输入响应。 当 解: 5.8.3例题 * 5.8.3例题 例5：已知电路中电容的初始电压为6V，求开关闭合后（1）电容电压的全响应、稳态响应、暂态