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《邱關(guān)源電路第七章》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、第七章一階電路2.一階電路的零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)和全響應(yīng)求解；重點(diǎn)3.穩(wěn)態(tài)分量、暫態(tài)分量求解；1.動(dòng)態(tài)電路方程的建立及初始條件的確定；含有動(dòng)態(tài)元件電容和電感的電路稱(chēng)動(dòng)態(tài)電路。特點(diǎn)：1.動(dòng)態(tài)電路7.1動(dòng)態(tài)電路的方程及其初始條件當(dāng)動(dòng)態(tài)電路狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)（換路）需要經(jīng)歷一個(gè)變化過(guò)程才能達(dá)到新的穩(wěn)定狀態(tài)。這個(gè)變化過(guò)程稱(chēng)為電路的過(guò)渡過(guò)程。例+-usR1R2（t=0）i0ti過(guò)渡期為零電阻電路K未動(dòng)作前，電路處于穩(wěn)定狀態(tài)i=0,uC=0i=0,uC=UsK+–uCUsRCi(t=0)K接通電源后很長(zhǎng)時(shí)間，電容充電完畢，電路達(dá)到新的穩(wěn)定狀態(tài)+–
2、uCUsRCi(t→?)前一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)過(guò)渡狀態(tài)新的穩(wěn)定狀態(tài)t1USuct0?i有一過(guò)渡期電容電路過(guò)渡過(guò)程產(chǎn)生的原因電路內(nèi)部含有儲(chǔ)能元件L、C，電路在換路時(shí)能量發(fā)生變化，而能量的儲(chǔ)存和釋放都需要一定的時(shí)間來(lái)完成。電路結(jié)構(gòu)、狀態(tài)發(fā)生變化換路支路接入或斷開(kāi)電路參數(shù)變化(1)t=0＋與t=0－的概念認(rèn)為換路在t=0時(shí)刻進(jìn)行0－換路前一瞬間0＋換路后一瞬間3.電路的初始條件初始條件為t=0＋時(shí)u，i及其各階導(dǎo)數(shù)的值0－0＋0tf(t)?L(0+)=?L(0－)iL(0+)=iL(0－)qc(0+)=qc(0－)uC(0+)=uC(0－)（4）
3、換路定律（1）電容電流和電感電壓為有限值是換路定律成立的條件。注意:換路瞬間，若電感電壓保持為有限值，則電感電流（磁鏈）換路前后保持不變。換路瞬間，若電容電流保持為有限值，則電容電壓（電荷）換路前后保持不變。（2）換路定律反映了能量不能躍變。求初始值的步驟:1.由換路前電路（一般為穩(wěn)定狀態(tài)）求uC(0－)和iL(0－)；2.由換路定律得uC(0+)和iL(0+)。3.畫(huà)0+等效電路。4.由0+電路求所需各變量的0+值。b.電容（電感）用電壓源（電流源）替代。a.換路后的電路取0+時(shí)刻值，方向與原假定的電容電壓、電感電流方向相同7.2
4、一階電路的零輸入響應(yīng)換路后外加激勵(lì)為零，僅由動(dòng)態(tài)元件初始儲(chǔ)能所產(chǎn)生的電壓和電流。1.RC電路的零輸入響應(yīng)已知uC(0－)=U0特征根特征方程RCp+1=0則uR=Ri零輸入響應(yīng)iK(t=0)+–uRC+–uCR代入初始值uC(0+)=uC(0－)=U0A=U0tU0uC0I0ti0令?=RC,稱(chēng)?為一階電路的時(shí)間常數(shù)（1）電壓、電流是隨時(shí)間按同一指數(shù)規(guī)律衰減的函數(shù)；從以上各式可以得出：連續(xù)函數(shù)躍變（2）響應(yīng)與初始狀態(tài)成線性關(guān)系，其衰減快慢與RC有關(guān)；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?=RC?大→過(guò)渡過(guò)程時(shí)間長(zhǎng)?小→過(guò)渡過(guò)
5、程時(shí)間短電壓初值一定：R大（C一定）i=u/R放電電流小放電時(shí)間長(zhǎng)U0tuc0?小?大C大（R一定）W=Cu2/2儲(chǔ)能大物理含義工程上認(rèn)為,經(jīng)過(guò)3?－5?,過(guò)渡過(guò)程結(jié)束。?：電容電壓衰減到原來(lái)電壓36.8%所需的時(shí)間。U00.368U00.135U00.05U00.007U0t0?2?3?5?U0U0e-1U0e-2U0e-3U0e-5（3）能量關(guān)系電容不斷釋放能量被電阻吸收,直到全部消耗完畢.設(shè)uC(0+)=U0電容放出能量：電阻吸收（消耗）能量：uCR+－C例已知圖示電路中的電容原本充有24V電壓，求K閉合后，電容電壓和各支路電
6、流隨時(shí)間變化的規(guī)律。解這是一個(gè)求一階RC零輸入響應(yīng)問(wèn)題，有：i3K3?+uC2?6?5F－i2i1+uC4?5F－i1t>0等效電路分流得：2.RL電路的零輸入響應(yīng)特征方程Lp+R=0特征根代入初始值i(0+)=I0A=i(0+)=I0iK(t=0)USL+–uLRR1t>0iL+–uLR-RI0uLttI0iL0從以上式子可以得出：連續(xù)函數(shù)躍變（1）電壓、電流是隨時(shí)間按同一指數(shù)規(guī)律衰減的函數(shù)；（2）響應(yīng)與初始狀態(tài)成線性關(guān)系，其衰減快慢與L/R有關(guān)；令?=L/R,稱(chēng)為一階RL電路時(shí)間常數(shù)L大W=Li2/2起始能量大R小P=Ri2放電
7、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/R電流初值i(0)一定：（3）能量關(guān)系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：iL+–uLR小結(jié)4.一階電路的零輸入響應(yīng)和初始值成正比，稱(chēng)為零輸入線性。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)。2.衰減快慢取決于時(shí)間常數(shù)?RC電路?=RC,RL電路?=L/RR為與動(dòng)態(tài)元件相連的一端口電路的等效電阻。3.同一
8、電路中所有響應(yīng)具有相同的時(shí)間常數(shù)。iL(0+)=iL(0－)uC(0+)=uC(0－)RC電路RL電路動(dòng)態(tài)元件初始能量為零，由t>0電路中外加輸入激勵(lì)作用所產(chǎn)生的響應(yīng)。列方程：iK(t=0)US+–uRC+–uCRuC(0－)=07.
