南京邮电大学-电路分析基础-课后习题解答--沈元隆.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,1,1,若流经电路某点的电流,i(t)=4e,-4t,A,t,0;(t0,电路达到新的稳态，将电容用开路或电感用短路代替，得一个直流电阻电路，再对该稳态图进行直流稳态分析确定稳态值,r,(,),。,4.,将,r,(0,+,),r,(,),和,代入三要素公式得到恒定激励下的全响应的一般表达式：,3.,计算时间常数,(,换路后令所有独立电源置,0,后的电路图,),先计算与动态元件连接的电阻单口网络的输出电阻,R,o,，然后用,=R,o,C,或,=L/R,o,计算时间常数。,一阶电路任意激励下任一全响应,:,第五章小结,(,五,),六、若电容电压,(,或电荷,),或电感电流,(,或磁链,),不连续，即出现跳变时：,换路定则失效,；,求初始值依据,瞬时电荷守恒或磁链守恒,；,七、当外加激励为复杂信号时，一阶电路瞬态过程的计算可用阶跃响应方法简化：,1),求零输入响应,r,zi,(,t,)：,2),求零状态响应,r,zs,(,t,):,先,求单位阶跃响应,s,(,t,)，,再求 ；,3),求全响应,5-1,题图,5-1(a),中，已知电流源波形如题图,5-1(b),所示，且，试求,(1),及其波形；,(2)t=1s,、,2s,和,3s,时电容的储能。,解,：,(1),时电容上的电压,（,2,）电容在任一时刻,t,时的储能为：,5-2,二端网络如题图,5-2,（,a,）所示，其中,R,0.5,，,L=2H,，若,已知电感电流,i,L,(,t,),的波形如题图,5-2,（,b,）所示，试求端电流,i,(,t,),的波形。,i,L,(t)A,t(s),1,1,-,1,2,3,4,0,(b),题图,5,-,2,u(t),i,R,(t),i(t),R,L,(a),i,L,(t),解：由题图,5-2,（,b,），可得,故,由,KCL,和,VCR,得,5-3,题图,5-3,所示为某一电容的电压和电流波形。试求：,1）,电容,C；2）,电容在,0t1ms,期间所得到的电荷；,3）,电容在,t=2ms,时储存的能量。,解,：由图可知,（,2）,电容上的电荷：,（,3）,电容在,t=2ms,时吸收的功率：,（,4）,电容在,t=2ms,时储存的能量：,5-4,题图,5-4,所示电路中，已知，,(A,、,B,、均为常数,),，求,和。,解：,R,C,+-,+,-,5-8,已知题图,5-8,所示电路由一个电阻,R,、一个电感,L,和一个电容,C,组成。且其中 ，,。若在,t=0,时电路总储能为,25J,，试求,R,、,L,、,C,的值。,解：,由于与的比值不为常数，而与,的比值为常数，故：,元件,1,是电感，且,1,3,2,+,-,又因为电路的,总储能,即：,由,KVL,有：,而：,1,3,2,+,-,1,3,2,+,-,5-11,题图,5-11,所示电路原已稳定，开关,K,在,t=0,时闭合，试求 、和 。,+,u,C,-,1F,4,+,24V,t=0,1H,i,L,4,i,C,u,L,-,i,+,-,解：,t0,时电路已稳定，则电容开路，电感短路，有：,4,-,+,24V,4,i,C,+,-,4,24V,24V,+,-,+,t=0,4,-,+,-,6A,5-12,题图,5-12,所示电路原已稳定，开关,K,在,t=0,时,打开，试求 、和 。,解：,t0,时电路已稳定，则电容开路，电感短路，,有：,3,24V,+,-,+,-,1,1,3,+,-,1,1,3,3,+,-,+,-,5-13,题图,5-13,所示电路原已稳定，开关,K,在,t=0,时,闭合，试求 时的电容电流和电感电压。,u,C1,-,3,+,5mA,t=0,u,L1,-,+,u,C2,-,+,u,L2,-,+,C,2,C,1,L,1,L,2,2,i,C1,i,C2,i,L1,i,L2,解：,t0,时的 和。,解,：,t0,时电路处于零输入情况，且有：,4,16,1F,+,-,16,16,t=0,+,-,16,+,-,16,16,t=0-,+,-,4,16,16,t=0+,+,-,在,t0,的电路中在电容两端有：,4,16,16,t=0+,1F,故有：,5-17,题图,5-17,所示电路原已稳定，,t=0,时开关,K,闭合，试求,t0,时的,i,L,(t),、,i(t),和,i,R,(t),。,解：,(1),求,i,L,(0+),、,i(0+),和,i,R,(0+),首先求,i,L,(0-),。已知开关动作前电路已稳定，则电感相当于短路，得,0-,等效电路如解图,(1),由,0,等效电路解图,得,:,由换路定则得,作,0+,时刻等效电路如解图,5-17(2),所示，得：,(1)0,-,图,(2)0,+,图,(2),求,i,L,(,),、,i(,),和,i,R,(,),时电路达到新的稳定，电感相当于短路，得,(3),求,(3),图,(4,）等效电阻电路,(4),求 由三要素公式：,5-20,电路如,题图,5-20,所示，在,t=0,时开关,K,闭合，若开关动作前电路已稳定，试求,t0,时的 和。,解,:,1),求初始值,：,t0,时的,（,b,）,（,1,）对图,a,由三要素公式，得,由换路定则,（,a,）,（,b,）,（,2,）对图,b,由三要素公式，得,5-25,：如题所示电路已稳定，开关,K,在,t,0,时闭合，求,t0,时的,（,b,）图,解：（,1,）求,由换路定则,0,-,图如图,a,所示，则,(2),求,图如图,b,所示，则有,（,a,）,0,-,图,（,3,）求,等效电阻电路如图,d,所示，加压求流,（,4,）求,由三要素公式，得,（,b,）等效电阻电路,5-26,题图,5-26,所示电路原已稳定，在,t=0,时开关,K,闭合。试求,(1),时的 ，,t0,；,(2),时，换路后不出现过渡过程。,解,：,先求,：,t0,时电路已稳定，则电容开路，有：,时电路已稳定，则电容开路，用叠加法求：,+,10V,+,-,+,-,40k,40k,60k,-,(1),时：,(2),若要换路后不出现过渡过程，则：,5-27,题图,5-27,所示电路原已稳定，,t=0,时开关,K,打开，试求 。,解,:,1),求初始值,：,t0,时电路已稳定，则电感短路，有：,2),求稳态值,：,时电路稳定，电感短路：,3),求值,：,4V,-,+,t=0,2H,i,L,3,1,5A,若电路中的电容换为,2H,的电感，试求该情况下输出端的零状态响应。,-,2F,+,1V,t=0,+,-,N,R,5-30,题图,5-30,所示电路中，为线性电阻网络，开关,K,在,t=0,时闭合，已知输出端的零状态响应为,N,R,解,：是一个一阶,RC,线性网络，故应用,三要素法,：,故有：,1),求初始值,：,-,2H,+,+,-,N,R,1V,-,+,+,-,N,R,1V,它是即电感开路时输出端的零状态响应，与,电容电路达到稳态,即电容开路时的情况一样，故：,2),求稳态值,：,它是接电感的电路稳态即电感短路时输出端的零状态响应，与,电容电路在,即电容短路时的情况一样，故：,-,+,+,-,N,R,1V3),求时间常数,：,4),写出电感电路的零状态响应,：,5-33,题图,5-33,所示电路原已稳定，,t=0,时开关,K,打开，试求 。,解,：,1),求初始值,：,求：,10V,+,-,10,10,-,+,40V,t=0,2H,3H,2),求终值,：,3),写出响应表达式,：,4),写出响应表达式,：,5-35,题图,5-35,所示电路中，已知当 时,；当时，,。求,(1),、和,C;(2),时电路的全响应。,+,-,C,-,+,解,:1),当时：,+,-,C,-,+,C,-,+,当时：,2),当 时：,5-36,题图,5-36(a),电路中，已知 ，其波形,如图,(b),所示，试求。,1H,1,2 4 5,2,1,1),求零输入响应,：,由换路定则可知：,2),求零状态响应,：,当 时，,当 时，,3),求全响应,：,5-37,电路如,题图,5-37,所示，试求,(1),零状态响应；,(2),设 ，求全响应。,+,-,2mH,2,2,2,1),求零状态响应,：,求时间常数,：,+,-,2mH,2,2,2,2mH,2,2,2,2),求全响应,：,2mH,2,2,2,求零输入响应，由换路定则可知：,故，全响应为：,5-38,题图,5-38,中,所示脉冲宽度,T=RC,，施加于,RC,串联电路，电路为零状态。试求使在,t=2T,时仍能回到零状态所需负脉冲的幅度。,T 2T,10,-,+,+,-,解,：,(1),时：,(2),时：,