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文档简介

1、拉普拉斯变换在电路中的应用应用拉普拉斯变换求解线性电路的方法称为运算法.运算法的思想是：首先找 出电压、电流的像函数表示式,而后找出R、L、C单个元件的电压电流关系的像函数表示式,以及基尔霍夫定律的像函数表示式,得到用像函数和运算阻抗表示的运 算电路图,列出复频域的代数方程,最后求解出电路变量的象函数形式,通过拉普 拉斯反变换,得到所求电路变量的时域形式.显然运算法与相量法的根本思想类似, 因此,用相量法分析计算正弦稳态电路的那些方法和定理在形式上均可用于运算法.1. 电路定律的运算形式基尔霍夫定律的时域表示：口(亡)二0另诞)=0把时间函数变换为对应的象函数：诡)t!7(s)i(f)-(s)

2、得基尔霍夫定律的运算形式：2. 电路元件的运算形式根据元件电压、电流的时域关系,可以推导出各元图 1 ( a)件电压电流关系的运算形式.1) 电阻R的运算形式图1(a)所示电阻元件的电压电流关系为：u=Ri,两边图1 (b)取拉普拉斯变换,得电阻元件 VCF的运算形式:或一根据上式得电阻R的运算电路如图b所示.2电感L的运算形式图2a图2a所示电感元件的电压电流关系为图2bg塑dt两边取拉普拉斯变换并根据拉氏变换的微分性质,得电感元件VCR的运算形式：Us二皿何-心0.心些+血或二图2 c根据上式得电感L的运算电路如图b和图c所示.图中二山|表示附加电压源的电压,一；表示附加电流源的电流.式中

3、丨 ； I： L 分别称为电感的运算阻抗和运算导纳.图 3a3电容C的运算形式图3a所示电容元件的电压电流关系为：图3 bX讐两边取拉普拉斯变换并根据拉氏变换的微分性质,得电容元件VCR的运算形式:ls=sCUs-Cu或亠根据上式得电容C的运算电路如图(b)和图(c)所示.U(0)图中丿川)表示附加电流源的电流,一；表示附加电压源的电压.式中1 - T分别为电容的运 算阻抗和运算导纳.4) 耦合电感的运算形式图4 (a)所示耦合电感的电压电流关系为：L冬沁图4( a)''dtdt两边取拉普拉斯变换,得耦合电感 VCR的运算形式:根据上式得耦合电感的运算电路如图(b)所示.图中)

4、和山卫都是附加电压源.式中别称为互感运算阻抗和互感运算导纳.5) 受控源的运算形式图5( a)所示VCVS的电电流关系为：-'-门一两边取拉普拉斯变换,得 运算形式为：j根据上式得VCVS勺运算电路如图(b)所示.图 5 (a)图 5 (b)3. 运算电路模型图 6 (a)图 6 (b)图6为RLC串联电路,设电容电压的初值为,电感电流的初值为',其时域方程为：u = iR+ L+ idtdt Ch'e取拉普拉斯变换,得运算方程17($)=念)7? + sLI(s) - n(o_)+ I(s) + 如QSC s(R +班+孑=2(恥)=咒)+ M)-型 或与为一-即: Z(s) = /? 4- sL + 上式称运算形式的欧姆定律,式中J称运算阻抗.根据上式得图(b)所示的运算电路.因此,

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