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文档简介

1、本文格式为Word版,下载可任意编辑二阶电路的暂态过程 二阶电路 用二阶微分方程描述的电路,二阶电路一般含有两个储能元件。 图示电路中,时开关接通。求 RLC串联电路的零输入响应。 列后KVL方程 将元件方程 代入得描述的二阶常系数线性齐次微分方程 两个初始条件 的二阶常系数线性齐次微分方程定解 由于电路为零输入响应,因此的强制重量(特解)为零,即 下面求齐次微分方程通解 特征方程及特征根为 ; 令代入上式,得到两个特征根 , 上式表明,特征根、打算于电路参数(R、L、C)。而电路参数可任意取值,所以、可为相异实根、二重根或共轭复根。相应的,方程通解将具有不同的函数形式。 1.,即电路参数满意

2、 此时、为两个相异负实根(设R、L、C均为正值)。方程通解为 其中A1和A2须通过初始条件确定 解得 , 将A1、A2代入得响应 依据电容、电感的元件方程,考虑到可得 由于电路中无独立电源,所以响应、均为零输入响应,因而只含自由重量。 时RLC串联电路零输入响应波形如下过阻尼过程 2.,即电路参数满意 此时、为一对共轭复数,它们分别写成 ; 式中, 方程通解为 其中A和须由初始条件确定: 解得 代入得响应 依据元件方程,得 下图画出了时RLC串联电路零输入响应、i及的波形图欠阻尼过程 3.,即电路参数满意 此时和为两个相等负实根,即特征方程存在二重根 方程通解为 其中A1、A2须由初始条件确定

3、: 解得 代入通解得 以及 由于属于临界状态。此时电阻R称为临界电阻。临界情形仍是非振荡情形。 例1.图(a)所示电路,设。求的单位阶跃特性。 解:设A。列写关于的微分方程。依据KCL,得 (1) 依据KVL,得 (2) 将式(2)对时间求导,再将式(1)代入求导后的方程,得 (3) 代入已知数 (4) 由零状态电路得初始条件: (5) 下面求满意方程(4)和初始值(5)的解答。 图 (a)所示电路在作用下存在稳态解。的稳态重量为。为求自由重量须写出方程(4)的特征方程并求出特征根 (6) 为一对共轭复根,故自由重量形式为 (7) 与相加便是方程(4)的通解 (8) 由初始条件式(5)确定B和: 解得 (9) 将、代入式()得到满意方程(4)及初始值(5)的解,即响应 A (10) 由于电路为零状态,时,可以用单位阶跃函数表示时的状况。这样的统一表达式是 A(11) 上述是在单位阶跃电流源作用下产生的响应,

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