一阶电路和二阶电路的时域分析习题PPT学习教案

1、会计学1一阶电路和二阶电路的时域分析习题一阶电路和二阶电路的时域分析习题124 ,2sIA RR 1(0 )Ri例2 图示电路，开关闭合已久，求开关打开瞬间电阻R1上的电流。2121(0 )0,(0 )42CCSUUI RV1R1(0 )1RiA解：开关闭合时有1(0 )2 ,2LSiIA开关打开后等效电路如图电阻 电流第1页/共25页0+等效电路:解： t0，K闭， 电路稳定，有(0 )1LiA(0 )8CuVt=0，K开，有(0 )(0 )8CCuuV(0 )(0 )1LLiiA(0 )(0 )1CLiiA (0 )8RuV(0 )0Lu2(0 )0u2(0 )0i第2页/共25页(0 )

2、(0 )2VCCuu( )(2/1) 10.667VCu eq232s3R C0.50.50.667(20.667)0.667 1.33 0ttCueet例3已知：t=0 时合开关，求换路后的uC(t)解tuc2(V)0.6670CCC( )( )(0 )( )tCutuuue 1A2 1 3F+- -uC第3页/共25页解：t0，K在b，有6()5LiA 9()5iA 53R ( )( ) (0 )( )ti tiiie 5998055teAt( )( ) (0 )( )tLLLLi tiiie 59612055teAt95LsR1(0 )5iAtiL65065t0第4页/共25页2(0 )

3、(0 )ccuuU22( )( )cbuURi 11( )bUiR URI2(1)R( )( )( ) (0 )( )tccccu tu tuuue 2221111()0tRRUUU etRR2(1)R C 1R不参与动态过程第5页/共25页解：35(0 )185.20.189iAt=0，K打开，有(0 )(0 )185.2iiA(0 )(0 )VuiR t0，K打开，( )0i ( )0u 50000.1895Rk80LsR( )( ) (0 )( )ti tiiie ( )185.2ti teA( )926tu tekV t0，开关K闭合，电路稳定926kV 第6页/共25页( )10tC

4、utekV15(15)10CuekV3.2kV13.645min789.87s30(30)10cuekV1.024kV（2）若C=15F，R=?789.8752.65815sRMC（3）若uC=30V，t=?( )1030tcu tekVV3ln3 10t 76.47min4588.98s第7页/共25页（5）若用Ro=100k电阻并联于C进行放电，imax=?用多少时间可认为放电结束？放电的平均功率为多少？（思考题）（4）若用Ro导线短接C进行放电，imax=? 在5内放电的平均功率为多少？max0(0 )50CuikAR21(0 )7502CCWCuJ567505055 0.2 15 10

5、CWPMW第8页/共25页例9 已知：t=0时开关由12，求换路后的uC(t)解三要素为：111( )42612VCuiii (0 )(0 )8VCCuu 4 +4 i12i1u+1110/10equiRu i2A4 1 0.1F+uC+4 i12i18V+12CCCC( )( )(0 )( )tutuuue C( )12 8 121220Vttutee eq10 0.11sR C第9页/共25页已知：电感无初始储能t = 0 时合S1 , t 时合S2 ，求两次换路后的电感电流i(t)。0 t5( )22Ati te1(0 )(0 )0/1/50.2s( )10/52AiiL Ri 解例10

6、i10V+S1(t=0)S2(t=0.2s)3 2 - -1H第10页/共25页t2(0.2 )1.26A/1/20.5( )10/25AiL Ri 5 0.2(0.2 )221.26ie 2(0.2)( )53.74Ati tei10V+S1(t=0)S2(t=0.2s)3 2 - -第11页/共25页522tie(0 t 0.2s)2(0.2)53.74tie( t 0.2s)it(s)0.25(A)1.2620第12页/共25页求解方法：三要素法 例11：求阶跃响应i。解：由 t=0+ 等效电路，(0 )0cu有 i (0+由 t=等效电路，i (第13页/共25页写出 i(t) 表达式

7、URI541RCs( )( ) (0 )( )ti tiiie (0.50.3) ( )tet A有 i (0+i (第14页/共25页例12：图示电路，已知：iL(0-)=0，求uL (t)、 i (t) 。 提示：先求单位阶跃响应，再将u用阶跃信号表示，最后利用线性电路性质求响应。解： 当u=(t)时(0 )(0 )0ii(0 )0.5LuV( )5imA ( )0Lu 100R 1LmsR( )5(1) ( )()ti tet mA( )0.5( )( )tLutet Vt(s)0u(V)2012-20第15页/共25页当 时12( )100(1) ( )200(1) (1) 100(1

8、) (2)()ttti tetetetmA12( )10( )20(1)10(2)( )tttLutetetetVt(s)0u(V)2012-20( )5(1) ( )()ti tet mA( )0.5( )( )tLutet V( )20 ( )40 (1)20 (2)( )u ttttV第16页/共25页00( ) ()d( )f ttttf t同理 (sin) ()d 6tttt1 sin1.026626例t(t)10f(t)f(0) f(t)在 t0 处连续第17页/共25页( )( )ds th tdt( )( )ts t( )( )th t( )( )dttdt例13：求冲激响应

9、i 。解：1) 求阶跃响应 i(t)=s(t)；2) 求冲激响应 1.225( )( )( )( )336ti ttetA( )( )( )ds ti th tdt1.21.2211( )0.5(0.5)( )( )( )( )( )326tti tetAtets t( ) ( )(0) ( )f ttft( ) t第18页/共25页等效初值法:等效初始值: uC (0+) =A/CiL (0+) =A/L)(0 )0cau( )( )cdu tCAtdt0000( )( )cdu tCdtAt dtdt(0 )(0 )ccCuCuA)(0 )0Lbi( )( )LditLAtdt0000(

10、)( )LditLdtAt dtdt(0 )(0 )LLLiLiA等效初始值:第19页/共25页例14：求冲激响应 i 。等效初值法:则 uC (0+) =A/C(1)在t=0时将电容短路，求其冲激电流iC =AtC1/3(0 )0.8u152.412V1.2C5( )( )( )12tutet VC1( )1( )12312tit A用“三要素”法求冲激响应第20页/共25页练习2：图示电路，求u和i。在 t = 0 时将电容短路，有i t则 u (0+) = A/C = 1/6V21( )( )( )6tu tet V222331( )( )()( )66211( )( )( )24ttt

11、dui tCetetdttet V解：( )0u 2 13221RCs第21页/共25页(2) 在t=0时将电感开路，求其冲激电压 uL =Bt则 i (0+) =B/L用“三要素”法求冲激响应10(0 )10i1A( )( )( )ti tetA10 ( )Lut V第22页/共25页练习3：图示电路， 求uL和iL。（7-31）12(0 )0,6 ,4 ,100,LiRRLmH +10(t)-+uL-iLR1R2iL+uoc-+uL-Req戴维宁等效电路解：12/6/42.4eqRRR21210 ( )4 ( )ocRuttRR34(0 )40100 10LAiAL 24( )40( )40( )ttLi tetet A0.112.424LsR242424( )4( )4( 24)(