基本RL和RC电路ppt课件.ppt
天津大学电信学院天津大学电信学院电路分析基础电路分析基础第八章第八章 一阶动态电路一阶动态电路采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物2022-7-31天津大学电信学院2本章目录本章目录8.1 动态电路概述动态电路概述8.2 一阶动态电路的零输入响应一阶动态电路的零输入响应8.3 奇异函数奇异函数8.4 一阶动态电路的零状态响应一阶动态电路的零状态响应8.5 一阶动态电路的全响应一阶动态电路的全响应8.6 本章小结本章小结采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物2022-7-31天津大学电信学院3n动态电路动态电路: 含有动态元件含有动态元件(电感、电容电感、电容)的电路的电路, 通常用微分通常用微分方程描述方程描述.n一阶动态电路一阶动态电路: 只含有一个只含有一个独立独立动态元件的电路动态元件的电路, 用一阶微用一阶微分方程描述分方程描述.n动态电路时域分析动态电路时域分析: 将动态电路中的激励和响应都表示为将动态电路中的激励和响应都表示为时间时间t的函数的函数, 采用微分方程来描述和分析动态电路的过程采用微分方程来描述和分析动态电路的过程. 1、动态电路基本概念、动态电路基本概念(a)(b)(c)一阶动态电路一阶动态电路 (d)二阶动态电路二阶动态电路8.1 动态电路概述采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物2022-7-31天津大学电信学院4n零输入零输入(zero input): 在在t=t0+时刻时刻, 电路中电路中无外加激励电源无外加激励电源.n零状态零状态(zero state) : 在在t=t0+时刻时刻, 电路内部各动态元件的电路内部各动态元件的独独立初始条件为零立初始条件为零(初始储能为零初始储能为零).n零输入响应零输入响应: 在零输入条件下在零输入条件下, 仅由储能元件的非零初始状仅由储能元件的非零初始状态引起的响应态引起的响应.n零状态响应零状态响应: 在零状态条件下在零状态条件下, 仅由外加输入引起的响应仅由外加输入引起的响应.n稳态稳态(steady state): 如果描述电路的物理量如果描述电路的物理量(电压电压,电流电流)为常为常量量或者或者周期变化周期变化时时, 则称电路进入稳定状态则称电路进入稳定状态, 简称稳态简称稳态.n暂态暂态(transient state): 电路不处于稳定状态即处于暂态响应电路不处于稳定状态即处于暂态响应. 暂态过程对应着电路由一种稳态过渡到另一种稳态的过程暂态过程对应着电路由一种稳态过渡到另一种稳态的过程. 8.1 动态电路概述采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物2022-7-31天津大学电信学院52、换路定律、换路定律8.1 动态电路概述C0C0()()vtvtL0L0()()i ti tn换路换路(commutation) : 动态电路中动态电路中, 在在t = t0+时时刻刻, 由任何原因由任何原因引起的电路结构的改变引起的电路结构的改变(如开关换位如开关换位、线路短接或开路、线路短接或开路), 或是或是电路元件参数改变电路元件参数改变, 统称为统称为换路换路, 将将t = t0+时刻称为时刻称为换路时刻换路时刻.n任何物理可实现电路任何物理可实现电路, ,在换路瞬间电路中的储能不发生突变在换路瞬间电路中的储能不发生突变. .n换路使得换路使得动态动态电路的工作状态发生改变电路的工作状态发生改变. . n换路之后换路之后, ,动态动态电路通常要经历暂态过程电路通常要经历暂态过程. .换路定律换路定律: 在换路前后在换路前后, 如果电容电流或电如果电容电流或电感电压为有限值感电压为有限值, 则在换路前后瞬间则在换路前后瞬间, 电容电容电压电压或或电感电流电感电流不能突变不能突变, 即有即有:采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物2022-7-31天津大学电信学院6n用用t = t0表示换路瞬间表示换路瞬间, 称电路变量称电路变量y(t)在在t = t0 时的值时的值(y(t0 )为换路前的值为换路前的值, 称称t = t0+时的值时的值(y(t0+)为换路后的值为换路后的值, 或称或称初始值初始值.n初始状态初始状态: 在在t = t0+时动态电路中各电路变时动态电路中各电路变量量y(t)的的初始值初始值y(t0+) 的集合称为电路的的集合称为电路的初初始状态始状态.3、电路的初始条件、电路的初始条件8.1 动态电路概述n独立初始条件独立初始条件: 动态电路动态电路中中在在t = t0+时时刻刻电容电压的初始值电容电压的初始值vC(t0+)以及以及电感电流电感电流的的初始值初始值iL(t0+)称为称为该电路的该电路的独立初始条件独立初始条件. 其它其它电路电路变量的初始值称为变量的初始值称为非独立初始非独立初始条件条件.n对于对于n阶电路阶电路, 有有n个独立初始条件个独立初始条件, 用于用于求解电路求解电路.LL10:(0 ):(0 ),(0 )ivi独立初始条件非独立初始条件CCx:(0 ):(0 ),(0 )viv独立初始条件非独立初始条件采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物2022-7-31天津大学电信学院74、动态电路的分析角度与方法、动态电路的分析角度与方法8.1 动态电路概述(2) 动态电路的分析方法动态电路的分析方法n求解微分方程法求解微分方程法(经典法经典法) 根据根据KCL、KVL和支路的和支路的VCR, 建立描述电路变量之间建立描述电路变量之间关系的关系的微分方程微分方程, 求解微分方程得到各电路变量求解微分方程得到各电路变量. 适用于各种情况适用于各种情况, 求解过程复杂求解过程复杂.n三要素法三要素法 直接计算构成响应的各电路变量直接计算构成响应的各电路变量(要素要素), 代入对应的响应代入对应的响应形式中形式中. 计算方便计算方便, 仅适用于仅适用于直流或正弦激励的一阶动态电路直流或正弦激励的一阶动态电路.(1) 动态电路的分析角度动态电路的分析角度n电路的工作状态电路的工作状态: 分为分为自由响应自由响应(暂态响应暂态响应)和和受迫响应受迫响应(稳态稳态响应响应).n根据产生响应的原因根据产生响应的原因: 分为分为零输入响应零输入响应和和零状态响应零状态响应.采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物2022-7-31天津大学电信学院8一阶动态电路时域分析的讲解顺序一阶动态电路时域分析的讲解顺序8.1 动态电路概述一阶动态电路的零输入响应一阶动态电路的零输入响应(RC/RL)一阶动态电路的零状态响应一阶动态电路的零状态响应(RC/RL)一阶动态电路的全响应一阶动态电路的全响应( (三要素法三要素法) )分析典型电路分析典型电路, 求解微分方程求解微分方程总结解的经验公式总结解的经验公式求解基本要素求解基本要素, 代入经验公式代入经验公式采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物2022-7-31天津大学电信学院98.2 一阶动态电路的零输入响应n零输入响应零输入响应: 在没有外加激励条件下在没有外加激励条件下, 仅由电容或电感的非零仅由电容或电感的非零初始状态引起的响应初始状态引起的响应.n零输入响应由动态元件的初始储能产生零输入响应由动态元件的初始储能产生, 体现的是在没有外体现的是在没有外部激励干预的部激励干预的“自由自由”状态下电路的表现状态下电路的表现, 反映了电路的反映了电路的固固有属性有属性, 因此因此,零输入响应属于零输入响应属于自由响应自由响应.n在零输入响应中在零输入响应中, 动态元件的初始储能将消失殆尽动态元件的初始储能将消失殆尽, 因此零输因此零输入响应终将为入响应终将为零零.初始条件初始条件: i(t)= I0采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物2022-7-31天津大学电信学院108.2.1 RL电路零输入响应(无源RL电路)8.2 零输入响应000: ()()i ti tI初始条件RL0:( )( )0,KVLvtvttt( )( )0di ti tRLdt 0( )( )0,di tRi tttdtL1、RL电路的零输入响应电路的零输入响应00( )()( )( )i tti ttdi tRdti tL 0( ),( )di tRdt tti tL 00( )()ln ( )ti ti ttRti tL 00ln ( )ln ()()Ri ti tttL 采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物2022-7-31天津大学电信学院118.2 零输入响应0()00( ).Rt tLi tI ett00ln ( )ln ()()Ri ti tttL 00()i tI00( )ln()i tRttIL 0( ),0Rt Li tI et00t 采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物2022-7-31天津大学电信学院12电感电压电感电压vC(t)在换路瞬间有在换路瞬间有一个负向跳变一个负向跳变, 从从vC(0 )=0跳跳变到变到vC(0+)=I0R, 随时间按指随时间按指数规律需趋近于零数规律需趋近于零.RL电路的零输入响应都电路的零输入响应都 是随时是随时间衰减的指数函数间衰减的指数函数. 电感电流电感电流iC(t)从初始值从初始值I0开始开始, 随时间按随时间按指数规律下降指数规律下降, 最终趋近于零最终趋近于零.0( ),0Rt LLi tI et8.2 零输入响应0( )( ),0Rt LLdi tv tLRI etdt 采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物2022-7-31天津大学电信学院138.2 零输入响应例1例例1 已知已知t=0时时iL=2A,求求t0时的时的iL(t)表达式表达式. (例题例题8.1 pp.231)0200 ,50mH,(0 )2LRLIi20040000.050( )22(A),0tRt LtLi tI eeet64000 200 10(200s)20.898ALi te0( ),0Rt Li tI et(0 )2 Ai采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物2022-7-31天津大学电信学院148.2 零输入响应例1例例2 电路图如下图所示电路图如下图所示, 求求t=200ms时时v的值的值. (例题例题8.2 pp.233)24(0 )2.4A10Li4010505HRL100( )2.4,0Rt LtLi tI eet10 0.2(200ms)9612.99Vve 10( )40( )96,0tLv ti tet 第第1步步:求独立初始条件求独立初始条件第第2步步: 写出响应写出响应0(0 )2.4LIi采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物2022-7-31天津大学电信学院158.2 零输入响应例1练习练习1 电路图如下图所示电路图如下图所示, 求求t0时电压时电压v. (pp.234)10(0 )2.5A4Li1025( )2.52.5A,0ttLi teet22( )( )5( 2)2.525V,0tLtdi tv tLedtet 105HRL0(0 )2.5ALIi采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物2022-7-31天津大学电信学院168.2 零输入响应2、时间常数、时间常数0( )RtLLi teI000( )RtLLttdi tRRedtILL iL(t)呈现指数衰减呈现指数衰减R LR L 衰减越快衰减越慢0( )0.368iI 时间常数的单位是秒时间常数的单位是秒(s). 几何意义几何意义: 等于响应的初始衰减速率的倒数的相反数等于响应的初始衰减速率的倒数的相反数. 物理意义物理意义: 等于响应沿初始衰减速率下降到等于响应沿初始衰减速率下降到0所需的时间所需的时间. 等于响应下降到初始值的等于响应下降到初始值的36.8%所经历的时间所经历的时间. 反映了动态元件反映了动态元件(充充)放电的速率放电的速率, 即即暂态过程的变化快慢程度暂态过程的变化快慢程度. 值越大值越大, (充充)放电所需时间越长放电所需时间越长, 暂态过程经历的时间越长暂态过程经历的时间越长.:RL初始衰减速率:LR时间常数采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物2022-7-31天津大学电信学院178.2 零输入响应 对对(充充)放电时间的影响放电时间的影响: 经过经过 5 的时的时间间, (充充)放电基本结束放电基本结束. 与与(充充)放电时间的关系放电时间的关系t01 2 3 4 5 iL(t)/I01 0.368 0.135 0.05 0.018 0.007 0L越大越大 越大越大R越小越小21( )2LLwLi t电感储能越多电感储能越多2( )RLpRi t电阻消耗功率越小电阻消耗功率越小(充充)放电时间越长放电时间越长LR采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物2022-7-31天津大学电信学院188.2.2 RC电路零输入响应(无源RC电路)8.2 零输入响应000:()()CCvtvtV初始条件C0:( )( )0,KVLRvtvttt( )( )0CvtRi t0( )1( )0,CCdvtvtttdtRC1、RC电路的零输入响应电路的零输入响应( )( )0CCdvtvtRCdt0()00( ),t tRCCvtV ett0( ),0t RCCvtV et00t 采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物2022-7-31天津大学电信学院19:RC时间常数00( )ttRCCvtV eV eC越大越大 越大越大R越大越大21( )2CCwCvt电容储能越多电容储能越多2( )CvtpR电阻消耗功率越小电阻消耗功率越小放电时间越长放电时间越长8.2 零输入响应采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物2022-7-31天津大学电信学院20电容电流电容电流iC在电容开始放电瞬在电容开始放电瞬间有一个正向跳变间有一个正向跳变, 从从i(0 )=0跳变到跳变到i(0+)=V0/R , 随时间按随时间按指数规律下降而趋于零指数规律下降而趋于零.RC电路的零输入响应都是随电路的零输入响应都是随时间衰减的指数函数时间衰减的指数函数. 在电路在电路放电过程中放电过程中, 电容电压电容电压vC从初从初始值始值V0开始开始, 随时间按指数规随时间按指数规律下降而趋于零律下降而趋于零.0( ),0tCvtV et8.2 零输入响应0( )( ),0tCCdvtVitCetdtR 采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物2022-7-31天津大学电信学院218.2 零输入响应例1例例3 电路图如下图所示电路图如下图所示, 求求t=200 s时电压时电压v. (例题例题8.3 pp.240)(0 )(0 )9 Vvv56 10sRC610FRC56 10( )(0 )9V,0ttv tveet65200 106 10(200s)9321.1mVve第第1步步:求独立初始条件求独立初始条件第第2步步: 求时间常数求时间常数采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物2022-7-31天津大学电信学院228.2 零输入响应例1练习练习2 电路图如下图所示电路图如下图所示, 求求v(0)和和v(2ms). (练习练习8.4 pp.241)CC(0 )(0 )50 Vvv68002 100.016sRC 80010FRC0.016CC( )(0 )50V,0ttvtveetC(0)50 Vv0.020.016C(2ms)5014.33Vve采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物2022-7-31天津大学电信学院238.2 零输入响应 RL电路的电路的iL(t)及及RC电路的电路的vC(t)的零输入响应都呈现指数的零输入响应都呈现指数衰减形式衰减形式, 解的形式只与电路本身结构解的形式只与电路本身结构( )有关有关, 其幅度仅其幅度仅取决于电容或电感的初始储能取决于电容或电感的初始储能(iL(0+)或或vC(0+). 一阶动态电路的零输入响应都属于一阶动态电路的零输入响应都属于暂态过程暂态过程, 响应随时间响应随时间的增大以指数衰减形式趋于零的增大以指数衰减形式趋于零.0( )(0 )Rt LtLLi tI eie0( )(0 )t RCtCCvtV eveLRRC采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物2022-7-31天津大学电信学院248.2.3 零输入响应的求解步骤8.2 零输入响应(0(),/(0Rt LLtLLi tiL Reie(0( )(0 ),)t RCCtCCvtvRCvee+/RL( ),0,C(0 )RttL Ry ttRCeey时间常数电路电路初始值公式法求解零输入响应的步骤公式法求解零输入响应的步骤:Step 1: 求初始值求初始值 y(0+)Step 2: 求时间常数求时间常数 Step 3: 写出零输入响应写出零输入响应该方法仅适用于求直流或正弦该方法仅适用于求直流或正弦激励情况下的一阶动态电路激励情况下的一阶动态电路采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物2022-7-31天津大学电信学院25Step 1 :求初始值求初始值y(0+)求求vC(0 )和和iL(0 ): 画出画出t0时的电路时的电路, 计算从电容或电感两端看进去的内部计算从电容或电感两端看进去的内部无源网络的等效电阻无源网络的等效电阻Req.求时间常数求时间常数 对于对于RC电路电路, = ReqC.对于对于RL电路电路, = L/Req.426eqR56 10seqR C510F10 FC8.2 零输入响应采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物2022-7-31天津大学电信学院27Step 3 :写出零输入响应写出零输入响应对于独立变量对于独立变量vC(t)和和iL(t)直接根据直接根据vC(0+)和和iL(0+), 以及时间常数以及时间常数 , 写出零输入响应写出零输入响应.对于非独立变量对于非独立变量y(t)先求先求vC(t)或或iL(t), 再求解再求解y(t). 56 10( )(0 )9V,0ttCCvtveet56 10( )( )1.5A,0tCditi tCetdt 56 10( )( )3V,0tRvtR i tet8.2 零输入响应采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物2022-7-31天津大学电信学院28例4例例4 电路图如下图所示电路图如下图所示, 确定确定t0时的时的i1和和iL. (例题例题8.4 pp.243)2|3 12.2mHeqL (60120)|9050110eqR32.2 1020110seqeqLRLL18(0 )(0 )360 mA50ii50000LL( )(0 )360mA,0ttitieet500001L180( )( )240mA,018090ti titet 8.2 零输入响应采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物2022-7-31天津大学电信学院29练习3练习练习3 下图所示电路的开关在下图所示电路的开关在t=0时刻闭合时刻闭合, 计算计算t0时刻的时刻的: (a)iL; (b)i1; (c)i2. (练习练习8.5 pp.244)LL:(0 )(0 )821.6 A82ii独立初始条件eq:0.2sLR时间常数5LL( )(0 )1.6A,0ttitieeteq:2R等效电阻52L( )2( )2 1.6A,0ti ti tet 1( )0A,0i tt8.2 零输入响应采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物2022-7-31天津大学电信学院30练习4练习练习4 求下图所示电路中的求下图所示电路中的vC(t)和和v0(t). (练习练习8.6 pp.246)CC:(0 )(0 )1250120100 V1250250vv初始条件400CC( )(0 )100V,0ttvtveeteq:1250| 600250(100400)|2000625R等效电阻:0.0025sRC时间常数0C400( )(100400)|2000400( )(100400)|200025060040010025.6V,0ttv tvt eet8.2 零输入响应采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物2022-7-31天津大学电信学院31例6例例5 电路图如下图所示电路图如下图所示, 已知已知v(0 )=2V, 求求vC(t). (例例8.5 pp.246)CC:(0 )(0 )2 Vvv初始条件test1(1020)60 Vvi 111.51ii 12 Ai testeqTH601vRR eq:60sR C 时间常数5106CC( )(0 )2V,0ttvtveetvC(t)呈现指数增长呈现指数增长, 工作状态不稳定工作状态不稳定8.2 零输入响应采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物2022-7-31天津大学电信学院32练习51test111.522vivv1112vv 1test3243vieqTHtest134RRiCC:(0 )(0 )11Vvv初始条件3eq310s2R C32 103CC( )(0 )11V,0ttvtveet练习练习5 下图所示电路中下图所示电路中, 已知已知vC(0)=11V, 求求vC(t), t0.(练习练习8.7 pp.247)8.2 零输入响应采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物2022-7-31天津大学电信学院338.2 零输入响应Vs: 直流电源，直流电源， R1R2充电阶段充电阶段 1= R1C, t充电充电=5 1= 5R1C充电电流小充电电流小, 缓慢充电缓慢充电放电阶段放电阶段 2= R2C, t放电放电=5 2= 5R2C放电电流大放电电流大, 快速放电快速放电例例 照相机闪光电路包括一个可充电至照相机闪光电路包括一个可充电至3V的的2mF电容电容,如果闪光灯的闪亮时间为如果闪光灯的闪亮时间为0.6ms,则流过该闪光灯的平均电流是多少则流过该闪光灯的平均电流是多少?0.006Cqcv0.00610 A0.0006qitRC电路的应用：闪光灯电路电路的应用：闪光灯电路采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物2022-7-31天津大学电信学院348.2 零输入响应RL电路的应用：汽车点火电路电路的应用：汽车点火电路例例 在汽车点火电路中在汽车点火电路中,螺丝管的阻螺丝管的阻值为值为4 , 电感为电感为6mH, 供电电压为供电电压为12V, 假定开关断开时间为假定开关断开时间为1 s,计计算线圈完全充电所需时间、线圈算线圈完全充电所需时间、线圈中存储的能量以及火花塞的气隙中存储的能量以及火花塞的气隙的电压值的电压值.3ASViR232116 10327 mJ22WLi 63618 kV10IVLt36 101.5 ms4LR57.5mst充电采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物2022-7-31天津大学电信学院358.3 奇异函数采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物2022-7-31天津大学电信学院361、单位阶跃函数、单位阶跃函数00( )10tu tt0000()1ttu tttt0000()1ttu tttt 8.3 奇异函数采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物2022-7-31天津大学电信学院37电压源电压源V0u(t)及其等效电路及其等效电路电流源电流源I0u(t)及其等效电路及其等效电路8.3 奇异函数采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物2022-7-31天津大学电信学院382、单位冲激函数、单位冲激函数00( )( )000tdtu ttdtt无定义00( )( )1t dtt dt冲击函数的单位面积冲击函数的单位面积冲击函数的抽样特性冲击函数的抽样特性00( ) ()( )baf ttt dtf t8.3 奇异函数采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物2022-7-31天津大学电信学院393、单位斜坡函数、单位斜坡函数( )( )0,0,0( )tr tu t dtttttu t00000,(),ttr tttttt00000,(),ttr tttttt 8.3 奇异函数采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物2022-7-31天津大学电信学院404、各种函数间的关系、各种函数间的关系( )( )( ),( )du tdr ttu tdtdt8.3 奇异函数( )( ),( )( )ttu tt dtr tu t dt采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物2022-7-31天津大学电信学院415、用基本信号表示复杂信号、用基本信号表示复杂信号( )10)2)(5u tvu tt( )10()(4)22rrirtttt 方波信号方波信号三角波信号三角波信号8.3 奇异函数采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物2022-7-31天津大学电信学院42( )( )5)22(2)r tr tittu10 (2)u t5 ( )r t5 (2)r t锯齿波信号锯齿波信号8.3 奇异函数采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物2022-7-31天津大学电信学院438.4 一阶动态电路的零状态响应1、零状态响应、零状态响应 零状态响应指的是在零状态响应指的是在t=0+时刻动态元件的时刻动态元件的初始状态为零初始状态为零(vC(0+)=0或或iL(0+)=0), 仅由在仅由在t=0时刻加入的激励源产生的时刻加入的激励源产生的响应响应. 在零状态响应中在零状态响应中, 动态元件的储能从无到有逐渐增加动态元件的储能从无到有逐渐增加, 最最终达到终达到稳态值稳态值.采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物2022-7-31天津大学电信学院448.4.1 RL电路零状态响应(受激RL电路)8.4 零状态响应00: ()()0i ti t初始条件0:( )KVL( )( )0RLV u tvtvt1、RL电路的零状态响应电路的零状态响应0( )( )( )di tLR i tV u tdt0( )( ),0di tRVi ttdtLL0( )( ),0di tRi tVtdtL 0( ),0( )di tRdtti tVRL 采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物2022-7-31天津大学电信学院458.4 零状态响应0( ),0( )di tRdtti tVRL 00( )ln,0i tVRRttVRL (0 )0i( )0(0 )0ln( ),0ti tiRi tVRtL 00()()0i ti t00( ),0tRtLi tVReetVRLR0( )(1),0tVi tetR00(1)0( )(1) ( )00ttVetVi teu tRRt采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物2022-7-31天津大学电信学院468.4 零状态响应RL电路的电感电压电路的电感电压vL(t)在换在换路瞬间有一个正向跳变路瞬间有一个正向跳变, 从从vC(0 )=0跳变到跳变到vC(0+)=I0, 并随并随时间按指数规律需趋近于零时间按指数规律需趋近于零.RL电路的电感电流电路的电感电流iL(t)零状态零状态响应从初始值响应从初始值0开始开始, 随时间按随时间按指数规律增长指数规律增长, 最终趋向于稳态最终趋向于稳态值值./0( )1( )tLVi teu tR0( )( )( )tLdi tvtLV e u tdt采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物2022-7-31天津大学电信学院47000( )()(1)(ttVi teu tVu tRu tRVeR8.4 零状态响应2、自由响应与受迫响应、自由响应与受迫响应受迫响应部分受迫响应部分: 常数项表示常数项表示开关闭合很长时间后开关闭合很长时间后, 自由自由响应趋近于零响应趋近于零, 电路进入稳电路进入稳定状态时定状态时, 由激励产生的响由激励产生的响应应, 对应于电路的对应于电路的受迫响应受迫响应, 受迫响应最终趋近于非零固受迫响应最终趋近于非零固定值定值.自由响应部分自由响应部分: 指数项随时指数项随时间的增大将趋于零间的增大将趋于零, 幅度取幅度取决于激励函数决于激励函数, 对应于电路对应于电路的的自由响应自由响应, 自由响应最终自由响应最终趋近于零趋近于零.采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物2022-7-31天津大学电信学院488.4 零状态响应t = 0稳态稳态暂态暂态稳态稳态自由响应自由响应受迫响应受迫响应tt = 5 C0C0L0L0:()()()()vtvtitit换路定律受迫响应受迫响应00( )( )( )tVVi tu te u tRR 一阶动态电路零状态响应由一阶动态电路零状态响应由自由响应自由响应和和受迫响应受迫响应两两部分组成部分组成采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物2022-7-31天津大学电信学院493、激励为矩形脉冲响应的情况、激励为矩形脉冲响应的情况 (例题例题8.9 pp.257)0( )( )( )di tLRi tV u tdt/0( )1( )tVi teu tR8.4 零状态响应0()/00( )1()t tVi teu ttR00( )( )()di tLRi tV u ttdt00( )( )( )()di tLRi tVu tu ttdt0()/000( )1( )1()t ttVVi teu teu ttRR叠加定理叠加定理: 两个激励源单独作用两个激励源单独作用采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物2022-7-31天津大学电信学院500()/0/001( )()1( )tttVeVeutRRu ttti8.4 零状态响应一阶一阶RL电路充放电波形电路充放电波形观看观看RC电路充放电波形电路充放电波形采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物2022-7-31天津大学电信学院518.4.2 RC电路零状态响应(受激RC电路)8.4 零状态响应00()()0CCvtvt:( )( )( )0,KVL0SCRv tvtvtt0( )( )( )CCdvtvtRCV u tdt0( )( )( )CCdvtvtV u tdtRCRC0( )( ),0CCdvtvtVtdtRC 0( ),0( )CCdvtdttvtVRC 采用PP管及配件：根据给水设计图配置好PP管及配件，用管件在管材垂直角切断管材，边剪边旋转，以保证切口面的圆度，保持熔接部位干净无污物2022-7-31天津大学电信学院528.4 零状态响应00()()0CCvtvt00( ),0tCvtVetVRC0( )(1),0tCvtVet00(1)0( )(1) ( )00ttCVetvtVeu tt( )0(0 )01ln( ),0CCtvtCvvtVtRC 00( )1ln,0CvtVttVRC (0 )0Cv0( ),0( )CCdvtdttvtVRC 采用PP管及配件：
