第9章习题解答哈工大习题册(共20页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上第9章 线性动态电路暂态过程的复频域分析9.1根据定义求和的象函数。解：(1)(2) 9.2 求下列函数的原函数。 (a)， (b) ， (c) 。解：(a) ，所以(b) 所以(c) ，查表得9.3求图示电路的等效运算阻抗。图题9.3解：由运算电路(略)求得端口等效运算阻抗为：， 9.4 图示电路，已知V，求零状态响应。 图题9.4解：由运算电路 (略)并利用分压公式求得电容电压象函数为：式中，所以V9.5 图示电路，已知，求零状态响应。 (b) 图题9.5解：电容和电感的初始储能均为零，画出运算电路如图 (b) 所示。由分流公式求得电容电压象函数为：式中， 所以V

2、9.6 图示电路，开关接通前处于稳态。已知, ，。求开关接通后电容电压u。 (a) (b) 图题9.6 解：由图(a)得：，。运算电路如图9.6(b)所示，列写节点电压方程如下：解得： 各待定系数为，所以V9.7图示电路原处于直流稳态，时开关由闭合突然断开。，试用拉普拉斯变换方法求时的电压。 (a) (b)图题9.7解： 稳态时 ； 运算电路如图9.7(b)所示，由叠加定理，电流源作用时；电压源作用时；9.8 图示电路在零状态下，外加电流源，已知，。试求电压。 图题9.8解：由运算电路(略)求得并联电路运算导纳电流源象函数电压象函数反变换得 9.9图示电路原处于直流稳态，时开关由闭合突然断开。

3、求时的电压。 (a) (b)图题9.9解：，画出运算电路如图(b)所示，列写节点方程其中 , , 所以 9.10图示电路原处于直流稳态，时开关由断开突然闭合。求时的电压。 (a) (b) 图题9.10解: 画出运算电路如图(b)所示，列写节点方程9.11图示电路原处于直流稳态，时开关由闭合突然断开。求时的电压。 (a) (b)图题9.11解： 稳态时 ； 运算电路如图9.11(b)所示，列节点电压方程即9.12图示电路中外加阶跃电压，已知，。求零状态响应电压及电流。 (a) (b) 图题9.12解：运算电路如图(b)所示，图中。由节点电压法得 解得 反变换得 9.13图示电路开关断开前处于稳态

4、。求开关断开后电路中、及的变化规律。 (a) (b)图题9.13解：时电路处于直流稳态，由图(a)求得：，t0时的运算电路如图(b)所示。对回路列KVL方程得解得 所以 ， 反变换得 (t0)9.14图示电路，A，V，A。求的变化规律。 (a) (b) 图题9.14解：画出运算电路如图(b)所示，列写节点电压方程如下：解得：式中 ，反变换得 9.15图示电路开关接通前处于稳态，已知, 。求开关接通后的响应和。(a) (b)图题9.15解：运算电路如图(b)所示。对两个网孔列回路电流方程,回路电流分别是：解得 反变换得 9.16图示电路原处于稳态，。时开关S由闭合突然断开，试用拉普拉斯变换方法求

5、时的电压。 (a) (b)图题9.16解：当时，电感短路，电容开路，列写节点电压方程如下：解得，当时，画出运算电路如图(b)所示。列写节点电压方程如下：化简得 其中，取拉氏反变换得 （）9.17图示电路，电容原来不带电，已知，。试用拉氏变换法求和。 (a) (b)图题9.17解：运算电路如图(b)所示。列写节点电压方程如下 9.18图示电路原处于稳态。已知，, ， , 。求开关接通后的电感电流。 (a) (b) 图题9.18解：由图(a)得：电感电流初始值 运算电路如图11.15(b)所示。列回路电流方程得解得 反变换得 A (t0)9.19图示电路原处于稳态，。时开关由闭合突然断开。试用拉普

6、拉斯变换方法求时的电压。 (a) (b)图题9.19解：当时，直流电压源单独作用时，交流电压源相当于短路，所以，当交流电压源单独作用时，所以，当时，A初值为：，当时，画出运算电路如图(b)所示。列写节点电压方程如下：化简得 其中，取拉氏反变换得： （）9.20图示电路为零状态，已知。求电压。 (a) (b)图题9.20解：画出运算电路如图(b)所示。列写节点电压方程如下：将代入上式化简解得其中 ， V9.21图(a)所示电路，在稳态时S断开，求电流。(a)(b) (c)图题9.21解：当时，电路处于正弦稳态，用相量法计算电感电流和电容电压的初始值。先消去互感，等效电路如图(b)所示。在图(b)

7、中列写节点电压方程如下：解得 ，瞬时值为 , 初值为 , 当时，开关断开，换路后无互感，画出运算电路如图(c)所示，其中电压源的象函数。在图(c)中列写回路方程得取拉氏反变换得，9.22图示电路，。求复频域网络函数。 图题9.22 解：设，则。列写节点电压方程即 9.23图示电路，若使网络函数，求和为多大？图题9.23解：按网孔选回路，列写回路电流方程解得与已知的网络函数比较系数得解得 ，9.24图示电路原处于稳态，在时将开关接通。求出电压u2的象函数，判断此电路的暂态过程是否振荡，利用拉普拉斯变换的初始值和终值定理求u2的初始值和稳态值。 (a) (b) 图题9.24解：电路初始值 ,运算电

8、路图(b)所示。列节点电压方程如下：解得 判别式，存在共轭极点，暂态过程振荡。初始值： 稳态值： 9.25图示电路原处于稳态，求开关接通后电压的象函数，判断响应是否振荡？ (a) (b)图 题9.25解：运算电路如图(b)所示，列写节点电压方程解得其极点为，均为实根，所以响应不振荡。9.26图示电路原处于稳态，已知US=50V，R1=1，L=1H，C=1F。试求电阻R为何值时电路处于临界状态？求R恰好等于临界电阻时流过它的电流i。 (a) (b) 图题9.26解：将电阻R以外得部分化为戴维南等效电路，如图(b)所示。由t0)9.27求图示电路的网络函数及其单位冲激特性。 图题9.27 解：对运

9、算电路(略去未画)列节点电压方程 解得展开得 反变换得 9.28电路如图所示。求网络函数以及当时的正弦稳态电压u。 (a) (b)图题9.28解：运算电路如图(b)所示。列写节点电压方程如下：解得故当时，正弦稳态电压 9.29图示电路，已知当时，全响应；当时，全响应。求当时的全响应。 (a) (b) (c)图题9.29解：对图示电路，在复频域中，根据叠加定理和齐性定理，全响应的一般表达式可以写成 (1)其中是仅由二端口网络内部电源及初始储能作用时产生的响应分量，如图(b)所示；则是仅由单独作用时产生的响应分量，如图(c)所示。根据网络函数定义得。对题给激励及响应进行拉普拉斯变换，代入式(1)得

10、 解得 当V 即时，响应象函数反变换得 V9.30图示电路，已知的单位冲激特性为。求当时的稳态响应及其有效值。 图题9.30解：由已知可得网络函数的象函数为当的直流分量单独作用时产生的响应电压为当的交流分量单独作用时产生的响应电压为其瞬时表达为由叠加定理得稳态响应有效值为9.31图示电路网络函数为，若输入正弦电压相量为，角频率为，又已知。试求全响应。 图题9.31解： 电路的全响应等于强制分量与自由分量之和，强制分量一般由外加激励决定，自由分量的函数形式取决与网络函数极点性质。故本题全响应可以写成 (1)当激励为正弦量时，响应的强制分量也为同频率的正弦量，可用相量法求出。频域形式的网络函数为 故强制分量相量 V强制分量为 V (2)由响应的初始条件及式(1)和(2)得： 解得 (3)将式(2)、(3 ) 代入式(1)得全响应 V (t0)专心-专注-专业