一阶动态电路的暂态分析.doc

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1、第2章一阶动态电路的暂态分析习题解答2.1 在图2.1（a）中， ，电流波形如图（b）所示。求电容电压，瞬时功率及时刻的储能。图2.1 习题2.1图解 电流源电流为分段计算电容电压期间 时，期间s时，时 瞬时功率为 电容的储能为 2.2 在图2.2（a）中，电感，电流波形如图（b）所示，求电压、时电感吸收功率及储存的能量。图2.2 习题2.2图 解 由图2.2(b)可写出电流的函数时 2.3 在图2.3所示电路中，已知，求时的 和。图2.3 习题2.3电路图解2.4 电路如图2.4(a)所示，开关在时由“1”搬向“2”，已知开关在“1”时电路已处于稳定。求、和的初始值。 （a）动态电路 （b）

2、时刻的等效电路图2.4 习题2.4电路图解 在直流激励下，换路前动态元件储有能量且已达到稳定状态，则电容相当于开路，电感相当于短路。根据时刻的电路状态，求得，。根据换路定则可知：，用电压为的电压源替换电容，电流为的电流源替换电感，得换路后一瞬间时的等效电路如图(b)。所以2.5 开关闭合前图2.5（a）所示电路已稳定且电容未储能，时开关闭合，求和。（a）动态电路 （b）时刻的等效电路图2.5 习题2.5电路图解 由题意得，换路前电路已达到稳定且电容未储能，故电感相当于短路，电容相当于短路，。由换路定则得：，。换路后瞬间即时的等效电路如图2.5(b)，求得，2.6 电路如图2.6所示，开关在时打

3、开，打开前电路已稳定。求、和的初始值。图2.6 习题2.6电路图解 换路前电容未储能，电感已储能，所以时刻的起始值， 由换路定则得：， 2.7换路前如图2.7所示电路已处于稳态，时开关打开。求换路后的及。图2.7 习题2.7电路图解 时，电感储能且达到稳定，电感相当于短路，求得由于电流是流过电感上的电流，根据换路定则得时，电感两端等效电阻为时间常数由此可得时各电流和电压为 2.8换路前如图2.8所示电路已处于稳态，时开关闭合。求换路后电容电压及电流。图2.8 习题2.8电路图解 时，电容储能且达到稳定，电容相当于开路，求得根据换路定则得：时间常数：由此可得时各电流和电压为2.9换路前如图2.9

4、电路已处于稳态，时开关闭合。求换路后电容电压及。图2.9 习题2.9电路图解 时，电容无储能，即时，利用叠加原理得 时间常数：由此可得时各电流和电压为2.10 开关在时关闭，求如图2.10所示电路的零状态响应。图2.10 习题2.10电路图解求从等效电感两端看进去的戴维南等效电路时间常数：零状态响应：2.11在如图2.11所示电路中，开关闭合前电感、电容均无储能，时开关闭合。求时输出响应。图2.11 习题2.11电路图解由换路定则可知：，电容稳态值：时间常数： 零状态响应：电感稳态值：时间常数：零状态响应：2.12在如图2.12所示电路中，开关接在位置“1”时已达稳态，在时开关转到“2”的位置

5、，试用三要素法求时的电容电压及。图2.12 习题2.12电路图解开关在位置1时：， 由换路定则得初始值：稳态值：时间常数：由三要素法得：2.13 图2.13所示电路原已达稳态，开关打开。求时的响应、及。 图2.13 习题2.13电路图解：（1）应用三要素法求电容电压电容初始值：稳态值：时间常数：所以 （2）应用三要素法求电感电流初始值：稳态值：时间常数：所以2.14 在开关闭合前，如图2.14所示电路已处于稳态，时开关闭合。求开关闭合后的电流。图2.14 习题2.14电路图解（1）应用三要素法求电感电流初始值：稳态值：时间常数：故得2.15在如图2.15所示的电路中，开关S闭合前电路为稳态，时开关闭合，试求时的及。图2.15 习题2.15电路图解（1）应用三要素法求电容电压初始值：稳态值：时间常数：故 （2）应用三要素法求电感电流初始值：稳态值：时间常数：所以