第七章二阶电路优秀PPT.ppt

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1、第七章二阶电路现在学习的是第1页，共36页7.1 7.1 二阶电路的零输入响应二阶电路的零输入响应uc(0+)=U0 i(0+)=0已知：已知：1.1.二阶电路的零输入响应二阶电路的零输入响应R RL LC C+-iuc若以电容电压为变量：若以电容电压为变量：列电路方程：列电路方程：若以电感电流为变量：若以电感电流为变量：现在学习的是第2页，共36页特征方程：特征方程：电路方程：电路方程：以电容电压为变量时的以电容电压为变量时的初始条件初始条件：uc(0+)=U0i(0+)=0以电感电流为变量时的以电感电流为变量时的初始条件初始条件：i(0+)=0uc(0+)=U0现在学习的是第3页，共36页

2、2.2.零状态响应的三种情况零状态响应的三种情况过阻尼过阻尼临界阻尼临界阻尼欠阻尼欠阻尼特征根：特征根：现在学习的是第4页，共36页现在学习的是第5页，共36页U0tuc设设|P2|P1|现在学习的是第6页，共36页t=0+ic=0 ,t=i c=0ic0 t=tm 时时ic 最大最大tU0uctm2tmuLic0 t 0t tm i 减小减小,uL 0t=2 tm时时 uL 最大最大现在学习的是第7页，共36页iC=i为为极值时的极值时的tm即即uL=0时的时的 t,计算如下计算如下:由由duL/dt可确定可确定uL为极小时的为极小时的 t.现在学习的是第8页，共36页能量转换关系能量转换关

3、系R RL LC C+-R RL LC C+-tU0uctm2tmuLic0 t tm uc减小减小，i 减小减小.现在学习的是第9页，共36页特征根为一对共轭复根特征根为一对共轭复根uc的解答形式：的解答形式：经常写为：经常写为：A，为待定常数为待定常数现在学习的是第10页，共36页，间的关系间的关系:0 现在学习的是第11页，共36页t=0时时 uc=U0uc零点：零点：t=-，2-.n-t-2-2 0U0uc现在学习的是第12页，共36页t-2-2 0U0uc ic uL零点：零点：t=，+，2+.n+ic零点：零点：t=0，2 .n ，为，为 uc极值点极值点 ic极值点为极值点为uL

4、零点。零点。现在学习的是第13页，共36页能量转换关系：能量转换关系：0 t t -t t-2-2 0U0uc icR RL LC C+-R RL LC C+-R RL LC C+-现在学习的是第14页，共36页特例：特例：R=0时时等幅振荡等幅振荡tL LC C+-现在学习的是第15页，共36页解出：解出：现在学习的是第16页，共36页小结：小结：定常数定常数可推广应用于一般二阶电路可推广应用于一般二阶电路现在学习的是第17页，共36页电路如图，电路如图，t=0时打开开关。时打开开关。求求uc,并画出其变化曲线。并画出其变化曲线。解解（1）uc(0)=25V iL(0)=5A特征方程为：特征

5、方程为：50P2+2500P+106=0例例1.55F F2020101010100.5H0.5H10010050V50V+-uc c+-iL（2）开关打开为）开关打开为RLC串串 联电路，方程为：联电路，方程为：现在学习的是第18页，共36页(3)t0uc35625现在学习的是第19页，共36页例例2u2 2u1 1ku1 1i2 2i3 3i1 1R RC CR RC CA A左图为左图为RC振荡电路，振荡电路，讨论讨论k取不同值时取不同值时u2的的零输入响应。零输入响应。对节点对节点A列写列写KCL有：有：KVL有：有：两边微分整理得：两边微分整理得：现在学习的是第20页，共36页特征方

6、程为：特征方程为：特征根为：特征根为：现在学习的是第21页，共36页|3-k|2 ,1 k 5为振荡情况为振荡情况1 k 0衰减振荡衰减振荡3 k 5 0+为零输入响应为零输入响应现在学习的是第29页，共36页现在学习的是第30页，共36页7.4 7.4 二阶电路的全响应二阶电路的全响应已知：已知：iL(0)=2A uc(0)=0求求：iL,iR。(1)列微分方程列微分方程(2)求特解求特解R RL LC CiR RiL LiC C50 V50 V50 W50 WF F1001000.50.5H H解解现在学习的是第31页，共36页(3)求通解求通解特征根为：特征根为：P=-100 j100(

7、4)定常数定常数特征方程为：特征方程为：现在学习的是第32页，共36页(5)求求iR或设解答形式为：或设解答形式为：定常数定常数R RL LC CiR RiL LiC C50 V50 V50 W50 WF F1001000.50.5H HR RiRiC50 V50 V50W50W2A2A现在学习的是第33页，共36页现在学习的是第34页，共36页小结：小结：(1)(1)二阶电路含二个独立储能元件，是用二阶常二阶电路含二个独立储能元件，是用二阶常 微分方程所描述的电路。微分方程所描述的电路。(2)(2)二阶电路的性质取决于特征根，特征根取二阶电路的性质取决于特征根，特征根取 决于电路结构和参数，与激励和初值无关。决于电路结构和参数，与激励和初值无关。现在学习的是第35页，共36页(3)(3)求二阶电路全响应的步骤求二阶电路全响应的步骤(a)(a)列写列写t 0+电路的微分方程电路的微分方程(b)(b)求通解求通解(c)(c)求特解求特解(d)(d)全响应全响应=强制分量强制分量+自由分量自由分量现在学习的是第36页，共36页