12_一阶电路的全响应(精品).ppt

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1、Lecture_12 一阶电路的全响应广东海洋大学信息学院 徐国保1.全响应全响应2.全响应的两种分解方式全响应的两种分解方式3.三要素法分析一阶电路三要素法分析一阶电路lecture_12 一阶电路的全响应一阶电路的全响应 重点难点1.三要素法求解一阶电路的全响应。2.含有受控源端口的时间常数的求解 作业 3.9，3.10 内容提纲Next:cha.4-1cha.3-5Lecture_12 一阶电路的全响应广东海洋大学信息学院 徐国保 一、知识回顾一、知识回顾Q1：什么叫零输入响应？：什么叫零输入响应？A1：换路后外加激励为零，仅由动态元件初换路后外加激励为零，仅由动态元件初始储能所产生的电

2、压和电流。始储能所产生的电压和电流。y(0+)=iL(0+)=iL(0)y(0+)=uC(0+)=uC(0)RC电路电路RL电路电路RC电路电路 =RC ,RL电路电路 =L/RLecture_12 一阶电路的全响应广东海洋大学信息学院 徐国保Q2：什么叫零状态响应？：什么叫零状态响应？A2：动态元件初始能量为零，由动态元件初始能量为零，由t 0电路中外加输入电路中外加输入激励作用所产生的响应。激励作用所产生的响应。y()=iL()y()=uC()RC电路电路RL电路电路RC电路电路 =RC ,RL电路电路 =L/RLecture_12 一阶电路的全响应广东海洋大学信息学院 徐国保3-5 3-

3、5 一阶电路的全响应一阶电路的全响应电路的初始状态不为零，同时又有外电路的初始状态不为零，同时又有外加激励源作用时电路中产生的响应。加激励源作用时电路中产生的响应。iK(t=0)US+uRC+uCR解答为解答为 uC(t)=uC+uCuC(0)=U0以以RC电路为例，非齐次方程电路为例，非齐次方程=RC1.1.全响应全响应全响应全响应稳态解稳态解 uC =US暂态解暂态解uC(0+)=A+US=U0 A=U0-US由起始值定由起始值定ALecture_12 一阶电路的全响应广东海洋大学信息学院 徐国保2.2.全响应的两种分解方式全响应的两种分解方式强制分量强制分量(稳态解稳态解)自由分量自由分

4、量(暂态解暂态解)uC-USU0暂态解暂态解uCUS稳态解稳态解U0uc全解全解tuc0全响应全响应=强制分量强制分量(稳态解稳态解)+自由分量自由分量(暂态解暂态解)（1）着眼于电路的两种工作状态着眼于电路的两种工作状态物理概念清晰物理概念清晰Lecture_12 一阶电路的全响应广东海洋大学信息学院 徐国保iK(t=0)US+uRC+uCRuC(0)=U0iK(t=0)US+uRC+uCR=uC(0)=0+uC(0)=U0C+uCiK(t=0)+uRR全响应全响应=零状态响应零状态响应+零输入响应零输入响应零状态响应零状态响应零输入响应零输入响应(2).(2).着眼于因果关系着眼于因果关系

5、便于叠加计算便于叠加计算Lecture_12 一阶电路的全响应广东海洋大学信息学院 徐国保零状态响应零状态响应零输入响应零输入响应tuc0US零状态响应零状态响应全响应全响应零输入响应零输入响应U0Lecture_12 一阶电路的全响应广东海洋大学信息学院 徐国保例例1t=0时时 ,开关开关K打开，求打开，求t0t0后的后的iL、uL解解这是一个这是一个RL电路全响应问电路全响应问题，有：题，有：iLK(t=0)+24V0.6H4+uL8 零输入响应：零输入响应：零状态响应：零状态响应：全响应：全响应：Lecture_12 一阶电路的全响应广东海洋大学信息学院 徐国保或求出稳态分量：或求出稳态

6、分量：全响应：全响应：代入初值有：代入初值有：62AA=4例例2t=0时时 ,开关开关K闭合，求闭合，求t0t0后的后的iC、uC及电流源两端及电流源两端的电压。的电压。解解这是一个这是一个RC电路全响应问电路全响应问题，有：题，有：+10V1A1+uC1+u1 稳态分量：稳态分量：全响应：全响应：A=10Lecture_12 一阶电路的全响应广东海洋大学信息学院 徐国保+24V1A1+uC1+u1 Lecture_12 一阶电路的全响应广东海洋大学信息学院 徐国保3.3.三要素法分析一阶电路三要素法分析一阶电路一阶电路的数学模型是一阶微分方程：一阶电路的数学模型是一阶微分方程：令令 t=0+

7、其解答一般形式为：其解答一般形式为：分析一阶电路问题转为求解电路的三个要素的问题分析一阶电路问题转为求解电路的三个要素的问题用用0+等效电路求解等效电路求解用用t 的稳态的稳态电路求解电路求解Lecture_12 一阶电路的全响应广东海洋大学信息学院 徐国保1A2 例例11 3F+-uC已知：已知：t=0时合开关，求换路后的时合开关，求换路后的uC(t)。解解tuc2(V)0.6670Lecture_12 一阶电路的全响应广东海洋大学信息学院 徐国保例例2t=0时时 ,开关闭合，求开关闭合，求t0后的后的iL、i1、i2解解三要素为：三要素为：iL+20V0.5H5 5+10Vi2i1应用三要素公式应用三要素公式Lecture_12 一阶电路的全响应广东海洋大学信息学院 徐国保例例3已知：已知：t=0时开关由时开关由1212，求换路后的，求换路后的uC(t)。2A4 1 0.1F+uC+4 i12i18V+12解解三要素为：三要素为：4+4 i12i1u+Lecture_12 一阶电路的全响应广东海洋大学信息学院 徐国保Thank you very much!See you next time!