暫態(tài)學(xué)習(xí)情境七(編輯修改稿)
2025-07-16 06:27 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 為RL電路。一階電路的激勵方式也有兩種，一種是由電路中儲能元件的初始條件來激勵，稱為無源激勵電路。由于在這種情況下，電路并無獨立源輸入能量，即輸入為零，因而電路中引起的電壓或電流就稱為電路的零輸入響應(yīng)。另一種是由獨立源來激勵電路而電路中所有儲能元件的、都為零，這種情況稱為零狀態(tài)。零狀態(tài)電路由獨立源激勵引起的響應(yīng)，稱為零狀態(tài)響應(yīng)。一、 RC電路的零輸入響應(yīng) （a）電路圖 （b）換路后的放電電路 圖74 RC電路的零輸入響應(yīng)如圖74（a）所示，RC放電電路，先將開關(guān)K置于1的位置，電路處于穩(wěn)定狀態(tài)，電容C已經(jīng)充電到。時，將開關(guān)K倒向2的位置，則已充電的電容C與電源脫離并開始向電阻R放電，如圖74（b）所示。由于此時已沒有獨立源能量輸入，只靠電容中的儲能在電路中產(chǎn)生響應(yīng)，所以這種響應(yīng)為零輸入響應(yīng)。由換路定律可知： 在所選各量的參考方向下，有KVL得換路后的電路方程： 元件的電壓、電流關(guān)系為： (與i為非關(guān)聯(lián)參考方向)代入KVL方程，得： 求解方程，并將代入，得： （73）其中 =RC于是有： (74) (75) 由此可見，在RC放電電路中，電壓、和電流i均由各自的初始值隨時間按指數(shù)規(guī)律衰減（如圖75）所示，其衰減的快慢由時間參數(shù)決定。 圖75 RC放電電路 電壓、電流變化曲線 =RC稱為RC電路的時間常數(shù)。開始放電時,經(jīng)過一個的時間，衰減為： 所以，%時所需的時間。 從理論上講，時，才衰減為零，即放電要經(jīng)歷無限長時間才結(jié)束。實際中，可以認為（35）后，過渡過程即已結(jié)束。所以電路的時間常數(shù)決定了零輸入響應(yīng)衰減的快慢，時間常數(shù)越大，衰減越慢，放電持續(xù)時間越長。當R的單位取歐姆（Ω），C的單位取法拉（F）時，的單位為秒（s）。（a）不同電源電壓的波形 (b)不同電阻時的波形 （c）不同電容時的波形 圖
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