電路一階電路和二階電路的時(shí)域分析教學(xué)ppt-閱讀頁(yè)
2024-12-23 11:13本頁(yè)面
【正文】 衰減函數(shù)。 ② 衰減快慢取決于時(shí)間常數(shù) ? ③ 同一電路中所有響應(yīng)具有相同的時(shí)間常數(shù)。 RC 電路 RL 電路 返 回 動(dòng)態(tài)元件初始能量為零，由 t 0電路中外加激勵(lì)作用所產(chǎn)生的響應(yīng)。 ③ 響應(yīng)與外加激勵(lì)成線性關(guān)系； ④ 能量關(guān)系 2S21 CU電容儲(chǔ)存能量： 電源提供能量： 2SS0 S d CUqUtiU ????2S21 CU?電阻消耗能量： tRRUtRi RCte d)(d 20S02 ??? ?? ? 電源提供的能量一半消耗在電阻上，一半轉(zhuǎn)換成電場(chǎng)能量?jī)?chǔ)存在電容中。 解 (1)這是一個(gè) RC電路零狀態(tài)響應(yīng)問(wèn)題，有： )0( V)1(100 )1( 200 SC ???? ? teeUu tRCts105105 0 0 35 ?? ????? RC? 200SC tRCteeRUtuCi ?? ??? d(2)設(shè)經(jīng)過(guò) t1秒 ， uC＝ 80V .te t s0458)1(10080 1200 1 m???下 頁(yè) 上 頁(yè) 500? 10?F + 100V S + － uC i 返 回 2. RL電路的零狀態(tài)響應(yīng) SLL UiRtiL ??dd)1(SLtLReRUi ???已知 iL(0－ )=0，電路方程為： LLL iii ?????t iL RUS0 RUi SL A0)0( ?????tLRAeRU ??? S下 頁(yè) 上 頁(yè) iL S(t=0) US + – uR L + – uL R + — 返 回 )1(SLtLReRUi ???tLReUtiLu ???SLL dduL US t 0 下 頁(yè) 上 頁(yè) iL S(t=0) US + – uR L + – uL R + — 返 回 例 1 t=0時(shí) ,開(kāi)關(guān) S打開(kāi)，求 t 0后 iL、 uL的變化規(guī)律。 解 這是 RL電路零狀態(tài)響應(yīng)問(wèn)題，先化簡(jiǎn)電路，有： ?202210eq ???R V202220 ???U??? RL?下 頁(yè) 上 頁(yè) iL + – uL 2H Uo Req + － t 0 A1/)( eq0 ??? RUi LA)1()( 10 tL eti ??? V20)( 10100 ttL eeUtu ?? ??)V1020(105 10S tLL euiIu ??????返 回 iL K + – uL 2H 10? 2A 10? 5? + – u 一階電路的全響應(yīng) 電路的初始狀態(tài)不為零，同時(shí)又有外加激勵(lì)源作用時(shí)電路中產(chǎn)生的響應(yīng)。 + uC 特解 uC39。 US 穩(wěn)態(tài)解 U0 uc 全解 t uc 0 全響應(yīng) = 強(qiáng)制分量 (穩(wěn)態(tài)解 )+自由分量 (暫態(tài)解 ) ① 著眼于電路的兩種工作狀態(tài) 物理概念清晰 下 頁(yè) 上 頁(yè) 返 回 全響應(yīng) = 零狀態(tài)響應(yīng) + 零輸入響應(yīng) )0()1( 0 ???? ?? teUeUuttSC??② 著眼于因果關(guān)系 便于疊加計(jì)算 下 頁(yè) 上 頁(yè) 零輸入響應(yīng) 零狀態(tài)響應(yīng) S(t=0) US C + – R uC (0－ )=U0 + S(t=0) US C + – R uC (0－ )=U0 S(t=0) US C + – R uC (0－ )= 0 返 回 )0()1( 0 ???? ?? teUeUuttSC??零狀態(tài)響應(yīng) 零輸入響應(yīng) t uc 0 US 零狀態(tài)響應(yīng) 全響應(yīng) 零輸入響應(yīng) U0 下 頁(yè) 上 頁(yè) 返 回 例 1 t=0 時(shí) ,開(kāi)關(guān) k打開(kāi)，求 t 0后的 iL、 uL。 解 這是 RC電路全響應(yīng)問(wèn)題，有： )1,V1)0(( FCu C ???下 頁(yè) 上 頁(yè) 穩(wěn)態(tài)分量： V11110)( ????Cu返 回 + – 10V 1A 1? + － uC 1? + － u 1? V1011)( tC etu ???A5)( tCC etuti ???ddV512111)( tCC euitu ????????下 頁(yè) 上 頁(yè) s21)11( ????? RC?全響應(yīng)： V11)( tC Aetu???返 回 + – 10V 1A 1? + － uC 1? + － u 1? 3. 三要素法分析一階電路 一階電路的數(shù)學(xué)模型是一階線性微分方程： ?teAtftf ???? )()(令 t = 0+ Atff ????? 0)()0(???? ? 0)()0( tffAcbftfa ??dd其解答一般形式為： 下 頁(yè) 上 頁(yè) 特解 返 回 ?tefftftf ??? ????? )]0()0([)()(????? ??時(shí)間常數(shù)初始值穩(wěn)態(tài)解三要素 f f ?)0()( 分析一階電路問(wèn)題轉(zhuǎn)為求解電路的三個(gè)要素的問(wèn)題。 + – 1H 5? 2? S 10V i 解 三要素為： V10)0()0( ?? ?? CC uu0)( ??Cu ???? CR?返 回 V10)]()0([)()( 2CCCC tteeuuutu ??? ?????? ?0)0()0( ?? ?? LL iiA25/10)( ???Li??? eqRL?A)1(2)]()0([)()( 5 ttLLLL eeiiiti??? ??????? ?)A5)1(2(2)()()( 25 ttCL eetutiti ?? ?????下 頁(yè) 上 頁(yè) + – 1H 5? 2? S 10V i 返 回
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