阶电路的零状态和全响应.ppt

第七章 一阶电路和二阶电路的时域分析, 一阶电路的零状态响应 一阶电路的全响应,重点：,、一阶电路的零状态响应；,、一阶电路的全响应；,、三要素法。,一、知识回顾,、初始条件,、RC电路的零输入响应,、RL电路的零输入响应,、作业讲解：,191 ,、 零输入响应的计算,192 ,、初始条件,（）、初始条件（初始值）,独立初始条件：uc(0+)和iL(0+),（）、线性电容的初始条件,q(0+)=q(0-),uc(0+)=uc(0-),（）、线性电感的初始条件,L(0+)=L (0-),iL(0+)=iL(0-),（）、求初始值的步骤,. 由换路前电路（一般为稳定状态）求 uC(0-) 和 iL(0-)。,. 由换路定则得 uC(0+) 和 iL(0+)。,. 画t0+时的等效电路。,. 由0+电路求所需各变量的0+值。,a. 换路后的电路；,取0+时刻值，方向同原假定的电容电压、电感电流方向。,b. 电容（电感）用电压源（电流源）替代。,、电路的零输入响应,已知 uC (0-)=U0,解:,uR= Ri,时间常数：, = R C,工程上认为 , 经过 3 - 5 , 过渡过程结束。,、 RL电路的零输入响应,i L(0+) = i L(0-) =I0,令 = L/R , 称为一阶RL电路时间常数,、 零输入响应的计算,、初始值的计算 uC(0+) 和 iL(0+)。,i L(0+) = i L(0-) =I0,uc (0+) =uc (0-) =U0,、时间常数 的计算：, = R C, = L/R, = R等C, = L / R等 = L / (R1/ R2 ),解：,191 (a),、作业讲解：,uc 1(0+) =uc1 (0-) =5V,uc 2(0+) =uc2 (0-) =10V,un1,(b),(c),(d),解：,191 (b),、作业讲解：,iL(0+) =iL(0-) =1.2A,uR1 (0+) =203 =60V,uR2 (0+) =151.2 =18V,uR3 (0+) =301.2 =36V,uL (0+) =-18-36 =-54V,解：,191 (c),、作业讲解：,uc (0+) =uc (0-) =5+10=15V,解：,191 (d),、作业讲解：,uc (0+) =uc (0-) =20V,解：,192 ,、作业讲解：, = R C=1002010-6=0.002s, 一阶电路的零状态响应,、零状态响应,、 RC电路的零状态响应,、RC电路的能量关系,、RL电路的零状态响应,、正弦电源激励下的零状态响应,、零状态响应,动态电路在零初始状态下(动态元件初始储能为零) ，由外施激励引起的响应。,、 RC电路的零状态响应,已知 uC (0-)=0,解:,uR= Ri,由特解和通解可得：,强制分量(稳态),自由分量(暂态),、RC电路的能量关系,电源提供的能量一半消耗在电阻上，一半转换成电场能量 储存在电容中。,电容储存：,电源提供能量：,电阻消耗,、RL电路的零状态响应,解,、正弦电源激励下的零状态响应,i (0-)=0,求：i (t),接入相位角,强制分量(稳态分量),自由分量(暂态分量), 一阶电路的全响应,、全响应,、RC电路的全响应,、全响应的两种分解方式,、三要素法,、举例,、全响应,当一个非零初始状态的一阶电路受到激励时，电路的响应。,、RC电路的全响应,uC (0-)=U0,=RC,强制分量(稳态解),自由分量(暂态解),(1). 全响应 = 强制分量(稳态解)+自由分量(暂态解),、全响应的两种分解方式,(2). 全响应= 零状态响应 + 零输入响应,零状态响应,零输入响应,、三要素法,（）、三要素：,初始值f(0+)、稳态值f()、时间常数,（）、直流电源激励的全响应：,（）、正弦电源激励的全响应：,初始值f(0+)、稳态响应f/(t)、稳态响应的初始值f(0+)、时间常数,（）、一阶电路的解题方法：,等效变换,、举例,例解：,i L(0+) = i L(0-) =-2A,由戴维宁定理可得：,uoc=US-RIS=10-22=6V,Req=R=2,例解：,i L(0+) = i L(0-) =-2A,由戴维宁定理可得：,uoc=US-RIS=10-22=6V,Req=R=2,i L() = 3A, = L/Req=2s,、举例,例解：,u C(0-) = 41.5u1+u1=-7V,开关闭合前电路已达稳态：,uoc=3.5V,u1=-1V,u C() = 3.5V, = ReqC