一阶电路习题_第1页
一阶电路习题_第2页
一阶电路习题_第3页
一阶电路习题_第4页
一阶电路习题_第5页
已阅读5页,还剩12页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

1、第五章电路的暂态分析三.习题详解5-1 在图 51 所示电路中,己知E = 2V, R = 10G, t/c(0_) = 0,匚(0_) = 0,开关=0时闭合,试求换路后电流i、J、及电压“c的初始值和稳态值。解r = 0+时,电感相当于断路,电容相当于短路Q(OJ = ZL(O_) = OA wc(O+) = mc(O_) = OV根据欧姆定律E 2心于訂2Ac(0+) = j(0+) = 0.2A 稳态时i(oo) = z(0+) = 0.2AiL (co) = i(oo) = 0.2Auc(oo) = OVic (oo) = OA图51题5 1图5-2图5-2所示电路己处于稳定状态,/

2、 = 0时开关闭合,求电流论、i和电压叫的初始值。E/(0-)=,i(0-)=;Uc(0-)=rJr;e心0+时Eur (0 ) = wr (0 )=E八“ C &+/?3E uc (0 ) R,ic (0 ) =ER, R2ERJD 1 D图5-2题5-2图r2R皿mz曲&5-3电路如图5-3所示。求在开关Q闭合瞬间(t = 0+)各元件中的电流及两端电 压;当电路到达稳态时又各等于多少设在=0一时,电路中的储能元件均未储能。解 t = Q_时,电路中储能元件均未储能4(0) = 0匚 2 (0一)= 0ci(O-) = %2(。一)= t = Q+时,电感支路相当于开路,电 容支路相当于短

3、路/Ll(+) = r,Ll(0-)= 0 匚2(。+)=匚2 3) = 0 wci (+ ) = uci (_ ) = 0 %2(+) = %2(0_) = 0ZC1(+) = G(J= R :r = 1AUL1 (+ )=如1 (- ) = ZC1 (+ )尺2 =1x8= 8V41 =,R2 =,C1 (。+ ) =,C2 (。+ ) = 1AuRi = iRiR =1x2 = 2VuR =诂 R, =1x8 = 8V稳态时,电感支路相当于短路,电容支路相当于开路 () = lL2 () = R : R = 1Awl1(o) = wL2(co) = 0Vici(8)= ic2(8)= 0

4、VUcl (oo) = uc2 (oo) = 8V55 在图 55 中,E = 20V,= 12kl,= 6kQ,= 10/F,C2 = 20/F :电 容元件原先均未储能。当开关闭合后,试求电容元件两端电压“c。解 因电容原先未储能,所以f = 0+时uc(9+) = u c (9-) = 0V4-OE旳UC稳态后uc(oo) = E = 20 Vt = R.一一图5 5 题5_5图2 cx + c270= 6xl03x xl0-6=4xl0-2s3所以% = uc ()+% (+) 一 uc ()k= 20 + (0 = 20(1 25jv5-6在图5-6中电路原己稳定,已知E = 100

5、V,/? = 10kQ,C = 4/zF,求开关换 接后lOOnis时的电容电圧和放电电流。解 开关换接前(一)=丘=1 V开关换接后陀(0+ ) = % (0_ ) = 100 V时间常数r=/?C = 10xl03x4xl0-6 =4x10_2s电容电压的零输入响应为图5-6 题5-6图换接后lOOnis时uc = 100 e-2 5 Vi = 0.01严 A5-7电路如图5-7所示,在开关Q闭合前电路己处于稳态,求开关闭合后的电压Il Q Q解 mc(0_) = 6x103 x9x10-3 = 54V”c(+) = %(-)= 54 V稳态时,%为3kG电阻电压W(oO)=图5-7题5-

6、7图时间常数 r = (6xl03/3xl03)2xl0_6 = 4xl0 s 所以uc (0 = uc (oo) + uc (0+) - uc (oo)_7 = 18 + (54-lS)e25t = 18 + 36 訂血 v5-8图5-8所示电路原己稳定,求开关闭合后电容两端电圧和流经开关的电流 i(t) o解开关闭合前%(。一)= E 开关闭合后wc(+)= c(-)= E流经开关的电流i为图5-8题5-8图uc(t) = Ee7 =100e-25tV其中i2为RC电路零输入响应电流T = R2CE - i2 (0 =e r 2 R2开关闭合后电容电压为uc(t) = Ee T=1 + (

7、0.75 -1)八血=1-0.25八叫nA5-10 图 5-10 中电路己稳定,己知E = 30V, R, = 10Q, 7?2 = 2R, C=2“F , C2 =CJ2,求开关断开后流经电源支路的电流7(。o解Q断开前电容G和C?相当于开路E30z(0 )*(0 ) = -= 1A2R1 + R2 10 + 20ucl (0_) = i2 (0_)/?2 = lx 20 = 20VuC2 (0_) = i2 (0_ )7?1 = 1 x 10 = 10V图5-10 题5-10图Q断开后Mci(+)= wci(-)= 20VWC2(0+) = WC2(0-)=10VE-.cl(0+) = 3

8、0-20 =1Alk & 10q =&C =10x2x10 =2xioR220r2 = R2C2 =20x1x10 =2x10s 稳态时,电容C和C2相当于开路L (oo) = 0 i2(8)= 0,2(0+)= 匕如2 =卫二厶1A根据三要素法可得认)= 0 + (0 + l) 2x10-5 =e 2x10-5A i2 (0 = 0 + (0 + l)e 2x10-3 = e 2x10-5 Ai(t) = h (t) + i2 (0 = 2e 2xioA5-12 图5 - 12所示/?厶电路中,己知图5-12题5-12图电流初始值为f = o时开关闭合,经过多少时间电流为匚(+) = J(_

9、)=人/? = 200G 上= 0.25H,其初始值的一半解开关闭合后时间常数所以设经过时间f时电流为初始值的一半,则-1(0 = 0e r = 2解得45-14在图5-14中,开关Q先合在位置1,电路处于稳定状态。=0时,将开关 从位置1合到位置2,试求! = :时心之值。在r = z时,又将开关合到位置1 ,试求 r = 2xio_2s时c之值。此时再将开关合到2,做出“C的变化曲线。充电电路和放电电 路的时间常数是否相等解 开关合在位置1时uc (0_) = 10V开关合到位置2,电容放电r2 = (10x 103 + 20x 103) x | x 10-6 = 0.015%(/) =

10、%(。+)幺=10, =2- 2e_100/A 闭合Q讥 0+)*(+) = 2Aii() = # =号=3Ai2(8)= 0A则和2的变化规律为如= = 5x103$1 & 2如=空=2乂10-2$ 尺2 1W)#(8)+百(0+) i】(8)k “ =3 + (2-3)尸叫=3_-200么i2 (0 = z2(qo) + i2 (0+) - i2 (oo) =0 + (2-0)严=2e5QtA5-21电路如图5-22所示,试用三要素法求f 20时的人、必及。换路前电路处 于稳态。解 换路前电路处于稳态,所以有12h (+ ) = (- ) = = 2 Aor-l=l换路后+Oi2v1H+?

11、vO(0+) + f2(0+) = iL(0+) = 2AH0+)x6“2(0+)x3 + 9-12 氈 P 题 5-2】图联立以上两式可以得到讯0+) = 3,2(+) = ia处于稳态时,i(8)= = 2A9Z2() = 3 = 3A(co) = i(oo) + G(oo)= 5Ar = = 0.5s6/3根据三要素法可求得iL (0 = iL S) + UL (0+) - iL (oo)/7 = 5 + (2-5)严=5 - 3严 an (0 = n (s) + L (0+) - L ()e7 =2 + (1-2)e2t =2-e2tAi2 (r) = i2 (oo) + i2 (0+

12、 ) -i2 (s)厂 =3 + (1-3)e2f =3-2e2,A四、自测题及参考答案5-1图5-23所示电路己在稳定状态下断开开关S,则该电路()A)因为有储能元件厶要产生过渡过程B)因为电路有储能元件且发生换路,要产生过渡过程0因为换路时元件厶的电流储能不发生变化,不产生过渡过程5-2图5-24所示电路在达到稳态状态后移动&上的滑动的触点,该电路将产生 过渡过程。这时因为()oA)电路发生换路为()。A) -6VB) 6VC) OV5-8 AT串联电路与电压为8V的恒压源于t = O瞬间接通,如图5-29a所示,且知 比(0)=0V,当电容器的电容值分别为10“F、50“F、30“F、2

13、0“F时得到的四根你曲 线如图5-29b所示。其中20/F电容所对应的你(f)曲线是()5-9血串联电路与电压为8V的恒压源于接通,如图5-31a所示。在t = 0瞬间将开关S闭合。当电感分别为1H、3H、6H、4H时得到的四根你(f)曲线如图531b所示。 其中1H电感所对应的柿(0曲线是()。图5-29题5-7图a)b)图5-30 题5-8图5-10在换路瞬间,下列说法正确的是(A)电感电流不能跃变B)电感电压必然跃变C)电容电流必然跃变lOOpF4-5kQA20kQ-6V图5-55 题5-34图参考答案51C52B53A54C55C56C57A58B59A510 A511wL(0+) =

14、 5V, A(0+)=l. 5A, wc(0+) = 15V , zc(0+) = 0.5A ,伽(0+) = 10V,他(O+) = 15V,他(0+) = 5V,(。+) = 1A ,(0+) = 1.5A ,入(0+) = 0.5A。512 ic(0+ ) = 0, wL(0+ ) = 2V ;ic(co) = 0 , z(oo)=0, 2l(qo)=1/12A,比(8)二5V。5_13 ”c(+) = 3V , c(+) = 75A ,匚(0+) = 1A , uL(0+ ) = 9ViR (0+) = 0, Ur (0+) = 0, uc(8)= 9V , ic (oo) = 0fL

15、(oo) = 0.75 A t wL(oo) = 0, z(oo) = 0.5A , uR (oo) = 3V514 uc(0+) = 6V , i()+) = 1.5A, i2(0+ ) = 3A, ;c(0+) = 3A ;L (co) = 0.5A , i2 (oo) = 1A, ic (oo) = 0。5-15 uc(t) = 20_10rV, i=10/inA。5-16 wc(r) = (2O + 3Oe_/o l2)V,波形如图 5-56 所示;wc(3r) = 21.5V 5-17 Mc(r) = 12(l-30e-100/)V , i严(2 + 1.8100r)niA , i2 = (2 -1.2100/)niA 5-18 uc(t) = 10宀V , t = 8x103s。519= 1/2S , r2 = 2.5/zs5-20 c的波形如图5-57所示,其变化周期T=o5-21 uc(0 = 10(l-e-105,)V, %(/-15盟)=7.77严()o5-22 uRi = 15.4e_10(/-01)V o5-23 uc=2-2y曲V,冷=4 + 2訂汕冋V, i = 0.2 + 0.1小火叭nA5-24 uc = 12e_5/V , uR = -2eStN5_25 uc = 6(1 e25t )V。5-26 uc = (-6 + 24e_1000

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论