第3章--直流激励下的一阶动态电路

1、精选优质文档-倾情为你奉上第3章 直流激励下的一阶动态电路3.1 换路定律与初始值的计算一、填空题1动态元件包括_元件和_元件。2电路从一种稳定状态变化到另一种稳定状态，其间要经过_过程，该过程_（能、不能）在瞬间完成。 3当动态电路发生换路时，电容元件的_不可突变，电感元件的_不可突变。电容元件的_和电感元件的_不受换路定律的约束。 4当电路进行换路时，电路发生变化，从而引发电路的_过程。5换路定律的数学表达式是_6只含有一种储能元件的电路称为_动态电路。二、选择题1.（ ）不属于动态电路。（1）纯电阻电路 （2）含有储能元件的电路 （4）RC电路 （3）RL电路 2动态电路工作的全过程是（

2、 ）。（1）换路一前稳态一过渡过程一后稳态 （2）前稳态一换路一过渡过程一后稳态（3）换路一前稳态一后稳态一过渡过程 （4）稳态一过渡过程一换路一后稳态3换路定律的内容是（ ）。（1）C（0+） C（0-） L（0+） L（0-）（2）C（0-） C（0+） L（0-） L（0+）（3）C（O+） C（0-） L（0+） L（0-）（4）C（O-） C（0+） L（0-） L（0+）4初始值是电路换路后最初瞬间的数值，用（ ）表示。（1）（0） （2） （0+） （3）（0-） （4） （00）5. 如图1-3-1所示，开关S闭合C未储能，当开关S闭合后灯泡EL（ ）（1）立即亮并持续（2）始

3、终不亮（3）由亮逐渐变为不亮（4）由不亮逐渐变亮6如图1-3-2所示，开关S闭合前L未储能，当开关S闭合后灯泡EL（ ）（1）立即亮并持续（2）始终不亮（3）由亮逐渐变为不亮（4）由不亮逐渐变亮 三、判断题（ ）1仅仅由电阻R构成的电路称为动态电路。（ ）2当动态电路发生换路时，电容元件上的电流可以突变，电感元件两端的电压可以突变。（ ）3换路过程和过渡过程都是在瞬间完成的。（ ）4换路时电容元件和电感元件上的电压、电流都受到换路定律的约束。（ ）5动态电路中只含有动态元件，不含有电阻R。（ ）6换路是引发电路产生过渡过程的根本原因。四、计算题1如图1-3-3所示，已知C（0-）0，0时刻S闭

4、合，求R（0+）。2如图1-3-4所示，已知S100V，Rl20、R230，开关S断开前电路处于稳态，试求开关S断开瞬间的C（0+）和C（0+）。3，如图1-3-5所示，已知S2V，R1R210，L5mH，0时刻开关S闭合。求L（0+）和L（O+）。4如图l-3-6所示，已知S18V，R18，R210、L1mH、0时刻开关S闭合，求换路后的L（0+）和L（O+）。5如图1-3-7所示，电路原已稳定且C（0-）O，求0时刻S闭合后的C（0+）和R（0+）。五、问答题1研究电路过渡过程的目的是什么？2电路产生过渡过程的根本原因是什么？3请将表1-3-l填充完整，并回答问题。通过填充表格，试说明电容

5、元件和电感元件何时看作开路，何时看作短路，何时又看作电压源（或电流源）。这样处理的条件和依据是什么？4总结求解动态电路初始值的基本步骤。3.2 一阶电路的零输入响应一、填空题1外加激励为零（没有电源对电路施加能量），仅由动态元件初始储能作用而在电流中产生的电流、电压称为电路_的响应。2. RC电路时间常数 _，RL电路时间常数 _。3时间常数 的单位是_。4时间常数 越大，则过渡过程越_，变化越_。5动态电路的过渡时间，理论上需要无限长，但一般认为_以后过渡过程就结束了。二、选择题1RL电路的时间常数（ ）。（l）与R、L成正比 （2）与R、L成反比（3）与R成反比，与L成正比 （4）与R成正

6、比，与L成反比2.RC电路的时间常数（ ）。（1）与R、C成正比 （2）与R、C成反比（3）与R成反比，与C成正比 （4）与R成正比，与C成反比3如图1-3-8所示，比较其时间常数的结果为（ ）。（1）1>2>3 （2) 3>2>1（3）1<2>3 （4）3<2>14电路的过渡过程是按照（ ）规律变化的。（l）指数 （2）对数 （3）正弦 （4）余弦三、判断题（ ）1线性一阶动态电路，当元件参数不变时，接通20v直流电源所用的过渡时间比接通10V直流电源所用的过渡时间要长。（ ）2RC串联电路如果在C两端再并联一个电阻，则时间常数会变大。（ ）3

7、 是反映电路过渡过程持续时间长短的物理量。（ ）4零输人响应电路中，过渡过程就是储能元件所存储的全部能量转换为热能在电（ ）5时间常数 越小，曲线变化越慢，过渡过程越长。（ ）6零输人响应的特点是：随着过渡过程的结束，电路中各个物理量的数值都将趋向于零（ ）7RL串联电路中，其他条件不变，增大R则过渡时间变长。（ ）8RC串联电路中，其他条件不变，增大C则时间常数减小。四、证明题1试证明时间常数 RC的单位是秒。2试证明时间常数 LR 的单位是秒。五、计算题1如图1-3-9所示，S12V，Rl1k，R22k，R33k，C10F，电路原来已经处于稳态，0时开关S打开。求换路后电容两端电压的响应表

8、达式C，并画出图像。2如图1-3-10所示，S10V，R12k，R24k，L200mH，开关S断开前电路已处于稳态。求换路后的L，并画出图像。3如图1-3-11所示，试求下列电路在换路后的时间常数。六、问答题1如何正确理解“零输人响应”，请说明如下词语的含义。（1）零；（2）输人；（3）响应；（4）零输人响应；2如果RC（或RL）电路中有多个电阻，为了求解时间常数 ，应按照如下方法步骤求解等效总电阻R，请填充空白处使语句完整。（1）使电路处于换路_（前、后）状态。（2）将电路中的电压源做_处理、电流源做_处理。（3）将电路中的_元件移去，形成一个二端口纯电阻网络。（4）由_看进丢，求解等效总电

9、阻R。3写出RC串联电路和RL串联电路中动态元件的零输人响应表达式。UCiL4应如何正确理解零输入响应表达式中0和0的含义，它们一定是电压源的电压值（或电流源的电流值）吗？5总结求解一阶动态电路零输入响应的方法步骤。3.3 一阶电路的零状态响应一、填空题1换路前电容和电感元件没有储能，则在换路后的瞬间C（0+） 0、L（0+）0，我们称电路的这种情况为_状态。2一个零初始状态的电路在换路后受到（直流）激励作用而产生的电流、电压称为电路的_响应。 3RC串联电路零状态响应中稳态分量是_，暂态分量是_；RL串联电路零状态响应中稳态分量是_；暂态分量为_。二、计算题1如图1-3-12所示，电路原已稳

10、定且电感L未储能，0时开关S闭合，求L，并画曲线。2如图1-3-13所示，0l80V、R130、R260、C0.01F、C（0-）0 V，0时开关S闭合，求C，并画曲线。三、问答题1如何正确理解“零状态响应”，请说明如下词语的含义。（1）零：（2）状态：（3）响应：（4）零状态响应：2写出RC电路和RL电路中动态元件的零状态响应表达式。CL3应如何正确理解零状态响应表达式中S和S的含义。4总结求解一阶动态电路零状态响应的方法步骤。3.4 一阶电路的全响应；3.5 一阶电路的三要素法；3.6 微分电路和积分电路一、填空题1当电路中C（0+）0、L（0+）0。，我们称电路这种状态为_状态。2非零初

11、始状态的一阶动态电路受到（直流）激励作用而在其中产生的电流、电压称为电路的_响应。 3一阶电路的三要素法的公式是_。4线性动态电路的全响应是_响应和_响应之和，也可以说是_分量与_分量的叠加。5RC微分电路的作用是将输人_波变换为_波输出。6RC积分电路的作用是将输人_波变换为_波输出。二、判断题（ ）1三要素法仅仅适用于一阶动态电路。（ ）2利用三要素法不仅可以求解储能元件上的电流、电压，还可以求解电路中任意处的电流、电压。（ ）3全响应与零输入响应和零状态响应无关。（ ）4动态电路在换路时一定产生过度过程。二、计算题1如图l-3-14所示，S闭合后前电路原已稳定，求0时开关S闭合后的C和C

12、，并画曲线。2如图1-3-15所示，开关闭合前电路已处于稳态。求0时开关S闭合后的L和L，并画曲线。3用三要素法分别求解3.2节计算题1和3.3节计算题1，并将结果进行比较，说明全响应与零输人响应和零状态响应的关系。四、问答题1写出一阶电路三要素法表达式，并说明各部分含义。2总结三要素法求解一阶动态电路全响应的方法步骤。3·画出微分电路和积分电路的电路图，在输人端和输出端画出输人波形和输出波形，并说明两种电路的作用。3.7检测试卷一、填空题1动态电路的换路定理的内容用公式表示为_和_。2一阶动态电路三要素法的公式是_。3电容元件的_和电感元件的_不受换路定律的约束。4线性动态电路的全

13、响应为_响应与_响应之和，也可以说是_分量与_分量的叠加。5元件处于“零初始状态”，仅由外施激励引起的响应称为_响应。6RC电路时间常数 _，RL电路时间常数 _，单位是_。7RC微分电路的作用是将输人的_波变换为_波输出。8电路中只有一个储能元件的电路称为_电路。9过渡过程的结束时间从理论上讲需_，实际上按照_计算。10动态电路中，电感在稳态时看作短路状态，在换路时看作_或_。二、选择题1动态电路工作的全过程是（ ）（1）前稳态一过渡过程一换路一后稳态（2）前稳态一换路一过渡过程一后稳态（3）换路一前稳态一过渡过程一后稳态（4）换路一前稳态一后稳态一过渡过程2如图1-3-16所示，比较其时间

14、常数的结果为（ ）。（1）1>2>3 （2) 3>2>1（3）1<2>3 （4）3<2>13如图1-3-17所示，C（0-）0，0时刻时S闭合，则R（0+）为（ ）,C（0+）为（ ），在换路瞬间没有发生跃变的量是（ ）。（1）0A （2）0.5A （3）5A （4）C （5）C （6）R三、判断题（ ）1R、L、C三种元件统称为动态元件。（ ）2动态电路换路时电容电流可以跃变，电感电压可以跃变。（ ）3在动态电路中，电容元件在任何时刻都应处于开路状态。（ ）4线性一阶动态电路，电源电压的大小直接影响过渡过程的长短。（ ）5电路的过渡过程是按照对数规律变化的。（ ）6三要素法仅仅适用于一阶线性动态电路。（ ）7时间常数越小，电路的变化速度越慢。（ ）8三要素法只能计算全响应，不能计算零输人响应和零状态响应。（ ）9求解时间常数时，一定要使动态电路处于换路之前的状态。（ ）10动态电路在换路时一定产生过渡过程。四、计算题（每题10分，共50分）1如图1-3-18所示，己知S50V，Rl20、R230，开关S断开