第07章一阶电路和二阶电路的时域分析-2课件

课堂练习：7-1，7-4，7-5，7-6，7-9，7-10，7-12，7-27

作业：7-7,7-11,7-13,7-14,7-16,7-17第07章一阶电路和二阶电路的时域分析-2课件17-1图7-1(a)所示电路开关S在t=0时动作,试求电路在t=0+时刻电压、电流的初始值。7-1图7-1(a)所示电路开关S在t=0时动作,试求电27-1图(b)所示电路开关S在t=0时动作,试求电路在t=0+时刻电压、电流的初始值。7-1图(b)所示电路开关S在t=0时动作,试求电路在t3

7-4开关S原在位置1已久，t=0时合向位置2，求

和。7-4开关S原在位置1已久，t=0时合向位置2，求4解：零输入响应解：零输入响应57-5图中开关S在位置1已久，t=0时合向位置2，求换路后的i(t)和7-5图中开关S在位置1已久，t=0时合向位置2，求换路后6解：零输入响应解：零输入响应77-6图示电路中，若t=0时开关S闭合，求电流i。7-6图示电路中，若t=0时开关S闭合，求电流i。8

解：由题意得(零输入响应)解：由题意得97-9图示电路中，若t=0时开关S打开，求和电流源发出的功率7-9图示电路中，若t=0时开关S打开，求10

解：由题意得(零状态响应)解：由题意得(零状态响应)117-10

图示电路中开关S闭合前，电容电压为零。在t=0时S闭合，求t>0时的7-10图示电路中开关S闭合前，电容电压为零。在12解：零状态响应解：零状态响应13

7-12图示电路中开关闭合前电容无初始储能，t=0时开关S闭合，求时的电容电压。7-12图示电路中开关闭合前电容无初始储能，t=0时开关14

解：戴维宁等效电路为零状态响应解：戴维宁等效电路为零状态响应15

求戴维宁等效电路求戴维宁等效电路167-27图示电路中，已知求全响应SguC(0-)=2V25.0,=i1(t),iC(t),uC(t)7-27图示电路中，已知SguC(0-)=2V25.017解：三要素法t>0时，戴维宁等效为SguC(0-)=2V25.0,=i1(t),iC(t),uC(t)7-27图示电路中，已知求全响应解：三要素法SguC(0-)=2V25.0,=i1(t),i18当t>0时当t>0时19加压求流法求Req(独立源置零)加压求流法求Req(独立源置零)20§7.7一阶电路的阶跃响应1．单位阶跃信号的定义2．波形一．阶跃信号及其单边性§7.7一阶电路的阶跃响应1．单位阶跃信号的定义2．波形21相当于0时刻接入电路单位电流源或单位电压源若将直流电源表示为阶跃信号，则可省去开关：K：阶跃信号强度。10(V)→10ε(t)(V)K(V)→Kε(t)(V)，例如：3.实际意义相当于0时刻接入电路单位电流源或单位电压源若将直流电源表示为224.延迟单位阶跃信号4.延迟单位阶跃信号235．阶跃信号的单边性（截取信号的特性）若用ε(t)去乘任何信号，都使其在t<0时为零，而在t≥0时为原信号。利用此信号可描述许多信号。f(t)0tof(t)to5．阶跃信号的单边性若用ε(t)去乘任何24例：to1to-1例：tototo3-41例：to1to-1例：tototo3-41251、阶跃响应的定义电路在零状态条件下，对单位阶跃信号产生的响应。2、分析方法：t≥0同直流激励一样。二．阶跃响应的分析1、阶跃响应的定义2、分析方法：t≥0同直流激励一样。二．26对于矩形脉冲信号，有两种分析方法：分段函数表示阶跃函数表示对于矩形脉冲信号，27tou10V1sRC=1s例：用分段函数表示零状态响应零输入响应tou10V1sRC=1s例：用分段函数表示零状态响应零28用阶跃函数表示tou10V1stoto用阶跃函数表示tou10V1stoto29一般情况下，电路中若包含多个储能元件，所列微分方程不是一阶的，属高阶过渡过程。这种电路不能简单用三要素法求解。如：含有多个储能元件的电路+_CREiL有些情况，电路中虽然含有多个储能元件，但仍是一阶电路，仍可用三要素法求解。一般情况下，电路中若包含多个储能元件，所列微分方程不30含有多个储能元件的电路，其中储能元件若能通过串并联关系用一个等效，则该电路仍为一阶电路。如：多个储能元件可串并联的一阶电路+_EC+_EC1C2C3该电路求解方法仍可用三要素法含有多个储能元件的电路，其中储能元件若能通过串并联关系用一个317.8一阶电路的冲激响应 电路对于单位冲激函数的零状态响应称为单位冲激响应。一、单位冲激函数top(t)△1/△toδ(t)17.8一阶电路的冲激响应 电路对于单位冲激函数的零状态32（2）单位冲激函数的“筛分性质”冲激函数有如下两个主要性质（1）单位冲激函数对时间的积分等于单位阶跃函数（2）单位冲激函数的“筛分性质”冲激函数有如下两个主要性质（33如果以s(t)表示某电路的阶跃响应，而h(t)为同一电路的冲激响应，则两者之间存在如下数学关系：线性电路中阶跃响应与冲激响应之间具有一个很重要关系。如果以s(t)表示某电路的阶跃响应，而h(t347.5二阶电路的零输入响应一、二阶电路 用二阶微分方程描述的动态电路称为二阶电路。二、RLC串联电路

假设电容原已充电，其电压为U0，电感中的初始电流为I0。 t=0，开关S闭合，此电路的放电过程即是二阶电路的零输入响应。7.5二阶电路的零输入响应一、二阶电路35S(t=0)i=0-++i=-1、电路方程S(t=0)i=0-++i=-1、电路方程36S(t=0)i电路方程给定的初始条件为S(t=0)i电路方程给定的初始条件为372、方程的解非振荡放电过程其中2、方程的解非振荡放电过程其中38tOU0itOU0i39（2）振荡放电过程（2）振荡放电过程40ωtOiU0ωtOiU041（3）临界情况（3）临界情况42我们称为临界电阻称为欠阻尼情况；称为过阻尼情况；称为临界阻尼情况；R=0称为无阻尼情况我们称为临界电阻称为欠阻尼情况；称为过阻尼情况；称为临界阻尼43第7章结束第7章结束44课堂练习：7-1，7-4，7-5，7-6，7-9，7-10，7-12，7-27

作业：7-7,7-11,7-13,7-14,7-16,7-17第07章一阶电路和二阶电路的时域分析-2课件457-1图7-1(a)所示电路开关S在t=0时动作,试求电路在t=0+时刻电压、电流的初始值。7-1图7-1(a)所示电路开关S在t=0时动作,试求电467-1图(b)所示电路开关S在t=0时动作,试求电路在t=0+时刻电压、电流的初始值。7-1图(b)所示电路开关S在t=0时动作,试求电路在t47

7-4开关S原在位置1已久，t=0时合向位置2，求

和。7-4开关S原在位置1已久，t=0时合向位置2，求48解：零输入响应解：零输入响应497-5图中开关S在位置1已久，t=0时合向位置2，求换路后的i(t)和7-5图中开关S在位置1已久，t=0时合向位置2，求换路后50解：零输入响应解：零输入响应517-6图示电路中，若t=0时开关S闭合，求电流i。7-6图示电路中，若t=0时开关S闭合，求电流i。52

解：由题意得(零输入响应)解：由题意得537-9图示电路中，若t=0时开关S打开，求和电流源发出的功率7-9图示电路中，若t=0时开关S打开，求54

解：由题意得(零状态响应)解：由题意得(零状态响应)557-10

图示电路中开关S闭合前，电容电压为零。在t=0时S闭合，求t>0时的7-10图示电路中开关S闭合前，电容电压为零。在56解：零状态响应解：零状态响应57

7-12图示电路中开关闭合前电容无初始储能，t=0时开关S闭合，求时的电容电压。7-12图示电路中开关闭合前电容无初始储能，t=0时开关58

解：戴维宁等效电路为零状态响应解：戴维宁等效电路为零状态响应59

求戴维宁等效电路求戴维宁等效电路607-27图示电路中，已知求全响应SguC(0-)=2V25.0,=i1(t),iC(t),uC(t)7-27图示电路中，已知SguC(0-)=2V25.061解：三要素法t>0时，戴维宁等效为SguC(0-)=2V25.0,=i1(t),iC(t),uC(t)7-27图示电路中，已知求全响应解：三要素法SguC(0-)=2V25.0,=i1(t),i62当t>0时当t>0时63加压求流法求Req(独立源置零)加压求流法求Req(独立源置零)64§7.7一阶电路的阶跃响应1．单位阶跃信号的定义2．波形一．阶跃信号及其单边性§7.7一阶电路的阶跃响应1．单位阶跃信号的定义2．波形65相当于0时刻接入电路单位电流源或单位电压源若将直流电源表示为阶跃信号，则可省去开关：K：阶跃信号强度。10(V)→10ε(t)(V)K(V)→Kε(t)(V)，例如：3.实际意义相当于0时刻接入电路单位电流源或单位电压源若将直流电源表示为664.延迟单位阶跃信号4.延迟单位阶跃信号675．阶跃信号的单边性（截取信号的特性）若用ε(t)去乘任何信号，都使其在t<0时为零，而在t≥0时为原信号。利用此信号可描述许多信号。f(t)0tof(t)to5．阶跃信号的单边性若用ε(t)去乘任何68例：to1to-1例：tototo3-41例：to1to-1例：tototo3-41691、阶跃响应的定义电路在零状态条件下，对单位阶跃信号产生的响应。2、分析方法：t≥0同直流激励一样。二．阶跃响应的分析1、阶跃响应的定义2、分析方法：t≥0同直流激励一样。二．70对于矩形脉冲信号，有两种分析方法：分段函数表示阶跃函数表示对于矩形脉冲信号，71tou10V1sRC=1s例：用分段函数表示零状态响应零输入响应tou10V1sRC=1s例：用分段函数表示零状态响应零72用阶跃函数表示tou10V1stoto用阶跃函数表示tou10V1stoto73一般情况下，电路中若包含多个储能元件，所列微分方程不是一阶的，属高阶过渡过程。这种电路不能简单用三要素法求解。如：含有多个储能元件的电路+_CREiL有些情况，电路中虽然含有多个储能元件，但仍是一阶电路，仍可用三要素法求解。一般情况下，电路中若包含多个储能元件，所列微分方程不74含有多个储能元件的电路，其中储能元件若能通过串并联关系用一个等效，则该电路仍为一阶电路。如：多个储能元件可串并联的一阶电路+_EC+_EC1C2C3该电路求解方法仍可用三要素法含有多个储能元件的电路，其中储能元件若能通过串并联关系用一个757.8一阶电路的冲激响应 电路对于单位冲激函数的零状态响应称为单位冲激响应。一、单位冲激函数top(t)△1/△toδ(t)17.8一阶电路的冲激响应 电路对于单位冲激函数的零状态76（2）单位冲激函数的“筛分性质”冲激函数有如下两个主要性质（1）单位冲激函数对时间的积分等于单位阶跃函数（2）单位冲激函数的